人工智能赋能智慧教学与管理一体化平台应用与实践
来源:本站 作者: 发表于:2025.09.30 168浏览
文/李继伟 河南物流职业学院 信息服务中心主任
摘 要:河南物流职业学院智慧教学与管理一体化平台是智慧教学管理平台与智慧教室融合平台的综合应用,以“技术赋能教学改革,数据驱动人才培养”为核心,探索基于人工智能的新教学和管理模式,构建具有物流职业教育特色的“云、网、端”一体化的智慧教育体系,实现教学模式的智慧化转型,致力于将人工智能技术深度融于教育教学和管理服务的全过程。
关键词:智慧教学与管理一体化平台;智慧教室;人工智能(AI);新模式
一、引言
响应教育部《教育信息化2.0行动计划》和国务院《中国教育现代化2035》的战略部署,各校积极推动智慧教学建设。河南省“十四五”教育信息化规划提出“2025年职业院校智慧校园达标率不低于30%”。作为河南省物流领域重点院校,智慧教学建设成为河南物流职业学院(简称学校)响应教育数字化战略的必然选择。
在此背景下,学校结合培养符合智慧物流岗位要求的“数字工匠”的需求,抢抓教育数字化战略机遇,结合以航空物流管理为核心的专业集群建设要求,积极推动人工智能技术在物流领域人才培养中的应用,启动智慧教学与管理一体化平台(简称平台)建设,建构一体化的课堂智慧教学与管理生态。
二、人工智能赋能智慧教学与管理一体化平台构建
智慧教学与管理一体化平台是智慧教学管理平台与智慧教室融合平台的综合应用(如图1所示),旨在响应国家教育数字化战略部署,落实河南省“十四五”教育信息化发展规划要求。平台建设以“技术赋能教学改革,数据驱动人才培养”为核心,探索基于人工智能的新教学和管理模式,构建具有物流职业教育特色的“云、网、端”一体化的智慧教育体系,实现教学模式的智慧化转型,打造河南省职业教育数字化转型标杆。
图1 平台框架
平台的建设致力于将人工智能技术深度融于教育教学和管理服务的全过程。在教学模式改革方面,构建“课前AI备课—课中互动教学—课后学情诊断”全流程智慧教学模式,进行教学模式创新;加快校级精品在线开放课程建设,开发物流行业特色虚拟仿真课程,形成“名校资源+校本特色+企业案例”三维资源体系;建立基于大数据的教学质量评价体系,提高课程教学质量数据可视化率。在技术应用方面,实现平台众多教学工具全流程应用;完成三校区智慧教室标准化改造,实现跨校区同步课堂能力全覆盖。在人才培养方面,提高学生物流信息系统操作能力、数据分析能力等核心职业技能掌握率;对接智慧物流产业需求,通过虚实结合的实训体系,提高毕业生对口就业率。
三、人工智能赋能智慧教学与管理一体化平台创新点
1.教学与管理全流程数字化闭环
平台构建了“课前—课中—课后”完整生态,实现了覆盖教学与管理全流程的数字化闭环。基于课程目标和大数据分析,为教师提供学情预测与教学内容建议,并向学生推送预习资料;对于师生借助智慧教室设备开展多样互动,捕获并融合全过程数据,将课堂行为转化为可分析的动态数据流;对采集到的数据进行多模态融合分析,教师依据可视化分析结果及时调整教学节奏与策略;课程结束后,自动生成课堂报告进行“形成性”评价;将所有数据汇聚成教学大数据,教师可据此对教学效果进行评估与反思、明确改进方向,管理人员则依据数据调整管理策略,反哺下一轮的教学设计,从而形成能够自我进化与优化的完整教学闭环。
2.AI驱动的个性化教与学
平台深度融合AI技术,构建了以“岗课赛证”融通为核心、AI驱动的个性化教与学新范式。将企业岗位技能标准数字化为知识图谱,作为教学和评估依据。对学生进行多维度分析,教师可根据分析结果科学地设定教学目标。依据实时学情,自动创建符合个性化需求的学习资料和课程内容,向学生智能推送差异化的学习资源。此外,系统还能为学生规划个性化的学习路径,动态调整其学习顺序与难度。
3.跨时空教学资源整合
平台建成了具有物流职业教育特色的“云、网、端”一体化的智慧教育体系,实现跨时空教学资源整合。构建了覆盖核心专业的知识图谱体系,教师可通过可视化界面,快速定位跨校区教学所需资源;采用“云—边—端”架构,支持跨校区课堂信号实时传输,实现三校区教学资源的无缝流通,支持跨校区同步课堂多屏小组研讨。依托平台提供的同步课堂,构建了“主讲教师+校区助教”协同教学机制,解决跨校区师资不均问题。
四、人工智能赋能智慧教学与管理一体化平台应用
从硬件改造和软件功能优化两个维度进行平台建设。通过优化智慧教学设备和设施在三个校区建设53间智慧教室,构建了一个集课堂资源利用、在线听课看课以及教学督导评价于一体的课堂教学和管理硬件体系。平台以在线教学平台为中心,融合教室端、移动端、管理端各类教学应用,涵盖课前、课中、课后的日常教学全过程。二者的融合实现了智能助教、智能助学、智能助管的AI创新教学新模式。部分典型应用如下:
1.智慧教室覆盖多类教学场景
建设了多种类型的智慧教室,包括研讨型教室、讲堂型教室、常态录播教室等,覆盖多类教学场景,助推教学质量与人才培养“双提升”。
2.为课堂教学提供丰富的教学资源
通过平台对教室资源进行常态化录制与管理,构建了完整的教学资源建设体系。
图2 平台数字资源
3.实现督导在线巡课
支持督导老师进行在线筛选课程,以及通过PC端、移动端进行在线听评课,提升教学监管效率。
图3 督导在线筛选课程
图4 督导数据分析
4.教师根据系统反馈改进教学
教师可以随时回看自己的授课视频,并根据系统反馈,开展教学反思与持续改进教学。
图5 基于平台的课堂教学反馈
5.多维度数据分析支撑教学决策
基于平台AI大数据分析——多维度的教学和管理数据分析,实现对课堂教学质量与运行状态的全局把控。
图6 可定义的多维度教学与管理数据分析
6.AI支持的课堂学习与复习
通过小程序,支持学生便捷地带走课堂笔记,助力高效复习与个性化学习。
图7 AI支持的课堂学习与复习
7.支持课堂互动
教师可以便捷地调用多种互动教学工具,学生通过扫码即可实时参与,与教师进行课堂互动。
图8 课堂互动
五、人工智能赋能智慧教学与管理一体化平台实践成效
1.建设优质课程资源库,实现资源一体化应用
教师可以在网络教学平台上新建课程,上传PPT、微视频等资源,用于支撑课程教学工作。智慧教室录播设备可以对教师上课过程进行录播,录播资源直接存放在教学资源平台上,供学生进行知识回顾和复习。平台已累计建设课程1409门,教学资源79.8万个,试题161.4万道。校内教师用户达1034人,学生用户26594人,累计访问量达16.45亿次。平台的使用占比和使用数据达到河南省职业院校教育信息化的上游水平。我校依托平台实现跨时空资源整合,形成了“一次开发、多校区复用、持续迭代”的资源建设机制。
2.支撑学校教学与管理的一体化建设
平台可对接全校信息化平台的系统,包含且不限于可以对接或整合学校各个管理终端和业务系统,如教务系统、图书馆系统、智慧校园平台等。如通过教务系统完成排课及配课,在教师个人空间一键生成对应所授课程,实现教学与教务管理一体化。平台以强大的数据整合能力,能够与各个部门的业务系统数据互通,支持学校一体化建设。
3.构建了动态资源推送的泛在学习网络
平台基于学生学习行为数据,实现学习资源的个性化推送。根据物流专业学生的认知水平和职业发展方向,自动向其推送适配的微课资源和行业案例。例如针对报关实务薄弱的学生,系统定向推送“国际贸易单一窗口”操作视频及郑州航空港保税区真实案例。移动端学习通APP支持离线下载,支持学生利用碎片化时间学习。
4.创新AI+智慧教学与管理体系建设新模式
平台围绕教学、学习、评估、管理,持续推动课程改革,加强过程性考核促进培养目标实现,形成递进式闭环评价体系,从建、管、用多角度提升了学校智慧教学和管理水平。通过运用大数据、云计算、物联网、人工智能等新一代信息技术,实现智慧教学空间的课前、课中、课后全过程的高效应用,数据赋能教学效果渐显,教师减负效果明显,学生学习效果改善明显。在平台支持下,学校教学科研成果丰硕,近三年,获国家级教学成果奖1项,师生参加全国技能大赛获奖3项、获省级一等奖36项,建设国家级、省级教学资源库各1个,3部教材入选国家规划教材,获批省级科研项目11项。