智慧教学空间模型应用与研究（高等教学法论文） ㊣ 精品文档 值得下载

智能物联网大数据互动技术等各种新兴技术的应用，强调课堂教与学行为数据的采集与分析，强调智能感知学习情境识别学习者个性特征按需推送学习资源自动评估学习结果等功能。

本研究经过长期的技术和市场调研，吸取了当前教育领域主流企业的信息化建设发展经验，以高校教学过程中的难点痛点为切入点，充分利用云大物移智等核心关键技术，有针对性地打造了线下实体课堂教学与线上虚拟课堂教学教学态势和教情分析功能，支持教学态势通过展示教学工作开展情况教学保障工作开展情况教学计划完成情况，对教学工作进行全面的展示分析教学学情通过展示学生分类上课情况授课情况师资分类学生画像教师画像等，全方位展示教学学情。

建设师生在线教与学互动系统，支持具有学习行为数据采集与分析评价等功能，能根据用户的行为和意图，主动提供个性化的交流和推送服务建设在线教学平台，允许师生采用移动终端或端随时在线上传和下载教学资源。

具有设备智能化管控功能，支持对教室环境设备的智能监测与控制，支持教室安防管理，并为教室运行大数据采集提供手段建立教室预约查询和远程管控平台，实现教室使用预约查询与实时状态显示等功能，支持远程集中展示教室运行状态和教学运行动态，为教学运行与管理提供依据。

配臵组合式桌椅，使研讨人员之间分组学习讨论变得更灵活，增强研讨人员之间普通人员与主持人同品牌和型号之间的设备兼容性问题，实现直接互联和数据共享，方便智慧教室后续的升级改造。

第，融合应用教育大数据分析与处理技术，打造教学环，从教与学的角度实现促进学习的智慧，灵活运用技术来支持学习过程增强学习效果。

综上可见，基于云边协同的智慧教学空间将线下实体课堂教学与线上虚拟课堂教学紧密结合，实现了共享资源互动教学流程管理智能分析等多种效果，做到了全面覆盖教学过程的教学评管各环节，构建了全时空智慧教学，有效地支撑了教师和学生从传统教学模式向翻转课堂混合教学模式的转变，促进了教学质量的提升。

参考文献汤优，等互联网下的智慧教室设计研究软件导刊教育技术，张亚珍，等国内外智慧教室研究评论及展望开放教育研究，陈卫东教育技术学视角下未来课堂的研究上海华东师范大学博士学位论文，陈卫东，等未来课堂高互动学习空间中国电化教育，陈雷高校智慧教室物联网智慧教学空间模型应用与研究高等教学法论文关系智慧教学空间系统通过数据引导支撑，重塑了教师学生和管理者等者关系见图。

系统通过收集和记录学生行为，并对数据进行分析和处理，实现预测学生表现和将结果可视化展现，然后对学生教师和管理者提出指导性意见。

对学生不良行为进行干预，对教师落后教学方式开展建议，对管理者管理方案提供数据依据，最终实现让管理者教师可以适时地及时地给予学生指导和帮助。

结论本研究通过深入研究和融合空间环境管控与情景感知技术教学大数据分析与处理技术基于云边协同的融合分析引擎技术人工智能技术柔性物联重组技术等关键技术，提出了基于云边协同的智慧物联教学空间原型系统。

该系统具有明显的技术创新特征第，基于感传知用技术手段，提出了线下线上融合的智慧教学空间体系架构，强化了云端数据布局模式，具备纵向兼容横向开放柔性适配等特点，可有效地支撑智慧教学应用系统快速构建。

该体系架构以物联网音视频可视化上课表现考试成绩考评结果等数据进行分析，形成对学生学习能力学习态度的相关诊断，并能够对成绩差的学生进行预警。

具备教学数据挖掘分析功能，支持对教学数据进行深入挖掘分析，形成各类教学工作的辅助决策服务具备教学态势和教情分析功能，支持教学态势通过展示教学工作开展情况教学保障工作开展情况教学计划完成情况，对教学工作进行全面的展示分析教学学情通过展示学生分类上课情况授课情况师资分类学生画像教师画像等，全方位展示教学学情。

智慧教学空间模型应用与研究高等教学法论文。

图云端数据处理技术方案教学效果图智慧教学空间教学应用效果基于云边协同的智慧教学空间在定程度上变革了现有教学模式，智慧教学空间教学应用效果见图。

针对教师，实现了多模式教授课前，教师通过平台实现智能备课资源索引和导学做到精心设计课程课中，通过智慧教室实现自动点名随堂评测教学录播课堂互动等做到灵充分发挥云计算技术支持系统和各智能终端的功能，实现教与学过程的资源共享和交流互动，正式学习和非正式学习无缝连接。

建设师生在线教与学互动系统，支持具有学习行为数据采集与分析评价等功能，能根据用户的行为和意图，主动提供个性化的交流和推送服务建设在线教学平台，允许师生采用移动终端或端随时在线上传和下载教学资源。

具有设备智能化管控功能，支持对教室环境设备的智能监测与控制，支持教室安防管理，并为教室运行大数据采集提供手段建立教室预约查询和远程管控平台，实现教室使用预约查询与实时状态显示等功能，支持远程集中展示教室运行状态和教学运行动态，为教学运行与管理提供依据。

配臵组合式桌椅，使研讨人员之间分组学习讨论变得更灵活，增强研讨人员之间普通人员与主持人员之间的研讨互动。

新型智慧物联教学空间技术指标是支持对温度光水烟人脸等的感知识别，温湿度灯光烟雾报警装臵综上可知，国外高校注重教学理念和模式创新，以师生服务为导向，通过技术和服务创新来反向推动教学模式变革，其特点归纳为是注重信息技术与教育教学的融合，深化应用并服务社会是科研资源丰富，提供便利获取手段并社会化推广是跟踪前沿信息技术，突出信息化的创新功能是极其重视信息化基础设施建设和人员保障，建设与运维投入力度大。

国内高校信息化建设起步较晚，前期强调硬件基础设施建设，近年来开始注重数据的统分析应用，主要呈现以下特点是强调以数据为中心开展教学信息化建设，以基础设施层平台支撑层业务应用层为支撑，并强化安全保障体系运行服务体系标准规范体系的制度保障作用是注重教学信息化基础设施建设，但普遍缺乏统布局，导致不同教学空间无法实现教学数据的互联贯通。

智慧教学空间设计理念智慧教学空间是智慧教学的空间载体，从技术的角度来实现教学空间的智慧性，强调人工智能物联网大如，斯坦福大学将云技术作为信息化建设重点，强调无论何时何地，信息技术服务都能让人取得所需的数据资料澳门大学强调高速信息网络和大容量信息存储设备建设，率先构建了高速网络遥距同步镜像存储系统全覆盖无线局域网系统多用途澳大智能卡系统等，并加入了国际漫游计划，不仅如此，澳门大学同样强调教学方案信息化办公系统信息化和智慧化校园建设，为内地高校信息化建设发展起到启示和引领作用。

国内高校基于智慧教学的理念，教学空间已经开始从网络化数字化逐步向智慧化转型。

例如，清华大学升级和改造了原有科研信息化系统，并依托自身的研发队伍努力打造创新性科研团队，其科研信息化在科研管理系统包含科研办公人员管理项目管理科研奖励论文管理成果管理协同平台等功能海量存储和云计算方面等领域位居全国高校前列，并对学校科研发展起到了强有力的推动作用华中师范大学积极运算技术对数据进行分布式处理。

将信息量小易分析需及时反馈的数据的分析处理任务部署在底层边缘计算中心，将信息量大难处理价值较高数据的分析处理任务部署在云数据中心，有效地减轻云数据中心数据存储和分析压力，降低网络传输设备要求，并提高智慧教学空间环境控制的及时性，实现随采随用。

基于边缘计算的底层数据网络资源池系统终端神经元可以有效地解决传统云端布局时云数据中心数据存储和计算压力过大的问题，实现了数据分级梯度处理，提高了效率，降低硬件要求通过智能化的数据分析处理手段，实现数据在云平台资源中心与底层边缘计算中心分级存储建立云边协同的数据分析处理技术体系架构和相应系统，实现将温度湿度光照等环境要素信息教师教学设备操作习惯数据行为分析数据等需要及时反馈信息数据部署在边缘计算中心，提高教学空间的智慧化水平。

本研究提出的基于云边协同的智慧物联教学空间模型构建与应用智慧教学体系见图。

通过线下向线上拓展课内向课外延伸本地向异地辐射，有效地支撑教师和学生从传统教学模式向翻转课堂混合教学模式的转变，促进教学质量的提升。

本研究提出的云边协同智慧教学空间体系具有以下特点是便于体现先进教学理念是便于教学模式应用创新是便于教与学的多向互动是便于教学时空全面拓展是便于教育资源按需共享是便于教学数据采集分析。

图云边协同的全时空智慧教学体系研究内容基于云边协同的智慧物联教学空间，按照感传知用数据流程模式，强化教室终端和数据云端的交互作用，教室终端采用边缘计算技术空间环境管控与情景感知技术等技术，将底层感知设备采集的大量碎片化数据进行分析和梯度处理，底层边缘计算中心负责处理信息量小易分析需及时反馈的数据，经过数据计算分析后及时反馈给教室终端设备和用户端，满足数据的随采随用需求智慧教学云平台采用教学发数据分析和处理技术镜像存储系统全覆盖无线局域网系统多用途澳大智能卡系统等，并加入了国际漫游计划，不仅如此，澳门大学同样强调教学方案信息化办公系统信息化和智慧化校园建设，为内地高校信息化建设发展起到启示和引领作用。

国内高校基于智慧教学的理念，教学空间已经开始从网络化数字化逐步向智慧化转型。

例如，清华大学升级和改造了原有科研信息化系统，并依托自身的研发队伍努力打造创新性科研团队，其科研信息化在科研管理系统包含科研办公人员管理项目管理科研奖励论文管理成果管理协同平台等功能海量存储和云计算方面等领域位居全国高校前列，并对学校科研发展起到了强有力的推动作用华中师范大学积极运用物联网云计算大数据移动互联网人工智能等新型技术，集约化建设软硬件基础设施，提供多种教学云服务。

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