互聯網+民航特色云教學體系平臺設計

石千磊 何元清

互聯網+民航特色云教學體系平臺設計

石千磊 何元清

中國民航飛行學院計算機學院；石千磊（1991－）男，陜西西安人，中國民航飛行學院，碩士在讀，研究方向：民航系統建模與仿真。

科技創新引導項目：（項目名稱）民航云教學平臺建設（項目號）2016KYP16

針對傳統式課程教學存在的問題與不足，結合“互聯網+”新型教學理念進行教學方法改革，構架具有民航特色的教學平臺體系。其目的為實現民航課程網絡化，教學模式自主多樣化，線上測評自動化，以期提升最終教學成果，從而實現對傳統民航教學建設的重塑。

近年國家領導在一次政府工作報告中首次提出“互聯網+”行動計劃，在報告中首要強調要“推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合，促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展，引導互聯網企業拓展國際市場。”在當下以互聯網為大背景的時代，“互聯網+”將深刻影響著國家未來各領域的發展方向。同時，民航院校專業課程特點鮮明，信息量極其豐富，其內容相對繁多且具有一定的抽象性，并且民航院校理論教學場地少、共享資源少、課程多且頻繁、課程跨度時間長等問題日漸顯現，所以亟需一種新的教學體系成為民航教學下的新途徑。

“互聯網+”走向民航特色教學體系改革

民航傳統式教學方法存在的問題與不足

民航傳統教學方法主要采取是直接講授法，即是通過教師對課堂理論知識的備課，進而將書本上知識進行講解。然而民航課程具有其專業性，傳統式教學方法相對保守與陳舊，教師僅僅是將書本上的理論知識灌輸給學生，進而完成教學任務，達到教學目標，但無法有效的調動學生積極性，教學模式單一、缺乏創新、教學手段過于簡單等問題是這種教學方法存在的缺陷，因而培養出來的學生欠缺獨立精神與創新意識，課堂的學習氣氛相對壓抑，所以目前亟需一種新的教學體系來適應當今時代對民航復合型人才的需求。

圖1　民航云教學平臺整體方案系統框架

“互聯網+”民航特色教學平臺系統構架

以民航云資源為主要數據支持對教學平臺設計開發的前期進行需求分析，對往年學生考試成績作為依據對平臺的設計目標進行定位，繼而在需求分析和目標定位的基礎上，對平臺的關鍵技術進行開發創新。通過云資源對課件、題庫的有效整合，經民航云自主學習平臺與云輔助學習平臺的共同作用完成教學任務，并通過云測試平臺對學生進行教學檢驗，以得到教學成果數據。之后通過大數據融合與智能分析將決策系統方案更新于云教學平臺、數據更新于云資源庫中。最終實現在教學機房、個人電腦、移動終端上進行教育培訓及考試。民航云教學平臺整體方案系統框架如圖1所示。

民航云教學平臺體系

云自主學習平臺

云自主學習平臺是通過在線開放課程技術平臺發布民航專業相關視頻課程，通過管理員身份登錄系統上傳教學視頻并向學生免費開放，進而逐漸形成一種在線教育模式下的大型自主學習方式，是一種任何人都能免費注冊使用的在線教育模式。云自主學習平臺其自身有一套獨立完整的線上教學模式，在一定周期內管理員會更新課程進度，對應課程有其相應的課堂習題以供鞏固所學知識。通過我校計算機學院工程教研室對該課程平臺的建設，以實現學生、社會學者的個性化學習。其課程特征有如下特點：

能自由取得資源：平臺提供免費大型開放式網絡課程，不需有學校的學籍也可以免費使用；

無人數限制：傳統授課方式師生比較小，但大型開放式網絡課程具有開放性、公開性等特點，沒有課程人數限制；

教學模式統一：每門課程有其既定的學習標準，當學生自主學習達到學習標準時，學生即可獲得該門課程的考試權限，考試通過即可獲取紙質版培訓認證證書。

云輔助學習平臺

云輔助學習平臺是針對云自主學習平臺建設的一個線下輔助學習平臺。該平臺利用互聯網“云服務”的協作方便、資源共享以及存儲空間無限等功能，發揮自主學習與協作學習相輔相成的優勢，促進學習者線下自學的能力，學習時間自由安排，促進提高思維能力的拓展。教師可以將教學大綱、作業、實驗以及課件上傳到平臺上，學生利用線下時間自行預習與復習，提高課程學習質量。云輔助學習平臺具有如下的特點：

增加了溝通交流途徑：該平臺豐富了師生之間交流互動的手段；提供了學者之間時時交流分享的途徑；

學習空間利用最大化：學習者利用平臺個性化與信息化的教學環境，規劃自主學習課程并進行自我學習管理；

以學習者為主體：平臺為學習者提供獨立自主的學習環境，方便學習者自我安排學習，提供云服務協作學習，學習者可自主選擇學習資源和所需服務。

云測試平臺

云測試平臺即是學生通過自主學習與線下學習后，教師為檢驗其是否達到學習標準需在該平臺上進行相關科目的測試。該測試平臺可以按照自身需求自由組織考試，通過計算機自動測評即刻得到測評結果。該平臺系統客戶端是純B/S架構，具有簡單化與智能化特點。系統能夠快速進行手工組卷，并短時間內通過審閱并完成閱卷，該平臺可以滿足不同形式考試對閱卷的不同需要。考生考試通過即意味著學生達到了這門課程的教學目標。云測試平臺具有如下特點：

豐富的題型支持：平臺有其獨特的題庫建設，支持不同學科的各類題型以及所有試題的不同表現形式，并進行學科建設與分類管理；

精確的統計分析：采用數據挖掘根據標準試題試卷分析算法對試題屬性、試卷屬性統計分析。試題統計使試題的積累分布和題庫的建設情況直觀展現，為擴充題庫和收集試題提供了數字依據；

靈活的閱卷方式：具有簡單閱卷和高級閱卷兩種方式，簡單閱卷直接進入考生所答試卷進行批閱；高級閱卷是將考生試卷的部分試題分配給部分教師進行批閱，教師只能批閱被分配的試題。

云教學平臺體系在民航院校中的實踐成果

平臺實踐背景與數據分析

為使民航院校推進計算機公共基礎課的教學改革，中國民航飛行學院依托互聯網進行了為期三年的教學改革，自2014年起我院在部分院系試行民航云教學平臺體系，通過云測試平臺得到近年各專業學生的測試成績，以近五年大學計算機基礎專科與本科學生成績為數據支持，專科學生成績如表1所示，本科學生成績如表2所示。

表1　專科專業大學計算機基礎測試情況對比

表2　本科專業大學計算機基礎測試情況對比

由表1與表2學生成績數據我們可以看出，隨著云教學平臺的深入使用學生成績總體呈上升趨勢。2013年以前我院是使用傳統方式授課，教學效果不夠顯著，平均分在60分上下波動，不及格人數所占比例較大，教學中經常忽視對學生主動學習知識能力的培養。自2014年學院通過云教學平臺授課后教學效果得到明顯改善，對于基礎相對薄弱的專科學生經過近三年的教學改革后，及格率與優秀率逐漸趕上本科學生。各個專業平均分提高至少9分以上，例如機電專業的平均分提高了14分，優秀率提升了12.4%，及格率甚至提升24.1%之多。其他專業的成績也都有了質的提升，各項數據平均提升近十多個百分點，這些都說明了云自主學習平臺非常適合現代校園教學。

分數的走勢情況能夠體現出一個班級或專業在一定時期內的整體學習水平，當教師授課方法得當、學生吸收知識較好時及格率與優秀率走勢會出現明顯波折。專科部分專業成績走勢如圖2所示，本科部分專業及格率走勢如圖3所示。我們可以從各專業分數走勢圖中看出，2013年以前學生成績穩定在及格分數附近，且成績提高緩慢；而在2014年實施教學改革后，及格率、優秀率相比2013年急轉直上，專科學生尤為明顯；在2014年往后，學生成績每年也有小幅度提升，上下波動也控制在一個相對穩定的范圍，說明云教學平臺的實施在學生學習接受程度上達到完美契合。

下面例舉在教改后云教學平臺對教學成果的影響。以空管學院為例，該專業近年大學計算機基礎各分數域所占人數比如圖4所示。在2014年實施教改初期時，大學計算機基礎分數平均分布在各分數域中，分數總體在中下游徘徊，且不及格人數如藍色區域顯示達到9%，而經過近兩年的平臺教學后不及格率人數驟減到3%，班級總體分數呈現在70分以上區域內，且主要占據80分數域中，且各分數域人數趨于穩定，說明教學平臺在教改中表現出良好的教學穩定性。

圖2　專科部分專業成績走勢圖

圖3　本科部分專業及格率走勢圖

云教學平臺考察及實施

在2014年初，我院對云教學平臺體系進行了多次大規模測試，對軟件運行穩定性、測評準確度、題庫開放性等多方面進行了細致的考察，依師生對兩種教學模式的滿意度進行調查問卷如圖5所示。

由此可見云教學平臺的使用得到了師生的一致好評。并于當年6月份在計算機學院與工程教研室協調組織下，上千余名考生使用該平臺進行了期末考試，每場約有近百人次同時在線。通過測試結果分析顯示使用云教學平臺全面提高了教學質量，同時又與實踐教學相結合，加強了對教學的過程化管理，實現了教學改革的突破，并加快了學校網絡化教學的進程，建立了符合本校特色的教學資源庫，實現全校計算機公共課程的教學資源共享。其應用還涉及到實訓練習、日常課堂作業等方面，大大增強了學生的動手操作能力，并提高了學生對計算機課程學習的興趣與積極性。

圖4　教學改革后空管專業近年大學計算機基礎各分數域成績對比

圖5　兩種教學模式下師生滿意度調查問卷

結語

民航云教學平臺已經在民航院校教育領域中取得了較為廣泛的應用，本文以滿足民航行業與學生成長成才為出發點，通過對現有的教學模式進行方式方法的改革，在基于互聯網+教學的新型教學理念下，充分發揮云教學平臺體系的優勢，從而構架具有民航特色的教學平臺體系。并通過該互聯網+民航特色教學體系平臺以期實現民航院校的網絡教學管理，提升教學質量，從而實現對傳統民航教學建設的改革重塑。