摘要：本文遵循以學生為中心的教學理念，基于超星學習通在線教育平臺，充分利用國家高等教育智慧平臺等在線資源，通過深度融合人工智能、知識圖譜等技術變革課堂教學各個要素，推進課堂教學深層次系統(tǒng)性變革，并探索構建智慧課堂教學新模式，實現教學方式“線上+線下”的優(yōu)勢互補與“空間+時間”的靈活自由，形成多層次、多元化的課堂教學體系，促進高等教育人才培養(yǎng)質量的變革。

關鍵詞：數字化技術；超星學習通；知識圖譜；課堂教學

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）21-0109-04

隨著以人工智能、機器學習、大數據為代表的數字技術的飛速發(fā)展，數字化轉型正席卷社會各個層面，加快塑造人類社會新的生活方式、經濟模式和社會結構。[1-3]在面向社會培養(yǎng)和輸送高層次專業(yè)人才的高校，數字技術也正在深刻影響著教育生產關系的變革，高等教育數字化轉型已經成為必然趨勢。

高等教育數字化轉型的目的在于運用數字化技術賦能高等教育，提升高等教育的育人效率與效用，推動高等教育高質量育人模式的發(fā)展。目前，我國高等教育數字化轉型得到政府、高等院校以及科技企業(yè)的大力支持，從國家智慧教育公共服務平臺，到各高校自主建設的智慧教育平臺和工具（如虛擬仿真實驗室、智慧教室、人工智能AI助教等），再到互聯網企業(yè)開發(fā)的大規(guī)模在線教育平臺（如中國大學MOOC、超星學習通、雨課堂等），這些都為教育數字化戰(zhàn)略的有效落實提供了可靠保障。數字技術為現代教育帶來了深刻的變革，提升了教學的質量和效率。通過合理設計和有效實施，數字技術可以更好地滿足學生的學習需求，促進個性化學習和持續(xù)進步。因此，教師和學校需要不斷探索和實踐，充分發(fā)揮數字技術的優(yōu)勢，為學生提供更優(yōu)質的教育體驗。

高等教育課堂教學數字化轉型現狀

目前，國內很多高校開始采用電子教材進行授課，并建立了豐富的數字資源庫，包括視頻講座、在線實驗室和互動教材等。[4]高校之間及高校與其他機構之間還可以共享開放教育資源，提供免費和開放的學習材料，提高了教育的可及性。[5]一些高校利用人工智能（AI）技術、虛擬現實（VR）技術和增強現實（AR）技術提供個性化、沉浸式學習體驗，自動評估和反饋學生作業(yè)，提供智能輔導和支持等，支持在線討論、實時聊天、視頻會議等功能，增強師生互動，并通過大數據分析，了解學生的學習行為和表現，提供實時反饋和評估，改進教學方法和課程設計。[6]總之，高等教育課堂教學的數字化轉型正在加速發(fā)展，未來將繼續(xù)推動教育方式的創(chuàng)新和變革，為學生提供更高效、靈活和個性化的學習體驗。

但是，數字化轉型在高等教育課堂教學中也面臨一些現實困境：①以學生為中心的教學理念仍難體現。在高等教育課堂教學中，教師僅僅將數字技術作為工具，重講授而輕啟發(fā)，難以發(fā)揮數字技術的效能來體現學生為中心的教學理念，教學的實質卻依然是被動與機械的，學生仍是知識的被動接受者，缺乏主動探索與尋求知識的能動性。②數字化技術使得知識體系碎片化。隨著數字技術的快速發(fā)展，生成式人工智能ChatGPT、嗶哩嗶哩、大學慕課等工具和平臺提供了海量知識資源，大學生獲取知識的媒介走向多元化，同時也造成知識體系碎片化，阻礙了專業(yè)知識的內化、深化與系統(tǒng)化，難以促進學生形成適應時代發(fā)展的高階思維素養(yǎng)。

基于超星學習通構建智慧教學模式

基于智慧教育平臺進行線上線下混合式教學是當下適應學生數字化、個性化學習的必然選擇。因此，筆者結合傳統(tǒng)線下教學與線上教學優(yōu)勢，借助超星學習通平臺，構建了以學生為中心的“教師-學生-智慧平臺”協(xié)同交互的智慧教學模式，框架如圖1所示。

課前，教師通過國家智慧教育平臺、中國大學MOOC等課程資源庫整理課程相關資料與知識點，并借助學習通平臺的知識圖譜功能，將這些專業(yè)知識點與課程目標、課程資源、測試題目等相關聯，構建立體化、個性化的專業(yè)知識圖譜，實現課程目標達成度評價智能化。課中，教師借助學習通平臺進行課堂二維碼簽到、隨機點名、課堂討論、人機協(xié)同測驗等，增加課堂的學習效率；學習通平臺對學pddbV9lZk85OUrb/0vbHq8gYahC0puqjTkZnm9tNbY4=生學習情況和課堂參與度進行監(jiān)測與統(tǒng)計，自動記錄每堂課每位學生的學習行為數據和學習表現，給出學情分析和表現優(yōu)異學生排行榜，作為平時成績的量化依據，并依據智慧平臺統(tǒng)計分析結果對課堂學習進行評價和反饋。課后，教師根據課程目標達成度情況，及時調整講課的進程進行重點講解，做到教學環(huán)節(jié)的自適應調整。

1.探索以專業(yè)知識圖譜為基礎的智慧教學模式

知識圖譜在課程改革中的應用具有很大的潛力，可以大大提升教育質量和效率。依托學習通平臺的知識圖譜功能，可以將專業(yè)知識點與多種課程資源進行關聯，為學生個性化學習提供路徑推薦。首先，基于知識圖譜優(yōu)化課程內容的組織和呈現方式，提高課程的邏輯性和易學性。利用知識圖譜功能將課程內容劃分為幾個知識單元，并通過知識圖譜表示這些知識單元及其之間的關系，這樣可以清晰地展示課程內容的結構和知識點之間的關聯，展示知識點之間的先修關系、從屬關系等，幫助學生理解各知識點的邏輯順序和相互聯系。其次，基于知識圖譜，結合學生的學習進度和興趣，可以為學生推薦個性化的學習路徑，幫助學生高效學習，并根據學生的學習情況和掌握程度，實時調整學習路徑，確保學生能夠更好地掌握知識點。最后，在工程教育質量認證背景下，通過知識圖譜可以打通課程培養(yǎng)目標及其支撐的畢業(yè)要求與考試題目之間的關系，實現課程目標達成度評價智能化。

知識圖譜的構建是一個系統(tǒng)性的過程，需通過多個關鍵步驟以確保知識的準確性。在本研究中，課程知識圖譜的構建按照知識點的梳理、知識圖譜的導入和知識圖譜關聯以及AI引擎四個步驟進行。

①知識點的梳理是對原有知識內容的結構化重構，知識點關系的梳理是對前置、后置、關聯等進行標注。教師從學習內容中歸納整理章節(jié)知識，并在學習通平臺知識圖譜功能模塊中添加一級知識點、二級知識點，以及知識點之間的關系。②知識圖譜的導入方法有智能導入、思維導圖式導入和Excel模板導入等方式。知識圖譜的關聯包括知識圖譜與章節(jié)任務、教學資料、作業(yè)/習題庫等的關聯，從而形成一個集知識結構和教學資源于一體的知識網絡。③知識圖譜關聯可以通過人工手動關聯或智能自動關聯等方式實現。構建好的課程知識圖譜，可以在學習通平臺查看課程知識點的認知維度分布（記憶、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造），重點、難點知識點（標星知識點），知識點關系（層級關系、前后置關系、關聯關系），課程知識點整體掌握情況等。④學習通平臺的知識圖譜具有AI引擎，滿足學生精準學情分析、個性化學習路徑、資源搜索與推薦、智能問答等應用。

2.探索以學生為中心的“師-生-機”協(xié)同交互的智慧教學與評價模式

“教師-學生-智慧平臺”協(xié)同交互的智慧教學模式可以實現教學全過程的監(jiān)測與記錄，并通過平臺強大的統(tǒng)計功能，實現對學生學習進度和學習效果的及時反饋，如圖2所示。

①課前階段，教師通過學習通平臺發(fā)布章節(jié)任務點和課前先導問題，提醒學生及時預習，完成課前任務。教師通過學習通平臺對學生的預習完成進度進行監(jiān)控和管理，也可以在線下進行檢查。線上預習結合線下檢查的考核方式，可以提高學生學習的積極性和主動性，使學生對本節(jié)課內容有初步的了解和認識，培養(yǎng)學生自主學習和自我管理的能力。線上預習占總成績的權重可設置為10%，其中知識考核權重為3%，能力考核權重為5%，素養(yǎng)考核權重為2%。

②授課階段，教師結合教學案例講解基礎理論知識，并借助學習通平臺進行簽到、選人、搶答、課堂測驗等交互式課堂活動。課堂出勤是對學生的基本要求，能夠反映學生的學習態(tài)度，該部分考核權重為5%。交互式課堂部分包括選人、搶答、投票、課堂測驗等考核形式。其中，選人、搶答、投票是學生參與課堂教學的積極程度的評價；課堂測驗是知識性考核，是教師根據教學情況對學生所學內容掌握程度的考核。在專業(yè)知識講授過程中，教師可以通過科研案例分析和課堂討論的方式，培養(yǎng)學生理論聯系實際和問題解決的能力。同時，在課程講授過程中，教師要將正確的價值觀引導融入知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀。因此，交互式課堂集中體現了對知識、能力、素養(yǎng)的考核，設置比例各為5%，總體為15%。

③課后階段，教師通過學習通發(fā)布課后作業(yè)和自主學習任務，鞏固學習內容，促進所學知識的遷移和運用，培養(yǎng)學生獨立思考、獨立解決問題的能力。課后作業(yè)的考核權重設置為10%，旨在通過文獻資料的閱讀和匯報，培養(yǎng)學生資料收集和分析能力、語言表達與溝通交流能力、團隊合作精神等。此外，分組任務考核權重設置為10%。

3.依托超星學習通平臺構建全過程、多層次、多元化的考核評價體系

基于超星學習通平臺進行的“線上+線下”混合式教學與考核評價，突破了傳統(tǒng)考核模式所受的時間和空間限制，學生可以隨時隨地進行線上學習，并通過線上平臺大數據統(tǒng)計功能和過程監(jiān)控功能，實現對學習全過程多層次、多元化的考核。各個考核指標的權重分配如圖3（a）所示，采用該考核評價體系，可以合理評價學生知識、能力與素質達成情況，具體如圖3（b）所示?？梢?，線上過程性考核效率更高，考核反饋更加及時，學生可以針對考核反饋的問題及時進行查缺補漏，學習效率大大提高。

結語

本研究基于超星學習通平臺，充分利用國家高等教育智慧平臺等在線資源，探索利用知識圖譜、人工智能等技術推動高等教育智慧課堂建設，實現教學方式“線上+線下”的優(yōu)勢互補與“空間+時間”的靈活自由，形成多層次、多元化的課堂教學體系，對課堂教學各個要素的數字化轉型、推進課堂教學深層次系統(tǒng)性變革具有重要意義。該項目的實施，可以激發(fā)學生學習的積極性，提升學生邏輯思維、知識構建、自我管理等高階能力，有效促進教學質量的提升，對推動高校課堂數字化轉型具有重要的理論意義和實踐價值。

參考文獻：

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[3]翟榮良，潘晨，董新蕊，等.“互聯網+教育”背景下高校教師數字化教學能力提升探究[J].高教研究，2023，41（15）：1-3.

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[6]吳仁倫，侯運炳，楊勝利.工程教育通識課程智慧課堂設計與實踐[J].大學教育，2024（02）：11-16.

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

基金項目：河北地質大學研究生課程建設與教育教學改革研究項目“構建‘知識-能力-價值’三位一體教學模式的研究與實踐”（項目編號：YJGX2023010）；河北省高等教育學會“十四五”規(guī)劃課題“基于學習通平臺進行數字化課堂教學的研究”（項目編號：GJXH2024-103）。