智能时代高校旅游类专业课程在线教学设计探索

柯 舸 江燕玲 唐 斌

（重庆科技学院，重庆 401311）

一、前言

以人工智能、区块链和虚拟现实等为代表的新一代智能技术为高校师生的个性化在线学习提供了新的技术手段，也为促进教育公平和实现教育资源共享提供了有力支持。通过人工智能与在线课程的有效融合，能够实现精准化教学，提供个性化学习内容。然而，目前有的在线课程建设存在教学效果不够理想、师生互动不强、平台不够完善、学习互动体验不足和数字化教学不精准等问题。基于此，本研究以高校旅游类专业课程为框架，以课程与教学论为指导，突出智能技术赋能教学创新，融入智能技术促进教学创新研究和在线课程教学设计，重构旅游类课程内容设计，并依托各类在线教育平台，利用各类数字化学习资源和信息化软件工具，开展多主体的混合式在线教学，为育人目标的达成提供参考和借鉴。

二、相关研究述评

（一） 智能时代在线课程的研究

智能时代的在线课程主要依靠互联网为媒介，在教学过程中注重师生之间构建双向互联网链接。在教学的实施过程中，借助智能技术选定课程内容和开展教学活动，可摆脱时间和空间的限制，同时优化教学资源的传播和共享。在线教学将传统的现实空间扩展到虚拟的互联网空间，教师可利用多种在线平台和工具开展在线教学设计。例如，汪潇潇[1]提出了基于OBE 理念和以“知识—能力”作为教育产出目标，依据定义、实现、评价和使用四步骤的“回溯式”方法进行在线课程设计。武法[2]提认为，课程教学设计的管理问题主要为教学设计提供服务和稳定的运行环境。鲍日勤[3]认为，在线教学内容将由人工智能进行组织与实施，智能技术会充分应用学习分析和数据分析，给予学习者AI 智能画像，教学内容和组织方式将呈现出非结构化、精准化、个性化、动态化的特征。赵宏[4]等证明了基于在线学习行为数据的人格特质识别的可行性，为教育机构探索智能化、个性化教学提供了依据。

（二） 混合式教学的在线课程设计研究

混合式教学是在线教学和传统教学的优势有机结合的教学形式，已成为在线教学研究的热点，通过在线教学平台由教师引导学生开展线上和线下相结合的学习活动。马晓燕[5]认为，混合式教学环境由情境、协商、会话、意义建构四大要素组成。牟占生[6]等人基于Coursera 教学平台，对混合式教学模式进行了前端分析、学习活动与学习评价设计，其教学应用结果表明，该学习模式对于学生成绩和学习兴趣的提升有积极作用。苏佩尧[7]基于微信公众平台对“课前、课堂、课后”三位一体的混合式学习平台进行了设计与构建，并以“现代教育技术”课程的学生为应用对象，证明了该混合式教学模式能有效激发学生学习的主动性和积极性，并认为混合式教学模式逐步成为当今教学改革的方向[7]。综上所述，不少学者对在线课程的设计与实施开展了实践探索，形成智能技术特点鲜明的教学路径和模式，但尚未归纳出可行性与操作性强的在线课程设计方法。

（三） 智能技术应用于在线课程的开发研究

现有的融合智能技术创新在线课程教学的研究主要面向教学环境构建、学习资源组织和教学评价创新等方面。例如，郭琴芳[8]利用知识图谱技术，挖掘出学生、知识点和题目之间的关系，构建了初中数学题目知识图谱，并设计实现了初中数学在线学习系统，完成了以学生为主导的自动问答和选题功能。陈杰[9]提出了基于区块链的慕课联盟认证平台，利用区块链“去信任化”的特性，在身份认证、课程认证和学习认证三个方面实现共同认证。Aher[10]发现聚类和关联规则算法等数据挖掘技术可用于课程推荐系统，系统能够基于其他学生在Moodle 选择的课程来为学生推荐相关课程。Xing[11]等结合学习分析和教育数据挖掘方法，基于小数据来预测学生在CSCL 学习环境中的表现，从而为学生提供相应的教学干预。因此，现有的研究大多关注智能技术的具体教学应用，还未形成操作性强的在线教学实施方式，智能技术融入在线课程应用仍需进一步探索。

三、智能时代在线教学的优势与应用

（一） 在线教学的优势

1.构建跨时空的立体学习空间

可在不同的时空中以学生为中心构建教学场景，通过在线平台提供丰富的数字化学习资源，利用大数据技术提供全面的学习评价和完善的学习支持服务：教师在平台发布教学任务和要求，学生则按照学习任务观看课程微视频和完成线上作业，参与分组讨论和问题答疑，以加深对知识的理解与运用，并根据师生比例组建在线教学共同体。教师可按照知识点设计课程学习活动和微视频，通过学习活动将知识点串联形成课程体系。课程资源一般以短视频、文本、课件和图片为主，围绕专业课程内容通过讨论区、QQ 群、微信群或者线下面授课形成学习社群并交流互动。学生可依托互联网、数字化学习工具、在线平台和社交网络进行学习成果提交、组织活动和讨论，教师则对学习成果进行同步或异步的点评和总结，从而在平台上不断生成数字化的学习内容和学习资源。

2.实现跨媒体的学习资源组织

从媒体形态的角度来看，跨媒体学习资源是由文字、图像、音频、视频等信息融合而成并由多种感官获取的多媒体信息，还可以完成信息的设计、识别和推理，技术上融合了社交媒体、互联网、虚拟现实和体感交互等新一代信息技术。与传统的学习资源不同，跨媒体学习资源更加强调自主学习和知识组织，师生对于资源的使用需要具备分享意识。跨媒体学习资源的特性包括开放性、整合性、生成性、移动性和虚拟性，在组织上呈现为多学科交叉和情境化，将有助于解决复杂性的学习问题。例如，“旅游学概论”课程所涉及的领域较为广泛，为了拓展学生的知识面，利用视频直播或虚拟现实技术构建在线立体旅游环境，学生可在三维立体的学习环境中体验和感受旅游美景。此外，跨媒体学习资源的共享与传播主要包括学习资源的情景感知、关联分析、个性化推荐技术的研究，可围绕学习需求开展学习资源的服务供给，例如，结合课程知识点，利用大数据推荐技术向学生推送相关的学习资源。未来，跨媒体学习资源的内容生产、知识传递、学习支持和反馈评价等环节将依托互联网开展，学习资源的组织将针对自主学习、支持良好、理念开放和技术规范等方向展开。

3.提供全周期的数据量化依据

大数据技术可为教师、学生、家长、教育管理者以及社会公众提供语义关联的知识服务。其中，可在课前为教师提供精准学习情况分析，方便教师开展课程教学设计；可在课中为学生建立学习模型，并为其提供个性化的学习资源；在课后为教育管理者提供师生的学习数据可视化呈现，跟踪和分析学习数据。实时集成和发掘师生的过程状态，适当进行教学指导、干预、追踪和反馈。重点关注教学环节中师生的表现并可视化呈现，可直观看到学习认知的动态化变化过程，使其了解自身的学习状况。喻长志[12]指出，大数据将重构教育评价，由原来的经验式评价转变为基于数据的过程性评价，通过大数据的支持来分析教学规律。魏顺平[13]认为，基于大数据的学习分析技术可以通过存储和分析学习者的学习情况的过程数据，用以预测和优化学习过程，为教学决策提供重要依据。通过大数据分析教学过程可以发现师生在教学过程中的不足之处，促进教师反思和修正教学设计的方式和做法，促使学生正确面对和改正客观存在的问题。

（二） 在线教学应用的关键

1.教师的信息素养提升

智能技术可解决部分工作的繁琐和重复，教师可获得更多时间来对学生进行个性指导和学习陪伴，教师不仅要传授知识，还要培养学生的核心素养。因此，智能在线教学的新范式将对教师的信息素养提出更高的要求。教师作为知识的传播者，必然要具备适应新技术的信息素养：面对着不断发展的互联网技术、VR 设备、跨媒体视频教学等教学模式，教师需要保持积极主动的学习心态和信息应用能力。智能教学平台在教学过程中将产生海量的学习数据，这对教师决策能力和组织能力提出了挑战，教师需具有采集数据、处理数据、在线教学和资源制作等信息素养，数据管理能力与教学技能的整合将有助于提升教师的信息素养。此外，智能技术将会提升教学评价的客观性以及改善教学经验决策，帮助教师对学生的在线学习活动作出科学评价。

2.学生的学习情况管控

大数据技术可有效助力学生学习情况评价的客观性和科学性，学习情况的过程性评价强调在知识不断重组和建构过程中控制学生知识流动的方向，对学生的学习行为数据进行分析，帮助教师更好地实施个性化和适应性教学活动。大数据技术可使在线学习中过程性评价的客观性得到充分体现，在评价过程中以可视化方式呈现学生的努力程度、学习历史和理解水平。教师能够及时了解学生个体学习情况和学习质量，在跟踪、记录、分析学生学习过程和学习行为数据的基础上，有针对性地进行教学活动设计，同时为学生提供精准的个性化知识服务和学习路径。

3.教学模式的动态调整

当前，数字化在线学习在各种学习系统中产生了大量的数字化学习记录，教师通过大数据技术跟踪和关注学习者的学习过程，获得了客观和准确的教学评价和分析依据。首先，对在线教学产生的各种结构化和非结构化数据进行分析和挖掘，为师生提供合理的教学内容和资源。其次，智能化系统根据学生的学习需求和个性特征，可从所需环节开始调整学习活动时序，学生根据系统推荐的学习路径开始学习。此外，通过跟踪、记录和分析学习者的学习行为数据，教师可针对存在的问题，提供个性化学习干预和学习预警。最后，根据学生的知识掌握情况，通过知识点间的关联建立学科知识图谱，帮助学生构建智能化的学习环境，形成动态性的教学过程评价，为课程的教学设计提供依据和方向。

四、高校旅游类专业课程的在线教学设计

（一） 目标设计

课程目标是教学设计的逻辑起点，它决定了课程内容和教学活动的选择方向，为课程活动的开展和课程评价的实施提供基本依据。课程目标的设计在旅游类专业课程教学大纲的指导下，应充分考虑学生学习需求、能力水平和个性特征的要求。课程的互联网混合式教学将基于各类智能化学习平台、数字化学习资源和信息化工具来开展，教学过程中根据学生学习画像，个性化推送课程相关的练习、试题、学习案例等（见下页图1所示）。以旅游学概论课程为例，结合旅游类专业人才培养方案，依托智能诊断和数据画像等技术，根据高校旅游类专业教学需求，开发和完善在校教学模块：设置师生讨论区、微信群和QQ 群，开设旅游电子地图、语言路线导航、VR 景区介绍等数字化仿真实训项目。利用知识图谱构建旅游学知识学习路径，考虑教育教学需求和师生实际操作的可用性和可行性。

图1 智能时代在线课程的教学设计图

（二） 内容重构

课程内容对课程实施过程中的教学活动起到关键性作用。融合智能技术开展在线课程内容设计，应依托模式识别、知识图谱、虚拟现实等技术支持，将课程内容进行数字化组织与个性化推送，实现课程内容的人机协同和在线链接。利用学科知识图谱将教学内容中的知识点以网状形式进行相互关联，形成有机和联通的知识系统。学生可根据自己的知识体系和能力水平把握自身的学习进度，教师可以借助智能学习工具精准获取学生的知识薄弱点，并依托虚拟现实技术融合构建具有真实体验感的在线活动空间。教师还可以设计基于知识元的学习资源库，其中包含文字、音频、视频、教学案例、多媒体课件等多模态学习资源。例如，将课程中的文字和图片转化为可以直观感受的音视频教学课件，将旅游风景制作为视频或虚拟现实资源库，使教学内容场景化和现实化。课程内容的数字化重构将有助于教师将线上教学与线下活动相结合，帮助学生在虚拟场景中运用所学的旅游知识进行实践，帮助学生建立个人知识系统，掌握所学的知识与技能。

（三） 实施评价

采用多主体、多维度和多形式的多元在线课程评价是检验课程教学目标是否完成的有效手段。依据大数据技术分析学生使用在线教学平台完成课程的要求，课程的评价由课程内容评价、互动评价和资源评价来进行数据的收集和分析，并利用可视化等技术直观展现数据分析结果，实现对课程教学效果的动态评价。其中，课程内容学习评价主要对学生在线学习的内容进行评价，该类学习行为数据由智能评价数据库进行记录和分析；参与互动交流分析评价主要是对学生的在线互动情况进行数据分析，由个性化评价数据库进行记录和分析；数字化学习资源评价主要是对师生在教学过程中使用的学习资源进行记录和分析。

五、结语

随着智能技术与在线教学的有机融合，新型智能在线教学空间使得教师的教学手段更加丰富和高效，大数据支持的评价考核更加公平，为教师的课程设计能力提升提供了有效支撑。本文提出了智能时代高校旅游专业课程的教学设计方法，对课程内容、教学互动和学习资源评价等方面进行数据挖掘，探求了学习过程中对学生学情数据的科学、客观评测，从认知评价向客观评价和全过程评价转变，进一步助力在线教学设计的实施。