[發明專利]一種閉環在線教學系統

在審

• 申請號: 202010823440.2
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111798710A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 李怡然;夏元清;張金會;孫中奇;翟弟華;戴荔;劉坤;閆莉萍;詹玉峰;鄒偉東;郭澤華;崔冰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G09B5/08
• 分類號: G09B5/08;G09B5/02;G09B7/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張夢澤

本發明涉及一種閉環在線教學系統。該系統包括在線教學和視頻教學兩種教學模式。所述閉環在線教學系統包括：云端視頻教學模塊、學習狀態監控模塊、作業考試測評模塊、云控制實驗模塊和三閉環云端評價模塊。本發明提供的閉環在線教學系統，將學生狀態、實驗過程評價引入教學過程，從短期、中期和長期三個層次對學生的學習過程進行評價，以解決現有在線教學課堂管控難、學習效果反饋慢、實驗實踐無法進行等問題，達到線上授課與線下授課實質等效。

技術領域

本發明涉及在線教育領域，特別是涉及一種閉環在線教學系統。

背景技術

隨著信息化技術的發展，依托大規模開放課程平臺的線上教學不斷推廣。線上、線下混合式教學模式既深度適應網絡時代大學生碎片化的信息吸收方式，又能充分發揮傳統課堂的場景依賴、師生交流互動的“沉浸式”教學的優點。然而，在以“新冠”病毒為代表的傳染病疫情等突發公共事件期間，學生無法到校學習，混合式教學無法落實線下教學的關鍵一環。由于互聯網的隔離，不得不形成整個教學過程缺乏課堂交流的教學困境，使教師對于實際的教學效果的準確評估造成一定困難。另一方面，由于空間隔離，大部分依賴硬件設備的實驗課程難以開展。

線上教學學生、教師、實驗設備三分離，造成各個教學環節和教學評價體系具有時空隔離性，教學效果無法管控，從而很難實現線上課程對學生培養與線下授課實質等效。依托于傳統線上開放課程平臺進行在線教學存在以下幾方面局限性：一、學生監管難度加大，難以進行統一學生管理，線上授課掩蓋被動學習學生死角，教師難以對其精準扶助；二、缺乏有效教學效果反饋機制，課堂反饋無法避免“大時滯”甚至“開環”，教師為了保證學生學習效果，通常設計很多作業和測試，學生作業負擔明顯增加；三、線上仿真實驗平臺無法實質等效線下實驗課程對學生能力的培養。

發明內容

本發明的目的是提供一種閉環在線教學系統，以解決現有在線教學課堂管控難、學習效果反饋慢、實驗實踐無法進行等問題，達到線上授課與線下授課的實質等效。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種閉環在線教學系統，包括在線教學和視頻教學兩種教學模式；所述閉環在線教學系統包括：

云端視頻教學模塊，用于存儲和播放教學視頻；所述教學視頻包括：教師上傳的教學視頻和/或教師進行在線教學的視頻；

學習狀態監控模塊，與所述云端視頻教學模塊連接，用于采用人工智能算法實時檢測學生的學習狀態；所述學習狀態包括：興奮狀態、疲勞狀態、走神狀態和離開狀態；

作業考試測評模塊，與所述云端視頻教學模塊連接，用于上傳、存儲學習作業和考試內容，并給出學生上傳的學習作業或考試內容的評分，確定學生的學習成果；所述學習作業包括：教師依據教學內容生成的待完成作業和學生完成后提交的作業；所述考試內容包括：教師生成的考試試卷和學生完成的試卷答復內容；

云控制實驗模塊，與所述云端視頻教學模塊連接，用于學生進行遠程實驗，并根據學生的實驗操作給出實驗結果；所述實驗結果包括實驗評分；

三閉環云端評價模塊，分別與所述云端視頻教學模塊、所述學習狀態監控模塊、所述作業考試測評模塊和所述云控制實驗模塊連接，用于對學生的學習狀態、學習成果和實驗結果進行綜合評價。

優選的，當所述閉環在線教學系統采用視頻教學模式時，所述云端視頻教學模塊包括：

課程信息創建單元，用于教師創建課程信息并上傳與所述課程信息相對應的教學視頻；

教學過程控制單元，與所述學習狀態監控模塊連接，用于根據所述學生的在線學習狀態確定所述教學視頻的播放時間節點。

優選的，當所述閉環在線教學系統采用在線教學模式時，所述云端視頻教學模塊包括：