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一体化智慧教务赋能教学管理数字化转型实践

——以中国人民警察大学为例

徐进奇 辛永涛 段海鹏
  
卷宗
2023年35期
中国人民警察大学

摘要:随着教育数字化转型逐渐成为高等教育发展的新路径,警察大学以数字技术和数据资源为核心,充分发挥数字要素在教学变革中的积极作用,不断在教学管理中实践,打通教学管三个方面,形成了以一体化智慧教务为核心平台的教学管理大平台,实现了“教学管考训评”6个方面的数字化转型,应用成效显著。

关键词:智慧教育;教学管理;学习平台;考试平台

基金项目:2022年度高等教育科学研究规划课题:基于微服务架构的一体化智慧教育系统建设模式研究与实践(项目编号:22XX0410)。

一、一体化智慧教务模式建设背景

现代信息技术的飞速发展,为高等学校教育提供了丰富的教学工具,催生了新的教学手段,“微课”“慕课”等线上智慧教育教学手段如雨后春笋般出现,但尚未形成兼顾线上线下一体化教学的能力。警察大学近年来通过不断研究实践,在经过线下教学、线上教学以及线上线下混合式教学模式的不断尝试,形成了一体化智慧教务模式,通过该模式大大提升了学校在教育教学“教学管考训评”6个方面的能力,对促进学校教学水平提高具有重要意义,也是学校高等教育高质量发展的路径。

二、一体化智慧教务平台建设实践

学校紧跟智慧教育发展趋势,通过学习借鉴、融合创新,确定了“整体化设计、系统化集成、开放性建设”的一体化智慧教务模式思路。

(一)一体化智慧教务基础建设

依托物联网、云计算、大数据和泛在网络等新兴技术,构建一体化智慧教务体系,在构建过程中将一体化智慧教务按照内容层次划分,共计分为5层,一是基础层,包括基础网络、计算资源和软硬件环境,软硬件环境为智慧教育系统运行提供计算资源、存储资源,基于云原生技术,提供容器编排、弹性计算、物联感知、数据服务和API网关的云计算基础服务;技术架构主要包括在线教学技术、学习分析技术、自适应学习技术、深度学习技术和扩展现实技术等新型在线教育技术,是支撑新型教学模式建立技术基座。二是数据层,是通过系统的融合集成形成的数字化空间,主要包括基础软件系统、业务软件系统等各类软件信息系统的数据共享和分析。通过各类信息系统的融合应用,形成了支撑数字化教育教学业务开展的教学空间、学习空间、管理空间、数据空间和实体空间。三服务层,依托学习自建平台和互联网开放的基础服务平台为师生提供服务,主要包括一网通办、消息提醒等服务。四是应用层,是数字化的各类教学资源,包括在线课程、虚拟仿真资源、金课示范资源库等。五是要包括门户、客户端、APP、小程序、智能终端等直接面向用户开放使用的功能呈现,服务的用户主要包括教师、学生、管理者和社会公众等用户群体。通过五层功能的建设形成了对具体教学活动支撑的教、学、管、考、训、评各类信息系统,形成了以教学为中心的学在警大在线教学平台、AI+教学管理指挥平台和1+N教学大数据平台等支柱的一体化智慧教务体系,建成进行数字化智慧教育环境,为教师、学生和管理者在多端开展教学活动提供功能支撑。

(二)一体化智慧教务资源整合

构建“数据驱动·融合创新”一体化智慧教育体系,将智慧教育新理念新技术新方法融合教学管信息系统建设,贯通技术与业务的融合,集成了毕业论文管理系统、智慧体测系统、课堂云录播系统等10余个信息系统。为将一体化智慧教务多个系统有机融合为一个整体,整个体系引入多模态认证模式,通过统一认证、JWT认证、基于微信钉钉等开放平台的认证模式对各系统开展融合集成,实现一套用户口令使用所有功能的目标,极大提升系统应用便捷性。一体化智慧教务资源整合后成为驱动学校一流本科教育建设的重要驱动力量,通过资源整合和数据共享有效驱动一流本科教育综合改革工作,特别是在教学活动中深入推动系统应用,全面提升教师、学生和管理者信息化素养,提升教育管理者现代化治理能力,使学校开展的卓越人才培养、一流专业、一流课程、课程思政、教法考法改革等重要改革事项,均在智慧教育体系支撑下得到新型信息技术支撑,使教育教学新理念落地成效更加明显,极大的提高了学校一流本科教育建设能力。

(三)一体化智慧教务标准制定

依据《高等学校数字校园建设规范(试行)》,结合学校智慧教育结构体系,为进一步发挥教学活动在学校各项本科教育业务中的重要作用,特别是学校依照课表安排开展课堂教学活动的实际,基于一体化智慧教务平台,为打通教学管全流程,在依托学校已有信息标准的基层上,深入调研学校各部门教学数据的产生、管理以及使用等情况,在此基础上构建学校的全量教学信息标准,将规范公用代码及数据字典,统一标准字段,确定教学信息标准。同时通过OpenAPI的方式,建立统一的教学数据接口,接入学校建设的公共数据中心,将各业务平台教学数据汇聚到数据中心,为学校下一步的数据使用、共享以及分析挖掘提供良好的支撑。

(四)一体化智慧教务构建与维护模式创新

一体化智慧教务的构建是一项长期工作,在构建过程中不可避免的出现子系统的更新迭代和淘汰,随之而来的是管理、培训和数据安全问题。目前学校诸多子系统采用微服务架构理念,将平台拆分成更小的模块,每个模块尽量做到单独部署、运行、维护,进一步提高平台的可扩展性、高可用性和运行效率,同时采用自动化运维工具,如自动化部署、监控、日志分析等,可以提高运维效率,减少人工干预带来的误操作和安全隐患,节约资源成本。

三、教学管理数字化转型实践

全面总结一体化智慧教务模式,着重解决教育教学核心系统一体化构建问题,推动覆盖教师的教、学生的学和教学管理者的管等多个教育教学核心业务的信息系统建设效能上层次,初步实现了“教学管考训评”等6个方面的数字化转型,实现了从教学管理理念到教学管理工作方法的彻底转变。

(一)丰富教学手段,形成了“智慧教”的新模式

赋能教学模式改革是新时期学校教学信息化建设的重要任务,是智慧教育改革的核心内容。“智慧教”在整个智慧教育体系中处于关键位置,核心是围绕课堂教学开展教学信息化现代化改革。学校梳理传统课堂教学存在的问题,研究了课堂教学改革的发展趋势和主流模式,并系统化开展了相关实践工作,遵循教师教学空间理念,依托智慧教育体系为教师搭建完善的教学空间,探索教学新工具,积累新资源,使用基于信息技术的新的教学方法开展教学,可以更有效地促进学生的学习和成长。

(二)深层分析数据,形成了“智慧学”的新模式

基于智慧教育体系和深度学习理论,从泛在学习空间、个性化培养模式、高质量的学习保证机制和精准的学业预警模式等方面开展“智慧学”教学模式研究实践。基于泛在学习空间理论,学校以学在警大平台和AI+教学管理指挥平台为基础打造了课程空间功能,学生基于课程空间可自主选择学习路径,对课程进行学习,结合系统的详细记录,学生可掌握个人在群体中的学习情况,开展社会化学习,评估和激励个人学习。个性化培养模式是基于专业发展对学生成长成才设计的多路径人才培养模式,主要包括大类培养、专业方向、卓越人才培养等内容,结合人才培养方案制定,科学确定学生个人课程教学计划和修课要求,形成学生可在多个专业、专业方向流转,课程和修课要求汇聚测算的多元化人才培养方案管理模式。基于一体化智慧教务系统支撑的个性化人才培养模式,实现了从专业管理、计划管理、课程管理到考试管理、成绩管理的闭环,对提高新一轮教学改革成效和教育教学业务数字化提供了支撑。

(三)改变工作理念,形成了“智慧管”的新模式

教学管理能力是学校教育治理能力的重要内容,管理模式变革关系到学校教育治理能力现代化的实现水平。教育治理工具的选择与运用在一定意义上直接反应学校教育治理的实际治理能力,信息技术在学校治理能力提升过程中发挥中重要的作用,可推动实现教育治理主体间的信息共享,丰富教育治理主体的信息技术素养,理清治理主题的权责关系。故此学校将一体化智慧教务体系建设作为是提高治理能力的关键要素,强调信息技术对教学管理各层面技术赋能,将系统作为提升各级教学管理组织和管理人员工作能力的主要工具,全面研究实践“智慧管”模式变革。

(四)突破空间限制,形成了“智慧训”的新模式

学校学在警大平台支撑教师面向全警开展开放课程和开展在线教学工作,支持教育训练管理部门依托一体化在线教学平台开展课程建设和混合式培训工作,支撑训练基地将已有教育训练资源面向全警共享。在此基础上通过训练、考核数据采集分析,深入挖掘学生教学训练数据,精准掌握学生基础体能水平,构建了基于训练数据自动采集、智能分析的自适应体能技能训练新模式,为科学施训、精准组训和提高训练效果提供技术支撑。搭建了具有开放性、扩展性、兼容性和前瞻性的虚拟仿真实验教学运行平台,在学校公安新工科专业建设中全面实施了虚拟仿真实验系统的开发与应用,有效推进了信息技术与实验教学的深度融合,延伸了实验教学时间和空间,提升了实验教学质量和水平。

(五)立体维度评价,形成了“智慧考”的新模式

考试是高校评价学生学习效果的主要方法和手段,是高校教育教学过程的重要一环,是学校教务管理的核心工作之一,具有评价、反馈、导向和激励作用。依托多个系统适配课程考核特点,分别建立在线考核模式,依托通用在线考试系统,建立了在线考核大规模开展、线上线下同步开展和居家考试模式。依托智能阅卷系统和考试归档系统,开展试卷智能化评阅和在线化归档管理,建立了考务工作线上闭环管理模式,实现了考务全流程的在线管理模式。考务归档模块,将所有在线考试试卷全部归档,因存储在计算机系统中,可以更加方便的分析试卷质量,能够有效改善考试后对试卷的利用。

(六)全程质量监控,形成了“智慧评”的新模式

通过一体化智慧教务系统使用,将传统的教学评价模式,即仅限于评教专家、同行和学生在网络评教系统中进行直接打分的模式,转型为基于大数据分析技术的归一化、标准化、科学化的评价结果智能分析、建模赋分、自动合成的智慧评教系统。将教师的“教”和学生的“学”两方面内容,作为课程教学质量监测对象,从教学态度、教学方法、教学内容和教学效果等方面监测教师的“教”,从课堂表现、学习状态、学习成效等方面监测学生的“学”。跟踪学生到课率、图书馆到馆情况、图书借阅情况、活动轨迹、在线学习情况、作业完成情况、阶段性测试情况等方面的内容,建立学生学习状态监测机制,综合监测学生的学习状态。

四、应用成效

(一)服务的用户多,覆盖面广

“数据驱动·融合创新”智慧教育体系以教学管三方面系统应用一体化为基点构建,是学校教学管理、课堂教学的核心系统,是全校师生开展日常教学活动的基础支撑系统,系统总体用户1万余人,日活近2万余人次,是校园中真正具有师生人人使用、天天使用的特点的信息系统。依托一体化智慧教务平台,每学期依托系统排课2000余门次上万节课程,系统实时精准反应全校师生课程安排,精准管理教室资源200间,为全校各项教学活动提供教室资源登记服务,每年服务达3000余次,系统精准管理学生考务、成绩等数据,每年数据量达到15万条。

(二)在线教学成为学校教育教学主流

线上线下一体化智慧教育平台,打通了数据,传统课程依托智慧教育平台教师可快速开通教学空间,将传统线下课程班级中学生集合到线上,学生可直接在学习空间中学习教师上传的学习资料,无感的实现传统线下课程向线上线下混合教学或线上教学的过渡,近年来,开通教学空间课程共计4973门,累计14369门次,教学空间开通率接近100%,通过智慧教育平台,每学期教师上传资料6万余个,发布任务点1万余个,线上互动3万余次,布置作业6000余次,发布考试2000余次。

(三)一体化智慧教务体系下师生受益多

依托智慧教育体系支撑开展一流专业建设、一流课程建设,建成成果显著,近年来10个专业获评省部级以上一流专业,26门课程获评省部级以上一流课程。依托金专、金课,深入推动课堂教学质量平台,一流专业建设受益学生4000余人,累计金课教学90门次,受益学生达3600人次。依托智慧教育体系,开展考核改革工作,深度推进在线考核和智能化阅卷,累计170门课程65500人次受益。

参考文献

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作者简介

徐进奇(1989-)男,江苏赣榆人,硕士,助理研究员,研究方向为高等教育信息化。

辛永涛(1982-)男,河北廊坊人,硕士,副教授,研究方向为高等教育基础理论、信息化教学管理。

段海鹏(1985-)男,内蒙古呼伦贝尔人,硕士,研究员,研究方向为智慧教务。

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