基于学习跟踪技术的高职翻转课堂教学平台架构研究

朱毅

摘要：随着互联网和信息技术的迅速发展，学习跟踪技术在教学平台中的应用越来越广。针对高职院校，在分析高职院校翻转课堂教学平台功能需求的基础上，利用智能答疑和学习跟踪技术，提出高职翻转课堂教学平台系统总体架构。目的是在该平台上记录和分析学生的学习痕迹，帮助学校层面宏观掌握学校教学情况，推进教学发展与改革。

关键词：学习跟踪；高职院校；翻转课堂；总体架构

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）22-0103-02

1 概述

国家中长期教育改革和发展规划纲要中提出“强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果；鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题的能力”。[1]高等职业教育近年来一直受到教育部门的重视，为突出职业教育“高素质、高技能”的人才培养特色，高职教育改革也在不断探索和推进中。尤其在高职课堂教学中，如何打破传统的“以教师为主的教，学生被动接受”的课堂模式，改进教学方法，提高教学效果，促进学生主动学习的兴趣，是当下各个高职院校课堂改革的趋势之一。[2]

自2012年起，翻转课堂在中国兴起，并在各类学校包括高职院校中进行了大量的实践探究。经实践研究表明，翻转课堂对高职学生的学习兴趣、成绩等各方面学习表现都有积极作用。翻转课堂作为一种混合学习模式，融合了传统课堂教学和在线学习。支持翻转课堂实施的教学平台是在线学习的基础，平台所承载的技术工具和信息资源为翻转课堂的开展提供教学支撑。[3]

2 高职翻转课堂教学平台功能分析

高职翻转课堂教学平台主要有3类用户，分别是学生、教师和管理员。学生在平台上主要完成独立探究、协作学习和互动交流等活动。教师在平台上要组织教学资源、设计教学活动和评价学习成果。管理员在平台上主要实现用户权限管理、平台安全维护和用户操作的指导。高职翻转课堂教学平台的功能构建如图1所示。

1）学生功能

学生在高职翻转课堂教学平台上进行课程学习时，能够观看和查阅教师提供的学习资源、完成教师布置的针对性练习、记录学习笔记、向教师请教疑难问题和查看自己的学习统计情况等。教学平台能够为学生独立探究和协作学习提供支持。

2）教师功能需求

教师在高职翻转课堂教学平台上，能够根据设计的学生自主学习流程，调度、组织收集或制作的教学资源，引导学生学习。教师能够根据教学平台记录和跟踪学生的学习动态，了解学生的学习情况。通过教学平台，教师能够管理课程、解答学生的问题、调用练习题对学生进行形成性测验以及评价学生的学习作品等。教师还可以结合教学平台中的微视频讲解课程知识的重难点和技能要点。

3）管理员功能

管理员在高职翻转课堂教学平台上主要起到统筹和管理用户权限，同时开展平台教学的技术性支持工作。

3 基于学习跟踪技术的高职翻转课堂平台架构

在高职翻转课堂教学平台上，教师要能够开设、管理自己的课程，使用各种多媒体资源（视频、文章、图片、网页链接、试题库、试卷等）动态组织在线教学活动。学生根据教师开放的教学活动序列进行有针对性的、自定步调的在线学习、自测、做作业、提问、互动等，从而有效组织实施高职教学创新改革。

高职翻转课堂教学平台要支持教师组织学生自主学习流程，减轻教师备课负担。具体表现为：第一、为教师提供资源中心，教师可以将自己录制的微视频上传至资源中心，也可以在资源中心查找、利用相应课程资源；第二、为教师提供习题库，教师可以在习题库中编制课程知识点测试题，也可以在习题库中查找、调用测试题用于学生的形成性评价；第三、为学生提供答疑库，系统利用智能答疑技术，先对学生输入的自然语言语句进行分词、语义分析等处理，然后根据一定的匹配算法把学生输入的问题与问题库中的问题进行相关度计算，找出匹配的问题（答案），并按相似度的高低进行排序后呈现给用户。通过该技术，问题回答的准确度得到提高。

高职翻转课堂教学平台要支持教师了解学生的学习进度和课程学习情况。具体表现为：第一、为教师制作课程提供节点加锁功能，一堂课中有多个学习节点，为了保证学生学完整堂课，对课堂中的学习节点进行加锁，学生只有学完第一部分，鎖才能打开，接着才能学习下一部分；第二、利用智能学习跟踪技术，该技术中设计一种基于分割的在线协同跟踪算法，该算法首先对学习行为、学习路径记录的基础上，通过对不同特征目标学习行为进行聚类分析，智能记录学习者的主要学习参数，提出个性化的学习评价。教师根据该评价，掌握学生的学习情况。智能学习跟踪技术记录数据全面、智能化，能够为个性化评价提供可靠的依据。

通过对高职翻转课堂教学平台的功能需求分析，该平台采用三层架构模式，平台的总体架构如图2所示。

表示层：主要以网页形式展示实现功能的操作界面，向业务层发送请求或者接收反馈结果都是通过统一的接口。高职翻转课堂教学平台表示层主要为学生、教师和管理员提供服务。

业务逻辑层：主要处理数据的业务逻辑，是对具体的问题或数据层的操作。高职翻转课堂教学平台业务逻辑层中主要有课程管理、资源调度和作业多元评价等业务。

数据层：主要是对数据的处理，为业务层和表示层提供数据服务。高职翻转课堂教学平台数据层中存放有学生、教师和课程的基本信息，还有节点统计、问答管理等数据。

4 结束语

文章把信息技术创新应用作为改革和发展高职教育的关键和战略支撑，从高职教学需求出发，利用智能答疑和学习跟踪技术，改进现有的网络教学平台，对面向高职院校的翻转课堂教学平台进行架构研究，推进信息技术进校园、信息技术进课堂，促进高职教育现代化。在后续的研究中，希望基于高职翻转课堂教学平台的架构，建设面向高职院校的翻转课堂教学平台，实现功能模块通用化，使资源和平台面向各专业通用化，面向课程、实训和实践通用化，推进混合式教学改革的进程。

参考文献：

[1] 国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组. 办公室国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[N]. 中国教育报， 2010-7-30.

[2] 季文天， 郭清菊. 翻转课堂在高职教学中的应用研究[J]. 中国教育信息化， 2016（4）： 55-58

[3] 李国峰. 面向翻转课堂的网络教学系统设计与开发[D]. 扬州大学， 2014.

【通联编辑：张薇】