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以大数据评价为核心的智慧教学空间建设

 通过对教室环境的处理创造一个富有创意的教学空间。在这样的教室里以学生为中心,以问题为导向,以小组为单位,以讨论式学习为手段,培养学生主动学习的兴趣和自我学习、终身学习的能力,并在此过程中培养批判式思维、逻辑思辨能力、团结协作精神和沟通能力。相信这个场景是大学所希冀的。

 2016年,中国药科大学就建成了多间这样的智慧教室。

 智教云

 智慧教室首先离不开“智教云”。“智教云”由4个闭环组成。1.青年教师发展系统。以信息化手段对他们进行“传帮带”。有反思模块、(新老教师的)结对模块、成长轨迹三个子系统组成。学习过程评价是教学效果一个重要的指标,它含课堂交互、spoc学习、实验过程记录、习题库三个子系统,是一种全方位、全尺度、随时随地进行学习过程评价的方式。.2培养计划课程系统。包括资源池、知识网、知识点/能力点模块、学习路径等部分。微课资源生成系统,有随堂微课生成策略、建议编辑模块、资源上传下载发布三部分,可供学生随时在手机上浏览。3.是常态化课堂采集系统。有这样几部分:学生摄像头及全向声音采集、教室摄像头及指向声音采集、课堂信号硬件采集、标准第三方设备输入。课堂教学评价系统含有教学科研、评价量表管理、多目标量定义、第三方评价、第三方跟踪服务。4.课堂教学观察系统,含有观察指标管理、观察点记录/统计、移动课模块。名师工作室模块里包括说课、教学示范、教学理念、协作组子系统。

 简言之,智教云建立在三个方面:指标体系、视频服务、大数据挖掘。它为教学改革提供了有力的支撑。

 智慧教学的理念

 智慧教学空间的核心理念有四点:

 移动化。实现以学习者个人为中心,这是未来智慧教学的一个重要方向。

 社交化。校园就是为师生提供一个交流、融合、互动的平台,都是学习互动的主人,因此必须实现社交化。

 游戏化。它体现了寓教于乐的追求,培养学生的学习兴趣。

 生态化。教学活动是一个“链”,从头到尾采购、制作,到最后的评价及其反馈,是一个完整的生态圈,不能单方面追求个别点的突破。

 核心目标

 以建设“四大闭环”为核心目标:一是课堂教学全景式评价体系,二是教师职业协同式发展体系,三是学生学习过程性评价体系,四是校本资源分布式汇聚体系。

 课堂教学全景式评价体系,有三方面的内容:突破课堂教学评价的时空局限,体现常态化知识水平;实施“单盲”评价,避免打扰正常课堂教学秩序;坚持数据思维,实现精细化的课堂教学评价。

 教室职业协同式发展体系,用以引领青年教师成长,提高执教能力,推动在线教研,促进教学规范化。

 学生学习过程性评价体系。学生学习过程性评价是教学质量管理的关键环节,通过融合在课前预习、课堂交互、课堂评价多维量表、自主学习、实验项目等教学全过程中的数据采集、记录、统计、分析,为学生的学习提供第一手的诊断依据。

 校本资源分布式汇聚体系,用以记录名师教学影像,避免校本资源流失;自动生成微课资源,为师生提供便捷的资源共享服务;提供现在学习平台,构建基于学习分析的个性化学习路径。

 主要支撑系统

 新型智慧教学空间,其主要的核心技术是:云计算、大数据和人工智能。以此为基础搭建若干系统。

 互动课堂系统。主要由分组讨论、双板教学和学生考勤三部分组成。学生通过二维码扫描加入不同的分组,分组讨论支持各小组自评及互评讨论主题或结果,并支持客观题型随堂练习。双板教学支持三种模式:一块PPT、一块电子绿板,两块PPT、两块电子绿板。学生考勤,可以通过扫描二位码进行考勤记录,支持考勤补签及补签统计。

 智能信息显示系统。整合电子班牌、信息发布、物联网环境采集于一体,采用B/S架构,WEB方式完成智慧教室智能信息的显示。可对内容设计、发布、管理等功能操作。可以根据教室状态自动变换显示内容,如上课时显示课程名称、主讲教师信息等;考试时显示教室号、考试科目名称、考号范围等,平时可以用来显示宣传海报、通知公告、教室环境温湿度信息等。

 场景生成系统。这是一个十分重要的系统。通过它,可以实现在线巡课、课程点播、个人空间的创立、视频录制、存储管理、移动学习、在线编辑等功能。

 校本教学资源系统。整合校内各类教学资源,如教材、案例、视频、图片、课件等,完成对教师教学、学生自主学习的支撑,促进资源的传播与分享,形成资源应用生态。

 数据分析系统。数据分析系统主要利用大数据技术,在教学管理数据的基础上,以智慧教育大数据为核心,实现数据可视化。当数据量达到一定程度时,数据本身就会展示一种趋势,实现数据融合和分析,为教学管理提供教学各类数据与报表,提供有效的教学模型和教师发展模型,支持管理者评估与预警教师教学水平,为科学决策提供数据支持。

 通用权限系统。权限管理系统是基础支撑平台,是整个系统的底层核心,包含基础数据管理、统一身份认证、API接口服务、统一消息中心和统计分析中心等模块。可规范和统一平台应用的基础数据来源,实现平台应用的自由访问,为异构系统和数据的整合接入提供强大的平台化集成能力。

 云维护系统。可以实现多种途径报修、报修进度查询和提供报修数据统计。多种报修途径包括:拍照、二维码扫描和故障的文字描述。而进度查询可以查询已完成、未完成、正在进行的任务进展情况。报修数据统计则能够为管理人员提供设备更新的支撑数据。

 数据共享接口。平台通过面向服务的技术架构(SOA)与第三方平台进行对接,实现对数字化校园、教务系统、一卡通系统、网络学习平台、虚拟桌面等系统的数据互通。

 智能管理系统。可以实现多媒体设备集控、设备状态监测、远程控制、手机App远程控制和系统对接。具体来说,多媒体设备集控通过各类接口,连接教室内多媒体设备,实现集中控制;设备状态监测通过RS232通讯接口,实时采集多媒体设备的状态,为设备管理提供数据支撑;远程控制管路平台通过网络可对多媒体教室设备进行远程控制开关、信号切换等智能控制;手机App远程控制,可以控制多媒体设备的开启/关闭,接听教室的IP电话;系统对接可以通过和学校一卡通系统及教务系统对接,实现按指定的课表开启多媒体设备。

 教学服务中心

 教学服务中心建设是对校园内所有智慧教室的管理和控制中心,可实现跨区域、跨校区的多级全方位管理应用。可以在显示系统上显示任意教室的教学情况以及教师课件的图像,同时管理人员通过相关平台软件对各个智慧教室的教学设备进行远程统一管理和对教学资源的统一分配。

 新型智慧教学空间的作用

 重构教学环境,提供智能化的管理和人性化的应用。对一线教师来说,他们需要的是舒适的教学环境体验,并只关注于自己的教学,而不是技术细节。

 突破时空局限,常态化地进行课堂教学评价。通过常态化的评价和督导,帮助所有一线教师达到合格水平,通过丰富的名师教学示范和经验交流,通过大数据挖掘相同学科优秀教师的有效教学模型,促进教师向更高层次进阶提高。

 提高青年教室成长效率,缩短教学调整期。以课堂教学跟踪观察和评价为主要方法,来提高青年教师教学合格率和成才率。预期一名合格教师的培养可以从5年缩短到3年,大大缩短青年教师的试错期和调整期。

 以自评为核心,坚持学校提升教学质量的主体性。通过学校自身对于评价指标的对照,可以指导学校教学工作方向,以平台凝聚教学亮点。同时,通过学校听评课工作的持续开展,为平台提供有效支撑,从每节课的小数据,汇聚成教学评价的大数据,成为促进教师课堂教学长久的内源性动力。

 自动化资源生成,加快特色校本资源建设和应用。现在搞得较好的是微课资源生成。微课资源生成系统只要是建立在常态化教学过程采集系统的基础上,对采集的教学资源按照知识点或时间进行智能化编辑,改变系统支持微课生成的策略设定,支持基于时间或教学内容的主动编辑,并对课程资源自动上传和分类。

责任编辑:陈近梅

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