智慧型云端自主学习平台的探索与实践

本文格式为Word版，下载可任意编辑——智慧型云端自主学习平台的探索与实践柯贞金周红莉

信息技术是教育改革的手段和基础，也是教育深化改革的突破口，它促进了教育变革的同时，也提升了教育质量。教育与信息技术的融合经历了电化教育阶段、多媒体教育阶段、网络教学阶段、数字教育阶段等，现阶段正在展开依托人工智能的聪慧教育阶段[1]，而聪慧型云端自主学习平台正是信息技术与教育渐渐融合过程中，实现聪慧教育的根本途径。聪慧型云端自主学习平台以满足学生特性化、全时段、自主性学习需求为目标，“通过人工智能与教育全过程的融合，构造智能教育新生态，回归教育育人的本质，培养聪慧型人才〞[2]。聪慧型云端自主学习平台是教育适应现代信息技术发展变革的产物。

一、聪慧型云端自主学习平臺：现代信息技术对教育生态的重构

基于现代信息技术的发展，以“教育+信息技术〞理念为指导，传统教育渐渐将云计算、虚拟现实、大数据、人工智能等技术充分融合进教育教学，服务学生多元化及特性化需求，服务教师课程设计、课堂教学、教学管理及效果评价，为师生提供全在线教学及虚拟现实交互空间课堂，实现线上线下交互性学习，构建了聪慧型教育新生态。高等教育群众化时代，职业教育走向终身教育，人人时时四处都可以学习，自主学习平台成为职业院校服务于现代社会的必要载体。聪慧型云端自主学习是现代教育对现代信息技术发展的回应，既充分关注学生的特性化学习需求，为学生提供全时性学习时间，虚拟现实双空间;又能够为教师提供多样化教学内容，落实多样化教学形式，能为教学提供全方位、全过程、即时性、智能化考核评价，为师生提供一个聪慧化教学环境，构建聪慧型云端自主学习平台是职业院校落实立德树人根本任务的重要举措。

聪慧型云端自主学习平台是现代信息技术对教育生态的重构，表现在以下几个方面。

（一）系统化教学资源

聪慧型云端自主学习平台是基于信息技术，融教学、管理、课程设计、评价为一体的自主学习平台，其总体架构、教学资源、教学质量评价系统等方面需要系统化设计。具体表现为三个方面：一是总体架构的系统性，即平台能整合硬件系统、软件系统、资源建设、在线教学、综合应用和服务模式等功能模块，配套完善的管理机制、服务机制和评价机制，是适应聪慧教育的软硬件融合的系统化平台;二是教学资源的系统化，即平台既能够消除校内外教学资源孤岛，整合校内外各在线教学资源，涵盖学校各专业需求，提供一站式检索，随机性开发应用功能;三是教学质量评价系统化，即平台能通过大数据、云计算技术，对教学的过程及效果进行统计、分析，为教师的教与学生的学进行全方位、全过程、即时性评价。

（二）特性化学习方式

随着招生制度的改革，生源浮现多元化趋势，学生个体差异性越来越突出。聪慧型云端自主学习平台以学生为本，教师针对学生特性化需求，通过整合、运用平台中丰富的数字化教学资源，改革教学模式，为学生特性化学习提供整体解决方案。依托这一平台，学生可以享有自由选择的权利，即根据自身知识储存、兴趣爱好、特别需求，选择不同的课程资源，选择不同的内容模块，选择有利于自己学习的时间空间，选择自己爱好的教师，选择不同的学习伙伴等。教师对学生的考核评价要充分考虑学生特性特点、团队组成、贡献程度、学习效果，通过充分挖掘学生在团队学习过程中的特性化贡献，鼓舞学生个体潜能的发挥，激发学生自主学习的兴趣，最终实现学生特性化发展。

（三）开放性优质资源

“互联网的开放性撬开了传统教育封闭的大门〞[3]，聪慧型自主学习平台充分实现信息技术与教育深度融合，使数字化优质教育资源可以实现在线共享，主要表达在以下几方面。一是课程资源的开放共享，解决优质资源有限、优质资源利用率不高、个体学习权利不平等问题，满足广大师生对资源的多元化、特性化需求。二是教学空间的开放共享。平台能够提供虚实联结、交替的教学空间，学生可以与校外、域外乃至国外的学生，共同参与同一工程，共享同一课室、同一场景、同一教师。三是实践教学设备的开放共享。该平台能与企业或先进学校的实践教学资源共享，企业的共享型实践设备、生产场景能即时通过远程进入课室。四是教师资源的共享，如若干个教师可同时在一门课中出现，相互协同;专兼职教师同时在课堂出现，从理论实践两方面满足学生需求。

（四）交互化学习过程

围绕以学生为中心的教学过程，平台可以实现五个交互：师生交互，课堂中师生之间的互动，具备传统教学中师生互动功能，活跃气氛，提高参与度与学习效率，也是翻转课堂等教学方式的使用，师生的互动更加密切;二是生生互动，既表现为课堂间学生与学生之间的互动、交流，也可表达为团队中学生与学生之间的交流、探讨，还可以是处于同一课室、处于不同学习空间的学生之间的交流、协作;三是资源交互，表现为现实课堂中教学资源与虚拟的教学资源的交互使用，本地教学资源与外地教学资源的交互使用;四是场景交互，通过远程技术及软件技术，可将现实场景与虚拟场景、课室情景与实训现场场景、课室场景与企业一线真实生产场景随教学需要而切换，实现虚拟现实一体、理实一体、课室生产一线一体，打破了教学空间限制、设备限制、理论实践分割限制，实现了实践资源与最新生产技术同步，俭约了大量的经费投入;五是师师交互，平台可通过远程技术，将企业一线工程师或校外兼职教师随时连线，专兼职教师共同为学生解惑，解决兼职教师难以常态化、即时性参与教学的问题。

（五）聪慧化教育过程

一是教学环境的聪慧化。借助聪慧校园系统，基于海量共享型资源，为广大学生自主学习及教师多样化教学提供了一个广阔的虚拟空间或虚拟现实交互共现的空间，人工智能融入“特性化学习需求-多元化教学方案-多样化教学方式-创新型教学管理-智能化评价系统〞等各个环节，共同组成一个智能型教学新生态系统。二是教学评价聪慧化。“借助聪慧校园，智适应学习系统对学习者进行全程跟踪，深入、全面获取教育数据，借助教育大数据智能识别学习者对于知识、技能的把握状况，判别学习者的学习方式，为学习者量身定制学习计划，针对学习者需求，提供智能化的指导。智适应学习使学生特性化学习成为可能，这种特性化学习是一种大范围的特性化学习，这是智适应学习对自适应学习的超越。〞[4]三是人才培养的聪慧性。这一平台不仅关注学生智力因素的培养，而且关注非智力因素，如品德、情感、价值观等的培养。整个教学的设计与实施，坚持以学生为本，关注学生的特性差异及特性需求，提供多元化设计及多元化方案;关注学生的兴趣、爱好与特长，教师根据学生状况精心设计教案，特别是将工程化任务融入课堂教学中，能充分考虑学生的特性特点，充分发挥学生特长，也让学生积极参与工程任务的完成过程中;关注学生的情感体验，包括学生学习过程中产生的主观感受，在交互式学习环境的真实体验，在与团队成员或学习伙伴的互动中的协作与交流，在与教师互动过程中的单独交流，为学习者营造一个良好的情感参与的自由、合作、愉悦的学习环境，学生以极大的兴趣主动地融入教学过程，自愿参与学习，挖掘自己的潜力，发挥自己的聪慧。学生学习的过程也是与智能相伴，聪慧开发的过程，因此培养的人才也是聪慧型人才。

二、聪慧型云端自主学习平台建设的现状与问题

为应对新冠肺炎引起的疫情，在线教学成为推进疫情期间复学复课的主要教学形式，自主学习平台的应用从幕后走向台前，依托自主学习平台的在线教学从配角变为主角。疫情期间，教育领域在聪慧型云端自主学习平台建设方面开展了积极有效的尝试，也接受了一次全面的检阅，也发现存在一些问题。

（一）缺乏服务特性化学习的开放型教学资源

聪慧型云端自主学习平台是载体，开放共享型在线教学资源是其基本内容。当前，自主学习平台未能很好解决“学什么〞“教什么〞的问题：一是自主学习平台因技术因素导致各资源之间融合不够，大量资源存于校内不同平台中，平台与平台彼此形成孤岛，无法实现融通，也就无法实现利用率最大化;二是共享度不高，部分资源只是教师、团队或专业群之间的教师使用，没有向全校师生共享，导致利用率不高;三是校内资源与校外资源融合不够，校内资源实现融通共享，但与海量的、优秀的校外教学资源之间融通与共享不够，师生无法通过一站式探寻、整合、选择需要的在线教学资源;四是高质量的优质在线教学资源数量不够，部分资源是将线下教师传统课堂上讲授的内容录制在视频里变成线上教学资源，没有经过精选，或未与时俱进地升级完善，就存储进资源库中，造成碎片化、低质化资源大量充塞，使整个作为构建课程资源的素材低端化，影响课程资源的质量。

（二）缺乏支撑聪慧型学习的智能化教学环境

聪慧型云端自主学习平台既是一个教与学的载体，也是一个教与学的空间，当前，大部分自主学习平台未能解决“在哪学〞“在哪教〞的问题：一是智能终端的普及程度影响学习空间的延伸及无处不在;二是网络环境在不同地区的稳定性、畅通程度影响学习环境与学习效果;三是虚拟空间与现实空间不能融合或切换，无法实现利用虚拟空间及现实空间所长，无法满足不同学生对不同空间的特性化需求;四是云计算、大数据、智能化技术整合不够，平台智适应系统不够完善，无法智能识别学习者的需求，并提供聪慧型指导，且在教学中情感体验、情感交流不够，无法实现聪慧化教学，培养聪慧型人才。

（三）缺乏服务多样化生源的多元化教学模式

随着高考招生制度的改革，学生的多元化更加明显，不同的生源具有不同的基础，也有不同的特性需求。当前大部分云端自主学习平台未能很好解决“怎么学〞“怎么教〞的问题：一是硬件设施的不足，大量地区受智能终端、网络速度、中央服务器容量等条件的限制，不能为开展多元化教学提供硬件支撑;二是理念不够先进，绝大多数教师对新型课堂革命的把握或理解存在差距，其教学理念还停留在传统教学模式，线上线下跨界融合的混合式理念实践不够，还不具备与机器和谐相处开展教学的能力;三是课堂互动不够，仅限于师生之间或学生与学生之间，人机一体化程度不够，教师与教师的交互、場景的交互不够。

（四）缺乏基于大数据技术的即时性效果评价

对教学质量的监控和教学效果的评价历来是传统教学难以量化及全程跟踪的地方，当前部分云端自主学习平台未能很好解决“学咋样〞“教咋样〞的问题。当前自主学习平台在这方面已有进展，在智能化上迈出了重要一步，但在全程即时监控及聪慧化评价方面，还有很长的路要走。利用数据，对学生的每门课程，甚至是全部的学习情景进行确切聪慧画像，还需要加大力度。

三、聪慧型云端自主学习平台建设的实践路径

轻工教育在线是广东轻工职业技术学院基于聪慧校园3.0系统打造的一个网络教学平台，在聪慧型云端自主学习平台建设方面开展了积极的摸索。

（一）在哪学，在哪教：打造聪慧型教学环境

1.系统化设计聪慧云端自主学习平台

为满足学生特性化自主学习需求，学校聚集政校行企资源，共建云端自主学习平台——轻工教育在线，并对平台的整体架构及运行机制进行了系统化设计。一是科学设置平台整体架构。该平台包括硬件系统、资源建设、在线教学、综合应用和服务模式五大体系。硬件系统包括本地中央服务区、校园网络、云平台及CDN，为云端自主学习平台的流畅运行提供支撑。资源建设包括自建资源（如学校的在线课程资源，由学科库、专业库、工程库、培训库和素材库组成的数字教学资源）及商业数字教学资源。在线教学系统包括课程建设、学习空间、教学管理及教学应用。综合应用主要是对在线教学资源应用及教学业务的整合，实现资源与空间、资源与利用、资源与使用等功能。服务模式，即本平台提供的面向本校学生、教师及联盟学校、管理机构之间的开放性共享服务。二是服务于平台五大体系的机制建设。如支撑共享平台运转及资源、业务整合的管理机制，线上课程建设与管理机制，面向线上线下教学的管理机制，面向自主学习效果的全过程评价机制，为构建完整的在线教学平台提供系统化机制保障。三是形成数字化教学资源运用于特性化学习的整体解决方案。由专业门户、课程中心、微课中心、题库等组成课程内容与资源空间，打造课程教学海量内容与资源库;由个人空间、学习社区、建课工具与教学系统、学习工具与测评等打造先进的教学工具与环境空间。提供一站式检索，实现了对超星数字图书馆资源的各种检索功能及多个校外平台资源的互通与融合，打造具有移动学习、课程监控、创业工程展示、教学直播等多功能教学空间。

2.打造立体交互的智能互动教学环境

一是打造师生空间，实现网络特性学习空间人人通。轻工教育在线自主学习平台为每位教师提供了150G的云盘空间，开展备课授课、家校互动、网络研修、学习指导等活动;融入SNS（空间社交化）概念，打造学生特性化、自主性、协作式学习空间，学生可看到其他同学的学习内容，塑造了人人互通、相互鼓舞的数字化学习气氛，实现“一生一空间、生生有特色〞。同时，自动跟踪师生不同的学习信息需求与使用倾向，通过电邮、手机短信、站内信息等方式进行资源的特性化推送。二是借力移动端，构建全参与、双互动的聪慧课堂。通过移动智能终端，学生充分利用日常碎片化时间进行即时、自发性的自主化学习，并进行知识的迁移与构建，实现教与学行为的重塑，打造了人人参与、师生互动、移动学习、自主学习的聪慧课堂，由此解决学习时空局限及个体差异下难以真正落实因材施教的问题。

（二）“学什么〞“教什么〞：定制特性化学习课程

1.以专业为基础共建共享海量数字化教学资源

针对学校育人渠道相互隔离，教育教学资源碎片化的问题，轻工教育在线根据“一体化设计-结构化课程-颗粒化资源〞的建设思路，采用“自建+引入〞的方式，形成一站式检索的四级教学资源库，即动画、视频、文本等颗粒化、素材级资源库，由微课等组成的积件级资源库，由知识点、技能点学习包组成的模块级资源库，由共享课、慕课、题库等组成的课程级资源，由相关在线课程组成的专业级资源库，涵盖国家-省-校级三级精品资源共享课、通识课、创新创业课、教师专业发展课等类型的专业群资源库。

2.教学资源平台交互，灵活定制特性化课程

聪慧环境下破解学生“学什么〞、教师“教什么〞的问题，必需先解决教学资源的问题，为此，轻工教育在线依托聪慧校园系统，打通校内平台及校内与校外平台的信息网络，实现校内在线课程、校外在线课程平台的融通，并具有自动整合校内外课程资源的功能。如，打通校内信息孤岛，将教务系统中相关教学资源，如学校获得立项的国家级、省级、校级精品在线课程;国家级、省级专业教学资源库，教师自主建设的微课、慕课等颗料化教学资源，及继续教育学院、创业学院、教师发展中心等校内课程资源，进行贯穿与整合;同时，该平台还能与校外课程资源包括超星数字图书馆、国家开放大学、中国大学MOOC、学银在线、爱课程、国家精品课程资源网、好大学在线、聪慧职教及各省、市、校在线开放课程平台内的课程资源形成资源共享。通过校内及校外资源的贯穿、整合，平台拥有了海量的可用的课程资源，这为教师建设多元化的学习课程提供支撑，满足学生特性化教学的需要。面对学生个体的差异性及学生特性化需求，教师可以对海量教学资源进行优化整合，并根据各专业内容与特点，以课程为核心，灵活定制独特的资源建设思路与框架，通过平台快速构建模块化、特性化课程，以较低的成本快速建设若干特性化课程，从整体上推进课程的模块化建设，有利于特性化教学的多样化课程设计。

（三）“怎么学〞“怎么教〞：开展线上线下融合改革

1.虚实交融，混合式教学

轻工在线教学平台，利用智能终端，推进了传统学习与网络学习优势的结合，实现全程、在线、自主、开放泛在学习，拓展了人才培养的时空，主要表达在教与学目标的混合、教与学资源的混合、教与学方式的混合以及教与学场景的混合：让不同年级、不同需求、不同水平的学生根据自身学习进度，利用平台、移动端、教材等进行学习;混合了显性知识与隐性知识、显性资源与隐性资源，较大程度实现了知识的系统化;充分利用网络，将线下面授课与网络学习进行结合;将课堂、试验室等校内教学场景与行业企业等校外教学场景混合，通过技术达到校内外场景的远程互动教学;运用翻转课堂等新型教学模式，提升创新人才培养能力。学校开发了“学习通APP〞，使学习不再局限于教室、学校等传统教学场景。“学习通APP〞含六大子系统，即移动课堂互动系统、移动修学分系统、移动阅读系统、移动开放课程、移动教务系统、移动社交系统，具有课堂签到、抢答、投票、投屏等互动功能，可自动同步到PC端。目前，移动学习已成为我校学生学习在线课程的主要方式之一。

2.专兼交互，开展远程互动教学

学校自主开发了“校企远程互动教学系统〞，该系统分为两个部分，一部分为内部课室，通过打造内网平台，在课室设置直播主机，将线下课堂教学状况向内网学生直播，线下线上教学同时进行，通过打造公网平台，将课堂教学通过智能终端向外网学生直播;二是为企业课室，在校企紧凑合作的产教融合型企业生