云平台下的智慧学习系统设计与应用

　　摘要：云计算、人工智能等高科技互联网技术被广泛运用于教育行业，越来越多的高校和教育机构在教育体系都接入了基于云平台的互联网学习系统，校园学习的智能化应用以及智慧学习系统的建立和实施已经成为影响教学质量和培养人才的一个重要的因素。

　　2008年IBM创造性地提出了“智慧地球”的全新战略格局，该战略目标是基于互联网、人工智能和云计算平台等高科技的强大功能，对全球科技、资源、技术等领域进行全方位的互动和整合。在全球信息化大爆炸和大数据广泛运用的时代背景下，这一战略对整个人类社会的发展都将产生深远影响和积极的推动作用。而智慧教育作为这一领域的重要分支，也越来越被大众接受和了解，各国政府、教育机构、IT行业等也开始加大在智慧教育领域的投入、研究和实践，为智慧教育的蓬勃发展和实践建设提供了便利的条件和快速发展的空间。智慧教育的飞速发展也对传统教育体系和学习系统产生了很大的冲击，如何优化校园智能教育和学习系统，提升整体教学质量和学习效率，已经成为当代教育的一个重要课题和长远发展战略目标。

　　1.基于云平台的智慧学习系统的定义

　　智慧学习系统是基于互联网、云计算、人工智能技术等先进科学技术，融合了智能信息技术、学习资源和学习环境的一种新型的学习模式。它是继远程教学、数字教学、移动教学、泛在教学之后的第五次教育信息化浪潮，是人工智能、云技术平台、互联网科技在教育领域综合运用的产物。智慧学习是一种以人文本的学习方式，它是支持和促进人在信息时代个性发展、特色发展、全面发展、终生发展、内驱发展、创新发展的学习，是伴随着思想激荡、智慧碰撞的学习，是为了促进与服务社会发展的学习。智慧学习的最终目的是让教师能够提供提供更加高效的教学方法，让学习者能够获得更加全面的个性化学习服务和体验，让智能化、智慧化的教与学更加有机地融合，从而为社会培养更多的具备良好的品德素养、价值取向、动手实践能力、创新思维能力的潜在综合性人才。

　　2.云平台下智慧学习系统的特点

　　2.1系统学习的全面性

　　智慧学习系统基于互联网技术，融合了人工智能、物联网、AR科技、5G技术等一系列先进的技术和科技，通过对学习者的学习环境、个人信息、教学资源等各方面的信息进行全方位搜集和整理，并对该信息进行智能化、智慧化的系统处理，从而为学习者提供更合理，更科学的的学习环境、学习方法和学习服务。它是一个更加全面、系统和智能化的学习方式，能够让学习者在学习过程中，对所学知识有一个更加全面、系统的深度认知，从而提升自身的学习质量和学习兴趣。

　　2.2针对不同学习者的个性化服务

　　由于家庭条件、个人素质、社会环境等各方面因素的影响，每个学生的学习能力、认知能力都是不一样的，这也造成了每个学生之间的学习环境、学习方法、学习资源等都存在很大的差异，给学生学习和教师的教育活动都带来了很大的影响。智慧学习一个很重要的特点就是因材施教，它能够针对不同学生的具体情况利用人工智能技术进行智慧化分析，并对学生学习过程中的变化采取一系列的互动和解决方案，从而制定符合学生学习发展的个性化学习服务和方法，达到更精准、个性化地提供学习服务的目的。

　　2.3教学者和学习者以及不同学习者之间的互动性

　　智慧学习系统基于人工分析和智慧个性化服务，能够针对各个学生不同的学习状况，通过老师与学生、学生与学生之间一对一的互动和交流，为老师的教学和学生的学习服务提供更加有利的互动交流平台，形成一个协同式的学习环境，从而提升学生的学习质量和老师的教学效率。

　　2.4智慧学习系统的自适应性

　　智慧学习系统通过云计算平台和大数据等先进科技，深入系统地全面挖掘和搜集各种与教学相关的具体信息，根据各个子系统和功能模块对学习者学习习惯、学习风格、学习特征等各方面信息的搜集和整理，并通过各项技术对所采集的信息进行分析、分类、规划，从而自主制定合理的教学规划，并为老师和学生推荐最适合的教学内容，真正让学习者学以致用。

　　3.云平台下智慧学习系统的设计和应用

　　3.1智慧学习系统模型构架设计

　　3.1.1一体化接入和管理

　　智慧学习系统基于大数据的集成式管理和信息汇总，将院校、教师、学生的总体信息和分类信息进行融合并统一接入智慧学习系统，同时允许三方在授权范围内能够实施智能化的智慧系统学习，并在各自独立的领域范围内实现各自的工作内容的学习和工作职能的履行，实现资源和服务的合理化使用和管理。

　　3.1.2云平台信息化处理分析

　　智慧学习系统融合云计算机的大数据信息，利用云计算系统的软硬件设施加以配合，对教学过程中产生的教学资源、学习内容、人员信息、院校信息等庞大的数据进行统一的安全存储、及时演算、实时调度，并通过云计算平台高效稳定的强大功能，实现教学资源的全面化信息处理和分析。

　　3.1.3人工智能的智慧化应用

　　智慧学习系统基于人工智能的智慧化应用是整个系统设计架构中最为核心的部分，它主要包括情景感知、智慧录播、资源共享、学习测评、学习规划5个子系统。通过智慧化智能化的采集大数据信息，配合云计算平台的强大功能将各类资源综合分析并加以利用，实现系统信息搜集、分析、测评、推荐、规划的一体化服务，达到最佳的教学一体化结合。

　　3.2云平台下智慧学习系统的功能模块设计

　　3.2.1情景感知子系统

　　情景感知子系统主要是从信息的采集角度出发，从信息的察觉、输入、处理、理解4个方面对学习者的学习状态、学习兴趣、学习特征等各方面进行细致化分组、归类，导向性的为学习者提供全套个性化的学习帮助和服务，提升学习者的学习兴趣和积极性，从而达到过程结果双向性的学习效果。

　　3.2.2智能化录播子系统

　　智能化录播子系统主要是通过云计算、人工智能等技术对智慧课堂的教学内容进行录制，将课堂理论知识进行碎片化处理，并利用互联网云端技术把所录制的课堂内容传送到教师、学生终端，学生和教师能够对教学内容进行实时查阅，并通过积极的互动和视频重播功能实现智慧血刺系统的自动化教学。

　　3.2.3教学资源共享子系统

　　资源共享子系统主要是将教师的教学课件、学生的学习视频录播等内容上传到云端并进行数据存储，并提供搜索和下载观看的功能，以供其他平台系统对满足自身需求的教学资源进行观看和下载，同时也可以对其他教学资源、公共资源进行同步的下载和处理，并通过点评、互动的方式实现教学资源的共享和交流。

　　3.2.4教学质量测评子系统

　　每个学生的学习能力、理解能力、接受能力都是参差不齐的，对知识点的掌握程度以及学习进度也是有着很大的差别，教学质量测评系统可以根据情景感知子系统所搜集的各项信息，针对不同学生的学习特征、学习状态对学生在某个知识点学习情况给出初步的测评结果，并反馈给老师和学生。老师根据测评系统反馈的的结果，针对学生的学习结果和学习情况制定合理的教学计划和策略，从而提高教学时效性和教学质量。学生也可以根据系统反馈的测评信息，了解自己的学习情况，认清自己在学习过程中的不足之处，激发学生学习的动力。

　　3.2.5学习知识点规划子系统

　　学习知识点规划子系统是智慧学习系统模块中一个很重要的版块，在实际的教学实践过程中，不乏在某一领域经验丰富的专家学者，他们拥有多年积累下来的教学经验，而该系统主要是搜集和整理这些丰富的教学经验，运用先进的技术和平台加以利用，从而达到对现有教学内容的辅助效果。学习知识点规划子系统通过将科学图谱等方式将这些知识点进行划分、梳理、归类并进行数据化的处理，系统通过对这些数据处理后的结果进行整体的教学内容和知识点的整体规划，以供教师和学生学习。

　　3.3智慧学习系统应用

　　3.3.1智能化、智慧化教学环境的搭建

　　教育机构要根据自身的教学特点和教学情况为智慧学习系统的全面实行创造适合的教学分为，搭建合理的教学环境，对自身的软硬件设备进行不断的提升和升级，从根本上为智慧会学习系统的实行创造有利的条件。

　　3.3.2加强和社会、企业的多方合作

　　智慧学习系统依托于互联网、人工智能技术、5G通信、云计算平台，它的设计和应用涉及很多科学领域和不同企业，高校、高职院校、培训机构、企业培训等各方在应用智慧学习系统的同时，要加强同各个领域及社会的广泛合作、协同发展，实现智能学习系统的全面化快速发展。

　　4.结语

　　智慧学习是教育信息化发展的产物，是智能化时代进程的必然趋势，智慧学习系统是集大数据、云计算平台、人工智能科技、互联网等先进技术于一身的先进的系统，它以人为本，以学习者为中心，通过各项功能的有机结合，为学习者提供全面有效的学习需求，是未来教育发展的一个重要的工具，对国家、社会、学校、社会构建良好的学习环境和多家教育产业的发展也有着积极有利的推动作用。

　　（作者单位：山东理工职业学院）