高校教学信息化建设总体框架设计
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摘 要：近年来，围绕信息技术如何促进本科教学改革、提升人才培养质量，产生了大量的讨论，也是各高校教学管理者关注的热点。文章提出了一个高校教学信息化建设的系统框架，从教学过程信息化、教学环境信息化、教学资源信息化、教务管理信息化、教学能力信息化五个维度，信息化教学方法与改革、教学信息化工作体系两个支撑维度进行阐述，为高校教务处和信息化建设管理部门提供一些建议和启发。
关键词：教学过程信息化;教学环境信息化;教学资源信息化;教务管理信息化;教学能力信息化
中图分类号：434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）03-0019-04
以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展的战略选择。教学信息化直接面向人才培养的教学一线，其建设水平已成为衡量高校整体办学水平、形象和地位的重要标志。积极推进教学信息化是学校面向现代化、国际化、信息化的战略部署，是体现高等学校长远竞争优势的战略举措。近年来，本科教学审核评估专家组多次在反馈意见时强调，要重视运用信息技术提高课程教学质量、运用大数据技术分析教学过程质量的监控。因此，高等学校信息化建设工作的重点是支撐和服务人才培养的信息化，落脚点是教学信息化的建设，也是一个学校信息化建设的核心任务。难点是广大教师学生信息化意识的确立和实质性的参与，挑战在于教与学思维模式、工作模式的深刻转变，必须要通过管理模式、教学模式、学习模式、服务模式和沟通模式的全方位转变，实现由传统教学方式到互联网方式的过渡，构建互联网方式下新的信息化教学模式。
一、“互联网+”时代教学模式的转变
互联网特别是移动互联技术的发展和广泛应用为教育现代化提供了新的技术手段，正前所未有地改变着人们的学习方式、方法和习惯，必将引发传统高等教育模式的深刻变革。信息技术为知识获取、知识传播方式带来了深刻的变化。如10年前的一节名师课、优质课、精品课，局限在某所大学某个教室某个时刻，限于技术的原因，难以分享和传播;今天全球优秀的经典课程、名师教学，以视频的方式向全球、全国传播，让更多的学生可以在网上开展学习，还可以网上提交作业、与教师互动答疑、与同学讨论。在课后，学生可以从网上复习温习教师所讲的内容，并可以从慕课平台上学习其他优秀教师的讲解，还可以从互联网上找到大量的学习研究资料。学习渠道的多样化和便捷性，对教师当前的教学正构成新的挑战。对教师而言，教授某门课程面临着竞争和压力，必须从教学内容、教学方式方法、教学质量上下工夫，主动适应这种挑战;对学生而言，可以自由选择最优秀的教师讲授同类课程，获取知识。今天大学的课堂，正在从最初“一支粉笔、三尺讲台”的传统课堂过渡到“几块大屏、APP”的网络课堂。在这个过程中，课堂教学模式和学习方式都发生了巨大的变化，称之为信息化教学模式。简言之，信息化教学模式下，“教师注重引导、讲授与讨论结合，为学生提供更加灵活、个性化的学习机会，教师注重阶段性考察知识掌握的程度，促进教师提升教学质量”。
不管是信息化教学模式，还是传统教学模式，提升教学质量是根本。课堂教学是人才培养的主战场，提升本科人才培养质量，应该首先从课堂教学质量抓起。当今时代，从小学到大学阶段的学生都是数字化时代的“新生代”，很多学生从小接触计算机、互联网，信息素养和信息技术应用能力普遍较强。在今天的大学时代，人手一部智能手机成为潮流，人人时时处处连接到互联网，信息爆炸式增长，学生受到碎片信息，甚至无用信息的 “视觉冲击”，传统的大学课堂不可避免地受到冲击和影响;在这种现实情况下，如何把手机带来的注意力分散等负面影响降到最低，从而发挥参与课堂教学的积极影响，也是当前课堂教学改革的最大挑战。
信息化教学模式应该注重构建信息化教学生态体系，而不是进行简单的“碎片化”应用。构建信息化教学生态体系，应该全方位多角度研究认知信息化教学的规律、方式、方法、手段、教学质量评价，充分运用大数据对教学过程、教学质量评价、监督等进行诊断分析，着实提升人才培养质量。以互联网、大数据、人工智能为代表的现代信息技术将引领教育理念和教育模式创新，发挥在教育改革和发展中的支撑与引领作用，全面提升教学质量和人才培养体系。
二、高校教学管理信息化建设框架
为支撑高校构建一个良好的信息化教学生态系统，真正促进信息技术与教育教学深度融合，促进信息技术提升人才培养质量，重点需要了解信息化教学生态系统构建的支撑面，切实形成推进高校教学信息化建设工作的抓手，并行之有效。本文认为需要从以下几个方面着手建设，如图1所示。
1.教学环境信息化
（1）智慧教室
教学环境信息化主要是跟上时代步伐，用现代教育理念打造学习空间。当前各大学教室正在从多媒体教室向智慧教室建设转变。近两年来，各高校大力加强教学与学术场所的信息化环境建设，适度建设了一定规模数量的智慧教室，主要以互动型、研讨型智慧教室为主，打造了一批信息化教学环境。智慧教室的排课安排，应有的放矢，分类安排。有些课程适合在智慧教室进行，如大学公共英语等视听类教学课程;有些课程如数学分析，适合在黑板上板书进行教学。将适合于信息化教学的课程安排在智慧教室进行。
（2）AI+VR/AR实验室
2015年起，教育部设立的国家级虚拟仿真实验教学中心，是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，更是实验教学的发展方向，重点是建设信息化实验教学资源。依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，学生在虚拟环境中开展实验，达到所要求的认知与实践教学效果。2018年教育部主导各高等学校申报的国家虚拟仿真实验教学项目，是推进现代信息技术融入实验教学项目、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。 当前国家重视虚拟仿真实验教学中心和虚拟仿真实验项目建设，是信息化教学实验室建设的重要抓手。虚拟仿真实验教学实验室和项目主要以人工智能技术、虚拟现实技术和虚拟现实增强技术为支撑，打造有特色的实验教学空间和实验项目，提升实践教学质量。
（3）研讨学习空间
建设一批可供讨论与协作的学习共享空间，可容纳10～15人不等，配备音视频软硬件，支持师生自主开展讨论、协作与研究。当前高校研究生设置有10～20人规模的专业实验室，相对本科学生而言，主要自习空间在教室和图书馆，非常缺乏开放式自主研讨与写作学习空间。这也是高校信息化教学环境构造的“短板”。未来信息化教学将得以深入开展和推广，本科学生自发组织研讨、学习和交流越来越成为一种新的学习方式，可以开展小组研讨、汇报交流等活动，高校应在物理空间上着重打造一批供本科学生使用的开放式研讨学习空间。
2.教学资源信息化
教学资源信息化主要是课程教学资源的设计、制作与开发。一直以来，高校教学资源设计、制作和开发重要抓手是推进精品课程建设，促进网络教学平台建设与应用。各高校应大力实施优质数字课程资源建设工程，鼓励承担本科教学的教师投入精力自主开发课程教学资源，包括课程全过程录像视频、教学PPT、教学仿真演示动画、视频等，全面向本科学生开放。针对本科生课程，对所有纳入教学计划的课程，应大力加强数字化建设工作，鼓励教师将课程基本信息、课程简介、教学大纲、教学课件、实验项目、辅助软件、讲授视频等放到网络教学平台上。
教学资源的开发是一件十分费时费力的工作，也需要教师具有一定的信息技术制作能力。学校应出台一定的政策和投入经费支持教师开展精品教学资源数字化原创开发。近年来，很多高校建成了统一的在线学习平台，很多课程提供在线数字学习资源，多门课程建成优质在线教学资源，在线学习成为一种重要的学习方式。一些大的慕课平台、企业与部分高校合作创作了大量精品教学资源，促进了教学资源共享，学校可以购置与引进并举，全方位加强教学资源信息化建设工作。
3.教学过程信息化
教学过程信息化是指引导教师在课堂教学中使用信息化平台开展教学。今天很多高校，信息化教学方式基本全面普及，并且不断推陈出新。慕课、翻转课堂、混合式教学模式将变革日常教学方式和学习方式。在常规課堂中鼓励教师广泛应用多种信息化教学模式，实现信息技术支撑的混合式教学（例如SPOC——小规模私有在线课程等形式）等信息化教学方式。围绕运用信息技术环境下的新型教学模式，鼓励教师在教学中充分应用优质数字资源与信息技术;在教学过程中用好平台和工具并发挥作用。
（1）慕课平台
学校重视在线精品课程建设，建设一定数量的慕课课程，是教学改革的重要抓手。各高校十分重视统一在线学习平台建设，主要包括校内精品课程、视频核心课程、MOOC、SPOC等课程平台，实现教学过程信息化。
（2）翻转课堂
翻转课堂教学模式，是指学生在课前自主完成知识的学习，而课堂变成了教师学生之间、学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。当前鼓励部分教师尝试开展翻转课堂教学，提升学生在课前自主学习的能力，对学生学习过程进行了“重构”，教师应加强对学生学习效果的检测，巩固和提升教学质量。
（3）智慧教学工具
超星泛雅、蓝墨、雨课堂等是近年来推出的智慧教学工具，受到教师和学生的欢迎。可以将信息技术手段融入到PowerPoint和微信，在课外预习与课堂教学间建立沟通桥梁，让课堂互动永不下线。教师可以将带有慕课视频、习题、语音的课前预习课件推送到学生手机，师生沟通及时反馈;课堂上实时答题、讨论、问卷、弹幕、头脑风暴等互动功能，为传统课堂教学师生互动提供了完美的解决方案。科学地覆盖了课前、课中、课后的每一个教学环节，为师生提供完整立体的数据支持，个性化报表、自动任务提醒，让教与学更明了。
4.教学管理信息化
一流的本科，必定有一流的教学管理与服务。教学管理应实现全过程信息化，建成一体化的教务管理与服务信息平台，而非单个的教务管理系统。教务管理系统作为学校第一大核心系统，承载着本科人才培养计划实施的全过程信息化管理，必须予以高度重视，规划好、建设好和使用好。针对本科人才培养计划的易变动性特点，教务管理服务信息平台要在架构上更柔性，增强平台的自适应性。
教务处、学生工作处、各学院等部门一起针对人才培养计划实施过程的业务流程进行梳理、优化、再造和评估，覆盖人才培养全过程，在流程优化上做减法，把面向教师与学生的流程进行精简设计，以大服务和微服务的灵活性进行展现，让师生充分感受到教务管理服务信息平台具有极致的体验感和易用性;教务管理服务信息平台应设置有强大的BPM内置引擎，灵活配置适用于教学和教务管理的流程，能进行精细化、精准化的流程控制，能够实现透明化的管理与服务。平台应聚焦教学管理业务（培养方案、排课管理、学分制及选课管理、成绩管理、考务管理等）、教学质量管理、教学评价管理等核心功能，特别是教学质量监督管理、教学评价过程的大数据管理;充分利用大数据分析技术，挖掘教学过程中的数据，设计本科学生学业预警分析功能，为学生学业过程提供决策分析和警示。教务管理与服务信息平台还应在安全性设计上进行严格设计与开发，确保成绩管理等数据的安全。
5.教学能力信息化
教师教学能力信息化是教师信息素养提升的重要组成部分，是对教师进行信息时代新的信息技术应用能力的培训与提升，使教师具有驾驭和适应新的信息化教学模式的能力。教师具有较高的信息化教学能力，也是一名现代教师的重要软实力。今天信息技术日新月异，教师教学能力的培训与提高显得尤为迫切，各高校应在“教师教学信息化能力提升”方面加大力度。针对教学信息素养提升方面，围绕“教育教学理念”、“信息化教学设计”、“多媒体课件设计与制作”、“数字化教学资源的获取与处理”、“网络教学与移动学习”、“智慧教学工具应用”等六大主题，邀请相关名师和专业人员进行系列讲座、课程、实操培训。对于参加信息化教学能力培训的教师，应在职称评定、继续教育学分等方面给予认定。在培训教师的同时，应注重提升学生的信息素养，完善计算机公共课程教学计划，更新教学内容，将提升学生信息素养、信息化学习能力方面的内容纳入其中。 6.信息化教学方法与教学改革研究
近年来，教学信息化出现了很多新的理论和方法，基于现代信息技术的信息化教学方法层出不穷，智慧学习的一系列新理论、新方法，学校教务处与全体教师都应加强这方面知识与方法的学习。信息化教学需要广大教师更新教学理念，有效地将信息技术运用到自己的教学过程中。学校应该出台相关激励政策，支持教师大力开展关于信息化教学的教学改革研究项目，提升教师信息化教学的素养和能力，从而提高教学水平和人才培养质量。通过对部分省市和国家教学成果奖的标题进行统计分析，关于互联网、信息技术、人工智能、大数据等话题的教学成果奖近年来越来越多，也从侧面反映出信息技术与教学改革结合得越来越紧密。
教育部《教育信息化2.0行动计划》明确提出构建智慧学习支持环境。加强智慧学习的理论研究与顶层设计，推进技术开发与实践应用，提高人才培养质量。大力推进智能教育，开展以学习者为中心的智能化教学支持环境建设，推动人工智能在教学、管理等方面的全流程应用，利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，探索泛在、灵活、智能的教育教学新环境建设与应用模式。说明高校结合自身情况，开展智慧学习等先进信息化教学改革研究极其重要，信息化教学改革要以增强知识传授、能力培养和素质提升的效率和效果为重点，以国家精品在线开放课程、示范性虚拟仿真实验教学项目等建设为载体，加强大容量智能教学资源建设，加快建设在线智能教室、智能实验室、虚拟工厂（医院）等智能学习空间，积极探索基于区块链、大数据等新技术的智能学习效果记录、转移、交换、认证等有效方式，形成泛在化、智能化学习体系，推进信息技术和智能技术深度融入教育教学全过程，进而提高人才培养质量。
7.教学信息化工作体系
教学信息化作为学校信息化工作最重要、最核心的任务，是“立德树人、人才培养”的重要抓手。教学信息化应该作为一项系统性工程予以推进，做好顶层设计，构建教学信息化工作体系。教学信息化工作体系以教务处作为主导部门，各学院、招生部门、就业部门、学生工作部门、现代教育技术中心、信息中心等多个部门参与，形成“制度规范、条块协同、技术支撑、服务保障”等有效的工作体系，全方位予以协同推进。
（1）制度与激励政策
制度是组织的运行规则，通过建立完善信息化教学系列管理制度，明确教务部门、教学院系、教师、其他辅助部门的职责、权利，是推进信息化教学的制度保障。除了常规性管理制度，学校还应构建一系列信息化教学激励政策，作为信息化教学改革的重要支撑。如在线开放课程建设管理办法、本科专业核心课程信息化资源建设管理办法、教师信息化教学能力提升及激励实施办法等等，出台一系列激励政策鼓励教师投入信息化教学改革实践。
（2）条块协同机制
信息化教学改革要明确决策、管理和责任。教务处作为牵头部门，需要学校其他各个部门的通力配合，信息化教学改革才能形成合力、落到实处，形成全过程培养的一体化教学信息工作体系。
三、结论
信息化教学是顺应新时代人才培养的重要趋势和潮流，是着力建设高水平教学体系，提升专业建设水平，建设面向未来、适应需求、引领发展、理念先进、保障有力的一流专业的重要举措。国家鼓励积极开展信息化教学，加强教学条件建设，实施智慧教室建设计划，促进信息技术与教育教学融合，提升课堂教学效果。加强优质课程建设，推進精品课程建设，加强课程质量建设，促进教师加大课程建设投入，提升课堂教学水平。制定加强高校在线开放课程建设与共享实施意见，不断创新校内、校际在线开放课程共享与应用模式。这些都是近年来高校教学信息化建设的热点与重点。本文从全校如何推进教学信息化建设的角度，给出了一个参考性的教学信息化工作框架，提出“5+2”教学信息化建设框架，即以教学环境信息化、教学资源信息化、教学过程信息化、教学管理信息化、教学能力信息化等五个方面为重要抓手，并推进“信息化教学方法与教学改革研究”和“教学信息化工作体系”作为两个重要支撑的工作框架，为高校教务部门和信息中心提供借鉴与参考。
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（编辑：王天鹏）
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