[发明专利]一种闭环在线教学系统

说明书

本发明涉及一种闭环在线教学系统。该系统包括在线教学和视频教学两种教学模式。所述闭环在线教学系统包括：云端视频教学模块、学习状态监控模块、作业考试测评模块、云控制实验模块和三闭环云端评价模块。本发明提供的闭环在线教学系统，将学生状态、实验过程评价引入教学过程，从短期、中期和长期三个层次对学生的学习过程进行评价，以解决现有在线教学课堂管控难、学习效果反馈慢、实验实践无法进行等问题，达到线上授课与线下授课实质等效。

技术领域

本发明涉及在线教育领域，特别是涉及一种闭环在线教学系统。

背景技术

随着信息化技术的发展，依托大规模开放课程平台的线上教学不断推广。线上、线下混合式教学模式既深度适应网络时代大学生碎片化的信息吸收方式，又能充分发挥传统课堂的场景依赖、师生交流互动的“沉浸式”教学的优点。然而，在以“新冠”病毒为代表的传染病疫情等突发公共事件期间，学生无法到校学习，混合式教学无法落实线下教学的关键一环。由于互联网的隔离，不得不形成整个教学过程缺乏课堂交流的教学困境，使教师对于实际的教学效果的准确评估造成一定困难。另一方面，由于空间隔离，大部分依赖硬件设备的实验课程难以开展。

线上教学学生、教师、实验设备三分离，造成各个教学环节和教学评价体系具有时空隔离性，教学效果无法管控，从而很难实现线上课程对学生培养与线下授课实质等效。依托于传统线上开放课程平台进行在线教学存在以下几方面局限性：一、学生监管难度加大，难以进行统一学生管理，线上授课掩盖被动学习学生死角，教师难以对其精准扶助；二、缺乏有效教学效果反馈机制，课堂反馈无法避免“大时滞”甚至“开环”，教师为了保证学生学习效果，通常设计很多作业和测试，学生作业负担明显增加；三、线上仿真实验平台无法实质等效线下实验课程对学生能力的培养。

发明内容

本发明的目的是提供一种闭环在线教学系统，以解决现有在线教学课堂管控难、学习效果反馈慢、实验实践无法进行等问题，达到线上授课与线下授课的实质等效。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种闭环在线教学系统，包括在线教学和视频教学两种教学模式；所述闭环在线教学系统包括：

云端视频教学模块，用于存储和播放教学视频；所述教学视频包括：教师上传的教学视频和/或教师进行在线教学的视频；

学习状态监控模块，与所述云端视频教学模块连接，用于采用人工智能算法实时检测学生的学习状态；所述学习状态包括：兴奋状态、疲劳状态、走神状态和离开状态；

作业考试测评模块，与所述云端视频教学模块连接，用于上传、存储学习作业和考试内容，并给出学生上传的学习作业或考试内容的评分，确定学生的学习成果；所述学习作业包括：教师依据教学内容生成的待完成作业和学生完成后提交的作业；所述考试内容包括：教师生成的考试试卷和学生完成的试卷答复内容；

云控制实验模块，与所述云端视频教学模块连接，用于学生进行远程实验，并根据学生的实验操作给出实验结果；所述实验结果包括实验评分；

三闭环云端评价模块，分别与所述云端视频教学模块、所述学习状态监控模块、所述作业考试测评模块和所述云控制实验模块连接，用于对学生的学习状态、学习成果和实验结果进行综合评价。

优选的，当所述闭环在线教学系统采用视频教学模式时，所述云端视频教学模块包括：

课程信息创建单元，用于教师创建课程信息并上传与所述课程信息相对应的教学视频；

教学过程控制单元，与所述学习状态监控模块连接，用于根据所述学生的在线学习状态确定所述教学视频的播放时间节点。

优选的，当所述闭环在线教学系统采用在线教学模式时，所述云端视频教学模块包括：