基于新一代信息技術(shù)的高職教育教學(xué)管理與教學(xué)改革研究

高建芳 胡明

摘 要：隨著新一代信息技術(shù)的到來，高職院校要與時俱進，將教育教學(xué)管理與信息技術(shù)緊密結(jié)合起來，加大教學(xué)改革力度。本文從信息技術(shù)背景下高職教育教學(xué)改革的思路、措施等方面進行介紹，提出利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)建設(shè)智慧校園，實現(xiàn)教育教學(xué)管理與教學(xué)改革，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；教育教學(xué)管理；教學(xué)改革；智慧校園

Research on teaching management and teaching reform of highervocational education based on new generation information technology

Gao jianfang1 Hu Ming2

（ 1.Department of Computer and Information Engineering，Baotou Vocational & Technical College;Baotou，Inner Mongolia，014035；

2.Propaganda Department of the Party Committee，Baotou Vocational & Technical College，Baotou，Inner Mongolia，014035）

Abstract：With the advent of new-generation information technology，higher vocational colleges must keep pace with the times，closely integrating educational and teaching management with information technology to intensify teaching reforms.This paper introduces the ideas and measures of teaching reform in higher vocational education against the backdrop of information technology.It proposes the use of information technologies such as the Internet of Things （IoT），cloud computing，big data，and artificial intelligence to build smart campuses.This integration aims to achieve improvements in educational and teaching management and teaching reforms，thereby enhancing the quality of talent cultivation.

Key words：Information Technology;Educational and Teaching Management;Teaching Reform;Smart Campus

隨著新一代信息技術(shù)云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的迅速崛起，教育信息化也從1.0時代進入到2.0時代，以教育信息化全面推進教育現(xiàn)代化，開啟智能時代教育，應(yīng)用新一代信息技術(shù)實現(xiàn)智慧校園全場景的管理和應(yīng)用，這為高職院校的教育教學(xué)改革既提供了思路又提出了更高的創(chuàng)新挑戰(zhàn)。

近幾年，新型技術(shù)逐漸影響著教育的面貌，促使教育越來越朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，學(xué)生通過新一代信息技術(shù)更加高效地獲取各類信息資源，使學(xué)生學(xué)習(xí)變得更加自主、靈活，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富、多元化。但是，在新型技術(shù)的視野下，如何將人和智能設(shè)備在教學(xué)中的協(xié)同關(guān)系處理融洽，如何將他們的力量結(jié)合起來，更好的應(yīng)用到高職教育教學(xué)，促進教學(xué)質(zhì)量提升，使得我們的教學(xué)改革有一個質(zhì)的飛越，是值得我們思考和挑戰(zhàn)的。

一、高職教育教學(xué)改革思路

高職教育培養(yǎng)應(yīng)以市場需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的人才，這就要求我們在教學(xué)時注重實踐能力的培養(yǎng)，真正讓學(xué)生做到學(xué)以致用，那么就需要我們以新的思維方式來考慮教育改革，以新的視覺來設(shè)計、規(guī)劃教育的未來，拓展教育功能，以信息技術(shù)為智慧應(yīng)用引擎，對傳統(tǒng)教育教學(xué)管理與教學(xué)模式進行升級改造，建設(shè)智慧校園，將信息技術(shù)與教育教學(xué)實踐深度融合，打造涵蓋教學(xué)、實訓(xùn)、教研、資源、老師、學(xué)生、管理人員等的大數(shù)據(jù)智慧平臺，推進以智慧學(xué)習(xí)為核心的教育信息化改革，以學(xué)生為中心，促進學(xué)生的自我建構(gòu)，全面推進多維度、全方位線上線下混合式教學(xué)，互動式學(xué)習(xí)，精細化管理，智能化服務(wù)，數(shù)據(jù)化決策的教育生態(tài)建設(shè)，實現(xiàn)教學(xué)手段和學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)型，為服務(wù)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)及職業(yè)能力發(fā)展增值賦能，為信息化時代培養(yǎng)高質(zhì)量技能型人才。

二、信息技術(shù)背景下推進高職教育教學(xué)改革的措施

（一）建設(shè)推廣云平臺

云平臺可以為教育教學(xué)提供海量資源存儲空間，師生可以隨時隨地共享云端的豐富教學(xué)資源。同時，它也可以為學(xué)習(xí)者提供個性化學(xué)習(xí)路徑和建議，支持在線多人協(xié)作學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可以在線交流，實時互動、溝通，從而提高學(xué)習(xí)效率。云平臺可以全面記錄、分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，這就為老師提供了詳實的學(xué)情及教學(xué)反饋，有利于教師及時調(diào)整教學(xué)策略，從而提高教學(xué)質(zhì)量。總之，它的應(yīng)用不僅可以促進優(yōu)質(zhì)資源共建共享、創(chuàng)新課程教學(xué)模式，還可以促進師生互動、生生互動、助力教學(xué)評價。

（二）應(yīng)用人工智能

人工智能應(yīng)用到教學(xué)，可以為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)方案及智能輔導(dǎo)與反饋，針對學(xué)生的疑問、薄弱點進行針對性的指導(dǎo)，這種即時輔導(dǎo)和反饋幫助學(xué)生更好地掌握知識，同時也減輕了教師的工作負擔(dān)，為教師全身心投入到教學(xué)設(shè)計和教學(xué)改進提供了時間和精力的保障。其次，通過人工智能對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)及需求的分析，從而預(yù)測最優(yōu)資源和需要更新、優(yōu)化的資源，方便教師合理分配教學(xué)資源，為教師、學(xué)生提供最優(yōu)化、智能化服務(wù)。第三，人工智能為教師提供大量數(shù)據(jù)支持，幫助教師更好的了解學(xué)情，使得數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)改進成為現(xiàn)實，這種教學(xué)的改進方式也更加科學(xué)、有效。總之，把人工智能深入到教育教學(xué)和管理的全過程、全環(huán)節(jié)，逐步研究它的有效性和適應(yīng)性，培養(yǎng)出一大批數(shù)字素養(yǎng)的教師，讓學(xué)生更加主動地去學(xué)，讓教師更加創(chuàng)造性地去教，是高職教育的發(fā)展目標(biāo)。

（三） 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)設(shè)備的自動控制，構(gòu)建智能化教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)教育教學(xué)環(huán)境的智能化管理，避免教學(xué)資源的浪費等情況。例如：通過實施監(jiān)測教室的使用情況，可以合理安排教室的使用時間，避免空置或沖突，提高教育教學(xué)管理的質(zhì)量和效率。

（四） 應(yīng)用AR增強現(xiàn)實技術(shù)和VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)

高職教學(xué)過程中要更加注重以學(xué)生為主體，培養(yǎng)他們的自我建構(gòu)和動手能力。因此，對于一些工科專業(yè)的特殊課程，可以應(yīng)用AR或VR技術(shù)，為學(xué)生提供身臨其境的學(xué)習(xí)體驗。例如：有些課程原理性強，學(xué)生不易理解，此時就可以融入AR技術(shù)，將復(fù)雜知識可視化，將虛擬元素和現(xiàn)實世界疊加，在現(xiàn)實環(huán)境中訪問虛擬元素，從而促進學(xué)生對復(fù)雜知識的理解，同時也可以提高他們的參與度和學(xué)習(xí)興趣。有些課程會因為實驗設(shè)備、場地、經(jīng)費、環(huán)境危險性等硬件的限制，使教學(xué)實驗無法進行，不能讓學(xué)生實踐，在這種情況下，我們就可以利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)彌補不足，通過VR營造一種模擬環(huán)境，把因一些因素?zé)o法進行的實驗搬到虛擬場景中進行操作，給學(xué)生一個極具真實、高沉浸感的環(huán)境體驗，徹底打破空間、時間環(huán)境的限制。

（五）構(gòu)建一體化的大數(shù)據(jù)平臺

將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新型技術(shù)結(jié)合起來，堅持育人為本、融合創(chuàng)新、數(shù)據(jù)驅(qū)動、智慧引領(lǐng)的基本原則，構(gòu)建校園數(shù)據(jù)共建共享、協(xié)同發(fā)展的大數(shù)據(jù)平臺，擴展相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取，如學(xué)生日常行為的數(shù)據(jù)，教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，學(xué)校應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對所有數(shù)據(jù)進行有效的分析、處理，并最終應(yīng)用到?jīng)Q策，促進高職教育教學(xué)管理的不斷提高。

三、研究思路

通過建設(shè)智慧校園提高教育教學(xué)管理，促進教學(xué)改革。建設(shè)基于大數(shù)據(jù)模式下的智慧教學(xué)、智慧管理、智慧教務(wù)、智慧科研、智慧生活、智慧環(huán)境、一站式服務(wù)的一體化平臺，最終實現(xiàn)管理的高效協(xié)同，教學(xué)的全向交互、環(huán)境的全面感知、生活的個性便捷。

智慧校園的建設(shè)應(yīng)該從數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)及智慧性資源建設(shè)等方面進行開展，需考慮數(shù)據(jù)環(huán)境的整合，物聯(lián)系統(tǒng)的構(gòu)建，算法模型的建設(shè)等，具體包括的系統(tǒng)有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字廣播系統(tǒng)、安防報警、多媒體教學(xué)系統(tǒng)，一卡通系統(tǒng)，數(shù)字信發(fā)系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)一體化智慧管理平臺，無線管控系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等等，都屬于我們建設(shè)的范疇。因此，可以使用整體規(guī)劃、分期實施的思路，逐步完成智慧校園的建設(shè)。

四、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

（一）智慧管理平臺

建成統(tǒng)一身份認證，統(tǒng)一門戶集成，統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的智慧管理平臺，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)中心，以教學(xué)資源的數(shù)字化、管理的科學(xué)化、服務(wù)的精細化、安全保障的全面化、校園環(huán)境的智能化提升教育教學(xué)管理，以基于數(shù)據(jù)化決策手段推動高職院校的教學(xué)改革。

（二）資源共享

整合優(yōu)化各類資源，建設(shè)統(tǒng)一的資源共享平臺，實現(xiàn)教學(xué)資源、設(shè)備、場地、圖書資料、學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)等的互聯(lián)共享，推動資源的高校利用，提升高職院校的整體運行效率。

（三）智慧環(huán)境

構(gòu)建物聯(lián)感知系統(tǒng)，使得教室、機房、實訓(xùn)基地、圖書館、宿舍等場所的溫濕度進行自動感知、自動調(diào)整。除此，還有智能植被灌溉、智能照明控制系統(tǒng)、智能安防系統(tǒng)等。

（四）智能分析

對基于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、學(xué)生成績、圖書館學(xué)習(xí)情況、校園食堂消費、素質(zhì)拓展情況等與學(xué)生行為相關(guān)的一系列數(shù)據(jù)構(gòu)成的一個校園多源型數(shù)據(jù)進行深度分析，挖掘數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系，為管理者決策提供必要的數(shù)據(jù)支持，幫助管理者更好的了解學(xué)生學(xué)情和教師教學(xué)能力。

五、面臨的挑戰(zhàn)

（一）傳輸效率問題

雖然5G使得網(wǎng)速得到顯著提升，但由于物聯(lián)網(wǎng)中智能攝像頭、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等大量的邊緣設(shè)備會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，只是簡單傳輸?shù)接邢薜脑贫藭o網(wǎng)絡(luò)帶寬造成很大壓力，因此基于5G的智慧校園建設(shè)時，需要考慮如何實現(xiàn)更加穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。

（二）實時性問題

目前云計算技術(shù)在系統(tǒng)部署已經(jīng)普及，但傳統(tǒng)的云計算框架更多偏重于非實時性的策略性分析，更注重計算能力而不是網(wǎng)絡(luò)通訊和控制的即時性，當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)量過大時，在智慧校園建設(shè)的應(yīng)用中，可能產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)延遲，這可能會對智慧管理造成影響，因此，如何實現(xiàn)真正的實時控制也是需要考慮的問題。

（三）資源存儲問題

物聯(lián)系統(tǒng)帶來了海量數(shù)據(jù)，因此通過建立簡單的集中數(shù)據(jù)存儲和計算系統(tǒng)不能滿足數(shù)據(jù)分析的客觀要求，需要以解決海量存儲與計算的Hadoop和Spark技術(shù)為代表的分布式并行計算系統(tǒng)保障存儲和計算效率，但分布式存儲與計算技術(shù)，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)表有明顯區(qū)別，在未來一段時期內(nèi)，兩種數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)還將共存，很難以單一的存儲和計算系統(tǒng)來應(yīng)對全場景的智慧校園建設(shè)。

（四）數(shù)據(jù)安全問題

根據(jù)我國“網(wǎng)絡(luò)安全法”和“教育部2019年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點”的要求，各高校都應(yīng)落實網(wǎng)絡(luò)安全崗位責(zé)任制和數(shù)據(jù)分級保障制度，如何在云計算和大數(shù)據(jù)集中存儲的架構(gòu)中滿足規(guī)章制度，建立有效的安全保障體系和規(guī)范的安全管理體系也是一個值得考慮的問題。

隨著人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展對教學(xué)革命的推進，高職要改變觀念，緊跟教育信息化變革形勢，主動走進教育信息化改革的浪潮中來，充分運用新一代信息技術(shù)實現(xiàn)教育教學(xué)管理與教學(xué)改革，培養(yǎng)出企業(yè)對口的有創(chuàng)新、創(chuàng)造力的復(fù)合型人才，讓高職教育的質(zhì)量再跨一個新臺階。

參考文獻：

［1］郭小梅.現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下的高職課程教學(xué)改革研究［J］.教學(xué)研究，2021，55（3）.

［2］戴娜.基于大數(shù)據(jù)一體化平臺的高校智慧校園建設(shè)研究［J］.時代教育，2022，（16）.

（責(zé)任編輯 趙毅彬）