姜春林 萬明秀 吳時(shí)蘭

摘 要：針對高校公共課傳統(tǒng)課堂教學(xué)與線上教育模式的不足，以及大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)模式中數(shù)據(jù)分析與課堂教學(xué)優(yōu)化不同步的問題，提出線上數(shù)據(jù)同步驅(qū)動線下教學(xué)的混合模式，即線上線下課程同時(shí)進(jìn)行，通過對線上教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集分析，同步驅(qū)動線下課堂教學(xué)即時(shí)優(yōu)化和動態(tài)調(diào)整。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析；線上線下同步教學(xué)模式；公共課

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）01-0060-03

Abstract： Aiming at the shortage of traditional classroom teaching and online education mode in public courses in colleges and universities， and the problem of data analysis and classroom teaching optimization in data-driven teaching mode in the era of big data， this paper proposes a hybrid mode of online data synchronization to drive offline teaching， namely line The online and offline courses are carried out at the same time. Through the real-time collection and analysis of online teaching data， the offline teaching of classroom teaching is synchronized and dynamically adjusted.

Keywords： big data analysis； the synchronous model of online and offline teaching； public courses

高校公共課具有人數(shù)多、受眾面大以及專業(yè)分散等特點(diǎn)，常常要面向多樣性的學(xué)生群體，既要覆蓋不同專業(yè)人群，又要滿足各專業(yè)的需求。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，不論大班小班上課，常常是灌輸式的教學(xué)思維，教師講學(xué)生聽，課堂上的交流、互動及溝通普遍較少。隨著互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)覆蓋面的MOOC和強(qiáng)調(diào)互動的SPOC等線上教育平臺成為了公共課的有力教學(xué)工具。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，借助線上教育平臺，高校公共課可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)，即：一方面通過MOOC收集海量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，建立準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)模型，總結(jié)群體學(xué)習(xí)的模式及其規(guī)律，評價(jià)和改進(jìn)課程的設(shè)計(jì)；另一方面通過SPOC獲取具體專業(yè)班級的精細(xì)化數(shù)據(jù)，有針對性地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。

本文研究如何將線上數(shù)據(jù)同步服務(wù)于線下課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)線上數(shù)據(jù)的即時(shí)生成、采集、實(shí)時(shí)分析與課堂同步呈現(xiàn)，從而及時(shí)地優(yōu)化和改進(jìn)公共課教學(xué)質(zhì)量。

一、研究背景

（一）傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要有以下幾個(gè)問題[1]：

1. 課程目標(biāo)定位與專業(yè)方向結(jié)合不夠緊密。

2. 課程內(nèi)容可選性不足。

3. 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及主動性不足。

4. 學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用空間受限。

5. 評價(jià)體系忽略了學(xué)習(xí)過程。

（二）大數(shù)據(jù)時(shí)代基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)模式

隨著以MOOC為代表的在線教育的火熱，催生了大數(shù)據(jù)時(shí)代在線教學(xué)模式的真正到來。2012年10月，美國教育部發(fā)布了題為《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)來提高教與學(xué)：問題簡述》的報(bào)告[2]，鼓勵教育者通過學(xué)習(xí)分析（ LA）和教育數(shù)據(jù)挖掘（EDM）等技術(shù)對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行量化、分析和建模。伴隨著教育數(shù)據(jù)的持續(xù)累積與深度挖掘，大數(shù)據(jù)在構(gòu)建新型教學(xué)生態(tài)、助力教學(xué)結(jié)構(gòu)變革、再造教學(xué)流程方面的作用日益凸顯。一場由經(jīng)驗(yàn)?zāi)７陆虒W(xué)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)的范式變革正在發(fā)生[3]。

當(dāng)然，在線教育對學(xué)生提出了自我控制和自我管理的較高要求。事實(shí)上，在線教育一直受困于缺少現(xiàn)場課堂監(jiān)督導(dǎo)致的課程完成率不高、學(xué)生自覺性不強(qiáng)等問題[4]。而且在獲取學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于改進(jìn)教學(xué)還是有一定的滯后性，容易導(dǎo)致老師不能隨時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況從而不能及時(shí)進(jìn)行干預(yù)或引導(dǎo)等問題。

（三）線上線下同步教學(xué)模式

采用MOOC、SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的線上線下同步教學(xué)方法，容易因材施教，因此成為近年來的研究熱點(diǎn)。

MOOC通過提供群體的數(shù)據(jù)可以對學(xué)生普遍存在的問題進(jìn)行改進(jìn)，SPOC則可以針對具體專業(yè)班級的需求進(jìn)行輔導(dǎo)，而借助PPT插件我們可以將在線MOOC、SPOC課程插入PPT，并通過普遍使用的微信將學(xué)生線上數(shù)據(jù)與線下課堂進(jìn)行實(shí)時(shí)同步呈現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程動態(tài)優(yōu)化、控制與調(diào)整[5]。

將網(wǎng)絡(luò)課堂與實(shí)體課堂相結(jié)合的線上線下同步教學(xué)模式，不僅可以有效監(jiān)督和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，而且可以現(xiàn)場對學(xué)生的互動數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)分析與呈現(xiàn)，提供針對性的教學(xué)輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的課堂翻轉(zhuǎn)。

二、數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)模式在本校的實(shí)踐

（一）課程目標(biāo)定位結(jié)合專業(yè)方向

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)公共課程是大學(xué)本科非計(jì)算機(jī)專業(yè)第一學(xué)期的公共課，為體現(xiàn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)公共課程在知識與技能方面對各專業(yè)應(yīng)用型目標(biāo)的支撐，我們對課程的目標(biāo)定位進(jìn)行了與專業(yè)需求相關(guān)聯(lián)的調(diào)整與精準(zhǔn)劃分[1]。我們改變了原有以O(shè)ffice辦公軟件的應(yīng)用為主要教學(xué)目標(biāo)的單一片面的課程目標(biāo)體系，將課程目標(biāo)與專業(yè)特色相結(jié)合，進(jìn)行了精細(xì)化的分類定位：理科旨在樹立與強(qiáng)化計(jì)算思維與數(shù)學(xué)建模的結(jié)合；工科旨在強(qiáng)調(diào)編程思維與計(jì)算機(jī)開發(fā)工具的使用；文科旨在突出靈活豐富個(gè)性化的計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新與設(shè)計(jì)。

有了結(jié)合專業(yè)方向的定位，不同專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中目標(biāo)性將更清晰、學(xué)習(xí)重點(diǎn)更突出。公共課課程也不再獨(dú)立于專業(yè)學(xué)習(xí)之外，而成為專業(yè)課程學(xué)習(xí)的有力支撐。

（二）課程教學(xué)形式多樣化

我們通過引進(jìn)優(yōu)質(zhì)在線MOOC課程、自建SPOC資源、推廣課堂翻轉(zhuǎn)以及使用模型分析工具挖掘等各種渠道大力展開多樣化混合教學(xué)。如學(xué)生課外學(xué)習(xí)在線視頻教程，進(jìn)行相關(guān)練習(xí)；上課時(shí)案例教學(xué)、小組討論、老師答疑及總結(jié)課程內(nèi)容，或者將線上視頻重點(diǎn)內(nèi)容播放與實(shí)時(shí)答題、彈幕互動、拍照上傳、語音回復(fù)以及投票等相結(jié)合，進(jìn)行同步測試，檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果。具體如下：

1. 在上課之前，學(xué)生自主學(xué)習(xí)老師推薦的MOOC網(wǎng)站（包括愛課程[6]、學(xué)堂在線[7]、慕課網(wǎng)[8]、中國大學(xué)慕課[9]等）相關(guān)優(yōu)秀視頻，并完成在線練習(xí)；老師通過慕課平臺（如超星的泛雅平臺[10]）上傳結(jié)合本專業(yè)方向的課程視頻或PPT。如圖1、2和3所示。

2. 在課堂上，老師通過專業(yè)案例、播放線上視頻重點(diǎn)內(nèi)容、互動答疑、總結(jié)課程內(nèi)容及測試檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果等多種方式進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)；學(xué)生形成學(xué)習(xí)小組，以協(xié)同方式共同探討課程內(nèi)容，解決課業(yè)的難點(diǎn)和問題。

我們鼓勵老師采用清華大學(xué)研發(fā)的免費(fèi)教學(xué)工具雨課堂[11]進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)，將專業(yè)案例PPT、MOOC視頻重點(diǎn)內(nèi)容、SPOC自建資源、手機(jī)微信融為一體進(jìn)行同步教學(xué)。老師運(yùn)用雨課堂PPT插件以及微信公眾號實(shí)現(xiàn)手機(jī)實(shí)時(shí)控制課件、答題可視化呈現(xiàn)、課堂紅包、隨機(jī)點(diǎn)名、彈幕等功能；學(xué)生通過掃描二維碼連接微信，在微信上答題、搶紅包、討論和彈幕互動。如圖4所示。

通過“雨課堂”投射在大屏幕上的答題和評論，老師可以現(xiàn)場對學(xué)生進(jìn)行測試和學(xué)習(xí)成效調(diào)查。例如，教師可以通過現(xiàn)場答題可視化呈現(xiàn)一道題的答錯率，通過彈幕互動實(shí)時(shí)感知學(xué)生的興趣點(diǎn)或吐槽點(diǎn)，然后對他們的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行及時(shí)引導(dǎo)；也可以實(shí)時(shí)地研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生活動的軌跡、不同學(xué)生對知識點(diǎn)的不同反應(yīng)（用了多少時(shí)間？哪些知識點(diǎn)需要重復(fù)或強(qiáng)調(diào)，以及哪種陳述方式或?qū)W習(xí)工具最有效）。

除此以外，課堂上還開展多種形式的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新活動，包括投稿、附件作答、拍照上傳、語音回復(fù)以及線上討論等，以滿足不同的學(xué)習(xí)需求，也提供了全周期的教學(xué)數(shù)據(jù)。同時(shí)應(yīng)用后臺的數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行即時(shí)挖掘分析，如統(tǒng)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程所記錄的點(diǎn)擊量、提問的次數(shù)、參與討論的多少，然后建立分析模型來預(yù)測行為，最后進(jìn)行適時(shí)干預(yù)、優(yōu)化以及預(yù)警等。

（三）課程學(xué)習(xí)評估過程化

有了以上的數(shù)據(jù)積累，我們就可以將學(xué)習(xí)評估體系進(jìn)行改革，由過去單一的考試成績改為過程性評價(jià)與考試成績相結(jié)合的方式，讓學(xué)生得到的不再是一張只有分?jǐn)?shù)和排名的成績單，而是一份“學(xué)習(xí)評估報(bào)告”[1]。評估報(bào)告既能通過分析各專業(yè)群體平時(shí)數(shù)據(jù)中反饋出來的專業(yè)共性問題，生成反映學(xué)生整體學(xué)習(xí)情況的分析，也能基于單個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程個(gè)性特色數(shù)據(jù)給出學(xué)生自身知識架構(gòu)的輪廓。

一是通過線上平臺提供的監(jiān)測功能，結(jié)合課堂實(shí)際情況對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評測，并將其學(xué)習(xí)活動納入到學(xué)習(xí)成績中。

二是通過線上平臺提供的豐富話題，通過線上投票、投稿、附件作答、拍照上傳、語音回復(fù)、彈幕互動等多樣化互動方式，達(dá)到在探討中提高課程內(nèi)容理解的目的。將互動的完整數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，納入到評價(jià)體系，其效果比課后作業(yè)要更有優(yōu)勢。

三是通過將線下翻轉(zhuǎn)課堂的表現(xiàn)也納入考核范圍，鼓勵學(xué)生課堂參與問題的討論，更能體現(xiàn)創(chuàng)新性學(xué)習(xí)效果的評價(jià)。

上述教學(xué)評價(jià)體系一方面從學(xué)生的立場出發(fā)，通過對學(xué)習(xí)過程的肯定，使得課程教學(xué)評價(jià)更為全面，促進(jìn)了學(xué)生主體學(xué)習(xí)的積極性與自主性；另一方面從教師的立場出發(fā)，通過翻轉(zhuǎn)課堂中多樣化案例的處理，促進(jìn)了教師教學(xué)能力的不斷提升。

（四）實(shí)踐效果及成效

課程實(shí)施后，極大提高了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平和自主使用MOOC平臺進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的方法和能力，并推廣到結(jié)合專業(yè)課的學(xué)習(xí)，從而提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和小組協(xié)作能力，也鍛煉了探索能力和創(chuàng)新能力。

該課程已開發(fā)建設(shè)的資源包括網(wǎng)絡(luò)課程、多媒體課件、信息化教學(xué)設(shè)計(jì)、相關(guān)教材等，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源的系統(tǒng)化，形成了課程的優(yōu)勢項(xiàng)目，并累計(jì)了多項(xiàng)與該課程建設(shè)相關(guān)的教改課題。

本課程項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢互補(bǔ)，知識結(jié)構(gòu)合理，教學(xué)團(tuán)隊(duì)同時(shí)具備教學(xué)能力和教育技術(shù)開發(fā)的能力，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)機(jī)制明確，團(tuán)隊(duì)管理、資源審核、資源更新及共建共享機(jī)制保障了在線開放課程的持續(xù)建設(shè)與應(yīng)用。

三、結(jié)束語

本文采取理論和實(shí)踐研究相結(jié)合的方式，通過數(shù)據(jù)分析驅(qū)動教學(xué)實(shí)踐，指導(dǎo)線上線下同步教學(xué)優(yōu)化。通過分析MOOC教學(xué)數(shù)據(jù)中即時(shí)反饋出來的普遍問題，對群體學(xué)生做共性化的課程動態(tài)調(diào)整；利用線上線下同步教學(xué)中實(shí)時(shí)互動數(shù)據(jù)反饋出來的問題，對學(xué)生做個(gè)性化的學(xué)業(yè)引導(dǎo)。實(shí)踐證明，線上線下同步教學(xué)模式，能夠及時(shí)地優(yōu)化和改進(jìn)公共課教學(xué)質(zhì)量。

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