基于智慧教室的教學云平臺的開發與設計

余秋蘭　羅晶

摘要：文中主要圍繞智慧教室系統教學云平臺，從教師、學生、管理者三個層面的需求出發，根據平臺需實現的功能，選擇、設計合理的云平臺架構，實現學生實時學習，教師實現一對一指導，管理者可開展學生分析、評教分析，實現三方共贏。

關鍵詞：云平臺;教學資源;云計算

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）06-0150-02

0 引言

在學校，課堂教學環節是學生接受系統教育最重要的一環，做好教學互動環節，能保證教學環節的質量，提高教學水平的關鍵。現有傳統的教學方式已經不適應現代化教學的需要，基于物聯網技術集智慧教學、環境智慧調節、云平臺等新一代信息技術的智慧教室系統在逐步的推廣運用。云平臺也就是在線學習管理平臺，提供在線課程體系管理、課程內容設計及在線學習等功能，讓師生無門檻實現在線教、學活動，幫助學校更好的落地在線學習及至全新的教學模式革新。

1 教學云平臺功能架構

當前環境下，教師工作繁重，同時面臨知識技術的轉型升級，新工作方式的探索和轉變，新的教學模式需要幫助教師轉變傳統的教學方法。學生需要一種及時性、互動性、虛擬性、參與性和控制性結合的方式輕松完成個人教育。管理者希望通過師生的教、學的大數據，不斷優化教學模式以及管理模式。本文通過構建以下模塊，實現打造信息化教學管理云平臺。

1.1 教學資源平臺模塊

所有教學資源以知識點為基本單元，資源庫管理者對知識點進行必要的歸屬分類，保證未來海量教學資源有效地被利用。在教學資源建設過程中，用戶可以維護課程的知識點結構圖，設置相關屬性。同時用戶配套建設對應知識點的資料庫、習題庫，便于學生開展以知識點為基本單元的索引自主學習。

資料庫是該平臺上的專屬資料庫，教師可以按照系統模板批量上傳教學資料至資料庫，按照資料類型、上傳時間篩選功能，教學資料可以實現基于知識點的分類管理。

習題庫是資源建設中的重要部分，互動式輔助教學的基礎。習題庫需全面細致，包含客觀題、主觀題、復合題等，提供不同的難度系數，亦與知識點關聯。

試題庫采取智能選題和題庫選題模式。智能選題即通過題型、難度系數、知識點選擇，從習題庫相應題目中選擇所需題目數量，智能組卷。題庫選題即根據題型、難度系數、知識點、手動自定義選擇習題庫試題組卷。

1.2 互動課堂系統

互動課堂系統為教師提供計劃制定、在線備課、授課演示及同步功能，支持資料推送、調整制定課堂計劃，支持學生參與課堂、同步授課內容、完成隨堂測試，同時支持學生在線反饋課堂教學效果，便于教室調整教學計劃、內容，實現互動式教學模式，為師生帶來全新的教、學互動式體驗，幫助教師提高教學質量，提升學生課堂學習成效。

1.3 移動“教學管”模塊

學生通過手機端訪問教學資源庫，實現與平臺端相同的功能。移動端可幫助學生隨時隨地進行碎片化學習、泛在學習。學生按照教師制定的教學計劃接收推送的資源進行學習，系統記錄學習情況、學習進度，同時也可通過手機端實現簽到、隨堂測試、拍照答題、討論等，并可實時查看教學互動完成情況。

教師同樣可以通過手機端了解學生教學相關情況，促進學生自主學習和協作學習，教師可通過系統的論壇、答疑等模塊實現師生間一對一的指導，及時解決學習難題，加快學生的學習進度和提高理解深度。

系統管理人員可通過設置教學投票、教學評價環節，通過數據統計對學生以及教師同行評教的信息進行查詢和統計。管理者可以根據不同的教學領域、教學環境、教學主題，抽取所需的大數據，開展學生學習分析，預測學生學習軌跡，推薦學習方法和學習資料。

2 教學云平臺的體系架構

本文研究的系統教學云平臺數據存儲在私有云中。 云平臺就是利用云計算技術，也即是一種利用internet運行的超級計算機模式，云技術不僅可以提供大量數據的存儲，還能為數據進行分析和處理并將分析記過反饋給用戶。

云計算系統架構方面，業界與學術界還沒有形成一個統一的標準。目前根據教學資源云平臺的目標，參照現有的技術條件，設計成面向服務的層次化體系結構，由支持層、資源層、應用層、訪問層、管理層構成，如圖1所示。

支持層為整個云平臺提供數據計算、存儲、通訊和管理的硬件支持，包含服務器、備份存儲設備、防火墻、網絡設備。

資源層包含數字資源和數據庫資源。其中數字資源包含電子文獻資料庫、課程視頻資源庫、題庫、用戶數據庫等供云平臺提供調用的各類資源。

應用層主要提供各種資源的應用，包括各類資源的應用、用戶交流論壇、互動社區、教學計劃制定、題庫生成、教學評價等用戶的網上活動。

訪問層主要提供Web訪問服務、APP訪問服務、各種數據接口服務等功能，支持局域網模式、無線模式、4G等多種接入服務。

管理層利用云技術提供安全管理、資源管理、數據統計等管理功能。

這五個層次的功能包含了整個教學云平臺的基礎設施建設、軟件平臺建設和硬件平臺建設，五個層次的功能相輔相成構成了一個完整的教學資源云管理平臺。

3 結語

隨著在全國課程改革的深入推動進程中，將信息化技術與教育教學融合，實施智慧教學已經成為了國家和社會發展的宏觀需求，《中國教育現代化2035》和《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》提出促進信息技術與教育教學深度融合，支持學校充分利用信息技術開展人才培養模式和教學方法改革，逐步實現信息化教與學應用師生全覆蓋。

信息技術與教學融合，需充分利用優質教育教學資源和軟件工具，利用信息技術開展啟發式、探究式、討論式、參與式教學，鼓勵發展性評價，探索建立以學習者為中心的教學新模式，提高信息化教學、信息化管理水平。本文研究的教學云平臺就是集互聯網、云計算、移動互聯、大數據等技術于一體的新型教學系統，是教育形式和現代化教學手段，是教育行業新的機遇。

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The Development and Design of Teaching Cloud Platform Based on Wisdom Classroom

YU Qiu-lan，LUO Jing

（Wuhan vocational college of software and engineering，Wuhan Hubei? 430205）

Abstract：The article focused on the? teaching cloud platform of wisdom classroom， from the needs of teachers， students， and managers ， according to the functions that the platform needs to achieve， selected and designed a reasonable cloud platform architecture to achieve real-time learning for students and one-on-one guidance for teachers. Managers can carry out student analysis， evaluation and analysis. It can achieve win-win results for all three parties.

Key words：cloud platform;teaching resources;cloud computing