基于深度學(xué)習(xí)的高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)評(píng)估

摘 要 為解決傳統(tǒng)STEM教育系統(tǒng)存在的功能不完善、用戶端體驗(yàn)不佳、設(shè)備性能不支持、系統(tǒng)安防不成熟的問題，江蘇省在高職院校推行了一套基于深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由知識(shí)存儲(chǔ)模塊、學(xué)生學(xué)習(xí)模塊、教師教學(xué)模塊、用戶交互模塊和效果評(píng)估模塊組成，通過構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，整合高職院校的教育資源，為學(xué)生提供個(gè)性化和智能化的應(yīng)用服務(wù)和為教師提供教學(xué)反饋和建議。調(diào)查顯示，該系統(tǒng)可以促進(jìn)創(chuàng)新型教師培養(yǎng)和學(xué)生多元發(fā)展，有助于提升高職院校綜合實(shí)力。未來，需要從加強(qiáng)移動(dòng)學(xué)習(xí)支持、人工智能輔助、跨學(xué)科整合三個(gè)方面進(jìn)一步完善該系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 深度學(xué)習(xí)；高職院校；職業(yè)教育；STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào) G718.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1008-3219（2024）26-0060-08

隨著科技的不斷發(fā)展，STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）教育越來越受到重視。高職院校作為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的重要場(chǎng)所，更需要加強(qiáng)STEM教育與實(shí)踐，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。然而，當(dāng)前的高職院校STEM教育存在一些問題，部分高職院校在師資力量、教學(xué)設(shè)施等方面存在不足，教育質(zhì)量參差不齊，技能型人才培養(yǎng)缺乏專業(yè)性。對(duì)此，在大數(shù)據(jù)時(shí)代的社會(huì)發(fā)展環(huán)境下，多種多樣的學(xué)習(xí)軟件涌入市場(chǎng)，越來越多的學(xué)校開始應(yīng)用教育系統(tǒng)進(jìn)行多樣化、智能化的教育。孫建結(jié)合SPOC線上教育和深度學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)多元化的教學(xué)系統(tǒng)，注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，開發(fā)出自主性、互動(dòng)性系統(tǒng)功能，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，但平臺(tái)功能之間交互性較差，系統(tǒng)存在兼容性問題[1]。侯夢(mèng)倩利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)設(shè)計(jì)智慧校園教育管理系統(tǒng)，針對(duì)高職院校課程與教學(xué)資源管理進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，但系統(tǒng)功能相對(duì)單一，個(gè)性化教學(xué)功能模塊不完善[2]。為解決這些問題，江蘇省高職院校于2024年推行了一套基于深度學(xué)習(xí)方法的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠更高效、精準(zhǔn)地分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，進(jìn)而為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。本文介紹基于深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，并通過線上抽樣調(diào)查的方式，分析系統(tǒng)的應(yīng)用效果并提出發(fā)展建議，以期為高職院校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的優(yōu)化提供參考。

一、高職院校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)存在的問題

近年來，高職院校的數(shù)量和招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，為更多學(xué)生提供了接受高等職業(yè)教育的機(jī)會(huì)。高職院校緊密結(jié)合市場(chǎng)需求，通過與企業(yè)合作、實(shí)習(xí)等方式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，為社會(huì)培養(yǎng)了各類技能型人才。學(xué)校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)是學(xué)校信息化建設(shè)的重要組成部分，對(duì)于提高教學(xué)效率、優(yōu)化管理流程具有重要意義。然而，目前學(xué)校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)在引用過程中也存在一些問題。

（一）系統(tǒng)功能不完善

當(dāng)前大部分高職學(xué)校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)軟件功能較為單一，無法滿足學(xué)校多樣化的需求。例如，一些軟件可能只提供了成績管理、課程表查詢等基本功能，而對(duì)于教學(xué)資源共享、在線學(xué)習(xí)等功能支持不足。教學(xué)資源匱乏，缺乏課件、題庫、案例等豐富配套教學(xué)資源，無法滿足教師的教學(xué)需求和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求[3]。此外，一些系統(tǒng)學(xué)習(xí)追蹤功能缺失，教師難以有效對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行追蹤和評(píng)估，無法及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)情況，阻礙個(gè)性化教學(xué)的推進(jìn)。

（二）用戶端體驗(yàn)不佳

一些高職院校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)不夠人性化，操作復(fù)雜，信息查詢和使用過程繁雜，響應(yīng)速率慢，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。同時(shí)，部分系統(tǒng)互動(dòng)功能較弱，無法實(shí)現(xiàn)師生之間的實(shí)時(shí)互動(dòng)、討論和協(xié)作，影響了教學(xué)效果。用戶體驗(yàn)不佳可能導(dǎo)致教師和學(xué)生在使用過程中遇到困難，影響系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。

（三）設(shè)備性能不支持

高職院校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中可能包含多個(gè)功能性軟件，不同軟件可能采用不同的技術(shù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致軟件之間普遍存在兼容性問題，影響了數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)集成，多應(yīng)用之間交互不流暢。同時(shí)，學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)往往存在移動(dòng)端支持不足的問題，學(xué)生或教師的移動(dòng)端系統(tǒng)應(yīng)用體驗(yàn)較差，許多功能無法在移動(dòng)設(shè)備上使用。

（四）系統(tǒng)安防不成熟

學(xué)校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)軟件涉及大量的學(xué)生和教師信息，然而許多學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)缺少風(fēng)險(xiǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)，容易受到黑客攻擊，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸過程中存在安全隱患，存在安全漏洞，容易導(dǎo)致學(xué)生和教師的信息泄露。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的變化，系統(tǒng)開發(fā)商可能無法及時(shí)提供支持，導(dǎo)致學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)在使用過程中的諸多問題難以解決，無法進(jìn)行定期的安全維護(hù)和升級(jí)[4]。

為解決上述問題，學(xué)校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮軟件的功能、兼容性、用戶體驗(yàn)、安全性等因素，并與開發(fā)商保持良好的溝通和合作，確保軟件能夠滿足學(xué)校的實(shí)際需求。同時(shí)，學(xué)校也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)教師和學(xué)生的培訓(xùn)，提高他們對(duì)軟件的使用能力和信息安全意識(shí)。

二、基于深度學(xué)習(xí)的高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)概念

（一）深度學(xué)習(xí)理論

深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)分支，是一種以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為架構(gòu)，對(duì)資料進(jìn)行表征學(xué)習(xí)的算法。自深度學(xué)習(xí)出現(xiàn)以來，它已成為許多領(lǐng)域尤其是計(jì)算機(jī)視覺和語音識(shí)別中的一部分。深度學(xué)習(xí)的概念源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，含多個(gè)隱藏層的多層感知器就是一種深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)。深度學(xué)習(xí)通過組合低層特征形成更加抽象的高層表示屬性類別或特征，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式特征表示[5]。目前，深度學(xué)習(xí)技術(shù)理論主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、反向傳播算法、模型壓縮等研究方法，是一個(gè)非常復(fù)雜和龐大的領(lǐng)域，需要掌握多方面的知識(shí)和技能。本研究基于深度學(xué)習(xí)理論對(duì)高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（二）STEM教育理念

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫，其中科學(xué)在于認(rèn)識(shí)世界、解釋自然界的客觀規(guī)律；技術(shù)和工程則是在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上改造世界、實(shí)現(xiàn)對(duì)自然界的控制和利用、解決社會(huì)發(fā)展過程中遇到的難題；數(shù)學(xué)則是技術(shù)與工程學(xué)科的基礎(chǔ)工具[6]。STEM課程重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生四個(gè)方面的教育：一是科學(xué)素養(yǎng)，即運(yùn)用科學(xué)知識(shí)、理解自然界并參與影響自然界的過程；二是技術(shù)素養(yǎng)，即使用、管理、理解和評(píng)價(jià)技術(shù)的能力；三是工程素養(yǎng)，即對(duì)技術(shù)工程設(shè)計(jì)與開發(fā)過程的理解；四是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，即發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問題的能力。

STEM教育理念有別于傳統(tǒng)的單學(xué)科、重書本知識(shí)的教育方式，它是一種重實(shí)踐的跨學(xué)科教育理念，具有綜合化、實(shí)踐化、活動(dòng)化的特點(diǎn)。其主要目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的綜合型人才，以提升國家的競爭力。

（三）STEM理念與高職教育的關(guān)系

當(dāng)前，我國教育注重STEM教育理念的融合應(yīng)用，教育理念與實(shí)踐之間存在著密切的關(guān)系，兩者相互促進(jìn)、相互影響。首先，STEM理念強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的融合，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，這與高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)高度契合，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)和綜合素質(zhì)。

其次，在高職院校的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中，根據(jù)STEM理念進(jìn)行系統(tǒng)教學(xué)功能優(yōu)化，可以為高職學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)提供新的教學(xué)方法和教學(xué)手段。強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)和探究式學(xué)習(xí)模塊，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力，可以推動(dòng)教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

最后，遵循STEM理念，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以對(duì)高職學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)化、個(gè)性化內(nèi)容設(shè)計(jì)，全面高效整合高職院校豐富的教育資源和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)，也可以為 STEM理念的推廣提供重要的支持和保障，線下也可以通過與企業(yè)合作等形式，開展STEM教育實(shí)踐活動(dòng)，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)和平臺(tái)。

三、基于深度學(xué)習(xí)的高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)總體框架

高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)主要包括知識(shí)存儲(chǔ)模塊、學(xué)生學(xué)習(xí)模塊、教師教學(xué)模塊、用戶交互模塊和效果評(píng)估模塊，見圖1。

高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)運(yùn)行架構(gòu)通常包括以下幾個(gè)層次。

第一，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。用于存儲(chǔ)和管理教務(wù)系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，包括學(xué)生信息、教師信息、課程信息、成績信息等。數(shù)據(jù)層通常使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫或NoSQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)。

第二，業(yè)務(wù)邏輯層。用于處理學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯，包括學(xué)生管理、教師管理、課程管理、成績管理等。業(yè)務(wù)邏輯層通常使用服務(wù)器端編程語言（如Java、Python、NET等）進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

第三，界面顯示層。用于展示教學(xué)系統(tǒng)的界面，分為學(xué)生端和教師端的界面。利用Web技術(shù)（如HTML、CSS、JavaScript等）設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)用戶界面，根據(jù)STEM優(yōu)化功能窗口與頁面設(shè)計(jì)[7]。

第四，系統(tǒng)接口層。用于與學(xué)校其他系統(tǒng)進(jìn)行交互，如財(cái)務(wù)系統(tǒng)、人事系統(tǒng)等，并與教育部門相關(guān)系統(tǒng)、第三方在線教育平臺(tái)等外部系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。接口層通常使用SOAP、REST等 Web 服務(wù)技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

第五，信息安全層。用于保障教學(xué)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)與操作應(yīng)用的安全性，加強(qiáng)用戶認(rèn)證、授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)加密等安防程序。利用加密技術(shù)、身份驗(yàn)證技術(shù)等對(duì)用戶應(yīng)用模塊、系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊等進(jìn)行加密安全保護(hù)。

第六，監(jiān)控運(yùn)維層。用于監(jiān)控學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，利用日志分析工具對(duì)學(xué)生課程進(jìn)程進(jìn)行追蹤監(jiān)督。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)，及時(shí)檢查維修系統(tǒng)漏洞故障，更新系統(tǒng)應(yīng)用功能。

（二）深度學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)模型構(gòu)建

STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）算法進(jìn)行模型構(gòu)建，收集與高職院校教育相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括學(xué)生信息、課程信息、教師信息、成績數(shù)據(jù)等，確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗預(yù)處理，刪除缺失值、處理異常值。具體而言，包括以下五個(gè)部分。

第一，數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理。首先，系統(tǒng)需要收集與高職院校教育相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括學(xué)生的信息、課程安排、教師資料以及學(xué)生的成績等。這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性是模型構(gòu)建的基礎(chǔ)。因此，在數(shù)據(jù)輸入模型之前，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理。清洗數(shù)據(jù)的過程包括刪除缺失數(shù)據(jù)、處理異常值，以確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

第二，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建。利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）算法來構(gòu)建模型。CNN的核心是通過卷積層從輸入數(shù)據(jù)中提取特征。在教育系統(tǒng)的場(chǎng)景中，卷積層會(huì)處理輸入的教育數(shù)據(jù)（如學(xué)生成績、課程參與情況等），提取與學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)相關(guān)的關(guān)鍵特征。這些特征隨后傳遞到模型的下一層，逐層提取更多復(fù)雜的信息。

第三，特征提取。在卷積層中，使用遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵特征。通過遞歸關(guān)系，模型不僅能夠提取當(dāng)前數(shù)據(jù)的特征，還能從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)到更多關(guān)聯(lián)信息，幫助模型更好地理解學(xué)生的長期學(xué)習(xí)表現(xiàn)。

第四，模型優(yōu)化。為了提高模型的性能，需要對(duì)模型的迭代過程進(jìn)行調(diào)整。通過應(yīng)用非線性修正方法來優(yōu)化模型的超參數(shù)，確保模型在每次迭代中逐漸接近最佳性能。這一過程可以通過不斷調(diào)整模型的參數(shù)來減少誤差，提升數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。

第五，模型評(píng)估。構(gòu)建好的模型需要經(jīng)過嚴(yán)格的評(píng)估，以確保其泛化能力，也就是模型在未見過的數(shù)據(jù)上能夠保持良好的表現(xiàn)。為此，使用交叉驗(yàn)證的方法，對(duì)模型在不同數(shù)據(jù)集上的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估，確保模型不僅能在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)出色，還能在實(shí)際應(yīng)用中保持穩(wěn)定性和高效性。模型構(gòu)建流程關(guān)系如圖2所示。

經(jīng)上述步驟構(gòu)建深度學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，卷積結(jié)構(gòu)如圖3所示，其運(yùn)行結(jié)構(gòu)主要分為以下層級(jí)。

第一，輸入層。負(fù)責(zé)接收學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)文本、圖頻等多項(xiàng)資料數(shù)據(jù)輸入，將原始的特征向量信息進(jìn)行歸一化或標(biāo)準(zhǔn)化處理，去除干擾噪聲，提高資料挖掘真實(shí)度。

第二，卷積層。卷積層是深度學(xué)習(xí)模型中的數(shù)據(jù)特征處理層次，卷積迭代識(shí)別輸入數(shù)據(jù)的相關(guān)特征，通過應(yīng)用卷積核對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積操作，生成特征圖譜與關(guān)系樹，對(duì)學(xué)校教學(xué)資料進(jìn)行特征提取和圖像處理。

第三，池化層。池化層用于對(duì)卷積層生成的特征圖進(jìn)行降采樣，減少特征圖的大小，從而減少計(jì)算量和模型參數(shù)的數(shù)量[8]。常見的池化操作包括最大池化和平均池化。

第四，全連接層。全連接層用于對(duì)池化層輸出的特征進(jìn)行分類或回歸任務(wù)。全連接層將每個(gè)特征與一個(gè)權(quán)重向量相乘，并加上一個(gè)偏置項(xiàng)，得到一個(gè)輸出值，實(shí)現(xiàn)特征數(shù)據(jù)歸類整合。

第五，輸出層。輸出層是模型的最后一層，用于生成最終的輸出結(jié)果。根據(jù)任務(wù)的不同，輸出層可以是分類層（用于分類任務(wù)）或回歸層（用于回歸任務(wù)）。

基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)模型應(yīng)用于高職院校的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生成績預(yù)測(cè)、課程推薦、教學(xué)質(zhì)量評(píng)估等功能。在模型投入使用后，需要對(duì)其進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)控和更新，確保模型在實(shí)際應(yīng)用中的有效性。通過監(jiān)控模型的性能指標(biāo)，如準(zhǔn)確率和召回率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并在必要時(shí)對(duì)模型進(jìn)行重新訓(xùn)練或調(diào)整參數(shù)。基于實(shí)踐過程中遇到的問題，如果模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度降低或系統(tǒng)無法滿足用戶需求，則通過調(diào)整數(shù)據(jù)輸入、優(yōu)化模型架構(gòu)或引入更多訓(xùn)練數(shù)據(jù)來改進(jìn)模型，從而保證學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。

（三）系統(tǒng)基礎(chǔ)教育功能模塊設(shè)計(jì)

1.知識(shí)存儲(chǔ)模塊

知識(shí)存儲(chǔ)模塊是學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)必不可少的組成部分，它用于存儲(chǔ)和管理各種教育資源。首先，建立包含各種專業(yè)術(shù)語、概念、原理的專業(yè)知識(shí)庫。其次，設(shè)計(jì)課程相關(guān)資料存儲(chǔ)功能，保存課程大綱、教學(xué)計(jì)劃、課件、教材、參考書籍等課程資料，以及錄制的課堂教學(xué)視頻、講座視頻、實(shí)驗(yàn)演示視頻等，以供學(xué)生自主觀看學(xué)習(xí)。多平臺(tái)搜索采集課內(nèi)外多樣化案例材料，包含實(shí)際項(xiàng)目的案例分析、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的示例，以及行業(yè)動(dòng)態(tài)、研究成果等，幫助學(xué)生深入理解并靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)[9]。

同時(shí)大量存儲(chǔ)各種類型的練習(xí)題、測(cè)驗(yàn)題、考試題庫等，有助于學(xué)生進(jìn)行自測(cè)和復(fù)習(xí)。存儲(chǔ)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)、論文等，供教師進(jìn)行批改和反饋。統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄、學(xué)習(xí)進(jìn)度、成績排名等信息，以便教師和學(xué)生進(jìn)行跟蹤和評(píng)估。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)模塊

學(xué)生學(xué)習(xí)模塊為學(xué)生提供了一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可以自主訪問課件、教學(xué)視頻、電子書籍、學(xué)術(shù)論文等課程資料，按照自己的節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)。設(shè)置計(jì)劃功能，學(xué)生可以制定個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃，安排學(xué)習(xí)目標(biāo)和時(shí)間，查看自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度；在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中可以線上提交作業(yè)、參加測(cè)驗(yàn)，查看學(xué)習(xí)成績和教師的反饋。

在學(xué)習(xí)互動(dòng)社區(qū)，學(xué)生可以與同學(xué)和教師進(jìn)行交流和互動(dòng)，討論課程內(nèi)容、分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等。并通過數(shù)據(jù)分析了解自己的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢(shì)和不足，以便針對(duì)性地調(diào)整學(xué)習(xí)策略，更好地管理學(xué)習(xí)過程、獲取學(xué)習(xí)資源，并根據(jù)STEM教學(xué)理念，鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)系統(tǒng)中相關(guān)單位的活動(dòng)實(shí)踐[10]。

3.教師教學(xué)模塊

教師教學(xué)模塊為教師提供了教學(xué)支持和資源管理，教師可以創(chuàng)建、編輯和發(fā)布課程信息，上傳、管理、組織和共享課件、文檔、視頻、音頻等教學(xué)資源，并布置作業(yè)、測(cè)驗(yàn)和考試，設(shè)定截止日期和客觀題自動(dòng)批改功能。系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的教學(xué)互動(dòng)功能，如實(shí)時(shí)聊天、討論區(qū)、投票等，教師與學(xué)生可以進(jìn)行多元化互動(dòng)和討論，具體流程如圖4所示。教師之間也可以互動(dòng)協(xié)作，共享教學(xué)資源、經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)方法[11]。

在學(xué)生管理方面，通過系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、成績分布、學(xué)習(xí)行為等，以便進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)指導(dǎo)與調(diào)整。同時(shí)，教師可以創(chuàng)建和管理評(píng)價(jià)活動(dòng)，包括學(xué)生自評(píng)、同學(xué)互評(píng)和教師評(píng)價(jià)，以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

4.用戶交互模塊

用戶交互模塊支持學(xué)生和教師與系統(tǒng)進(jìn)行交互，用戶界面應(yīng)該簡潔明了、易于操作。用戶需要通過認(rèn)證登錄獲取權(quán)限，確保只有學(xué)校授權(quán)用戶可以訪問系統(tǒng)的功能。用戶可以管理個(gè)人信息，進(jìn)行密碼修改、查看學(xué)習(xí)記錄、設(shè)置偏好。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)身份認(rèn)證向用戶發(fā)送課程更新、作業(yè)提醒、考試安排等通知和消息。

系統(tǒng)提供導(dǎo)航欄搜索功能，方便瀏覽查找系統(tǒng)資源，學(xué)生可以查看感興趣課程的詳細(xì)信息，瀏覽和下載系統(tǒng)中的教學(xué)資源，參與考核，提交作業(yè)，教師在線批改作業(yè)并反饋。在線討論區(qū)支持學(xué)生和教師進(jìn)行課程內(nèi)容的討論、提問和解答、在線幫助文檔、常見問題解答等互動(dòng)，以幫助用戶解決學(xué)習(xí)問題。

5.效果評(píng)估模塊

在學(xué)生評(píng)估端，通過收集分析學(xué)生的課程作業(yè)、考試成績等數(shù)據(jù)，跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，查看任務(wù)完成度，評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。分析登錄頻率、學(xué)習(xí)時(shí)間、資源瀏覽量等學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度。通過作業(yè)、項(xiàng)目、考試評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握程度，并生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告進(jìn)行管理。

在教師評(píng)估端，開展課程滿意度調(diào)查，了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)資源等方面的滿意度，收集學(xué)生對(duì)教師教學(xué)的評(píng)價(jià)和反饋，評(píng)估教師的教學(xué)質(zhì)量和效果。根據(jù)評(píng)估結(jié)果提供反饋和建議，督促教師和管理人員進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)和課程優(yōu)化[12]。

（四）基于深度學(xué)習(xí)的智慧功能設(shè)計(jì)

1.在線直播點(diǎn)播授課功能

高職院校學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)支持線上直播點(diǎn)播學(xué)習(xí)，教師可以通過直播功能實(shí)時(shí)授課，學(xué)生觀看直播并與教師進(jìn)行互動(dòng)。課后直播視頻會(huì)被保存記錄并提供給學(xué)生進(jìn)行回放復(fù)習(xí)，學(xué)生根據(jù)自己的需求和時(shí)間安排，隨時(shí)點(diǎn)播已錄制好的課程視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。點(diǎn)播功能支持暫停、快進(jìn)、倒退等操作，方便學(xué)生自由控制學(xué)習(xí)進(jìn)度。

在學(xué)習(xí)過程中，教師和學(xué)生可以在直播聊天窗口提問交流，或者在點(diǎn)播課程評(píng)論區(qū)發(fā)布評(píng)論和留言。系統(tǒng)會(huì)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史和學(xué)習(xí)進(jìn)度，包括觀看的課程視頻、學(xué)習(xí)時(shí)間、完成的作業(yè)等。學(xué)生可以隨時(shí)查看自己的學(xué)習(xí)記錄，了解自己的學(xué)習(xí)情況，檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)效果[13]。

2.個(gè)性化學(xué)習(xí)資源推薦功能

基于學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史和興趣愛好，系統(tǒng)會(huì)推薦適合學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑。發(fā)掘?qū)W生在某個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，系統(tǒng)會(huì)推薦相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，檢索相關(guān)課程供學(xué)生選擇，并提供智能輔導(dǎo)，幫助學(xué)生進(jìn)一步提升專業(yè)能力。

同時(shí)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，系統(tǒng)會(huì)生成個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時(shí)間安排等，實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，幫助學(xué)生合理規(guī)劃學(xué)習(xí)時(shí)間、提高學(xué)習(xí)效率[14]。根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和成績，系統(tǒng)會(huì)給予相應(yīng)反饋，激勵(lì)學(xué)生，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.基于深度學(xué)習(xí)的成績預(yù)測(cè)功能

基于深度學(xué)習(xí)智慧模塊，如圖5所示，將采集到的數(shù)據(jù)樣本代入深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練。通過使用交叉驗(yàn)證或其他評(píng)估方法，對(duì)訓(xùn)練好的模型進(jìn)行評(píng)估，以確定模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。將學(xué)生相關(guān)數(shù)據(jù)輸入模型，模型會(huì)輸出預(yù)測(cè)的成績結(jié)果，并以可視化的方式呈現(xiàn)給教師和學(xué)生，包括學(xué)生的預(yù)測(cè)成績、成績變化趨勢(shì)等[15]。教師可以根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行更有針對(duì)性地指導(dǎo)和支持。

四、高職院校STEM教育中基于深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)應(yīng)用調(diào)查

（一）調(diào)查方法

本文選取江蘇省某高職院校于2024年推行的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研，主要采用線上抽樣調(diào)查的方式對(duì)教師與學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。通過線上多個(gè)教育平臺(tái)發(fā)放問卷鏈接，并采用SPSS軟件進(jìn)行分析。問卷內(nèi)容設(shè)計(jì)如表1所示。

對(duì)收集到的問卷資料進(jìn)行編碼，提取問題關(guān)鍵概念形成概念群，按照問題特征屬性對(duì)資料進(jìn)行類目整合。采用主軸式編碼方式，梳理所有問卷題目之間的從屬關(guān)系，并記錄問題參考節(jié)點(diǎn)，見表2，便于統(tǒng)計(jì)整理和資料分析。

（二）調(diào)查結(jié)果分析

1.高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

本研究共收回862份調(diào)查問卷，其中教師提交的問卷占比12.5%，學(xué)生提交的問卷占比87.5%。大部分人每周使用STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的時(shí)長在4小時(shí)以內(nèi)。在教師中，每周使用0～2小時(shí)的人數(shù)占比為28.07%，使用時(shí)長在2～4小時(shí)的占比最多，為48.11%，使用時(shí)長為6小時(shí)以上的占比7.55%。在學(xué)生中，44.64%的學(xué)生每周使用STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的時(shí)長為0～2小時(shí)，47.32%的學(xué)生使用時(shí)長為2～4小時(shí)，每周使用時(shí)間超過4小時(shí)的僅為8.03%。

數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，該高職院校已經(jīng)開始引入STEM教育理念，并結(jié)合適配的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，嘗試將其應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，以支持多樣化、專業(yè)化教學(xué)活動(dòng)的開展。但由于我國當(dāng)前的高職院校課程安排仍以線下教育為主，且在校時(shí)間長，課程安排較多，學(xué)習(xí)壓力較大，進(jìn)行線上教育資源應(yīng)用的時(shí)間并不充裕，因此STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)使用率相對(duì)不高。

2.高職教師對(duì)STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的評(píng)價(jià)態(tài)度

本文對(duì)STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的不足進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)大部分教師認(rèn)為系統(tǒng)存在授課效率相對(duì)較低和實(shí)踐項(xiàng)目有限的問題。因此，高職院校可以加強(qiáng)對(duì)于STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，充分整合各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域資源，擴(kuò)展系統(tǒng)個(gè)性化功能。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)STEM的教育資源建設(shè)，優(yōu)化師資隊(duì)伍，創(chuàng)新教學(xué)模式，使教學(xué)系統(tǒng)與線下授課相結(jié)合，盡可能發(fā)揮其教學(xué)輔助作用。

3.高職學(xué)生對(duì)STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)態(tài)度

對(duì)參與調(diào)研的高職學(xué)生進(jìn)行STEM系統(tǒng)應(yīng)用必要性調(diào)查，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用需求度由低到高進(jìn)行劃分，用1～10表示從“沒有必要”到“十分必要”并進(jìn)行打分評(píng)價(jià)，按照年級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)性別比例對(duì)必要性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行獨(dú)立檢驗(yàn)。

在高職院校中，越高年級(jí)的學(xué)生對(duì)STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的需求越大，對(duì)系統(tǒng)必要性的支持率越高，三年級(jí)學(xué)生雖然是三個(gè)年級(jí)中人數(shù)最少的，但對(duì)系統(tǒng)的支持率卻是三個(gè)年級(jí)中最高的，平均支持率高達(dá)8.34，且使用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的大部分學(xué)生是出于實(shí)踐需求；二年級(jí)平均支持率為6.21，使用系統(tǒng)的主要原因多為教師安排，其次為興趣驅(qū)動(dòng)；一年級(jí)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的平均支持率約為5.62，且使用原因是教師安排或任務(wù)要求居多。因?yàn)楦呗氃盒Ｖ腥昙?jí)學(xué)生普遍需要參與更多的社會(huì)實(shí)踐，進(jìn)行專業(yè)性的技術(shù)訓(xùn)練，對(duì)STEM課程與資料需求量也隨之增大，所以對(duì)STEM系統(tǒng)的評(píng)價(jià)更高。

按照參與者性別比例進(jìn)行樣本獨(dú)立性檢驗(yàn)，三年級(jí)學(xué)生必要性評(píng)價(jià)獨(dú)立性檢驗(yàn)結(jié)果為P<0.03，說明不同群體間對(duì)系統(tǒng)必要性評(píng)價(jià)無明顯差異。一年級(jí)學(xué)生樣本獨(dú)立性檢驗(yàn)結(jié)果為p>0.05，說明該年級(jí)不同學(xué)生群體之間對(duì)STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的應(yīng)用評(píng)價(jià)存在一定差異。研究認(rèn)為，一年級(jí)學(xué)生對(duì)學(xué)業(yè)任務(wù)認(rèn)知不全面，相對(duì)三年級(jí)學(xué)生來說學(xué)習(xí)壓力較小，所以對(duì)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的需求程度有明顯不同。

五、基于深度學(xué)習(xí)的STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)對(duì)高職院校綜合發(fā)展的影響

（一）加強(qiáng)創(chuàng)新型教師培養(yǎng)

一是教學(xué)效率提高。基于深度學(xué)習(xí)的STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以為高職教師提供豐富的教學(xué)資源和工具，例如虛擬實(shí)驗(yàn)室、模擬器和可視化工具等，這些工具可以幫助教師更加生動(dòng)、直觀地展示教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

二是個(gè)性化教學(xué)發(fā)展。借助 STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的多樣化功能，教師可以更好地根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異和學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和資源，高效進(jìn)行學(xué)習(xí)追蹤和計(jì)劃定制，有助于實(shí)現(xiàn)因材施教。

三是教學(xué)質(zhì)量提升。加強(qiáng)教師STEM教育培訓(xùn)，提升教師專業(yè)能力，結(jié)合STEM系統(tǒng)可以全面優(yōu)化課程內(nèi)容，轉(zhuǎn)變授課方式，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)完成情況等數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，切實(shí)提高教學(xué)效果。

（二）促進(jìn)學(xué)生多元發(fā)展

一是增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)支持多企業(yè)合作，在線上平臺(tái)進(jìn)行公示，學(xué)生可以有更多渠道參與到社會(huì)相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目活動(dòng)中，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

二是跨學(xué)科學(xué)習(xí)。STEM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方法，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技能來解決問題。這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式可以幫助學(xué)生更好地理解不同學(xué)科之間的聯(lián)系，培養(yǎng)他們的綜合思維能力。

三是培養(yǎng)創(chuàng)新精神。STEM教育鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新和實(shí)踐，學(xué)生可以通過軟件提供的工具和資源，嘗試不同的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

（三）提升高職院校綜合實(shí)力

一是提升學(xué)校軟實(shí)力。STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的應(yīng)用可以提升學(xué)校的整體教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭力，從而提高學(xué)校的聲譽(yù)和知名度。

二是促進(jìn)教育改革。STEM教育的理念和方法與傳統(tǒng)教育相比有較大的差異，學(xué)校引入STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以推動(dòng)教育模式的改革，優(yōu)化學(xué)校的教學(xué)體系，促進(jìn)高職教育的創(chuàng)新發(fā)展。

三是加強(qiáng)校企合作。STEM教育需要學(xué)校與企業(yè)、產(chǎn)業(yè)界等建立緊密的聯(lián)系，共同培養(yǎng)符合市場(chǎng)需求的人才。學(xué)校可以通過STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)與企業(yè)合作，開展實(shí)踐項(xiàng)目和實(shí)習(xí)活動(dòng)，拓寬企業(yè)宣傳渠道，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)校企雙方合作共贏。

總之，基于深度學(xué)習(xí)的STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)高職院校課程教育具有多方面的影響，有助于提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，推動(dòng)教育模式改革和創(chuàng)新。積極引入和應(yīng)用基于深度學(xué)習(xí)的STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)能夠?yàn)閷W(xué)生提供更好的教育服務(wù)，對(duì)高職院校教育和服務(wù)的發(fā)展具有積極的影響作用。

六、結(jié)論與建議

基于深度學(xué)習(xí)的高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)模型，充分考慮用戶需求、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)策略等因素，設(shè)計(jì)適用于知識(shí)存儲(chǔ)、學(xué)生學(xué)習(xí)、教師授課、互動(dòng)服務(wù)與效果評(píng)估功能模塊。并針對(duì)線上服務(wù)的獨(dú)特性，設(shè)計(jì)直播點(diǎn)播、成績預(yù)測(cè)、個(gè)性化服務(wù)等智能應(yīng)用模塊。通過調(diào)研分析STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀以及應(yīng)用主體對(duì)其的評(píng)價(jià)態(tài)度，并從教師、學(xué)生、學(xué)校三方面分析基于深度學(xué)習(xí)的STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)對(duì)高職院校教育的影響，認(rèn)為該系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)高職院校教育和服務(wù)的發(fā)展具有一定的積極作用。

當(dāng)然，目前的高職院校 STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)仍存在一些局限性，未來需要進(jìn)一步探究以下三方面的技術(shù)內(nèi)容：一是移動(dòng)學(xué)習(xí)支持。隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，移動(dòng)學(xué)習(xí)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。未來的高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以進(jìn)一步增加對(duì)移動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，以滿足學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的需求。二是人工智能輔助。除了深度學(xué)習(xí)技術(shù)，未來的高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)還可以引入其他人工智能技術(shù)，如自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等，以提供更加智能化的教學(xué)輔助。三是加強(qiáng)跨學(xué)科整合。STEM教育本身就是一個(gè)跨學(xué)科的教育領(lǐng)域，未來的高職院校STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以進(jìn)一步加強(qiáng)不同學(xué)科之間的信息交互與融合，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科思維能力的發(fā)展。

綜上所述，通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用，高職院校 STEM學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以為學(xué)生提供更加個(gè)性化、智能化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，為高職院校STEM教育的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。未來的研究需要進(jìn)一步探索更加先進(jìn)的技術(shù)方案，以應(yīng)對(duì)不斷變化的教育需求和挑戰(zhàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]孫建.高職院校基于SPOC的深度學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].教育與職業(yè)，2021（5）：107-112.

[2]侯夢(mèng)倩.高職院校智慧教育管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].互聯(lián)網(wǎng)周刊，2023（11）：85-87.

[3]苗天潮.美國國家STEM高職教育監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系及其啟示[J].職業(yè)技術(shù)教育，2021（7）：67-73.

[4]朱永海.深度學(xué)習(xí)視角下混合教學(xué)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)與體系化模式構(gòu)建[J].中國電化教育，2021（11）：77-87.

[5]楊廣榮，張興建.高職院校設(shè)計(jì)類專業(yè)頂崗實(shí)習(xí)成績?cè)u(píng)價(jià)方法及指標(biāo)體系研究[J].職業(yè)技術(shù)教育，2021（14）：57-61.

[6]包靜潔.高職院校數(shù)據(jù)采集平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2022（9）：70-73.

[7]趙巖，王璇，吳旭.高職院校輔導(dǎo)員工作管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2023（3）：222-224.

[8]李旭.智慧教育視野下基于STEM和TP ACK理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)策略探究[J].山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021（6）：44-47，51.

[9]王松濤，沈?qū)殗x中敏.基于工作流的高職院校科研管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2021（52）：136-137.

[10]呂翱.STEM理念在高職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的應(yīng)用研究——以新能源汽車技術(shù)專業(yè)為例[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（15）：236-237.

[11]LIANG Y. Design and implementation of practical teaching management system based on web in higher vocational colleges[J]. Journal of Physics Conference Series，2021（2）：22-78.

[12]ZHANG Y. Modern art design system based on the deep learning algorithm[J].Interconnect.Networks，2022（22）：214-226.

[13]ZHANG X. Teaching reform and research on art design majors in higher vocational colleges under the background of“Double High Plan”[J].Contemporary Education Research （Baitu），2021（1）：20-24.

[14]WANNAPIROON P，NILSOOK P，TECHAKOSIT S，et al. STEM literacy of students in vocational education[J].International Journal of Technology in Education an0d Science，2021（4）：253-261.

[15]FERRARA M，SANTA F D，BILARDO M，et al. Design optimization of renewable energy systems for NZEBs based on deep residual learning[J].Renewable Energy，2021（5）：590-605.

Evaluation on STEM Learning Management Systems Based on Deep Learning in Higher Vocational Schools

Zhang Yue

Abstract To solve the problems of incomplete function， poor user experience， insufficient device performance， and immature security system in traditional STEM education system， Jiangsu Province has implemented a learning management system based on deep learning in vocational colleges. The system consists of knowledge storage module， student learning module， teacher teaching module， user interaction module and effect evaluation module. It constructs a convolutional neural network model to integrate educational resources in higher vocational colleges and provides personalized and intelligent application services for students and teaching feedback and suggestions for teachers. The survey shows that the system can promote the cultivation of innovative teachers and the diversified development of students and help to improve the comprehensive strength of vocational colleges. In the future， the system needs to be further improved from the perspectives of enhancing mobile learning support， artificial intelligence assistance and interdisciplinary integration.

Key words deep learning; higher vocational colleges; vocational education; STEM learning management system

Author Zhang Yue， assistant researcher of Jiangsu College of Engineering and Technology （Nantong 226001）