物流專業網絡開放教學及資源管理平臺構建研究*

□ 李杰梅，吳 浩 ，楊 揚，謝衛金

(1.昆明理工大學 交通工程學院,云南 昆明 650504；2.昆明理工大學 建筑與城市規劃學院，云南 昆明 650504)

1 引言

伴隨著信息網絡及多媒體技術的快速發展，云計算、大數據、物聯網、移動計算等新技術逐步廣泛應用，現代信息教育技術給全球教育領域帶來了前所未有的生機與活力。十二五以來，特別是《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》發布和首次全國教育信息化工作會議召開以來，各項促進政策陸續出臺，教育信息化獲得了長足的發展。

高校數字化教學資源是信息化背景下教育教學資源的新形式，是推動高等教育從規模擴張向質量提升轉變的重要載體，也是提高教學質量,促進教學改革，實現優質教育資源共享的有效手段[1-2]。數字化教學資源建設是教育信息化的核心[3]，世界各國都在積極推進教學資源庫的建設，目前我國也建成了國家層面的“國家教育資源公共服務平臺”、“中國大學精品開放課程資源網”等；以及企業投入建設的教育服務平臺，如“世界大學城”教育云平臺等；同時還有很多地方和院校自主開發建設的精品課程、網絡課程和視頻公開課等數字化教學資源庫。這些數字化教育資源平臺為老師和學生提供了大量豐富的教學資源，有效地實現了優質教學資源共享和利用，極大地促進了教學和科研水平的提升。

然而現有的教學資源平臺大多是從國家、地方或高校等宏觀層面出發，致力于開發可供師生使用的公共數字教育資源，許多教學資源庫以課程為中心，被建設成了一個課程庫，且存在資源的服務對象不明確，交互性差，缺少系統整理與歸類、與行業企業結合度差等問題[4]。涂寶軍等[5]分析了本科院校教學資源庫建設存在的普遍問題，認為以學習為中心、應用為向導、任務為驅動，是破解資源庫建設難題的有效途徑，提出“一體雙翼”的教學資源庫構建模型。胡亞梅[2]闡述了教學資源庫建設的必要性，并對教學資源庫的建設提出了設想和建議。李慶華等[6]從理論和模型上探討構建教學資源服務管理平臺。郭福春[7]從泛在學習視角切入，分析了泛在學習與專業教學資源庫建設的內在邏輯。呂紅等[8]針對分布式環境下教學資源的整合，介紹相關實現技術，提出基于Web Service架構的整合框架，最后給出關鍵模塊的實現流程。高宏卿[9]等給出了基于云存儲的教育資源的整合方案的體系結構，并對該體系結構進行了實現和性能測試。

已有的文獻大多從教學資源庫的現狀、建設的思路以及建設的技術層面等進行分析與探討，較少考慮到在教學資源大數據建設基礎上的開發利用、師生交互及教學過程監控等全方位的教學綜合服務平臺的構建與應用。從學院或系部的微觀層面出發，結合物流類專業的特點，如何將信息技術融入到日常的“教”、“學”過程中，構建一站式的“泛在”交流、學習平臺，為師生提供開放自主的學習環境，以推動教學模式的變革？如何創建一個合作、開放、共享的教學資源綜合管理平臺，實現對教學資源的集成化管理和二次開發、共享利用？如何與行業緊密聯系，促進校企業聯合教學和對外交流，進行教學資源共建共享？如何實施教學管理信息化，實現教學質量監控的過程化管理，促進教學管理水平和效率的提高，實現管理模式的創新？這些已成了需要迫切研究和解決的問題。

2 傳統教學模式及資源管理的現狀和問題

目前物流類專業院(系)在日常教學及其資源管理的過程中普遍存在以下問題：

①師生交互方式傳統、單一。在教學過程中，師生之間經常需要交流大量的教學資料，如教師向學生發布教案、課件、課程相關素材、習題等學習資料；而學生則要向教師提交作業、實驗報告等材料。目前，這個過程主要是以發送電子郵件、面對面拷貝或打印成紙質文檔提交等方式來完成。師生間這種傳統的交互方式一方面導致學生得到的資料比較散亂，難以形成系統完整的課程學習資源；另一方面傳統紙質版或郵件提交的作業不便于對作業完成情況和完成質量進行統計和全程監管。同時傳統模式下課堂教學時間、空間有限，師生交互不足。

②教學資源和檔案分散管理，共享性差。現行管理模式下，各類教學資源分布在各部門和各任課老師處，比如培養方案、教學大綱一般由各系主任管理；課程教案、多媒體課件、教學案例、課程試題等大多在各任課老師手上；歸檔試卷、畢業設計相關資料等則由教務管理人員進行管理；而實驗實訓的平臺軟件則由實驗室負責人管理。資源的分散管理造成了一個個的“信息孤島”，難以實現信息共享和有效利用，要想查找相關的資料需要分別找相關人員，資源的使用極不方便。同時教師之間不能共享優秀教學資源，不利于教學質量的提高。

③資源存貯管理方式落后，檢索困難、利用率低。目前教學資源存貯方式單一，以手工存貯為主。各任課教師所提交的教學資料和檔案如課程的試卷、畢業設計資料、課程設計作業等教學資源的存貯和管理還停留在紙質文檔、手工管理的傳統管理階段。這種存貯和管理方式使資料的查找極不方便，并且也使得學生難以接觸到這些資源。造成了大量的教學資源僅僅存放在倉庫中成為檔案，而沒有進行相應的開發利用。

④實驗平臺和軟件封閉式管理，利用率低。由于物流專業具有實踐和操作性較強的特點，需要學生進行大量的關于基本物流業務操作的訓練，如倉庫管理、庫存控制、運輸調度等。但在實際教學過程中，學生參與實習的機會和時間非常有限，而各種虛擬仿真實驗平臺、軟件、實況操作錄像等可以在一定程度上彌補這個問題。但現行管理模式下，學院的各實驗平臺和軟件由實驗實相關人員進行封閉式管理，一般情況下學生只有在上實驗課或在任課教師的安排下才能使用，學生操作使用的時間、地點受限，而課后幾乎沒有機會使用院系的實驗平臺。花費大量人力、物力所建設的這些實驗平臺大部分時間處于閑置狀態，利用率較低。

⑤教學資源庫建設缺乏行業企業深度參與。現有管理模式下行業企業無法深度參與到人才培養方案的制定中來[10]，同時教學資源庫在內容上也缺少來自行業企業生產一線的案例、生產過程錄像、機器設備操作視頻等，缺少介紹行業動態、技術動態和最新工藝的信息以及企業人才需求信息等。

3 網絡開放教學及資源管理平臺的功能設計

基于對現有的教學模式和資源管理現狀和問題的問卷調查和分析，以及師生的期望，提出專業教學資源管理平臺的總體框架及其功能設計。

3.1 平臺的架構

圖1 網絡開放教學及資源管理平臺總體結構

綜合運用網絡技術及云存儲和云計算等相關技術，構建一種網絡開放式教學與海量數字教學資源共建共享云服務綜合集成平臺。校內外師生及合作單位代表等用戶在應用接口層通過自己的客戶端，經過認證和權限管理后就可以在訪問層通過校園內網或外網訪問服務器，進行遠程的作業提交、案例、課件上傳及作業的網上點評交流等。而這些上傳的各種數據資料在基礎管理層經過系統管理員分類、加工后在存貯層形成教學資源大數據，供師生及各級管理人員共享利用，其總體結構如圖1所示。

3.2 平臺的數據流程及結構

網絡開放式教學與海量數字教學資源共建共享云服務平臺，實現了學生作業數字化提交、教師網上作業批改、師生網絡開放互動、校企聯合教學、以及教學質量實時全程監控等應用，并采用數據庫及數據挖掘技術，提供了將各類教學資源收集、整理、存檔、集成及綜合開發利用的解決方案，系統的數據流程及邏輯架構如圖2所示。

圖2 網絡開放教學及資源管理平臺的數據流程及結構圖

3.3 平臺的功能設計

①教學資源上傳。平臺向教師、合作企業等用戶開放，經過授權后他們可以在任何一個客戶端登陸平臺，不受時空限制。登陸后任課教師可以發布各類教學資源，如電子教案、課件、習題、課程相關素材、案例及課程考核要求等；實驗室管理員及實驗課任教師則可以發布各實驗課程的目的、相關要求、實驗步驟等，并且可以將虛擬仿真實驗平臺軟件上傳至平臺，創建基于網絡的虛擬實驗模塊；教學管理人員則可以上傳管理規定等；行業企業代表可以上傳來自生產一線的項目、案例及新技術、新工藝的信息、實況操作視頻、情景視頻等，也可以介紹行業動態、企業人才需求等信息。

②學生作業數字化遠程提交。學生登陸系統后可以上傳課后作業、實驗報告、設計圖紙等材料，而不必打印成紙質文檔或通過E-mail提交。

③教學資源審核與管理。系統各用戶所上傳的教學資源及電子作業等需要經過系統管理員的審核，符合標準的資源由系統管理員按一定的規則進行分類、分庫，并分配檔案號和檔案件號后存貯在相應的數據庫中，形成教學資源大數據，如圖3所示。

圖3 教學資源大數據構建流程圖

④網絡開放教學互動與作業批改。電子作業提交后，相關教師就可以在客戶端進行遠程查閱及點評。由于系統對參與教學的師生都是開放的，教師對作業批改后，學生即可同步看到評語，并可以發表自己的見解，而老師針對學生的意見可以進一步進行相關的反饋，系統可實現老師與學生間充分的交流互動，而不僅局限于傳統的課堂。

⑤教學資源查閱、下載、利用。教師、行業企業代表等上傳的教學資源，以及學生提交的作業等電子資源進入系統后最終形成專業教學資源云數據庫，可供師生及企業在職培訓人員查閱、下載使用。并且通過數據挖掘技術可對專業教學資源大數據進行排序、篩選等操作，最終形成可供師生使用的特色數據庫，真正實現教學資源的共享及綜合開發利用。如可為教師提供教學案例庫、優質課件庫以及課程試題庫等，以便為老師備課、出題、科研等工作提供服務；而針對學生則可以為他們提供優秀課程設計庫、優秀畢業設計庫等，供學生參考以提高作業水平和質量，如圖4所示。

圖4 教學資源開發利用流程圖

⑥教學資源的知識產權保護。平臺采用一系列先進的系統安全技術，就優質數字教學資源的知識產權保護方法和手段展開研究，對資源的使用權限進行了嚴格的管理，通過數據加密算法對電子文件資源進行加密，只有通過后臺授權，并通過本系統注冊后的用戶才可以查閱，而且只能夠進行授權范圍內的有限訪問。這樣通過提供技術保障，有效保護數據提供者的知識產權，促進教育資源共享的健康發展。

4 網絡開放教學及資源綜合管理平臺的應用

平臺面向教師、教學管理人員、行業合作企業代表及學生等用戶開放，其實踐應用主要體現在以下幾個方面：

①用于教師備課。任課教師在備課過程中可根據教學內容和教學目標的需要，從教學資源庫中提取感興趣的資源，包括音、視頻、圖片、動畫等多媒體素材和課件等，也可以調用案例庫中教學案例以及試題庫中的習題，經過教師加工整理后構建成一門具有個性化的課程，而這些具有個人特色的課程資源最終又被教師發布至平臺，供其他教師參考。這樣平臺實現了教師間優質教學資源的共建共享，提高了教師的工作效率，有利于教學質量的提升。

②用于學生個性化的自主學習。由于專業教學資源數據庫提供了完整的各相關課程的教學課件、教案、素材、習題及案例等，學生可以根據需要，查閱、下載資源庫中的相關材料進行自主學習及課后復習；也可以自己進入案例庫進行案例的查閱和分析。平臺為學生提供了課前、課中及課后各環節的一站式的課程學習資源，方便了學生自主學習、提升了學習效果。

③用于實驗和實習的教學。學生在實驗和實習前，可根據指導老師在平臺上所發布的資料，對實驗項目先行預習，做到明確實驗目的、熟悉實驗內容。也可在實驗或實習后，對實驗實踐過程中不易理解的過程，通過對平臺的基于網絡的虛擬仿真實驗模塊進行操作，還可以觀看由行業企業在平臺上發布的實況操作錄像、情景視頻等，幫助理解、鞏固相關知識，從而拓展了實驗、實習教學的空間。

④用于校企聯合教學。平臺為合作企業提供接口，行業企業的代表可上傳來自生產一線的案例、實況操作錄像、情景視頻等，并發布行業動態、企業人才需求等信息，一方面吸引行業企業參與到系統數據資源的建設中，有助于豐富教學資源素材的建設；另一方面可以使行業企業深度參與到高校人才培養方案的制定中來，有助于實現“訂單式”人才培養。

同時，專業教學資源庫匯集了專業相關的完整的知識體系，行業企業的員工可以查閱、下載相關的專業課程教學資源進行自主式學習，必要時可與老師交互，使專業教學資源庫成為行業企業職工培訓以及終身學習的重要平臺。

⑤用于教學質量的過程控制及教學督導的適時監控。平臺可實現學生遠程網上提交作業，作業提交后階段作業、最終作業以及各項作業提交的時間都被存入系統數據庫，然后教師就可以在教師端查閱、下載相關作業，并進行網上指導、批改及公開評分等，同時教師的批改時間、評語及打分等也被存入系統數據庫。學生就可以在客戶端查看教師的打分及點評，并可發表自己的看法，教師針對學生的意見也可以進行相應的反饋，而學生與教師間所有的交互過程及相關數據也被存入系統數據庫中。教學督導等教學管理者就可以在客戶端登錄查看作業提交時間、作業完成情況、教師指導批改情況和評分以及師生交互等的全部過程。一方面可以動態觀測學生完成作業的情況，對于一些作業不認真或是拖沓的學生可以酌情扣分；另一方面也可對教師教學及作業批改的認真程度進行監測，發現問題可以及時提出督導意見。將傳統教學質量監管的事后檢查變成事前和事中的控制，大大提高了教學質量監管的效率，真正實現教學過程化管理，如圖5所示。

圖5 基于教學資源管理平臺的教學質量監控過程圖

⑥用于備戰專業評估和考核。近年來，在教育部所開展的全國高等院校的本科教學水平評估以及專業評估、專業認證等評估中，教學手段與方法、教學資源的建設與綜合管理等是十分重要的考核指標。而專業教學資源管理平臺在日常教學過程中就對所產生的教學資源進行了系統的整理、歸檔，形成了專業教學資源大數據，檢索、存取快捷方便。同時基于專業教學資源管理平臺的教學模式改進了傳統教學模式、促進師生交互、便于教學全過程的管理，大大提升了教學質量及教學管理水平。

5 網絡開放教學及資源管理平臺的創新及意義

以學院(系)日常“教”、“學”活動為基礎，構建的一種功能集約、資源共享、運行高效的網絡開放式教學與海量數字教學資源共建共享云服務平臺，不同于以課程為中心的公共教育資源服務平臺，實現了數字化教學資源綜合集成管理、網絡開放互動教學及資源共建共享、教學質量過程化管理等應用，是體現專業辦學特色、促進教學改革、提高教學質量,實現優質教育資源共建共享及擴大對外交流合作的有效手段，具有重要的意義。

①創新教學手段，構建多層次、開放式的“泛在”網絡教學空間。將網絡技術及云計算、移動互聯等融入到日常的“教”、“學”、“研”、“產”活動中，建立了一種網絡開放式教學平臺，校內外師生、外聘導師、合作企業代表等各類教學相關人員可通過電腦或手機、平板等移動終端登陸平臺，在任意時間、任意地點進行教學資源發布、作業數字化提交、遠程作業評閱、師生網絡開放互動等活動。平臺打破了時空限制，為解決師生交互、適時指導、異地教學、聯合教學、透明評分等問題提供了新的教學手段，實現了可視化的、無處不在且無時不在的“泛在”互動教學，也為學生自主學習和教師因材施教創造了條件，極大地促進了教學質量的提升。

②創新教學資源的管理方式，實現教學資源數字化綜合集成管理，促進資源的共享性和利用率。采用分布式多數據庫系統及圖形壓縮等技術，構建了數字化教學資源管理平臺，提供了將各類教學資源進行規范化的采集、存儲、處理、使用的一整套解決方案。將傳統模式下以紙質為主且分散管理的教學資源集成在一個數字化平臺上進行綜合管理，整合學院各年級、各專業、各學科教學資源，構建海量專業教學資源大數據(包括所有常規的校內教學檔案、用于轉化為教學資源的科研成果、教學案例庫、校外共享教學資源等)。同時將教學資源庫建設與教學過程深度融合，師生通過平臺所發布的課程學習資源、提交的作業、交互評語及評分等數據伴隨教學過程自動地匯集到資源數據庫中，形成持續完善、不斷充實、開放共享的專業教學資源大數據，實現了教育基礎數據的伴隨式收集。

教學資源的數字化管理極大地方便了資源檢索和存取，減少了檔案資源存儲空間，提高了使用率，實現專業優質特色教學資源的有序開放與共享，有利于學生自主學習，提升了學習效果，同時也極大地促進了教師教學水平的提高。

③創新教學管理模式，實現精細化的教學質量全過程監控管理。基于云計算和大數據等技術，實現對教學各環節的全過程記錄和呈現，包括學生作業提交時間、各階段作業完成情況、教師指導批改情況和評分以及師生交互情況等。各類教學管理人員及督導不必親臨現場就可以對教學活動進行全程跟蹤和監控，同時通過大數據分析可進行相關的統計、計算，實現對師生教學活動質量的量化評價。網絡開放教學平臺推動了教學管理模式的創新，在提高教學管理效能的基礎上，實現教學管理信息化、管理過程精細化和教學分析即時化，真正實現了對教學的過程化管理。

④促進校企合作、擴大學院對外交流。通過網絡開放教學平臺，學院與企業間可進行充分的交流互動，一方面雙方通過共同制定培養方案和通過企業反饋及時采集企業的用人信息，實現應社會所需、與市場接軌、與企業合作的全新教育模式；另一方面在校學生通過平臺查閱合作企業上傳的案例、視頻等可拓展知識，在某種程度上實現理論與實踐相結合；同時合作企業職工通過平臺研讀課程教學課件、教學錄像等，必要時也可通過平臺與相關教師交互，實現終身學習培訓。平臺有助于促進學校與企業資源、信息共享，實現學生、學院、企業三方共贏的局面。