智慧校园背景下高校计算机专业教学管理信息化改革路径研究

［摘 要］随着物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术的快速发展，智慧校园建设已成为高等教育信息化的新趋势。作为计算机学科人才培养的重要阵地，高校计算机专业迫切需要在智慧校园的背景下深化教学管理信息化改革。文章首先阐述智慧校园的内涵特征与计算机专业教学管理信息化改革的重要性，然后分析当前教学管理信息化存在的问题，最后从实验教学智能化管理、课程内容同步更新、实践教学资源智能调度、教学过程数据分析4个方面提出智慧校园背景下计算机专业教学管理信息化改革的路径。

［关键词］智慧校园；计算机专业；教学管理；信息化改革

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2025.02.073

［中图分类号］G434 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-0194（2025）02-0-03

0" " "引 言

2024年是教育部推动实施教育数字化战略行动的第三年。2024年1月召开的全国教育工作会议明确提出要“强化高等教育龙头作用”“以智能化赋能教育治理”［1］。随着现代信息技术的快速发展和教育教学理念的不断革新，智慧校园通过对教学、科研、管理和校园生活等各类数据的全面感知、智能分析和精准服务，构建智能化、个性化、泛在化的育人环境，变革、创新教学管理服务，已成为高等教育现代化、信息化发展的重要方向。对于高校计算机专业而言，其教学内容和实践环节与前沿技术紧密相关，对智能化水平的要求尤为迫切。实验实训和项目实践等环节需要加强过程管理与数据分析，优化管理流程，创新服务模式，以确保教学管理信息化改革引领智慧校园建设。

1" " "智慧校园的内涵与特征

智慧校园是教育信息化发展的新阶段和新形态，是信息技术与教育教学深度融合的产物和载体。其以物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术为基础，构建了集感知、互联、分析、预测于一体的智能化校园环境［2］。智慧校园的主要特征如下：①全面感知。各类教育主体的行为和状态能够被全面、及时、准确地采集和呈现。②融合共享。各类教育资源能够跨系统、跨平台有机整合，深度共享。③智能适应。基于数据挖掘和行为分析，能够洞察学习者需求，优化教学策略，适应个体差异。④泛在支持。教育教学服务突破时空限制，无处不在、无时不有。未来，智慧校园将进一步通过多元主体协同，打破数据壁垒，形成开放共生的教育生态。

2" " "高校计算机专业教学管理信息化改革的重要性

智慧校园建设为计算机专业教学管理信息化提供了深度的应用场景。在智慧校园环境下，计算机专业的教学内容和教学方式高度依赖信息技术的发展，教学管理信息化改革有助于推动教育内容与技术进步的无缝衔接。通过信息化改革，可以更加灵活、高效地调整教学计划，动态更新课程内容，确保学生始终学习到前沿知识。信息化管理也能更好地支持线上线下混合式教学、实践项目驱动等现代教学模式。智慧校园建设不仅关注教学与管理的现代化，还要求构建数据驱动的决策支持体系，通过深度挖掘和利用教学过程中的数据，学校能够更好地理解学生的学习行为和需求，从而开展更加精准的教学干预和指导，最终提升教学质量。

3" " "高校计算机专业教学管理信息化存在的问题

3.1" "实验教学管理复杂，资源配置智能化水平不足

计算机专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，其管理过程涵盖实验课程设置、实验项目开发、实验环境配置、实验耗材管理、实验教学组织等，流程相对复杂。目前，大多数高校的计算机专业实验教学管理仍以人工方式为主，线上教学管理系统功能单一，实验项目管理缺乏规范的项目研发流程和智能化的项目评审机制，软硬件资源利用率偏低，实验分组、实验指导、实验考核精细化程度不足［3］。例如，网络安全课程中的攻防演练实验需要复杂的网络拓扑配置和多层次的防火墙规则设置，但现有实验管理系统无法支持这种复杂环境的动态配置，教师和学生需要手动开展大量配置工作，不仅增加了实验准备的工作量，还容易出现错误，影响实验效果。此外，计算机专业实验教学还面临着实验内容更新快、实验类型多样化（如验证性、设计性、创新性实验）、学生实践能力差异大的问题，传统的实验教学管理模式难以满足新的教学需求。

3.2" "专业课程更新机制不灵活，课程资源滞后于前沿技术发展

计算机科学领域的技术更新周期较短，新技术、新工具和新方法层出不穷，但现有的课程设置和管理体系中，课程内容更新需要经过高校学术委员会、教学管理部门的审议，更新机制存在滞后和封闭的问题。课程设置与产业需求的契合度不高，课程内容更新周期长，难以快速响应新技术的发展。例如，当前工业界对大数据技术的应用已从Hadoop生态向Spark、Flink等更先进的框架转移，但一些高校的大数据课程仍在讲授过时的MapReduce等模型。课程资源建设相对封闭，持续改进的动力不足，优质资源在院校间共享程度不高，实践课程资源匮乏，案例、项目、实训等实践教学资源生命周期短，更新频率低。

3.3" "教务管理功能单一，编程实验、校外实训的排课调度存在协调问题

“新工科”背景下，计算机专业人才培养更注重学生的个性化发展和跨学科复合型能力，但现有教务系统难以适应这一变化。目前，高校教务管理系统在支撑计算机专业特色化教学组织、个性化培养等方面还存在不足，系统功能相对单一，缺乏智能排课、弹性学制等模块，无法支持灵活多样的教学组织形式，致使存在一些类似实验课频繁调课、实验室资源使用冲突的问题。例如，Java Web开发、移动应用开发等课程目前采用的都是项目驱动教学，项目要求理论教学与上机实验项目交替进行，教务排课系统却难以兼顾跨课程的教学协同，无法有效匹配不同课程的师生教学进度和实验室资源，只能依靠师生之间主动协调。这种情况下，学生可能在尚未充分掌握相关知识点时就进入更高级的项目实践，或在实验过程中无法及时获得指导，影响学习效果。同时，校外实训的排课调度也与企业运营相关，涉及多方协调，现有教务系统也难以全面管理，常在时间安排、学分认定、成绩评定等方面出现衔接问题，削弱了产教协同的育人实效。

3.4" "教学过程数据采集和分析不足，缺乏有效的学情预警与反馈机制

教学过程数据采集分析是智能教学管理的重要环节，但目前高校计算机专业在该方面的探索与实践还不够深入。一是教学数据采集的维度不够全面。编程平台记录的代码提交、调试、运行等过程数据，学习讨论区发帖、资源浏览等行为数据完全可以收集起来，从中了解学生的编程思维发展和知识掌握情况，但相关日志多数都在学期末被直接删除，未被充分利用。二是数据分析不够精准到位，缺乏对不同教学场景数据的针对性挖掘。比如，在解决算法设计类题目时，部分学生存在抄袭他人代码的现象，而教学作业系统又不具备代码相似度分析等功能，难以及时发现和纠正。三是对数据分析结果的应用转化不够，师生难以根据分析结果优化教学，教学管理数据与教研、教改实践结合不紧密，未形成常态化的学情预警反馈机制。

4" " "智慧校园背景下计算机专业教学管理信息化的改革路径

4.1" "提升计算机专业实验室设备的智能化管理水平

智慧校园建设给计算机专业实验教学管理信息化变革带来新的契机，首要任务是加快实验室基础设施的智能化改造，建设集环境感知、远程管理、数据分析等功能于一体的智能实验室管理系统。通过引入物联网技术，可以实时监测、调控实验室环境参数（如温湿度、电量），保障实验过程安全稳定；射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、二维码等技术的应用可以对实验设备、器材进行统一标识和智能盘点，规范化管理实验资产；在服务器、交换机等实验设备上部署智能传感器，可采集设备的负载、能耗等性能参数，通过预设的告警阈值与数据分析模型，自动诊断设备故障，保障实验教学顺利进行。在一些对硬件算力要求更高的课程中（如人工智能相关课程），可采用虚拟化、容器技术，将分散的物理资源池化，搭建共享的图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）集群环境，再结合智能调度、按需分配等算法，在统一的资源管理平台弹性供给算力，满足不同场景、不同规模数据集下对计算资源的实验需求。

4.2" "加速计算机专业课程内容与前沿技术同步更新

新一代信息技术的迅猛发展对计算机专业课程教学内容提出了实时更新、动态优化的要求。为解决课程资源建设滞后的问题，要建立产学研协同的课程更新机制。通过吸纳行业专家、技术骨干进入课程建设指导委员会，形成常态化的人才需求调研与课程定位论证机制，推动教学内容对接产业需求，缩短知识体系迭代周期。以移动应用开发课程为例，可通过引入移动操作系统版本迭代讲座、业界真实项目案例，加速Android、iOS各类应用程序、小程序、浏览器内核的新特性、新场景向课堂教学的渗透。还要依托在线开放课程平台，重塑教学资源建设的生产方式，充分运用微服务化的课程开发框架、版本管理工具、协同编辑平台，推动教学资源的共创共享和动态更新。

4.3" "优化编程实验与实训教学资源的智能化调度

在计算机专业教学管理信息化改革中，需要充分运用人工智能、大数据等技术，加快构建智能化教学管理与资源调度机制，如基于知识图谱关联融合教学大纲、实验指导书、教学日历、课程考核等数据，形成课程画像［4］；构建语义化的实验项目知识图谱，多维描述项目类型、功能主题、编程语言、对应课时等属性特征，结合学情分析和个性化推荐算法，自动生成“适配性—挑战度”动态平衡的实验项目推荐列表；运用智能排课、推荐算法等，结合课程属性、教师特长、学生特点、教室（实验室）属性等要素，精准匹配师生、课程、教室等教学资源，提高排课效率和质量。针对实践性强、项目驱动的特色课程，引入智能工作流技术，依据项目管理最佳实践，优化实验教学活动流程，协同教学团队、实训基地导师等多方资源，无缝衔接理论教学与实验实训［5］。

4.4" "强化教学管理系统对大数据分析与学生行为跟踪的支持

在以学习者为中心的智慧教学理念下，教学管理系统应强化对编程实验、项目实训和课程实验等场景下师生行为的全程跟踪与数据分析支持，从而转变为智慧化的教学管理助手。例如，在程序设计类课程中，可从学生的IDE编程环境中采集编码、调试、运行、测试等操作数据，利用模型评估代码质量、算法性能、逻辑缺陷，从而全面评估学生的编程行为表现。在软件工程实训项目中，通过采集学生在需求管理、设计建模、代码管理、单元测试等环节留下的数字化“痕迹”，刻画学生在项目参与中的能力短板、贡献度排名、团队角色定位等，形成个性化的能力画像。在计算机网络实验中，可以通过在交换机、路由器等网络设备中内置流量监控探针，采集学生的配置指令、操作行为等数据，利用异常行为识别、故障根因分析等智能算法精准定位网络故障，形成故障诊断报告。教学管理系统还可以嵌入智能文献推荐、科研项目匹配等大数据服务，根据学科专长、授课特点，动态推送个性化的前沿知识资讯。在提供个性化指导的同时，系统可以逐步积累典型案例，助力实验教学持续改进。

5" " "结束语

智慧校园建设为计算机专业教学管理信息化变革提供了新的技术路径。在智慧校园背景下，计算机专业教学管理信息化改革需要在实验教学、课程建设、教务管理、数据分析等方面统筹推进，建立产学研协同的课程更新机制，依托在线开放课程平台，动态更新教学资源。针对实践教学，要运用人工智能、大数据等技术，构建智能化的教学管理与资源调度机制，推动项目式、案例式教学。教学管理信息化还需要加强对教学过程数据的采集与分析，通过构建学生学习行为画像，为因材施教与个性化指导提供数据支持，助力智慧校园的全面建设。

主要参考文献

［1］陈荣.2024高校如何走好教育数字化新赛道？［J］.中国教育网络，2024（1）：15-18.

［2］蔡萌萌，陈晓，郑玉娟，等.大数据背景下智慧校园平台建设研究［J］.网络安全技术与应用，2024（8）：83-84.

［3］张海浩，黄志强，高佳语.智慧教室统一教学管理系统研究［J］.黑龙江科学，2024（13）：73-75，79.

［4］马友忠.基于教育知识图谱的智慧伴学机制研究与探索：以计算机类专业为例［J］.河南教育（高教），2024（5）：84-86.

［5］程灵芝.信息化背景下高校教学管理中的资源共享策略［J］.湖北开放职业学院学报，2024（8）：160-162.