基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間探究

摘要：在利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革的背景下，建設(shè)適應(yīng)多元化教學(xué)組織形式與個(gè)性化學(xué)習(xí)方式的教學(xué)空間尤為重要。云端一體化概念的出現(xiàn)，為個(gè)性化教學(xué)空間的建設(shè)與發(fā)展帶來了新契機(jī)。基于此，文章首先從教學(xué)的環(huán)境、數(shù)據(jù)、資源等維度，分析了傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間與個(gè)性化教學(xué)融合所面臨的問題；隨后，文章闡述了云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的內(nèi)涵與構(gòu)建原則，并按照“物理空間—虛擬空間—云端分析—資源組織”的邏輯，設(shè)計(jì)了基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間。最后，文章以中南大學(xué)為例，開展了基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間的實(shí)踐應(yīng)用。基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間的設(shè)計(jì)與建設(shè)，為建設(shè)適應(yīng)教育發(fā)展和個(gè)性化需求的新型教學(xué)空間提供了思路，也為高校實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵字：云端一體；個(gè)性化教學(xué)；教學(xué)空間；人才培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009—8097（2023）05—0119—08 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2023.05.013

2019年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》，倡導(dǎo)要“利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合”[1]。作為高校人才培養(yǎng)的主陣地，教學(xué)空間需適應(yīng)多元化教學(xué)組織形式與個(gè)性化學(xué)習(xí)方式，以滿足人才的個(gè)性化培養(yǎng)需求，因此建設(shè)與之相適應(yīng)的個(gè)性化教學(xué)空間尤為關(guān)鍵[2]。但是，當(dāng)前高校仍以傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間為主，“計(jì)算機(jī)+投影儀+幕布”的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)暴露出設(shè)計(jì)理念相對(duì)落后、技術(shù)設(shè)備陳舊、應(yīng)用模式單一等弊端。傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間現(xiàn)已無法適應(yīng)新時(shí)期高校的個(gè)性化教學(xué)需求，尤其是在突發(fā)疫情、自然災(zāi)害等重大公共危機(jī)時(shí)期，難以為大規(guī)模教學(xué)提供高質(zhì)量的個(gè)性化服務(wù)，甚至在某種程度上制約了教學(xué)改革發(fā)展[3]。隨著物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在高等教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，教學(xué)空間的內(nèi)涵和外延不斷發(fā)生變化[4]，適應(yīng)一體化發(fā)展態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)云與終端在數(shù)據(jù)、應(yīng)用、資源等方面統(tǒng)一融合管理的云端一體化概念也應(yīng)運(yùn)而生，為個(gè)性化教學(xué)空間的建設(shè)與發(fā)展帶來了新契機(jī)。基于此，本研究以中南大學(xué)為例，以突破傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間的時(shí)空局限為出發(fā)點(diǎn)，聚焦云端一體優(yōu)勢(shì)融合，探索構(gòu)建更滿足個(gè)性化培養(yǎng)需求的云端一體個(gè)性化教學(xué)空間。

一 傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間與個(gè)性化教學(xué)融合所面臨的問題

傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間體現(xiàn)的是20世紀(jì)初的教育價(jià)值取向，其突出了教師的主體地位，規(guī)劃整齊、應(yīng)用模式單一，存在一定的時(shí)空滯后性。隨著技術(shù)的演替、教學(xué)改革的推進(jìn)，多元教學(xué)組織形式與單一教學(xué)空間的碰撞愈發(fā)激烈。為適應(yīng)多元化教學(xué)組織形式和個(gè)性化教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)高校人才的個(gè)性化培養(yǎng)，本研究從教學(xué)的環(huán)境、數(shù)據(jù)、資源等多個(gè)維度，分析了當(dāng)前高校傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間與個(gè)性化教學(xué)融合所面臨的問題。

1 環(huán)境統(tǒng)一難以承載個(gè)性化教學(xué)需求

近20年來，我國(guó)高校建設(shè)了大批量傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間，配備計(jì)算機(jī)、投影儀、幕布、功放、中控等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一管理，在一定程度上解決了原有教學(xué)空間中存在的運(yùn)維難題，并在教學(xué)改革與發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用[5]。傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間通常面向所有專業(yè)和課程，承擔(dān)海量教學(xué)與實(shí)驗(yàn)任務(wù)。出于管理需求、網(wǎng)絡(luò)安全和系統(tǒng)運(yùn)行效率等方面的考慮，傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大多安裝硬件還原卡，并部署統(tǒng)一的基本軟件環(huán)境，支持抽象教學(xué)內(nèi)容的直觀化、形象化呈現(xiàn)。然而，不同學(xué)科的專業(yè)發(fā)展需求多樣，對(duì)教學(xué)環(huán)境的需求也存在極大差異。此時(shí)，統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)環(huán)境將難以承載多元的個(gè)性化教學(xué)需求，兩者之間的矛盾必然會(huì)影響教學(xué)成效。

2 數(shù)據(jù)缺失難以保障個(gè)性化教學(xué)轉(zhuǎn)型

在面向群體的教學(xué)方式下，多數(shù)教師往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，并通過階段測(cè)試、課后作業(yè)等途徑優(yōu)化教學(xué)，對(duì)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化差異重視不足，難以做到因材施教。隨著智能技術(shù)與現(xiàn)代教育方式的結(jié)合，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化精準(zhǔn)教學(xué)成為教育改革重點(diǎn)，面向大眾群體的傳統(tǒng)教學(xué)方式開始轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)W習(xí)者個(gè)體的現(xiàn)代教學(xué)模式。然而，傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間普遍缺乏學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集功能，對(duì)教與學(xué)活動(dòng)支持的有效度相對(duì)有限，無法支撐個(gè)性化教學(xué)活動(dòng)深入開展。

3 資源分散難以實(shí)現(xiàn)聯(lián)通化共享協(xié)作

教學(xué)資源是課堂教學(xué)工作開展的基礎(chǔ)，其類型多樣，主要包括文本、音視頻、圖形、圖像等[6]。在備課、授課等階段，教師通常借助U盤實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)移，既面臨泄密、丟失和損壞等風(fēng)險(xiǎn)，也難以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源互聯(lián)互通，共享性差，協(xié)作困難[7][8]。傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間缺乏對(duì)教學(xué)資源存儲(chǔ)、共享與協(xié)作的有效支撐，既降低了資源利用率，還將導(dǎo)致符合現(xiàn)代化教與學(xué)需求的高質(zhì)量教學(xué)資源難以發(fā)揮其應(yīng)有功效。

綜合上述分析，傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間存在的問題主要表現(xiàn)為：①規(guī)劃和建設(shè)注重通用性和管理效率，對(duì)個(gè)性化教學(xué)需求的重視程度不夠，個(gè)性化教學(xué)空間的研究方向不明確；②缺少智能手段，難以獲取各類動(dòng)態(tài)教學(xué)數(shù)據(jù)，缺乏個(gè)性化教學(xué)數(shù)據(jù)的支撐；③忽視教學(xué)資源的互聯(lián)互通，難以實(shí)現(xiàn)資源的個(gè)性化精準(zhǔn)推薦。因此，本研究針對(duì)傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間的不足，在虛擬化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的支撐下，依托新型教學(xué)理念，嘗試構(gòu)建一個(gè)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)、資源豐富、能提供智能化管理和個(gè)性化教學(xué)支持服務(wù)的虛實(shí)空間相融的教學(xué)空間。

二 基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間構(gòu)建

1 云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的內(nèi)涵

從歷史發(fā)展進(jìn)程來看，“教學(xué)空間”的概念隨著技術(shù)的更替、教育理念的轉(zhuǎn)變而不斷演進(jìn)[9]。從最初的開放式講學(xué)到班級(jí)授課制的出現(xiàn)，教學(xué)空間逐步發(fā)展為支撐教學(xué)活動(dòng)展開的物理場(chǎng)所，早期的教學(xué)理念以教師講授為主。隨著投影儀、幻燈片等設(shè)備的出現(xiàn)，多媒體教室取代傳統(tǒng)教室，知識(shí)呈現(xiàn)方式更加直觀化、多樣化，但教學(xué)理念仍未發(fā)生較大轉(zhuǎn)變。整體而言，這一時(shí)期的教學(xué)空間仍以物理空間為主，側(cè)重于滿足群體的教學(xué)方式，難以滿足多元的個(gè)性化需求。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是在當(dāng)前智能時(shí)代背景下，智能技術(shù)與教育的結(jié)合為教學(xué)空間的發(fā)展提供了更多可能，衍生了教學(xué)空間的網(wǎng)絡(luò)說[10]，即以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建支持在線教學(xué)活動(dòng)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。隨著突破物理空間時(shí)空局限的“虛擬教學(xué)空間”“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間”等概念的出現(xiàn)，虛實(shí)空間融合理念逐漸深入人心，其具有個(gè)性化、交互性、聯(lián)通性、開放性、靈活性的特征[11]，為教學(xué)空間注入了新的內(nèi)涵，也為教學(xué)模式革新帶來了機(jī)遇。

究其本質(zhì)，教學(xué)空間是教與學(xué)發(fā)生的空間場(chǎng)所，由教師、學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)環(huán)境等要素構(gòu)成，是能夠?yàn)榻虒W(xué)過程提供工具、資源、數(shù)據(jù)支持的學(xué)習(xí)場(chǎng)域[12]。在技術(shù)賦能的教學(xué)空間，不同教學(xué)主體的角色、地位發(fā)生了轉(zhuǎn)變，但“學(xué)什么”（學(xué)習(xí)內(nèi)容、資源）、“用什么學(xué)”（工具）、“怎么學(xué)”（教學(xué)組織形式）依然是教學(xué)活動(dòng)考慮的關(guān)鍵問題[13]。因此，云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間要以這些關(guān)鍵問題為出發(fā)點(diǎn)，考慮不同教學(xué)主體的個(gè)體差異，一方面要強(qiáng)調(diào)對(duì)教學(xué)過程的支持，即在云計(jì)算技術(shù)的支撐下，將豐富的教學(xué)資源、個(gè)性化教學(xué)輔助應(yīng)用工具集中于云端，使師生能隨時(shí)隨地通過任意終端訪問云資源，靈活開展教與學(xué)；另一方面要關(guān)注數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的精準(zhǔn)教學(xué)，將虛實(shí)空間全過程數(shù)據(jù)經(jīng)云端分析后自動(dòng)推送至不同教學(xué)主體，既便于教師改進(jìn)教學(xué)策略，也便于學(xué)習(xí)者進(jìn)行自我反思并優(yōu)化學(xué)習(xí)方式。

綜上所述，本研究認(rèn)為基于云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間是在智能技術(shù)的支撐下，實(shí)現(xiàn)教學(xué)空間的基礎(chǔ)設(shè)施改造，打破物理空間和虛擬空間之間的壁壘，促進(jìn)虛實(shí)空間的聯(lián)通融合，同時(shí)全過程記錄線上線下學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，開展云端智能分析，并融合靈活教學(xué)法、個(gè)性教學(xué)工具、動(dòng)態(tài)教學(xué)數(shù)據(jù)、豐富教學(xué)資源于一體的教學(xué)場(chǎng)所。

2 云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的構(gòu)建原則

（1）聚焦高質(zhì)量、高水平復(fù)合型人才培養(yǎng)

科學(xué)技術(shù)的快速革新與進(jìn)步，促使社會(huì)對(duì)未來人才的需求更大、要求更高，這就亟需培養(yǎng)大量的高質(zhì)量、高水平復(fù)合型人才，使其具備創(chuàng)新性思維與創(chuàng)造能力、深度交流的水平、持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度等。因此，高校應(yīng)立足于培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平復(fù)合型人才，提升學(xué)習(xí)者適應(yīng)人工智能時(shí)代多元化學(xué)習(xí)方式的能力[14]。云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的設(shè)計(jì)要充分考慮當(dāng)前技術(shù)發(fā)展與高質(zhì)量人才培養(yǎng)的需求，注重增強(qiáng)大學(xué)生適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的能力，并能夠激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性。

（2）強(qiáng)化人機(jī)共生的學(xué)習(xí)形態(tài)轉(zhuǎn)變

虛擬現(xiàn)實(shí)、深度學(xué)習(xí)、人機(jī)交互等智能技術(shù)的快速發(fā)展，衍生了人機(jī)共生的學(xué)習(xí)生態(tài)[15]，教與學(xué)之間通過信息感知反饋深度交互融合。相較于傳統(tǒng)教學(xué)，人機(jī)共生狀態(tài)下的學(xué)習(xí)形態(tài)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。而傳統(tǒng)的教學(xué)空間難以承載這類學(xué)習(xí)生態(tài)，也無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息的感知反饋與深度學(xué)習(xí)交互，因此云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的設(shè)計(jì)要充分考慮學(xué)習(xí)形態(tài)轉(zhuǎn)變的需求，以此為基礎(chǔ)借助智能技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)空間進(jìn)行全方位改造，為不同教學(xué)主體提供個(gè)性化學(xué)習(xí)資源、工具，探索互動(dòng)性、開放式、個(gè)性化的多元教學(xué)組織形式。

（3）推進(jìn)教學(xué)空間的統(tǒng)籌設(shè)計(jì)

智能時(shí)代教學(xué)目標(biāo)、理念、方式、內(nèi)容等的轉(zhuǎn)變，以及智能技術(shù)、智能設(shè)備、教學(xué)資源等要素的相互作用，都將以工具或思維的方式嵌入教學(xué)需求當(dāng)中，最終作用于個(gè)性化教學(xué)空間的設(shè)計(jì)[16]。因此，云端一體個(gè)性化教學(xué)空間是多因素、多條件協(xié)同構(gòu)建的結(jié)果，其設(shè)計(jì)要統(tǒng)籌考慮高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，充分融入教學(xué)資源和教學(xué)主體等多種要素，并利用虛擬現(xiàn)實(shí)、深度學(xué)習(xí)、人機(jī)交互等智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)重構(gòu)教學(xué)空間，打造高品質(zhì)的云端一體個(gè)性化教學(xué)空間，踐行“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)理念。

3 云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的功能設(shè)計(jì)

依托云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的內(nèi)涵與構(gòu)建原則，在智能技術(shù)的全過程支持下，本研究按照“物理空間—虛擬空間—云端分析—資源組織”的邏輯，設(shè)計(jì)了基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間，如圖1所示。該空間聚焦教學(xué)組織形式、學(xué)習(xí)方式、教育模式的轉(zhuǎn)變，通過多種智能技術(shù)組合、海量資源支撐，使個(gè)性化教學(xué)支持服務(wù)成為現(xiàn)實(shí)。

（1）物理空間

作為教學(xué)活動(dòng)開展的基礎(chǔ)，物理空間在高速網(wǎng)絡(luò)、智能設(shè)備、教學(xué)工具等物理資源的加持下得以重構(gòu)[17]。無縫覆蓋的高速網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)、云端高效融合的前提，并將直接影響教學(xué)過程中教學(xué)工具、資源選擇與整個(gè)教學(xué)效果的呈現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，智能設(shè)備（如電子班牌）完整采集線下學(xué)習(xí)行為信息，實(shí)時(shí)傳輸至云端并分析，實(shí)現(xiàn)多維度、可視化展示，助力開展有針對(duì)性的科學(xué)決策[18]。此外，“用什么學(xué)”對(duì)教學(xué)效率具有重要影響，而個(gè)性化教學(xué)工具的彈性部署使物理教學(xué)空間對(duì)持續(xù)更新的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)組織形式具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。重構(gòu)后的物理空間為教學(xué)主體提供了更好的教學(xué)環(huán)境，一方面能夠提升學(xué)習(xí)者對(duì)智能時(shí)代的適應(yīng)能力，另一方面也能滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)活動(dòng)開展的需求，為教師、管理者提供個(gè)性化教學(xué)支持服務(wù)。

（2）虛擬空間

虛擬空間是融合智慧教育理念和多樣化智能技術(shù)的載體，整合各類教學(xué)支持、學(xué)習(xí)互動(dòng)等功能，提供課前、課中、課后全流程的網(wǎng)絡(luò)化與智能化教學(xué)支持服務(wù)：①提供智能備課功能，支持課件、題庫(kù)等多種資源類型和知識(shí)點(diǎn)級(jí)、課程級(jí)、專業(yè)級(jí)等校本多層級(jí)資源庫(kù)，實(shí)現(xiàn)資源的積累和重復(fù)利用；②提供課堂實(shí)時(shí)互動(dòng)功能，通過點(diǎn)名、搶答、即時(shí)討論、即測(cè)即評(píng)等完整記錄課堂交互數(shù)據(jù)；③提供課后測(cè)試、作業(yè)、微評(píng)問卷、教學(xué)反饋等功能，多維度精準(zhǔn)獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。此外，虛擬空間還提供課程錄播功能，通過無感知自動(dòng)化錄制課程視頻，實(shí)現(xiàn)教學(xué)監(jiān)控，方便課程資源的存儲(chǔ)與獲取。在具體的教學(xué)過程中，大量線上學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)通過虛擬空間得以無感采集，全流程、泛在化的數(shù)據(jù)整合、分析及應(yīng)用有助于形成數(shù)據(jù)支持的教學(xué)組織新形態(tài)和個(gè)性化學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)教育模式轉(zhuǎn)變。

（3）云端分析

數(shù)據(jù)在一定程度上驅(qū)動(dòng)物理空間和虛擬空間的交融，是其融合的關(guān)鍵點(diǎn)[19]。作為重要的數(shù)據(jù)來源，物理空間智能終端采集的線下教學(xué)數(shù)據(jù)與虛擬空間完整記錄的線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)等會(huì)自動(dòng)上傳至云端服務(wù)器，通過云端數(shù)據(jù)挖掘、分析，反饋給不同教學(xué)主體，驅(qū)動(dòng)教師改進(jìn)教學(xué)策略、學(xué)習(xí)者調(diào)整學(xué)習(xí)方法。依托云端分析結(jié)果，教師可多方位掌握學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征、學(xué)習(xí)習(xí)慣、知識(shí)掌握情況，為開展分層教學(xué)、合作探究、個(gè)性化探究等教學(xué)活動(dòng)，形成與教學(xué)空間、教學(xué)主體多維度相適配的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)提供了個(gè)性化支持[20]，有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化教學(xué)。與此同時(shí)，學(xué)習(xí)者也能借助精準(zhǔn)的云端數(shù)據(jù)分析，自我反思學(xué)習(xí)過程與方法，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)活動(dòng)效果達(dá)到最大化。

（4）資源組織

資源是云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的重要組成部分，也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。隨著信息化的迅猛發(fā)展，資源存量急劇擴(kuò)張，文本、圖像、音視頻等資源逐漸豐富，資源的供給方式、進(jìn)化機(jī)制也在發(fā)生顯著變化。云端一體個(gè)性化教學(xué)空間以共享、協(xié)作、開放為準(zhǔn)則，對(duì)不同模態(tài)資源進(jìn)行整合，并在使用過程中不斷完善與優(yōu)化，促進(jìn)了資源的自組織與自成長(zhǎng)[21]。資源組織的主要功能有：①提供統(tǒng)一資源中心。不同教學(xué)主體既是資源的使用者，也是海量資源的建設(shè)者。充分開展虛實(shí)融合空間中的資源自組織整合與完善，有助于擴(kuò)大資源建設(shè)規(guī)模，為高質(zhì)量教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施提供了有效保障。②提供智能化知識(shí)采集手段，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容沉淀與智能分析，支持個(gè)性化服務(wù)。③提供全終端、跨地域、泛在接入體驗(yàn)，促進(jìn)資源在使用手段上由固定形態(tài)轉(zhuǎn)向云端互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)靈活、方便的個(gè)性化教學(xué)應(yīng)用。

三 基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間實(shí)踐應(yīng)用

為滿足個(gè)性化教學(xué)服務(wù)需求，中南大學(xué)于2015年開始著力打造云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間。在多種智能技術(shù)的支持下，中南大學(xué)以服務(wù)器超融合架構(gòu)和智慧教室全光專網(wǎng)為基礎(chǔ)，初步構(gòu)建了融學(xué)習(xí)行為信息化平臺(tái)、超融合云桌面、可視化教學(xué)支持平臺(tái)、資源中心、設(shè)備管理平臺(tái)為一體的個(gè)性化教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、資源、應(yīng)用云端一體化，在降低運(yùn)維復(fù)雜度的同時(shí)，也在提升教學(xué)環(huán)境的適應(yīng)性、賦能數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧教學(xué)、提供精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)等方面發(fā)揮了重要作用，為構(gòu)建更符合個(gè)性化需求的教學(xué)空間新生態(tài)提供了思路。

1 形成多元化利用路徑，提升教學(xué)環(huán)境的適應(yīng)性

云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間建設(shè)，不僅促進(jìn)了融合物理空間和虛擬空間的精準(zhǔn)化、智能化、可視化教學(xué)支持體系的形成[22]，而且有效解決了難以滿足教師差異化數(shù)字教學(xué)環(huán)境需求的難題。在中南大學(xué)的計(jì)算機(jī)學(xué)院、機(jī)電工程學(xué)院、土木工程學(xué)院等多個(gè)院系，不同專業(yè)的教師除了繼續(xù)采用傳統(tǒng)的PPT、多媒體展示教學(xué)內(nèi)容，還需使用不同的教學(xué)軟件與數(shù)字環(huán)境來開展教學(xué)。教師通過個(gè)性化教學(xué)空間打造個(gè)人專屬的數(shù)字教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)桌面隨身、業(yè)務(wù)漫游，能很好地適應(yīng)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、工程訓(xùn)練等不同的教學(xué)場(chǎng)景，形成了云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的多元化利用路徑，有效提升了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

基于云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間在助力教師針對(duì)不同教學(xué)場(chǎng)景進(jìn)行個(gè)性化授課的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境運(yùn)維人員對(duì)多媒體教學(xué)環(huán)境的集中管控，有效降低了運(yùn)維管理的復(fù)雜度，時(shí)空管理效率得以顯著提升。在新冠疫情爆發(fā)時(shí)期，中南大學(xué)將線下授課緊急調(diào)整為線上，要求全校500余間公共教室快速完成改造，時(shí)間緊、任務(wù)重，運(yùn)維人員充分利用個(gè)性化教學(xué)空間的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程教學(xué)工具的快速部署，為師生營(yíng)造了良好的線上教學(xué)環(huán)境。

2 可視化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，賦能數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧教學(xué)

中南大學(xué)基于云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間，通過硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、虛擬空間等對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行多模態(tài)采集、多維度分析、多層次整合，為知識(shí)分析、學(xué)習(xí)干預(yù)、流程優(yōu)化等提供支持，賦能數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化智慧教學(xué)：一方面，通過400余間教室的電子班牌、視頻監(jiān)控等設(shè)備，采集學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)并予以可視化呈現(xiàn)（如圖2所示）；另一方面，結(jié)合大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，對(duì)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)產(chǎn)生的大量學(xué)習(xí)記錄數(shù)據(jù)（包括登錄次數(shù)、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、點(diǎn)名情況、互動(dòng)次數(shù)、測(cè)試成績(jī)、作業(yè)完成情況、討論、問卷調(diào)研等）進(jìn)行整合與自動(dòng)化分析，并實(shí)時(shí)呈現(xiàn)給教師、學(xué)生、管理人員、教務(wù)人員等，為個(gè)性化教學(xué)、督導(dǎo)巡課、教學(xué)評(píng)估與教學(xué)效果預(yù)測(cè)等提供支撐。在基于云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間的支持下，教師大大減少了重復(fù)性勞動(dòng)（如上課點(diǎn)名、作業(yè)批改等），提高了教學(xué)效率，并能快速掌握課堂學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)、及時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，提升了教學(xué)質(zhì)量；學(xué)校管理人員可以隨時(shí)跟蹤授課進(jìn)度，基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并反饋給教師，保障了教學(xué)成效。

3 不斷豐富教學(xué)資源，提供精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)

通過智能化知識(shí)采集與資源分級(jí)管理，基于云端一體的個(gè)性化教學(xué)空間可以實(shí)現(xiàn)海量教學(xué)資源的存儲(chǔ)與統(tǒng)一調(diào)配。基于此，中南大學(xué)通過平臺(tái)建課、課程錄制、外部資源導(dǎo)入等方式不斷豐富教學(xué)資源，以提供精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)：①平臺(tái)建課方面，疫情期間中南大學(xué)緊急創(chuàng)建了高等學(xué)校師生新型冠狀病毒肺炎防護(hù)指引系列課程并上傳可視化教學(xué)支持平臺(tái)，師生總訪問量現(xiàn)已超過80萬人次，這為高校應(yīng)對(duì)突發(fā)事件提供了思路。②課程錄制方面，每學(xué)期中南大學(xué)可完成約44萬課時(shí)課程的自動(dòng)錄制[23]。這部分資源不僅為疫情常態(tài)化背景下在線教學(xué)的順利開展提供了支持與服務(wù)，便于授課教師充分發(fā)揮云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的資源優(yōu)勢(shì)來提高課程質(zhì)量、提升教學(xué)成效，也為促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了支撐與保障。③外部資源導(dǎo)入方面，中南大學(xué)支持教師將教學(xué)資源上傳平臺(tái)，經(jīng)審核后可同步至校本資源庫(kù)；同時(shí)，也支持學(xué)生將學(xué)習(xí)資源上傳平臺(tái)，經(jīng)任課教師與管理人員確認(rèn)后可進(jìn)入校本資源庫(kù)。這種方式既推動(dòng)了資源的共建、共享，也滿足了師生的個(gè)性化資源需求，便于師生利用融合多人智慧、經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)資源更好地開展教與學(xué)。

四 結(jié)語

本研究針對(duì)傳統(tǒng)多媒體教學(xué)空間與個(gè)性化教學(xué)融合所面臨的問題，闡述了云端一體個(gè)性化教學(xué)空間的內(nèi)涵與構(gòu)建原則，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間，并以中南大學(xué)為例開展了實(shí)踐應(yīng)用，其應(yīng)用效果表明：基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間在提升教學(xué)環(huán)境的適應(yīng)性、賦能數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧教學(xué)、提供精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)等方面發(fā)揮了重要作用。

需要說明的是，基于云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間雖然采集、存儲(chǔ)了大量線上線下學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和教學(xué)資源，但尚未實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)推送和資源推薦功能。對(duì)此，后續(xù)需加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析研究，以期為師生提供更好的個(gè)性化服務(wù)。此外，促進(jìn)云端一體的高校個(gè)性化教學(xué)空間與教育教學(xué)的深度融合，構(gòu)建更符合個(gè)性化需求的教學(xué)空間新生態(tài)，也是后續(xù)研究有待繼續(xù)努力的方向。

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Abstract： Under the background of using modern technology to accelerate the talents cultivation model reform， it is particularly important to construct a teaching space that adapts to diversified teaching organization forms and personalized learning styles. The emergence of cloud-terminal integration concept has brought new opportunities for the construction and development of personalized teaching space. Based on this， the paper firstly analyzed the problems faced in the integration of traditional multimedia teaching space and personalized teaching from the aspects of teaching environment， data， and resources. Then， the connotation and construction principles of cloud-terminal integrated personalized teaching space were expounded， and the personalized teaching space in universities based on cloud-terminal integration was designed according to the logic of “physical space-virtual space-cloud-terminal analysis-resource organization”. Finally， taking Central South University as an example， the practical application of personalized teaching space in universities based on cloud-terminal integration was carried out. The design and construction of personalized teaching space in universities based on cloud-terminal integration provided ideas for the construction of new teaching space adapting to education development and personalized needs， and technical support to realize the organic combination of large-scale education of university talents cultivation and personalized cultivation.

Keywords： cloud-terminal integration; personalized teaching; teaching space; talent cultivation

*基金項(xiàng)目：本文為國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目“超融合云端一體可視教學(xué)全息表達(dá)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：62207032）、湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目“基于多模態(tài)信息融合的云端一體教學(xué)可視化研究”（項(xiàng)目編號(hào)：22B0014）、湖南省學(xué)位與研究生教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于超融合的云-端一體研究生全息化教學(xué)空間研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：2022JGYB021）的階段性研究成果。

作者簡(jiǎn)介：高士娟，中南大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心實(shí)驗(yàn)師，中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院在讀博士，研究方向?yàn)榻逃畔⒒⒔虒W(xué)可視化等，郵箱gaoshijuan@csu.edu.cn。

收稿日期：2023年1月11日

編輯：小米