基于智能教育的“智慧學習+場景驅動”教學框架設計
——以信息管理與信息系統課程改革為例

秦敏，趙詩悅，趙妤

(江西師范大學，南昌 330022)

世界范圍內教育規模呈現快速增長，教育部數據顯示，2018 年研究生培養機構達到815所，其中普通高校578所，科研機構237所[1]；高等教育學校(機構)學生數也在逐年遞增，研究生約有57 萬名，其中碩士約有52萬名。教育的本質是培養具有智慧、善于思考的人。世界上最早集中系統地論述教育學的專著是戰國時期的《學記》；西方蘇格拉底提倡教與學之間動態靈活的關系，強調學生全面發展。近代，伴隨著全球人口及人才需求的增長，班級授課制(也稱課堂教學)模式應時而生，即按年齡特征及學習特征將學生編成班組，教師根據安排的授課時間及順序進行連續上課[2]。但這種教學方式是一把“雙刃劍”，既帶來了便利，例如可以大規模地進行教學，保證學習活動循序漸進及教師占主導地位，贏得教學的高速度等；又具有一定的局限性，例如學生學習的主動性受到限制，缺少獨立思考的時間，難以照顧到學生的個性化差異等。

近幾年隨著人工智能快速發展，智能教育在國際范圍內受到廣泛重視，2017 年國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》中首次確定以國家行動開展智能教育。新時代我國將高度重視人工智能對教育的深刻影響，促進人工智能與教育的深度融合及教育的變革創新[3]。通過智能教育來彌補班級授課制的局限性，其中智能教育的精準化可幫助老師采取不同的教學方式和教學內容；智能化使教學環節簡單、便捷及智能，釋放教師教學壓力；個性化利用大數據搜集和分析學生數據，推薦定制化的學習方案，調動同學積極性。

一 智能教育內涵

智能教育概念的內涵，國內外學者有著不同的理解，通過梳理分為以下三個方面。

1)技術支持方面。智能教育以新一代IT 作為基礎支撐，一般的IT 不能適應智能教育。只有多媒體設備和數字資源的教室教學不屬于智能教育，智能教育所使用的技術應包括內容高度適應，可以全面覺察學習環境的信息，通過技術沉浸、個性化的學習路徑等來感知參與者的各種狀態，并且可以據此進行調整。例如，物理環境根據學習者的體溫調節適宜的溫度；當學習者感到緊張時可以調節氛圍；對知識點有疑惑時，智能學習環境根據需要可以重新進行講解。

2)數據應用方面。微軟、谷歌、騰訊和IBM 可以分享其核心技術，但無法超越的是其擁有的大量數據。智能教育不只是簡單的使用IT，基于大數據的數據挖掘及學習分析才是實現智能教育的關鍵點。因此，如果沒有數據生成和數據分析的過程，教育就不能被認為是智能教育。

3)參與者方面。教師是智能教育的重要組成部分，智能教育有望通過技術來豐富整個教學環境，提供建議和指導。除智能教育發揮的作用之外，教師是不可或缺的一個部分，科技可以像傳統教育一樣具有引導、啟蒙和控制等功能，但在學生成長過程中，其不能代替教師給予的情感交流及思維上的引領。

二 國內信息管理與信息系統專業教育存在的問題

目前國內開設信息管理與信息系統(以下簡稱“信管”)專業的高校已超600所，盡管市場需求在增長，但《中國大學生就業報告》(2014-2018)顯示，信管專業就業不盡人意。追究其原因，高校信管專業課程教育主要存在以下問題。

1)課程缺乏特色。信管專業由5 個專業合并形成，課程門類多而雜，課程缺乏融會貫通，無統一教學體系。不同高校開設的信管專業課程不盡相同，通過教材、ppt及視頻在教學過程中增強其特色，即使這樣學生的學習效果仍不顯著。大部分高校的信管專業課程都是計算機類和管理類課程各占一半，使學生對于課程的取向兩極分化，導致課程沒有特色，不同方向專業課程的學習不能抓住重點，從而使得信管專業的畢業生在眾多畢業生中沒有足夠的競爭力。

2)教學模式單一。部分高校采用“教師主動授課，學生被動參與”的簡單教學模式。在互聯網高速發展的今天，通過PPT 輔助教師教學是遠遠不夠的，這種授課模式過于枯燥乏味，難以吸引學生的注意力。而現在學生的思維相較于之前更加活躍積極，更愿意把注意力集中在網絡資源上面，學生心理上的需求是目前授課方式難以滿足的。

三 信息管理與信息系統專業課程智能化教學體系框架設計

（一）智能化課堂總體框架的建構

在智能教育理念下，智能課堂教學體系具有集人、技術和環境于一體的特點，實現線上線下教學、課內課外教學及全過程全場景的虛擬現實教學活動[4]。智能化課堂教學體系總體框架的主要組成要素包括智能系統(智能平臺和工具)、人(課程制作團隊、教師和學生)和教學活動(課前、課中和課后的教學環節)。

智能系統由智慧學習應用層、智慧終端服務層、智慧評價服務層和智慧功能服務層組成。其中智慧功能服務層作為智能系統的最底層來支持整個智能系統良好的運作，其包含四個部分，分別是學習情況評估、學習方向選擇、學習路徑分析及學習內容推薦，以培養學生個性化學習為宗旨，提升學習效率。智慧評價服務層由綜合素質評價、測評系統及動態評價分析三個部分組成，測評系統又分為課前測評、課堂測評及課后測評。通過對整個教學過程中實時數據的收集和整合，運用智能評價、學習分析等技術進行處理和分析，為教與學提供總結性評價，重構和升級教學評價體系[5]。智慧終端服務層主要為課程制作團隊、任課教師及學生服務，可以提供資源推送、網課制作與應用、智能評測、端應用工具及第三方APP 等服務來幫助同學們進一步實現個性化學習[6]。智慧學習應用層主要為信息系統專業課程提供智能化教學過程，實現課前預習、課中學習及課后復習全流程的溝通支持和信息服務[7]。

教學活動以慕課堂教學工具為例，如圖1 所示。慕課堂教學工具是中國大學MOOC 平臺在慕課及學校云平臺基礎上的線上線下混合式教學工具。借助慕課堂工具，教師可規劃與管理課前、課中和課后三個環節的教學過程[8]，通過微信小程序在課堂上開展教學任務，完成數字化教學。

圖1 慕課堂教學體系的總體框架

（二）“智慧學習+場景驅動”實施路徑

1)基于“智慧學習+場景驅動”的智慧學習環境構建。學習活動、教學活動、學習管理活動、物理環境及技術環境五個要素組成了智慧學習環境。其中學習活動、教學活動及學習管理活動是指學習和教學社區開展的討論、問答和競賽等；物理環境是指學習者有效學習的學習場所或活動空間，可以根據室外的空氣質量及氣溫來對室內環境進行調節以保持學習者最高效的學習狀態，區分智慧學習環境和傳統學習環境的必要因素是技術環境，其由基礎設備、存儲技術、計算技術、服務開發技術、學習資源和功能服務等六個要素組成[9]。

2)基于“智慧學習+場景驅動”的智慧學習活動構建。在傳統的學生、教材和教學方法準備的基礎上，將技術工具的設計和操作添加到備課內容中，這就要求教師充分利用多元化技術的知識和技能；教師的教學和研究活動借助網絡遠程協助不斷從一所學校延伸到另一所學校，還可以與校外同事開展教研活動和項目研究，從而加快教師的專業發展速度；除此之外，快速高效的智能評估工具將教師從低效的評估工具中解放出來。在大數據的支持下對學生學習的數據進一步分析和挖掘，從而不斷調整教學策略，實現精準教學?；凇爸腔蹖W習+場景驅動”的智能教學活動需要體現以教師為主導、以學生為主體的線上線下有效教學機制，老師應該在課前根據學生的實際情況提供大量的自主學習資源來滿足混合式學習的需要。但信管專業對于學生的實踐性要求較強，因此在課堂上引入場景驅動這一概念，通過構造一系列的場景，由表及里，逐步融入，這樣可以使學生融入到故事情節里面，從而加深其對問題的理解程度[10]。

3)基于“智慧學習+場景驅動”的智慧學習內容構建。按照“一課一網”的知識框架體系，建成屬于不同專業涵蓋所有課本的適合高校本科生和研究生自主學習的資源庫，滿足學生隨時隨地進行學習的需要；學生可以提前預習本專業未開設課程并進行課前測試，了解其對知識點的掌握程度。除此之外，在課堂中也可以獲得該課程老師所使用的課件以便記錄所需要的筆記，課后也可以進行測試，根據錯題情況在資源庫中找到相應教師的講解視頻來進一步學習和鞏固相關知識[11]。

4)基于“智慧學習+場景驅動”的智慧學習評價構建?？梢灶A測、理解和評價教與學的行為，促進教與學的有效性。通過對數據的深入分析和挖掘，將從學習環境、學習資源、學習機會和學習質量四個方面促進智慧學習的均衡發展；不斷完善質量控制體系，為全面、實時和動態的質量管理奠定基礎。為監控智慧學習的質量，形成全面、實時和動態的質量監控體系，針對教師評價方法和學習分析技術工具不足的實際問題，學校應盡快建立相關的學習質量評估體系。對學生在學習過程中知識點的具體掌握情況和錯題的收集情況進行全面、實時和動態的監控，并根據學習質量評估系統得到的數據給出準確的教學反饋和指導；借助教學、教研、管理和服務等智慧評估，擴大學習評價對象的范圍，全面提升和增強教師和社會對學生在校學習成果的滿意度。

5)基于“智慧學習+場景驅動”的智慧學習管理構建?！吧壒こ獭睘閷W校教育信息化開啟智慧之窗。高校應盡快出臺相應的實施方案，從建設目標、規劃框架、骨干培訓和工程任務等方面大力實施“推廣工程”，為學校教育信息化打開智慧之窗；“應用技術，聚焦課堂，打磨細節，提升質量”是學校智能化課堂改革的首要方向。課堂是學校教育的主陣地，是學生學習的主渠道，信息技術優先為“學生學習”和“教師教學”服務；“先行一步，多做一點”是學校智慧教育的行動綱領。從無到有，從小到大，從有到優，從優到特，我們在不斷地行動和實施過程中努力創造智慧教育的特色，弘揚智慧教育的內涵之美；“智慧教育運行機制”促進智慧學習生根開花。推進智慧學習建設需要統籌規劃、分段實施、逐步完善和持續改進。自高校開始智能化課堂改革以來，使用的每一項新技術、經歷的每一件新事物及跨過的每一個新臺階，都是在這個過程中的探索和創新[12]。

（三）場景驅動的在線應用案例

場景驅動是通過引入模擬場景來創造一個類似于真實商業環境的市場競爭環境，通過模擬真實組織的具體商業決策活動，在短時間內讓學生接觸組織商業決策活動中經常出現的各種典型問題，真正感受到市場競爭，并親自參與組織的業務決策，從而更好地深化案例教學效果。

以管理信息系統課程章節為例，案例背景如下。某酒店大堂經理近幾天感到不自在，一方面略感心虛，因為酒店最近改造了基礎設施，他的工作量沒有以前飽滿，每天除了對客人點頭或打招呼，就是看看手機或電腦屏幕。目前預定了多少房間、每個客人大概什么時候到、有多少客人在房間里、有多少客人在健身房、有多少客人在餐廳、有多少客人正在離開酒店及酒店提供的優惠券又吸引了多少新的客人等信息，手機或電腦屏幕上一目了然，實時動態更新。并且，他也在擔心，這套系統會不會出故障？一旦出現故障，他該如何處理？其次客人的咨詢，他還不能全部回答，還經常要請教該系統的供應商。

利用場景驅動方式解決案例中出現的問題時主要按以下三個部分需要完成。

1)講解階段。教師作為這一部分的主體，講解如何利用場景驅動來對案例提出的問題進行分析，需要給學生分配一個具體場景下的項目，講授該案例可能涉及課本上的相關知識。

2)解決方案階段。以學生為主體分成幾個小組，其任務是為特定的組織設計和實現管理信息系統。不同小組應在與組內隊員討論過后自行完成方案并提交給老師，由老師和其他小組成員進行交流并得出結論。

3)標桿對照階段。老師和學生都需要積極參與并討論其提交的結果，然后把收集到的相同或相似項目的IT解決方案和小組的方案進行對比，通過對比這些場景下分析問題及解決問題的視角和方法，了解其中哪些是值得借鑒的觀點？哪些是實際應用中需要進一步學習的知識點？在此基礎上，教師做進一步分析和點評促進學生更好地理解[13]。

利用場景驅動的方法來對智慧酒店的案例進行學習，根據案例的具體內容，小組組長安排其組員扮演不同的角色。例如同學A 扮演合作研發項目團隊的主要成員，該成員預定了某酒店后收到來自酒店的信息，建議他用微信打開小程序“微前臺”，這可以為他提供酒店自助服務功能。到達酒店前，“微前臺”發來了問候微信，提醒酒店入住程序及服務，他看完后回復“將馬上到酒店”。走進大堂，大堂經理微笑著和他打了招呼，他根據提示，將身份證在識別處輕輕一放，大約3 秒鐘，“魔鏡”顯示“身份信息采集成功”。大約又過了5秒，“您可以入住了，請取走您的房卡，或選擇電子卡”，“魔鏡”邊說邊顯示。隨后他點擊電子卡，并沒有取走房卡。這時，“魔鏡”顯示，恭喜您成功辦理入住手續，而他的手機上多了一條信息為“您的房間號是A 座1801”。于是他很快找到通往其入住房間的電梯；走進電梯，將手機在電梯屏幕前搖一搖，電梯自動顯示18 樓并啟動上行；走出電梯，來到1801 房間門口；將手機在房門鎖把前搖一搖，房門打開后走進房間；在走廊墻壁的白色開關前搖一搖，房間內通電了，壁燈亮了。在酒店的時間很快就過去了，每天在酒店所需的所有服務幾乎均可以通過“微前臺”來完成。退房時，他整理好行李，在“微前臺”中選擇“退房”按鈕，根據提示完成了電子發票的申請、支付等手續，拿起行李，離開了房間。同學A 按照案例操作體會流程。

同學B 扮演酒店管理人員。同學A 通過某網站下了訂單后，該酒店的信息系統中就記錄了該訂單。隨后關于同學A 的信息，包括入住信息、離店信息等同時在系統中顯示出來，酒店工作人員均可以看到有關信息。系統完整記錄了客戶每次在酒店的消費行為，做到了“一個訂單獲得一個用戶”。根據客戶的歷史消費紀錄及消費詳情，酒店就可以為客戶提供個性化優惠和個性化服務。同學B 按照案例操作體會流程。

同學C 扮演酒店總經理。總經理堅信移動化智能服務將是酒店服務與管理的趨勢，轉型是必然的。因此，他提出的愿景是移動化、智慧化及社會化。酒店設施均通過聯網改造，原有設施無須更換，只是更換電源，或外接傳感器而已，整個系統還在試運營中?？蛻舴从尘诲e；大堂及柜臺、餐廳等服務人員也接受這種服務方式；網絡口碑和營銷效果也非常好?？偨浝黹_始思考如下幾個問題。

1)原有運作模式和智慧酒店運作模式在并行進行，系統和網絡還不夠穩定。運作中的問題還有許多，該如何解決？

2)目前所有設施改造費用基本上由供應商承擔，房間的改造成本在1 000 元左右。今后和供應商的合作模式如何開展？

3)目前系統應用功能還不完善，客戶端和酒店服務系統還需要不斷迭代和完善；收集的數據越來越多，如何發揮數據價值？

4)酒店現有的信息技術方面的人力和能力均不足以承擔軟件研發和數據分析使用的需要，如何解決IT人員供應和人員能力問題？

5)整個系統是基于云計算的SaaS(軟件及服務)模式。目前使用人數還不多，云計算租用成本每月2 000元。隨著使用人數的增多，酒店能承受費用嗎？

同學C 按照案例操作體會流程。

基于以上案例問題，小組成員扮演角色親身體會整個流程，隨后進行交流討論并得出結果，相比于只是通過文字描述了解整個案例流程的原始教學方式，這種場景驅動教學方式不僅可以增加課堂的趣味性，還可以利用場景驅動讓學生對于案例充分了解從而達到對知識點的進一步掌握。教師的作用是讓不同小組之間進行相互交流及相互借鑒不同的觀點及想法從而對其答案進行進一步修正，除此之外教師還起到分析及點評的作用，使學生對于知識點及案例有進一步地理解和體會。

四 結束語

信管專業是涉及計算機、管理學和數理統計等多個知識領域的多學科交叉專業。由于專業定位、課程體系等方面的問題，信管專業教育呈現出一些弊端。本研究創新性地設計基于智能教育的“智慧學習+場景驅動”信息系統課程體系，瞄準高等教育前沿和技術發展趨勢，探討“智慧學習+場景驅動”學科交叉融合信息系統專業課程教學體系；創新性地構建“智慧學習”線上與線下教學新路徑、建設“場景驅動”在線教學資源庫。以智能教育和智慧學習理念為驅動提供豐富性的信息系統專業在線教學內容、場景驅動在線案例教學資源庫。除此之外，基于“智慧學習+場景驅動”教學框架的設計來對信息系統的課程進行智能化改革，使信管專業的建設與發展煥發出新的活力，因此高校應緊跟時代的發展進行積極地調整。