构建高校智慧灵动新样态

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江南大学以教育数字化赋能教与学,探索建设以教师为主导、学生为主体、课程为中心、资源为支撑的一体化智慧教学平台——

构建高校智慧灵动新样态

■本报记者 陈思洋 通讯员 张铁根

利用知识图谱获取课本外的知识点,利用AI助教获得即时答疑……江南大学自动化2301班学生武文琦经常要备战各类比赛,他告诉记者:“在宿舍、教室乃至路上,我们都能利用学校‘智鼋’网络学习平台学习专业知识,掌握专业实验仪器的使用,这些都为我们的个性化学习和实践提供了有力的帮助。”

这是江南大学推进“智慧”教学的一个缩影。近年来,该校将教育数字化作为开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口,围绕“互联网+教育”改革、智慧教室和实验室两类载体、多元网络学习空间等,研制出“1+2+X”教育数字化转型方案,让数字化教学在校园内落地生根。

智慧教学,未来课堂个性化

近日,在江南大学物联网工程学院的自习室,该校大三学生李阳正在进行上水箱的液位单闭环控制远程实验操作,凭借实验界面实时获取实验数据,达到在异地也能在线完成实物实验的效果。“不需要亲自到实验室操作,通过远程实验的网络平台,我们可以在任意时刻、任意地点操作、观察和验证,带来了更加灵活、实时的实验体验。”李阳说。

虚拟仿真实验室是江南大学探索智慧校园建设的核心项目之一。通过将校园网与5G双域专网、物联网相结合,能够实现实验空间的数字化,融合应用于多样且复杂的实验教学场景。在此基础上,该校将实验设备进行数字化建模,真实再现实验过程。“通过逼真的场景模拟、生动的视觉效果和强大的互动功能,可以将抽象的知识转化为直观的体验,让学生更容易理解和接受,大大提升了学生的学习兴趣和参与度。”江南大学环境与生态学院实验室教师张周表示,目前,该实验室已经建设了10种虚拟仿真实验资源。

为进一步优化传统课堂,适应数字化教学需要,江南大学创建了以智慧教学工作站为代表的396间智慧教室。其中,虚拟智慧教室专门配备了资源管理器和智能文档编辑工具,供师生远程学习和操作,既实现了思维空间与知识空间的融合,也拓展了学生的学习空间、学习方式和教育资源,为学生提供了更加全面、更加便捷、极具个性化的学习体验。

工科专业基础课程具有抽象、逻辑性强、与工程结合紧密等特点,传统课堂中,抽象的力学概念、严谨的理论推导、复杂的力学模型常常让学生感到困惑。针对上述问题,江南大学机械工程学院院长赵军华创建了“理论力学”线上线下混合式教学模式,开发了丰富、生动的线上数字化学习素材。“课上,他引入三维动画、动图等,加深我们对力学概念及机械结构运动规律的理解,课后我们还可以通过线上虚拟现实技术,感受物体受力和运动之间的关系,让复杂的力学问题变得直观易懂。”该校机械工程专业大二学生潘蓉说。

精准画像,教学教研定制化

在江南大学微生物学课程群虚拟教研室,生物工程学院副院长陈献忠正在对课堂的教学内容与教学形态进行演练。他围绕微生物课程中的重点、难点知识以及其中蕴含的课程思政元素,单独制作教学小视频,并上传到虚拟教研室平台,供平台中来自不同高校的青年教师观摩和研讨。像这样帮助教师利用数智技术提升教研能力的教育部获批虚拟教研室,江南大学共有3个,为教师教学能力提升装上了“数智引擎”。

虚拟教研室是信息化时代新型基层教学组织建设的重要探索,有利于锻造高水平教学团队,全面提升教师教学能力。江南大学引导教师运用数字化课程群、课程知识图谱、智能学伴等数字化技术助学助教,从课程、教师、学生等维度绘制课堂教学画像,探索信息技术与教育教学深度融合的“互联网+教育”模式,逐步实现数字化技术驱动下的课堂教学改革和创新融合。

为了将数智工具融入教学实践,江南大学人工智能与计算机学院率先建设计算机科学与技术教学一体化支撑平台(CG平台),并持续进行转型升级。“依托该平台,教师可借助AI出题功能一键生成符合教学目标的编程实践题目,学生可随时随地进行在线学习和实践操作,遇到困难可以借助平台上的AI助教获得即时解答,平台可以对学生的编程结果进行自动评阅,并记录学生的学习全过程。”江南大学人工智能与计算机学院院长方伟表示,平台自动生成的“教”与“学”状态数据,真正实现了“全天候、虚拟化、智能化”辅助教学,极大提升了师生“教”与“学”的效率。

此外,江南大学还以学习空间、教学互动平台行为生成的数据为依托,借助“物联网+云计算”精准采集技术和基于群体特征分析的智能算法,对本校学生综合素养开展常态化优势分析、短板预警和个性建议,建立长周期数字档案,构建多维度学生成长画像并形成学情报告,实现了各学段全过程的纵向评价和德智体美劳全要素的横向评价,为针对性的课堂教学提供了数据保障。

数智融合,服务体系多元化

2024年4月,由中国教育报刊社数据中心、教育大数据研究院与江南大学协同建设的“江南大学智慧融媒数据服务平台”正式开通运行。该平台充分运用大数据、云计算技术,能够实时反映高等教育前沿动态和热点议题,主题化定向监测高校最新动态,并通过“数据分析+专业研判”的方式定制化生成分析报告,为高校高教情报分析与科学决策、融媒生产调度、网络思政理论与实践提供强大数据支撑。

数智技术如何才能更加贴合高校教学与校园管理需求?江南大学教务处处长李兆丰介绍说,学校围绕数据整合共享、数据录入、操作系统、用户体验、培训与服务支持以及与其他业务系统对接等方面,与师生开展了多次座谈,认真思考采纳师生意见和建议。“我们着力推进教务管理与服务系统的功能完善,打造新型教务管理服务智能化系统,持续提升数字化服务教与学的能力。”

数智驱动引领校园服务新业态。为适应读者数字化阅读趋势,江南大学图书馆馆藏图书数字化率超过93%。遵循“高度精准化、深度集成化、个性定制化”原则,学校搭建了15个学科服务平台,年访问量超60万次;新增学籍档案完成数字化扫描16000余页,开发上线“毕业档案去向”跟踪查询系统、校友学籍档案远程利用系统,实现“让信息多跑腿,让师生少跑路”。

目前,江南大学正聚焦课堂教学、师生活动、智慧生成,优化升级慕课学习平台、在线考试系统等信息化教学平台,为师生提供“一站式”课程建设服务,打造以教师为主导、学生为主体、课程为中心、资源为支撑的网络学习空间,构建个性化、自主化教学新模式。2019年以来,35门课程上线“国家高等教育智慧教育”平台,52门课程上线中国大学MOOC、学银在线等公共平台,学校获批“国家高等教育智慧教育江苏试点高校”。

“我校已经将数字化和教育教学融合创新纳入《江南大学奋进计划》分规划,持续深化教育数字化改革。”江南大学副校长堵国成表示,下一步,学校将围绕数字化转型行动,不断强化教学数字化转型育人实效,进一步构建顺应变革、需求牵引、资源融通的云端一体化的教育生态体系。