優化高校教學平臺 為師生教與學服務

董曉芳

(中國石油大學 信息化建設處, 山東 青島 257061)

隨著信息化在我國教育行業的普及應用,教育教學與信息技術深度結合,高校教育對教學平臺的需求也在不斷增加[1-2]。打造在線信息化教學平臺是推進信息技術與教學深度融合、深化信息技術在教與學特別是課堂教與學中應用的重要手段。本文在對高校線上教學現狀調查基礎上,對教學平臺優化升級改革必要性進行了分析,并根據多年工作實踐經驗提出,為深化信息技術在教與學特別是課堂教與學中的應用,要推動高校課程資源建設,促進優質課程資源共享,更好地實現課堂師生互動和對學生學習行為的過程評價，要將現有的在線教學平臺升級完善,更好地為師生教與學服務。

1 優化完善高校教學平臺的必要性

當前,各高校都有自己主推的信息化教學平臺,并在課程上網、資源共享、信息化教學、師生深度交互等方面起到了積極作用[3]。我校自2015起啟用“清華在線”搭建了“石大云課堂” 在線教學平臺(以下簡稱云平臺),其基礎架構如圖1所示。4年來云平臺運行良好,上網課程1 100門,總訪問量1 300萬人次,年利用云平臺授課教師近500位,利用云平臺進行線上學習的學生1.2萬多名,如圖2所示。利用云平臺進行線上學習的學生逐年增加,如圖3所示。

但隨著混合課程等課程形式的發展以及在線教育和混合教學理念的普及,有些高校的教學平臺已暴露出一些缺陷：

(1) 備份機制不完善,安全性欠缺;

(2) 課程資源建設步驟繁瑣,界面不友好,教師上手慢;

(3) 缺乏對移動學習模式的有效支持,手機端界面缺乏人性化;

(4) 缺乏對大量分散教學資源的有效管理,管理者無法快速提取所需要的教學質量監控、分析及決策數據等;

(5) 實時互動性差,缺少學生學習記錄自動保存及學習軌跡刻畫等功能。

圖1 云平臺基礎架構

圖2 2015年和2018年學生登錄云平臺人次對比圖

圖3 2015—2018年學生日均登錄云平臺人次

2 優化完善的需求分析

為準確把握師生對信息化教學平臺的需求特點,通過實地調研走訪和問卷調查，并參照教育部《網絡學習空間建設與應用指南》對線上教育的需求分析,把對信息化教學平臺的優化需求分為以下3個方面。

(1) 教學平臺的安全性需求。現有的虛擬環境，特別是虛擬服務器及共享存儲的容災備份和數據實時備份機制需要加強。

(2) 教師線上教學的需要。大學培養目標正從“低階目標能力”向“高階目標能力”轉變,教學關系正從“權威依存型”向“雙主體和互動型”轉變,學習方式正從“從技術中學習”向“融合技術的智能化學習”轉變及從“灌輸式的被動學習”向“基于興趣的主動學習”轉變,組織形式和方法正從“單一化”向“多元化”轉變,線上教學已成為必不可少的教學手段[4-6]。

(3) 學生碎片化移動學習的需要。在移動學習環境下長大的新一代大學生,碎片化移動學習已成為常態,信息化學習能力強,陳舊的教學手段無法充分激發學生的學習興趣。

3 優化完善的目標

云平臺優化完善后,可開展精品在線開放課程建設,推動學校“金課”建設,提高教師的信息化教學能力和學生的信息化學習能力,彰顯信息化對教學、科研的支撐作用,加快教學模式改革,推動信息技術與教育教學深度融合。

(1) 線上線下相結合的教學,可不斷提高教師信息化課程設計與教學組織能力;

(2) 大量的優質教學資源不僅在校內可以得到共享,也可為校外學習者提供終身學習服務;

(3) 硬件系統特別是服務器及共享存儲的升級擴容,將為全體師生提供響應速度快、穩定性好和可靠性高的硬件環境,為教師教學、辦公和科研提供條件保障;

(4) 把控云課堂對師生的評價標準,把握在線時長和教學效果的相關關系,合理利用線上查全率、查準率等,對學生和教師采用不同的評價標準。利用在線學習過程中產生的大量顯性和隱性數據,把握教師的教學特點和學生的學習個性,關注學生的有效學習時長,在大數據的幫助下做好學情分析和預警干預。

4 優化完善的思路、措施及內容

4.1 優化完善的思路

通過云平臺升級優化,構建有效的數字化教學支撐環境,改善線上教學條件,實現資源快捷獲取及師生實時互動和結果及時反饋,促進我校優質教育資源的普及共享,推動教學從以教師為中心向以學生為主體、教師為主導轉變[7]。

4.2 優化完善的措施

(1) 升級系統功能,支持混合式課程設計與建設,使能夠開展基于項目、案例的小組協作式探究型學習;支持個性化學習資源建設與推送,支持基于手機移動端的泛在學習形式;可提供教學質量監控、分析及決策數據服務。

(2) 提升平臺使用性能,滿足在新的教學模式下不少于3 000名師生同時在線,以及流媒體播放時不低于1 000人次同時觀看的需求。還要建立系統運行監控和數據備份的策略和機制。

4.3 優化完善的內容

4.3.1 云平臺安全體系架構設計

通過在線備份、半離線備份、離線備份等模式,進行云平臺教學資源和各類課程資源備份工作,建立系統運行監控和數據備份的策略和機制,保證數據安全,為師生提供響應速度快、穩定性好和可靠性高的軟硬件環境,為混合式教學做好基礎保障,如圖4、圖5所示。

圖4 學校教學資源備份體系

圖5 云平臺在線安全體系架構設計

(1) 在線備份機制是數據高可用性分級與業務高可用性的保障機制,目的是使平臺的信息化網絡管理具備教學資源容災恢復能力。要制訂合理的恢復方案和容災備份方案,把云課堂、講座網、媒資系統等線上教學資源進行備份,對線上日常運行的教學資源進行時時防護。

(2) 離線備份機制是針對不長調用的不同層次、不同專業背景教學視頻資源制定的安全防護措施,通過裝配中心媒資獨立上載,配備編目檢索工作站和高標清數字接口卡,配置抓取ODA光盤的移動機械手、數據流光盤驅動器和海量數據流光盤,將海量教學資源科學離線備份。

4.3.2 平臺架構和板塊優化設計

(1) 具有通用網絡教學平臺系統(升級)。支持按照知識單元建設課程,具有教學內容組織與管理、互動答疑、教學評價與評測、學習社區、學習分析、課程管理等豐富功能;支持在線學習、混合學習(包括翻轉課堂)等不同教學模式[8]。

(2) 具有播課教學與流媒體支持系統。支持基于視頻的在線交互式教學模式(MOOC教學模式);支持微視頻學習、單元學習和在線即時測試反饋;支持師生圍繞當前學習單元進行交流討論,還可將學習內容和學習活動分享到站內學習社區與站外社交網站;集流媒體格式轉換與點播服務于一體,支持流媒體格式文件的轉換和管理及多種播放模式設置,能夠實現校內教學音、視頻資源的集中組織管理、使用與共享[9-10]。

(3) 具有移動學習系統。支持基于移動設備的移動教學模式,可掃描二維碼直接安裝APP,可同步接收電腦端教師及教學管理者發布的最新課程通知、公告;提供與通用網絡教學平臺電腦端知識單元的學習導航;支持教學資源下載;提供課程資源訪問次數、課程學習時間、進入課程次數、在線測試成績、課程作業、教學資源應用情況統計分析等[11-12]。

(4) 具有專業、學科與課程建設支撐系統。支持對院系、專業、課程等的統一組織與管理;支持專業與課程建設成果展示,如可圍繞專業建設,對相關課程、教學團隊、教學環境、教學資源等的建設成果進行動態化、整體化展示。

(5) 具有數字化教學資源中心系統。集教學資源的積累、管理、共享和使用于一體,提供標準化資源庫管理系統,支持各類教學資源的開放上傳與入庫審核,可實現優質教學資源的廣泛共享、有效聚合和充分應用;集成資源推送機制支持教師以學科、專業為線索實現資源個性化定制,并由系統將多媒體教學資源庫及網絡課程共享聯盟中的適用資源自動推送至教師個人教學空間,促進優質資源應用普及。

(6) 具有在線課程聯盟功能。可將各院校的網絡課程整合到統一的技術環境中,支持不同院校師生基于日常教學對外共享課程資源和活動,實現眾多院校在線課程的大規模開放,促進優質資源共建共享。

(7) 具有擴展國內外優質開放網絡課程資源功能。包括MOOC課程、MIT等國外開放網絡課程、全國國家級和省市級精品課程(編目)等,共計10 000門,定期增補并免費推送各院校無償使用。

(8) 具有與教務管理系統的共享數據接口。部署與教務管理系統的共享數據接口,實現網絡教學平臺與教務管理系統間關于院系、專業、班級、學生、教師、課程、任課關系、選課關系、培養計劃等基礎數據與教學信息的共享和有效管理,解決信息孤島問題。

5 結語

隨著體系的不斷優化及運行保障措施的不斷完善,云平臺實際運行中的問題將不斷得到妥善解決。

(1) 運行區域限制策略。由于云平臺使用需要身份識別,師生在校外使用必須通過VPN登錄校內,這有違“人人皆學、處處能學、時時可學”的信息化學習環境建設初衷。需要根據實際情況調整云平臺的教學資源限制策略,形成與人才培養目標相適應的信息化教學體系。

(2) 教學網絡保障策略。2016年完成了教學區域網絡信號全覆蓋,并做了與教務課表對接、有課關閉、教師可控的限制策略。但隨著線上教育的普及和云平臺的大范圍應用,應調整為有課開放、教師可控的限制策略,讓信息化對教學改革發揮更大的支撐和引領作用。

(3) 教育技術技能培訓策略。教師信息化素養不足、教學方法單一等對新知識傳播十分不利,因此教師除了練好基本功,善于表達、書寫外,在資源設備軟件運用和與學生的溝通交流上也應下功夫。信息化部門要常態化地對教師進行信息化教學技能培訓,制定教師教育技術能力培訓計劃。通過培訓、實操、教學觀摩、考核評價等環節,對教師進行課程、平臺、網絡資源等方面的培訓,幫助教師有效利用校內網絡與多媒體教學資源,提高課程建設能力和網絡教學平臺應用能力,提升教師信息化素養和信息化應用水平,普及信息化教學常態應用,促進線上線下混合式教學方法變革。