高職院校智能化課堂教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)研究

王云良　湯慧芹　顧衛(wèi)杰

摘 要：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對傳統(tǒng)的高職課堂教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)進行了改進。將各種信息如射頻識別（RFID）、視頻監(jiān)控、手機終端等綜合起來形成一個智能化課堂監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)軟件采用Oracle作為數(shù)據(jù)庫管理工具，采用B/S模式?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)對于提高教學質(zhì)量，構(gòu)建教學質(zhì)量保障體系具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：智能化課堂；教學質(zhì)量；監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：P393 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）這一概念最早由麻省理工學院的Ashton教授于1991提出，并于1999年給出了物聯(lián)網(wǎng)的定義[1]。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮[2]。2009年，溫家寶提出“感知中國”的概念，將物聯(lián)網(wǎng)列為國家五大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。目前，物聯(lián)網(wǎng)以先進的技術(shù)為支撐，將應(yīng)用的觸角延伸到社會發(fā)展的各個領(lǐng)域[3-5]。高職課堂在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，也朝著智能化方向發(fā)展，其中教學質(zhì)量保障體系的智能化是智能化課堂中的一個必備環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的教學質(zhì)量保障體系存在著一系列的缺點，如監(jiān)控與評估范圍不夠全面、對教學監(jiān)控與評估反饋信息反應(yīng)速度慢等[6，7]。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于智慧校園的建設(shè)中[8]，但是對于教學質(zhì)量保障體系的研究則較少。本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了高職智能化課堂中的教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠及時地反饋教學信息，有助于提高教學質(zhì)量。

2 物聯(lián)網(wǎng)及教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)（Iots and the teaching

quality monitoring System）

國際電信聯(lián)盟（International Telecommunication Union，ITU）對物聯(lián)網(wǎng)的定義為：物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物到物、人到物和人到人的互連。物聯(lián)網(wǎng)的核心是實現(xiàn)物體之間的互連，從而能夠?qū)崿F(xiàn)物體與物體之間的信息交換和通信。物體信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行暮罂蓪崿F(xiàn)各種信息服務(wù)和應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要有：（1）傳感技術(shù)。傳感技術(shù)是計算機應(yīng)用中的重要技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)中更顯得尤為重要。物聯(lián)網(wǎng)需要依靠傳感技術(shù)進行采集并且將采集到的信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號進行傳輸。也就是說傳感技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最前端的感覺細胞，將收集到的信息傳遞給大腦進行分析，然后再處理大腦反饋的信息。（2）射頻識別（RFID）標簽。RFID標簽也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。RFID技術(shù)就是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或者光學接觸。也就是說物聯(lián)網(wǎng)將傳感器作為感知設(shè)備，將RFID標簽作為被識別的電子標識。這樣就可以組成一套完整的感知與識別系統(tǒng)。（3）嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是綜合了計算機硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端產(chǎn)品隨處可見，小到隨身MP3大到飛機衛(wèi)星都可以看到嵌入式技術(shù)的影子。

教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)是保證教學質(zhì)量、提高教學效果的重要措施。但是，傳統(tǒng)的教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)忽視了全員參與的意識，僅由院系的領(lǐng)導(dǎo)從管理的角度出發(fā)，忽視了教學質(zhì)量監(jiān)控的本質(zhì)。學生評教是教學質(zhì)量監(jiān)控中重要的信息來源，具有較高的參考價值，然而，傳統(tǒng)的教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)僅在學期末才組織學生參與評教。不能夠動態(tài)地反映教學過程中出現(xiàn)的問題。在智能化課堂中，學生可以將學習的效果實時地進行反饋，同時教師可以通過終端、視頻監(jiān)控等設(shè)備實時了解學生的學習狀態(tài)，每堂課結(jié)束后，都會形成一個課堂教學效果分析表，因此在信息化的今天，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)到教學質(zhì)量的監(jiān)控系統(tǒng)中，則顯得尤為必要。

3 智能化課堂中教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計（The

design of teaching quality monitoring system in

intelligent classroom）

3.1 硬件建設(shè)方案

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的教學質(zhì)量保障系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

Fig.1 The network structure of teaching quality

assurance system based on Iots

物聯(lián)網(wǎng)的感知層即數(shù)據(jù)的采集，主要有讀寫器、RFID、手機終端、計算機終端。學生的信息可以通過RFID卡來實現(xiàn)存儲，學生通過刷卡識別將信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳到系統(tǒng)中，日常的考勤工作同樣也可以通過RFID技術(shù)完成，這樣就可以避免傳統(tǒng)教學管理過程中繁瑣的點名等環(huán)節(jié)。

課程教學過程中，學校領(lǐng)導(dǎo)或督導(dǎo)人員，可以通過遠程的監(jiān)控系統(tǒng)直接完成聽課、檢查等工作。課程結(jié)束后，學生可以及時地給教師的上課質(zhì)量進行評價。與傳統(tǒng)的教學保障體系相比，基于物聯(lián)網(wǎng)的教學質(zhì)量保障體系省時省力，而且可以真實的反映教學情況。改變了原來的一學期進行一次評教的弊端。

3.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計及其功能簡介

系統(tǒng)軟件采用Oracle作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)工具的后臺，采用Java開發(fā)工具軟件作為數(shù)據(jù)操作的前臺，是用戶和計算機交流的人-機接口管理軟件。系統(tǒng)實現(xiàn)在PC平臺下編程實現(xiàn)各功能模塊的設(shè)計。結(jié)構(gòu)上采用B/S結(jié)構(gòu)，軟件系統(tǒng)具有良好的性能、易用性和人機交互能力。按照教學質(zhì)量保障體系中教學監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)，設(shè)計了如圖2所示的結(jié)構(gòu)圖。

圖2 教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

Fig.2 The block diagram of teaching quality

monitoring system

從圖中可以看出，教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)包括目標的確定，各主要教學環(huán)節(jié)質(zhì)量標準建立、信息的收集、評估、信息反饋、調(diào)控環(huán)節(jié)。主要分為信息收集模塊、教學評價模塊、信息反饋模塊。

（1）信息收集模塊

用戶以不同的身份登錄后則具有不同的權(quán)限。比如教學聽課模塊，聽課者可以通過網(wǎng)絡(luò)實時進行聽課；教學檢查模塊，教務(wù)處、系部檢查人員可以完成對課堂的檢查環(huán)節(jié)；督導(dǎo)檢查模塊，督導(dǎo)可以對教學過程進行檢查、評價；學生評教模塊中，學生可以反饋教學過程中知識的掌握情況等問題。

（2）教學評價模塊

該模塊分為單位評估、專業(yè)評估、課程評估、教師評學等模塊。在教學過程中，基本的教學資源、教學資料、課程反饋等信息能實現(xiàn)實時采集，這樣在各類評估過程中，無需再準備評估材料，運用一定的數(shù)學算法對其進行加權(quán)平均，并通過質(zhì)量標準配套的評價表給出相關(guān)課程評價。

（3）信息反饋模塊

每月召開一次到兩次教學例會，通過教學例會及時反饋教學中的信息，解決教學中存在的問題。學院可以定期發(fā)布教學信息在學校的網(wǎng)站上，反映教學動態(tài)，通報教學情況。督導(dǎo)人員在聽課后應(yīng)及時和任課教師溝通，反饋意見，改進教學。對家長或?qū)W生反應(yīng)較大或教學存在問題的教師，領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)進行個別談話，做好思想工作，確定幫扶教師進行指導(dǎo)，并限期改正。學院通過學生測評、師生交流會、畢業(yè)生信息反饋等及時了解并解決教學問題。

本文的重點則是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的教學質(zhì)量保障系統(tǒng)實時性差，通常需要一個月甚至一個學期才能將信息收集和反饋。而基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r地收集和反饋信息，更好實現(xiàn)對教學質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)控，促進教學質(zhì)量提高。

4 結(jié)論（Conclusion）

教學質(zhì)量是學校的生命線和發(fā)展之基，教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)是保證教學質(zhì)量和提高教學效果的重要措施。本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了智能化的教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。從設(shè)計教學過程開始就充分考慮質(zhì)量保障目標、方法和措施。在教學實施的每個環(huán)節(jié)中動態(tài)地進行質(zhì)量跟蹤和監(jiān)控，通過快速地反饋來提高教學質(zhì)量，確保教學目標的實現(xiàn)，進一步完善了教學質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。當然，教學質(zhì)量保障體系是一個龐大繁雜的系統(tǒng)工程，需要制定一系列系統(tǒng)來完善，有待于進一步地研究。

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作者簡介：

王云良（1968-），男，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用.

湯慧芹（1971-），女，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：高職教育教學管理.

顧衛(wèi)杰（1980-），男，碩士，講師.研究領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用.