張 艷

（河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450046）

1 教學(xué)服務(wù)平臺建設(shè)現(xiàn)狀

為深入貫徹黨的十九大精神，全面落實《中國教育現(xiàn)代化2035》《教育信息化2.0行動計劃》等的要求，各高校充分發(fā)揮信息技術(shù)在高等教育人才培養(yǎng)過程中的重要作用，各高校開展了高等職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫、精品在線開放課程等數(shù)字化資源的建設(shè)。黨的十九屆六中全會提出加快建設(shè)教育強國，把教育信息化作為教育現(xiàn)代化的有力支撐，推動智能技術(shù)深度融入教育教學(xué)全過程，搭建國家教育資源公共平臺，促進現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合創(chuàng)新。

依托網(wǎng)易云課堂、國家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以提高教學(xué)效果為目標，將智能教學(xué)工具、新型教學(xué)手段融入在線課堂，改變了以往傳統(tǒng)的教學(xué)觀念與教學(xué)方式，實現(xiàn)教學(xué)時間及空間動態(tài)配置的目標，利用各種虛擬仿真技術(shù)和多形式的互動手段，提高學(xué)生課堂的參與感［1］。“互聯(lián)網(wǎng)＋”時代，微課程、慕課、精品課程等共享平臺不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源呈倍數(shù)增長。

數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、大數(shù)據(jù)等概念的核心技術(shù)就是機器學(xué)習(xí)。隨著近年來深度學(xué)習(xí)核心技術(shù)的突破性發(fā)展，機器學(xué)習(xí)算法迅速擴張，大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用于在線教學(xué)平臺和學(xué)習(xí)系統(tǒng)［2］，極大地豐富了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)途徑，也產(chǎn)生了大量基于用戶學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)。

2 存在的問題

目前，很多高職院校都已建成數(shù)字化教學(xué)資源平臺。但傳統(tǒng)的教學(xué)平臺，教學(xué)資源簡單堆疊，缺乏智能化推薦和服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)資源泛濫，而根據(jù)學(xué)生特點展開精準化服務(wù)的平臺卻是少之又少。各高職院校教學(xué)平臺存在的主要問題有以下幾點。

2.1 教學(xué)平臺功能尚不完善

各高職院校通過近幾年的建設(shè)，各專業(yè)均有一定零散數(shù)字化資源，或存放于公共學(xué)習(xí)資源分享平臺，如中國大學(xué)生慕課平臺，或存放于學(xué)校自有課程平臺。筆者通過調(diào)研走訪發(fā)現(xiàn)，很多高校都開發(fā)了在線課程資源，有的高校還建設(shè)了立體化課程資源。但在線課程資源的使用效率并不高，存在為了積累數(shù)據(jù)而使用在線平臺的現(xiàn)象。河南省龍子湖高校園區(qū)2 000名學(xué)生樣本在線平臺使用情況如表1所示。

表1 學(xué)生在線平臺使用滿意度調(diào)查

調(diào)查數(shù)據(jù)表明：在線課程平臺中課程資源豐富程度已基本滿足學(xué)習(xí)需求。但平臺中普遍缺少資源管理及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析手段，學(xué)生利用平臺自主選擇課程資源的程度有限。因此，在現(xiàn)有的教學(xué)平臺基礎(chǔ)上利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對平臺進行二次建設(shè)，實現(xiàn)教學(xué)資源的統(tǒng)一管理和有序分類，幫助學(xué)習(xí)者更快地搜索到所需資源，更高效地自主學(xué)習(xí)。

2.2 評價反饋不及時

在教學(xué)過程中，形成性評價非常注重時效性，能夠更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。而傳統(tǒng)的教學(xué)平臺由于教師個人時間、數(shù)據(jù)搜集范圍有限等因素，導(dǎo)致評價反饋不及時，很難達到讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷改進的目的。因此，如果能在平臺中，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，產(chǎn)生智能診斷結(jié)果，實時反饋學(xué)生主體的學(xué)習(xí)效果，就能做好課堂教學(xué)的延續(xù)性，從而更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新力以及能動性。

2.3 精準化教學(xué)服務(wù)能力有限

現(xiàn)有的教學(xué)平臺很多情況下只是將各種教學(xué)資源進行匯總，并沒有考慮到學(xué)習(xí)者的需求、偏好、特點和學(xué)習(xí)能力等因素。學(xué)習(xí)者需要自己搜索課程資源來完成學(xué)習(xí)，在此過程中平臺未針對學(xué)習(xí)效果進行跟蹤和評價。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題需要個人解決，平臺并不能提供針對性的解決方案?？偟膩碚f，目前的教學(xué)平臺針對學(xué)生專業(yè)和學(xué)情進行精準化推送以及后續(xù)學(xué)習(xí)跟蹤反饋的能力有限。傳統(tǒng)課程中，以單一學(xué)生為中心的差異化和個性化教學(xué)活動實施起來成本極高，也無法發(fā)揮群體環(huán)境的促學(xué)作用，因此并沒有在高校教育中大范圍實施。而教學(xué)平臺可以考慮基于數(shù)據(jù)驅(qū)動功能，通過智能分析功能為學(xué)習(xí)主體畫像，幫助學(xué)習(xí)主體更好地了解自身特點，根據(jù)學(xué)生主體完成課程推薦和監(jiān)督自主學(xué)習(xí)過程。這樣，最終實現(xiàn)了為教學(xué)雙向主體提供智能化服務(wù)，既能簡化教學(xué)工作，又能提高教學(xué)成效。

3 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能教學(xué)平臺設(shè)計

大數(shù)據(jù)、人工智能以及云計算技術(shù)的飛速發(fā)展，各種空間數(shù)據(jù)快速沉淀和積累，打破了傳統(tǒng)教育資源孤島這一困境，空間大數(shù)據(jù)迅速崛起，各類零散的資源有效匯集到同一平臺［3］。5G時代高速的移動互聯(lián)網(wǎng)為教育領(lǐng)域創(chuàng)新了教學(xué)環(huán)境，大量基于VR/AR技術(shù)的PC端和移動App在線教育平臺，產(chǎn)生了大量的實時教學(xué)數(shù)據(jù)［4］。

實時教學(xué)數(shù)據(jù)包括個體數(shù)據(jù)(如搜索的關(guān)鍵字、學(xué)習(xí)的時間、學(xué)習(xí)時長、學(xué)習(xí)進度、在線交流信息等），課程數(shù)據(jù)(如課程播放次數(shù)、播放時長、點擊數(shù)量等）、管理數(shù)據(jù)(如學(xué)習(xí)資源數(shù)量、學(xué)習(xí)成員成績、資源更新率等）。

教育數(shù)據(jù)的收集和存儲可以為教育決策提供更多量化依據(jù)，有助于教師突破個人經(jīng)驗和常識做出基于大數(shù)據(jù)智能分析的科學(xué)的教學(xué)決策，并開展課程建設(shè)和教學(xué)改革。智能化在線教學(xué)平臺，依托教育大數(shù)據(jù)的構(gòu)建與應(yīng)用，可以采集學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的數(shù)據(jù)，挖掘相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，獲取學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)特點、認知規(guī)律、學(xué)習(xí)能力等方面的隱形數(shù)據(jù)。通過實時獲取的隱形數(shù)據(jù)，進行智能診斷刻畫學(xué)生畫像，幫助教師基于智能診斷結(jié)果來實施差異化教學(xué)和個性化輔導(dǎo)?；诮虒W(xué)大數(shù)據(jù)的連續(xù)性獲取和分析解讀，方便教師掌握授課效果、進行教學(xué)反思、調(diào)整教學(xué)方向、改進教學(xué)設(shè)計。除此以外，為了提高教師在重復(fù)活動中的工作效率，如作業(yè)設(shè)計、作業(yè)批改、學(xué)情分析、學(xué)習(xí)反饋等，在作業(yè)功能上應(yīng)用智能化作業(yè)工具進行統(tǒng)一批改和統(tǒng)計?；趯W(xué)生畫像為不同學(xué)習(xí)者推薦與之相適應(yīng)的線上教育資源，進一步增強課堂吸引力提升整體教學(xué)效果。

本項目通過校企合作、協(xié)同共建的形式，依托我校現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用爬蟲技術(shù)獲取學(xué)生的個體數(shù)據(jù)、課程數(shù)據(jù)、平臺管理數(shù)據(jù)并進行分析，基于大數(shù)據(jù)智能診斷結(jié)果開展精準化的教學(xué)活動和個性化輔導(dǎo)，精準化推薦教學(xué)內(nèi)容。功能設(shè)計如圖1所示。

圖1 教學(xué)平臺功能模塊

該平臺可根據(jù)學(xué)情數(shù)據(jù)、個性數(shù)據(jù)、教學(xué)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等的分析結(jié)果進行個性化和精準化的教學(xué)服務(wù)。針對教師和學(xué)習(xí)者的不同身份為其提供相應(yīng)的服務(wù)，具體可以實現(xiàn)的功能有：

(1）該平臺依托教育大數(shù)據(jù)的構(gòu)建與應(yīng)用，獲取教學(xué)平臺中的個體數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)深入挖掘個體數(shù)據(jù)、課程數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，生成診斷結(jié)果，基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，繪制學(xué)生認知畫像。

(2）教師可在平臺中基于大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的智能診斷結(jié)果，智能化地掌控教學(xué)實施進度，實施教學(xué)反饋，做好課堂教學(xué)的延續(xù)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新力以及能動性。

(3）實現(xiàn)教學(xué)資源的統(tǒng)一管理。教學(xué)資源的有序分類、作業(yè)分層推送、自動批改與智能管理，將教師從繁忙的重復(fù)勞動中解脫出來，減少教師在作業(yè)設(shè)計、批改以及學(xué)情數(shù)據(jù)分析等方面的工作量。

(4）該平臺從學(xué)生個性特點、認知水平與學(xué)習(xí)偏好等方面進行多維度分析診斷，應(yīng)用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)推薦優(yōu)質(zhì)線上教育資源，提供精準化服務(wù)，提高課程服務(wù)質(zhì)量。

(5）平臺還為每位學(xué)生建立個人成長檔案，收集學(xué)生信息，注重及時反饋，加強過程性評價，強化和改進學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

該系統(tǒng)目前已在我校自建學(xué)習(xí)平臺進行試用，依托本校現(xiàn)有的數(shù)字化資源，獲取平臺中的大數(shù)據(jù)，利用爬蟲和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，形成多維分析結(jié)果，利用智能分析診斷結(jié)果指導(dǎo)教師教學(xué)，為學(xué)生繪制個人畫像，完成課程推薦。學(xué)生認知畫像如圖2所示，學(xué)生能力維度如圖3所示。

圖2 學(xué)生認知畫像示例

圖3 學(xué)生能力維度示例

4 結(jié)語

依托本?，F(xiàn)有的數(shù)字化資源，本系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)獲取平臺中的大數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)，形成多維分析結(jié)果。平臺兼具“能學(xué)、輔教”的功能，利用智能分析診斷結(jié)果指導(dǎo)教師教學(xué)，為學(xué)生繪制個人畫像，完成課程推薦，構(gòu)建精準化的課程服務(wù)平臺。

經(jīng)過上線試運行發(fā)現(xiàn)，所搭建的學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可擺脫校舍資源依賴，為學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)提供機會，打破傳統(tǒng)的教學(xué)時空限制。該在線教學(xué)平臺通過教學(xué)過程中實時數(shù)據(jù)的獲取和智能分析結(jié)果，為學(xué)習(xí)者繪制個人認知畫像。一方面，可以讓教師根據(jù)不同學(xué)習(xí)者自身的特點開展差異化的教學(xué)，開展精準化教學(xué)服務(wù)、調(diào)整教學(xué)策略。另一方面，可以幫助學(xué)習(xí)者認清自身基礎(chǔ)，了解自身個性特點和認知能力，根據(jù)自己的需求量化選擇適合自己的課程內(nèi)容。學(xué)情數(shù)據(jù)的動態(tài)變化還方便學(xué)習(xí)者對比前后的數(shù)據(jù)，了解自身的知識積累情況，實時調(diào)整課程選擇和學(xué)習(xí)內(nèi)容，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃打好基礎(chǔ)。