随着智慧校园的建设和发展,教育大数据呈指数型增长,数据驱动教育相关研究也随之迅速发展,因此,建立完善的教育数据时代研究体系,实现数据驱动的模式发现和教学创新以提升教学质量,对教育信息化的深度融合有着重要的理论价值和实践意义。然而数据驱动教育研究目前仍存在数据驱动的研究方法较少,已有的成果多偏重在线教育教学研究以及学生结果性数据研究等,对线下智慧课堂教师教学过程性数据的研究较少等问题。基于此,本研究基于来自自主研发的教学平台工具采集的过程数据进行分析,对教学行为模式进行探究,主要工作如下:首先,依据教学行为的教育功能和类型研究,关注教师应用教学工具时的编辑行为和非编辑行为,基于智慧教室教学行为记录伴随式采集,将行为划分为数字化教学工具行为、数字化标注工具行为和其他工具行为,结合教学行为序列的顺序性、交互性和序列长度不同的特性提取为一系列教学行为序列特征向量,利用DTW完成不同长度特征向量间的相似性度量,并对所有数据集生成DTW累积距离矩阵,通过簇中心群聚类实现教学行为模式的划分。其次,针对教学行为聚类的结果,对各簇教学行为序列进行教学行为路径可视化,得到教学行为路径有向图,发现教师对教学平台的应用存在单工具无标注应用模式、单工具有标注应用模式、双工具独立应用模式、双工具关联应用模式和多工具关联应用模式等五种应用模式,不同的应用模式体现出教师对教学工具的有效应用水平存在差别。再次,通过课堂教学实践分析,验证本文所提针对教学过程性数据进行分析的有效性,并对教师教学工具应用模式划分的合理性、对应教学场景的可解释性做了进一步的探索。最后,通过教师教学工具应用模式支持下的教学活动开展、教学行为路径有向图对教学工具有效应用的评价,引起了教学在课堂学习形式由“被动接受式”向“主动讨论式”的转变、课堂展示形式由“个别抽查式”向“全体参与式”的转变、教师教学工具有效应用由“问卷结果式”向“挖掘过程式”评价的转变,从而促进教学系统中师生角色、课堂形式、展示反馈、教学工具和教学活动等要素间的重构。本文研究的成果已集成到自主研发的课堂分析系统,数据驱动的课堂分析研究及开发取得了初步的应用。