华中师范大学打造三空间融合的智慧学习系统

近年来，华中师范大学在创新信息化战略推进的机制与路径、促进信息化与教育教学的深度融合、推动信息技术在学校业务管理与服务中的深化应用和助力学校国际化发展战略等方面都取得较大进展。在信息化建设对教学的支撑及技术创新方面，主要做了以下五个方面的工作：一是创建实体-虚拟-社会组织三空间融合的智慧学习环境，二是精准教与自主学的数字内容资源制作，三是数据驱动与过程驱动的教学评价与辅助决策，四是教育协同创新与精准扶贫的办学空间拓展，五是基于教育信息化标准与规范的引领辐射。

信息化环境下高校人才培养体系

在新环境上，华中师范大学从八个维度进行了人才培养体系重构。

图1 三空间融合模型

第一，创新培养理念。形成有利于信息技术深度融合的顶层思想设计。确立以学习者为中心的人才培养理念，促进“四转变”。在理念上，从以教为主向以学为主转变；在思路上，从以专业教育为主向以通识教育和专业教育为主转变；在方法上，从以课堂为主向课内外结合转变；在评价上，从以结果评价为主向结果和过程评价结合转变。

第二，重构教学环境。实现了云加端的一体化学习的三个空间深度融合，学校率先提出物理、资源、社交三空间融合的理论（如图1所示）。

第三，重修培养方案。注重学生全面、个性化和自主性的发展。2013年，学校重新修改高校人才培养方案改革，把原来的180～190学分压缩到130学分，有的专业可能会压缩到110～120学分。这样一来，传统的课程资源、传统的教学方法和传统的空间实际上就发生了一种革命性的变化。

第四，变革教学过程。形成以数字化、研究性学习为特征的新型课堂教学形态。华中师范大学所有教师都有自己的个人网络空间，通过云课堂，使得课前、课中、课后流程再造实现无缝衔接。

第五，创新评价方式，形成了数据驱动的教学评价。基于大数据进行学习，学生学业平时成绩在课程总成绩中比例从20%调整上升到60%，最高可达到80%，强化过程评价。具体包括实时监测、在线评教、学习分析系统、满意度测评以及线上线下测评，实现全程跟踪。

第六，发展教师能力。加快信息化环境下教师角色转型，重塑教师信息化教学能力发展体系。信息化条件下，教师角色要在6个方面进行转型，成立了专门的教师发展中心，加强培训力度。

第七，营造教学文化，形成重视信息技术融合的“尊重教学、崇尚创新”的整体氛围，同时设立华中师范大学教学节。

第八，构建育人生态。形成充分利用信息技术的育人环境，充分利用信息技术来构建思想政治教育、通识教育、专业教育、实践教育以及管理服务育人“五位一体”育人的新的生态。

华中师范大学从2012年将“信息化”做为学校发展战略，针对信息化时代人才需求，从八个维度推进改革，实践了互联网背景下教育大数据驱动的信息技术与教育教学深度融合，重构了高校人才培养体系。针对传统人才培养体系相较于“互联网+”背景下诸多不适应，教育信息化战略推进基本策略是：不只是利用信息技术改变某些教育教学环节或内容，更是致力于通过全面推进信息技术与教育教学的深度融合，从整体上系统重构学校人才培养体系，以培养符合21世纪人才全面、个性化、自主发展的学生。

下一代教育视角看三空间融合智慧学习系统

华中师范大学聚焦下一代教育四大关键主题：一是教学的精准化，以大数据、云计算、人工智能等技术为支撑， 在保障规模化教学的前提下，实现差异化教学、精准化教学，已经成为可能；二是学习的个性化传统学习方式面临前所未有的挑战，正式学习和非正式学习的界限日益模糊，在线学习、移动学习、智能导学等需要适应学习者为中心；三是环境智能化，教学环境正在发生深刻改变，更加智能化、更加有利于促进教与学绩效的智能化教学环境成为教育系统关注的焦点；四是管理智慧化，教育管理体系和运行机制更具智慧，能够为教学提供更好的支持，使教育系统的运行效率、决策水平、服务能力大幅提高。

图2 对学生课堂行为分析

教育大数据关键科学问题主要包括：复杂环境下学习大数据的组织、分析与理解；规模化教育中的个性化学习；大数据环境下的学生学习能力的多维度评测；规模多源异构学习数据的采集与建模数字化学习资源的整合、推送与评价数字化课堂绩效评估模型及方法；学生发展数字全模型；大规模在线教育适应性学习理论与系统研发等。

华中师范大学积极开展信息化条件下的“智慧教室”研究和建设，先后建成先进数字化教室 60余间，实现了富媒体内容呈现、即时师生互动、学习情境感知、自适应教学服务等功能。同时，云端教室具备以下主要功能：

1.云端一体化教学平台；

2.课堂教学智能交互系统；

3.学习行为数据采集和分析系统；

4.教室公告板及电子时钟；

5.课堂场景自动生成系统。

当学校提出三空间融合的时候，后台必须有强大的支撑性平衡，需要建立云端一体化教学数据采集与分析平台。数据驱动的各类数据伴随式采集与分析目标要素，数据采集包括课堂教学音视频数据、线上课堂交互行为数据（课前预习，课堂交互，随堂小考，课后测验）。关联分析则是对学生个体情况、学习进度、测验统计、作业参与、答疑互动等行为进行分析。对教学过程中的“抬头率”等数据进行分析、统计和可视化。分析报告包括学生个体学习历程、学习状态、学习效果分析报告以及学生整体学习分析报告。

通过对学校教学与管理业务流程的优化与重构，能够为学校各院系提供教学管理服务，为任课教师提供教学支持服务，为学生提供将虚实结合的学习服务，为学校提供支持在线教学的学习监督、管理服务。例如，可以对学生课堂行为分析，如图2所示。

教育现代化必将是构建在互联网上数据驱动的新教育，会涉及技术和教育，教育信息化从1.0到2.0，甚至未来走向3.0，最终技术会实现全面融合，把教育目标（全纳、优质、公平、终身教育）凸显出来。