摘要：本文遵循以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，基于超星學(xué)習(xí)通在線教育平臺(tái)，充分利用國(guó)家高等教育智慧平臺(tái)等在線資源，通過(guò)深度融合人工智能、知識(shí)圖譜等技術(shù)變革課堂教學(xué)各個(gè)要素，推進(jìn)課堂教學(xué)深層次系統(tǒng)性變革，并探索構(gòu)建智慧課堂教學(xué)新模式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式“線上+線下”的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)與“空間+時(shí)間”的靈活自由，形成多層次、多元化的課堂教學(xué)體系，促進(jìn)高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的變革。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù)；超星學(xué)習(xí)通；知識(shí)圖譜；課堂教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2024）21-0109-04

隨著以人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)為代表的數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型正席卷社會(huì)各個(gè)層面，加快塑造人類社會(huì)新的生活方式、經(jīng)濟(jì)模式和社會(huì)結(jié)構(gòu)。[1-3]在面向社會(huì)培養(yǎng)和輸送高層次專業(yè)人才的高校，數(shù)字技術(shù)也正在深刻影響著教育生產(chǎn)關(guān)系的變革，高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的在于運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)賦能高等教育，提升高等教育的育人效率與效用，推動(dòng)高等教育高質(zhì)量育人模式的發(fā)展。目前，我國(guó)高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型得到政府、高等院校以及科技企業(yè)的大力支持，從國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)，到各高校自主建設(shè)的智慧教育平臺(tái)和工具（如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、智慧教室、人工智能AI助教等），再到互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開發(fā)的大規(guī)模在線教育平臺(tái)（如中國(guó)大學(xué)MOOC、超星學(xué)習(xí)通、雨課堂等），這些都為教育數(shù)字化戰(zhàn)略的有效落實(shí)提供了可靠保障。數(shù)字技術(shù)為現(xiàn)代教育帶來(lái)了深刻的變革，提升了教學(xué)的質(zhì)量和效率。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和有效實(shí)施，數(shù)字技術(shù)可以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和持續(xù)進(jìn)步。因此，教師和學(xué)校需要不斷探索和實(shí)踐，充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教育體驗(yàn)。

高等教育課堂教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)很多高校開始采用電子教材進(jìn)行授課，并建立了豐富的數(shù)字資源庫(kù)，包括視頻講座、在線實(shí)驗(yàn)室和互動(dòng)教材等。[4]高校之間及高校與其他機(jī)構(gòu)之間還可以共享開放教育資源，提供免費(fèi)和開放的學(xué)習(xí)材料，提高了教育的可及性。[5]一些高校利用人工智能（AI）技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)提供個(gè)性化、沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，自動(dòng)評(píng)估和反饋學(xué)生作業(yè)，提供智能輔導(dǎo)和支持等，支持在線討論、實(shí)時(shí)聊天、視頻會(huì)議等功能，增強(qiáng)師生互動(dòng)，并通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和表現(xiàn)，提供實(shí)時(shí)反饋和評(píng)估，改進(jìn)教學(xué)方法和課程設(shè)計(jì)。[6]總之，高等教育課堂教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在加速發(fā)展，未來(lái)將繼續(xù)推動(dòng)教育方式的創(chuàng)新和變革，為學(xué)生提供更高效、靈活和個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

但是，數(shù)字化轉(zhuǎn)型在高等教育課堂教學(xué)中也面臨一些現(xiàn)實(shí)困境：①以學(xué)生為中心的教學(xué)理念仍難體現(xiàn)。在高等教育課堂教學(xué)中，教師僅僅將數(shù)字技術(shù)作為工具，重講授而輕啟發(fā)，難以發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的效能來(lái)體現(xiàn)學(xué)生為中心的教學(xué)理念，教學(xué)的實(shí)質(zhì)卻依然是被動(dòng)與機(jī)械的，學(xué)生仍是知識(shí)的被動(dòng)接受者，缺乏主動(dòng)探索與尋求知識(shí)的能動(dòng)性。②數(shù)字化技術(shù)使得知識(shí)體系碎片化。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，生成式人工智能ChatGPT、嗶哩嗶哩、大學(xué)慕課等工具和平臺(tái)提供了海量知識(shí)資源，大學(xué)生獲取知識(shí)的媒介走向多元化，同時(shí)也造成知識(shí)體系碎片化，阻礙了專業(yè)知識(shí)的內(nèi)化、深化與系統(tǒng)化，難以促進(jìn)學(xué)生形成適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的高階思維素養(yǎng)。

基于超星學(xué)習(xí)通構(gòu)建智慧教學(xué)模式

基于智慧教育平臺(tái)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)是當(dāng)下適應(yīng)學(xué)生數(shù)字化、個(gè)性化學(xué)習(xí)的必然選擇。因此，筆者結(jié)合傳統(tǒng)線下教學(xué)與線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)，借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，構(gòu)建了以學(xué)生為中心的“教師-學(xué)生-智慧平臺(tái)”協(xié)同交互的智慧教學(xué)模式，框架如圖1所示。

課前，教師通過(guò)國(guó)家智慧教育平臺(tái)、中國(guó)大學(xué)MOOC等課程資源庫(kù)整理課程相關(guān)資料與知識(shí)點(diǎn)，并借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)的知識(shí)圖譜功能，將這些專業(yè)知識(shí)點(diǎn)與課程目標(biāo)、課程資源、測(cè)試題目等相關(guān)聯(lián)，構(gòu)建立體化、個(gè)性化的專業(yè)知識(shí)圖譜，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)智能化。課中，教師借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行課堂二維碼簽到、隨機(jī)點(diǎn)名、課堂討論、人機(jī)協(xié)同測(cè)驗(yàn)等，增加課堂的學(xué)習(xí)效率；學(xué)習(xí)通平臺(tái)對(duì)學(xué)pddbV9lZk85OUrb/0vbHq8gYahC0puqjTkZnm9tNbY4=生學(xué)習(xí)情況和課堂參與度進(jìn)行監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)記錄每堂課每位學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)表現(xiàn)，給出學(xué)情分析和表現(xiàn)優(yōu)異學(xué)生排行榜，作為平時(shí)成績(jī)的量化依據(jù)，并依據(jù)智慧平臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果對(duì)課堂學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。課后，教師根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成度情況，及時(shí)調(diào)整講課的進(jìn)程進(jìn)行重點(diǎn)講解，做到教學(xué)環(huán)節(jié)的自適應(yīng)調(diào)整。

1.探索以專業(yè)知識(shí)圖譜為基礎(chǔ)的智慧教學(xué)模式

知識(shí)圖譜在課程改革中的應(yīng)用具有很大的潛力，可以大大提升教育質(zhì)量和效率。依托學(xué)習(xí)通平臺(tái)的知識(shí)圖譜功能，可以將專業(yè)知識(shí)點(diǎn)與多種課程資源進(jìn)行關(guān)聯(lián)，為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)提供路徑推薦。首先，基于知識(shí)圖譜優(yōu)化課程內(nèi)容的組織和呈現(xiàn)方式，提高課程的邏輯性和易學(xué)性。利用知識(shí)圖譜功能將課程內(nèi)容劃分為幾個(gè)知識(shí)單元，并通過(guò)知識(shí)圖譜表示這些知識(shí)單元及其之間的關(guān)系，這樣可以清晰地展示課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，展示知識(shí)點(diǎn)之間的先修關(guān)系、從屬關(guān)系等，幫助學(xué)生理解各知識(shí)點(diǎn)的邏輯順序和相互聯(lián)系。其次，基于知識(shí)圖譜，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣，可以為學(xué)生推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和掌握程度，實(shí)時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)路徑，確保學(xué)生能夠更好地掌握知識(shí)點(diǎn)。最后，在工程教育質(zhì)量認(rèn)證背景下，通過(guò)知識(shí)圖譜可以打通課程培養(yǎng)目標(biāo)及其支撐的畢業(yè)要求與考試題目之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)智能化。

知識(shí)圖譜的構(gòu)建是一個(gè)系統(tǒng)性的過(guò)程，需通過(guò)多個(gè)關(guān)鍵步驟以確保知識(shí)的準(zhǔn)確性。在本研究中，課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建按照知識(shí)點(diǎn)的梳理、知識(shí)圖譜的導(dǎo)入和知識(shí)圖譜關(guān)聯(lián)以及AI引擎四個(gè)步驟進(jìn)行。

①知識(shí)點(diǎn)的梳理是對(duì)原有知識(shí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化重構(gòu)，知識(shí)點(diǎn)關(guān)系的梳理是對(duì)前置、后置、關(guān)聯(lián)等進(jìn)行標(biāo)注。教師從學(xué)習(xí)內(nèi)容中歸納整理章節(jié)知識(shí)，并在學(xué)習(xí)通平臺(tái)知識(shí)圖譜功能模塊中添加一級(jí)知識(shí)點(diǎn)、二級(jí)知識(shí)點(diǎn)，以及知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系。②知識(shí)圖譜的導(dǎo)入方法有智能導(dǎo)入、思維導(dǎo)圖式導(dǎo)入和Excel模板導(dǎo)入等方式。知識(shí)圖譜的關(guān)聯(lián)包括知識(shí)圖譜與章節(jié)任務(wù)、教學(xué)資料、作業(yè)/習(xí)題庫(kù)等的關(guān)聯(lián)，從而形成一個(gè)集知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)資源于一體的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。③知識(shí)圖譜關(guān)聯(lián)可以通過(guò)人工手動(dòng)關(guān)聯(lián)或智能自動(dòng)關(guān)聯(lián)等方式實(shí)現(xiàn)。構(gòu)建好的課程知識(shí)圖譜，可以在學(xué)習(xí)通平臺(tái)查看課程知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知維度分布（記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造），重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)（標(biāo)星知識(shí)點(diǎn)），知識(shí)點(diǎn)關(guān)系（層級(jí)關(guān)系、前后置關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系），課程知識(shí)點(diǎn)整體掌握情況等。④學(xué)習(xí)通平臺(tái)的知識(shí)圖譜具有AI引擎，滿足學(xué)生精準(zhǔn)學(xué)情分析、個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑、資源搜索與推薦、智能問(wèn)答等應(yīng)用。

2.探索以學(xué)生為中心的“師-生-機(jī)”協(xié)同交互的智慧教學(xué)與評(píng)價(jià)模式

“教師-學(xué)生-智慧平臺(tái)”協(xié)同交互的智慧教學(xué)模式可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)全過(guò)程的監(jiān)測(cè)與記錄，并通過(guò)平臺(tái)強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)效果的及時(shí)反饋，如圖2所示。

①課前階段，教師通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布章節(jié)任務(wù)點(diǎn)和課前先導(dǎo)問(wèn)題，提醒學(xué)生及時(shí)預(yù)習(xí)，完成課前任務(wù)。教師通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)完成進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控和管理，也可以在線下進(jìn)行檢查。線上預(yù)習(xí)結(jié)合線下檢查的考核方式，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容有初步的了解和認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自我管理的能力。線上預(yù)習(xí)占總成績(jī)的權(quán)重可設(shè)置為10%，其中知識(shí)考核權(quán)重為3%，能力考核權(quán)重為5%，素養(yǎng)考核權(quán)重為2%。

②授課階段，教師結(jié)合教學(xué)案例講解基礎(chǔ)理論知識(shí)，并借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行簽到、選人、搶答、課堂測(cè)驗(yàn)等交互式課堂活動(dòng)。課堂出勤是對(duì)學(xué)生的基本要求，能夠反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，該部分考核權(quán)重為5%。交互式課堂部分包括選人、搶答、投票、課堂測(cè)驗(yàn)等考核形式。其中，選人、搶答、投票是學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極程度的評(píng)價(jià)；課堂測(cè)驗(yàn)是知識(shí)性考核，是教師根據(jù)教學(xué)情況對(duì)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容掌握程度的考核。在專業(yè)知識(shí)講授過(guò)程中，教師可以通過(guò)科研案例分析和課堂討論的方式，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和問(wèn)題解決的能力。同時(shí)，在課程講授過(guò)程中，教師要將正確的價(jià)值觀引導(dǎo)融入知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。因此，交互式課堂集中體現(xiàn)了對(duì)知識(shí)、能力、素養(yǎng)的考核，設(shè)置比例各為5%，總體為15%。

③課后階段，教師通過(guò)學(xué)習(xí)通發(fā)布課后作業(yè)和自主學(xué)習(xí)任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)所學(xué)知識(shí)的遷移和運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。課后作業(yè)的考核權(quán)重設(shè)置為10%，旨在通過(guò)文獻(xiàn)資料的閱讀和匯報(bào)，培養(yǎng)學(xué)生資料收集和分析能力、語(yǔ)言表達(dá)與溝通交流能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等。此外，分組任務(wù)考核權(quán)重設(shè)置為10%。

3.依托超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)構(gòu)建全過(guò)程、多層次、多元化的考核評(píng)價(jià)體系

基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行的“線上+線下”混合式教學(xué)與考核評(píng)價(jià)，突破了傳統(tǒng)考核模式所受的時(shí)間和空間限制，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，并通過(guò)線上平臺(tái)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能和過(guò)程監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)全過(guò)程多層次、多元化的考核。各個(gè)考核指標(biāo)的權(quán)重分配如圖3（a）所示，采用該考核評(píng)價(jià)體系，可以合理評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)、能力與素質(zhì)達(dá)成情況，具體如圖3（b）所示?？梢?，線上過(guò)程性考核效率更高，考核反饋更加及時(shí)，學(xué)生可以針對(duì)考核反饋的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，學(xué)習(xí)效率大大提高。

結(jié)語(yǔ)

本研究基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，充分利用國(guó)家高等教育智慧平臺(tái)等在線資源，探索利用知識(shí)圖譜、人工智能等技術(shù)推動(dòng)高等教育智慧課堂建設(shè)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式“線上+線下”的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)與“空間+時(shí)間”的靈活自由，形成多層次、多元化的課堂教學(xué)體系，對(duì)課堂教學(xué)各個(gè)要素的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、推進(jìn)課堂教學(xué)深層次系統(tǒng)性變革具有重要意義。該項(xiàng)目的實(shí)施，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生邏輯思維、知識(shí)構(gòu)建、自我管理等高階能力，有效促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升，對(duì)推動(dòng)高校課堂數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

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第一作者簡(jiǎn)介：李榮輝（1983—），男，河北邢臺(tái)人，博士，主要從事環(huán)境功能材料和能源儲(chǔ)存材料的研究。

基金項(xiàng)目：河北地質(zhì)大學(xué)研究生課程建設(shè)與教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“構(gòu)建‘知識(shí)-能力-價(jià)值’三位一體教學(xué)模式的研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：YJGX2023010）；河北省高等教育學(xué)會(huì)“十四五”規(guī)劃課題“基于學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行數(shù)字化課堂教學(xué)的研究”（項(xiàng)目編號(hào)：GJXH2024-103）。