基于智慧教室的教学云平台的开发与设计

余秋兰　罗晶

摘要：文中主要围绕智慧教室系统教学云平台，从教师、学生、管理者三个层面的需求出发，根据平台需实现的功能，选择、设计合理的云平台架构，实现学生实时学习，教师实现一对一指导，管理者可开展学生分析、评教分析，实现三方共赢。

关键词：云平台;教学资源;云计算

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）06-0150-02

0 引言

在学校，课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，能保证教学环节的质量，提高教学水平的关键。现有传统的教学方式已经不适应现代化教学的需要，基于物联网技术集智慧教学、环境智慧调节、云平台等新一代信息技术的智慧教室系统在逐步的推广运用。云平台也就是在线学习管理平台，提供在线课程体系管理、课程内容设计及在线学习等功能，让师生无门槛实现在线教、学活动，帮助学校更好的落地在线学习及至全新的教学模式革新。

1 教学云平台功能架构

当前环境下，教师工作繁重，同时面临知识技术的转型升级，新工作方式的探索和转变，新的教学模式需要帮助教师转变传统的教学方法。学生需要一种及时性、互动性、虚拟性、参与性和控制性结合的方式轻松完成个人教育。管理者希望通过师生的教、学的大数据，不断优化教学模式以及管理模式。本文通过构建以下模块，实现打造信息化教学管理云平台。

1.1 教学资源平台模块

所有教学资源以知识点为基本单元，资源库管理者对知识点进行必要的归属分类，保证未来海量教学资源有效地被利用。在教学资源建设过程中，用户可以维护课程的知识点结构图，设置相关属性。同时用户配套建设对应知识点的资料库、习题库，便于学生开展以知识点为基本单元的索引自主学习。

资料库是该平台上的专属资料库，教师可以按照系统模板批量上传教学资料至资料库，按照资料类型、上传时间筛选功能，教学资料可以实现基于知识点的分类管理。

习题库是资源建设中的重要部分，互动式辅助教学的基础。习题库需全面细致，包含客观题、主观题、复合题等，提供不同的难度系数，亦与知识点关联。

试题库采取智能选题和题库选题模式。智能选题即通过题型、难度系数、知识点选择，从习题库相应题目中选择所需题目数量，智能组卷。题库选题即根据题型、难度系数、知识点、手动自定义选择习题库试题组卷。

1.2 互动课堂系统

互动课堂系统为教师提供计划制定、在线备课、授课演示及同步功能，支持资料推送、调整制定课堂计划，支持学生参与课堂、同步授课内容、完成随堂测试，同时支持学生在线反馈课堂教学效果，便于教室调整教学计划、内容，实现互动式教学模式，为师生带来全新的教、学互动式体验，帮助教师提高教学质量，提升学生课堂学习成效。

1.3 移动“教学管”模块

学生通过手机端访问教学资源库，实现与平台端相同的功能。移动端可帮助学生随时随地进行碎片化学习、泛在学习。学生按照教师制定的教学计划接收推送的资源进行学习，系统记录学习情况、学习进度，同时也可通过手机端实现签到、随堂测试、拍照答题、讨论等，并可实时查看教学互动完成情况。

教师同样可以通过手机端了解学生教学相关情况，促进学生自主学习和协作学习，教师可通过系统的论坛、答疑等模块实现师生间一对一的指导，及时解决学习难题，加快学生的学习进度和提高理解深度。

系统管理人员可通过设置教学投票、教学评价环节，通过数据统计对学生以及教师同行评教的信息进行查询和统计。管理者可以根据不同的教学领域、教学环境、教学主题，抽取所需的大数据，开展学生学习分析，预测学生学习轨迹，推荐学习方法和学习资料。

2 教学云平台的体系架构

本文研究的系统教学云平台数据存储在私有云中。 云平台就是利用云计算技术，也即是一种利用internet运行的超级计算机模式，云技术不仅可以提供大量数据的存储，还能为数据进行分析和处理并将分析记过反馈给用户。

云计算系统架构方面，业界与学术界还没有形成一个统一的标准。目前根据教学资源云平台的目标，参照现有的技术条件，设计成面向服务的层次化体系结构，由支持层、资源层、应用层、访问层、管理层构成，如图1所示。

支持层为整个云平台提供数据计算、存储、通讯和管理的硬件支持，包含服务器、备份存储设备、防火墙、网络设备。

资源层包含数字资源和数据库资源。其中数字资源包含电子文献资料库、课程视频资源库、题库、用户数据库等供云平台提供调用的各类资源。

应用层主要提供各种资源的应用，包括各类资源的应用、用户交流论坛、互动社区、教学计划制定、题库生成、教学评价等用户的网上活动。

访问层主要提供Web访问服务、APP访问服务、各种数据接口服务等功能，支持局域网模式、无线模式、4G等多种接入服务。

管理层利用云技术提供安全管理、资源管理、数据统计等管理功能。

这五个层次的功能包含了整个教学云平台的基础设施建设、软件平台建设和硬件平台建设，五个层次的功能相辅相成构成了一个完整的教学资源云管理平台。

3 结语

随着在全国课程改革的深入推動进程中，将信息化技术与教育教学融合，实施智慧教学已经成为了国家和社会发展的宏观需求，《中国教育现代化2035》和《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022年）》提出促进信息技术与教育教学深度融合，支持学校充分利用信息技术开展人才培养模式和教学方法改革，逐步实现信息化教与学应用师生全覆盖。

信息技术与教学融合，需充分利用优质教育教学资源和软件工具，利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，鼓励发展性评价，探索建立以学习者为中心的教学新模式，提高信息化教学、信息化管理水平。本文研究的教学云平台就是集互联网、云计算、移动互联、大数据等技术于一体的新型教学系统，是教育形式和现代化教学手段，是教育行业新的机遇。

参考文献

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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