武玉坤

(浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 管理與信息學(xué)院，浙江 紹興 312016)

0 引言

隨著移動(dòng)智能終端的普及，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)得到了迅速發(fā)展，信息傳播也發(fā)生了根本性變化。教育信息化的推進(jìn)使教師和學(xué)習(xí)者逐漸認(rèn)識(shí)到在線學(xué)習(xí)的可行性。在線學(xué)習(xí)從內(nèi)容、時(shí)間和空間描述多維學(xué)習(xí)愿景，幫助學(xué)習(xí)者獲得高質(zhì)量的數(shù)字學(xué)習(xí)資源。根據(jù)自己的興趣和學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)者可以從自身認(rèn)知需求開始學(xué)習(xí)，這不僅可以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，而且可以挖掘更大程度的學(xué)習(xí)潛力。在線學(xué)習(xí)為教育提供了有效方法，通過(guò)收集和整理學(xué)習(xí)者信息，實(shí)現(xiàn)從靜態(tài)教育模式向動(dòng)態(tài)教育模式的轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的差異。特別是隨著大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等技術(shù)的逐漸成熟，教育已經(jīng)邁進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)時(shí)代，在線學(xué)習(xí)為自主學(xué)習(xí)提供了實(shí)質(zhì)性保障，給傳統(tǒng)課堂教學(xué)帶來(lái)了巨大沖擊，需要廣大教師重新思考如何改革課堂教學(xué)來(lái)適應(yīng)新技術(shù)下的教學(xué)。

1 相關(guān)理論

1.1 移動(dòng)學(xué)習(xí)

移動(dòng)學(xué)習(xí)是指利用移動(dòng)智能終端幫助學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地獲取知識(shí)。由于信息傳輸網(wǎng)絡(luò)快捷方便，移動(dòng)學(xué)習(xí)打破了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式的障礙，推動(dòng)了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式的發(fā)展。移動(dòng)學(xué)習(xí)必須解決兩個(gè)基本問(wèn)題：在形式上，學(xué)習(xí)者必須能夠在云計(jì)算和其他信息技術(shù)的支持下訪問(wèn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，為用戶隨時(shí)隨地獲得知識(shí)提供保障；在內(nèi)容上，開發(fā)者必須合理安排學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的碎片化和結(jié)構(gòu)化，管理學(xué)習(xí)資源。移動(dòng)學(xué)習(xí)不僅繼承了傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教育的基本屬性和優(yōu)勢(shì)，而且可以幫助學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地的獲取知識(shí)，解決問(wèn)題。移動(dòng)學(xué)習(xí)需要平臺(tái)和學(xué)習(xí)者之間進(jìn)行交互。

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

隨著云計(jì)算的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。大數(shù)據(jù)時(shí)代的移動(dòng)學(xué)習(xí)已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)：①與傳統(tǒng)的課堂相比，移動(dòng)學(xué)習(xí)的范圍非常廣大，可以達(dá)到數(shù)十萬(wàn)人，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件無(wú)法捕獲、存儲(chǔ)、管理和分析移動(dòng)學(xué)習(xí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；②大數(shù)據(jù)通常是學(xué)習(xí)過(guò)程中自然發(fā)生的數(shù)據(jù)，不需要花費(fèi)大量時(shí)間在研究過(guò)程中收集數(shù)據(jù)，所以它是即時(shí)和方便的[1]；③大數(shù)據(jù)類型多種多樣，具有深遠(yuǎn)的研究?jī)r(jià)值。通過(guò)在每個(gè)學(xué)習(xí)操作步驟中跟蹤學(xué)習(xí)者在線課堂，移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)可以收集準(zhǔn)確和詳細(xì)的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，包括課堂測(cè)試的準(zhǔn)確性、觀看視頻的時(shí)間長(zhǎng)度和學(xué)習(xí)的活躍程度，這在傳統(tǒng)教室很難收集[2-4]。

1.3 翻轉(zhuǎn)課堂

作為現(xiàn)代社會(huì)中出現(xiàn)的一種教學(xué)體系，翻轉(zhuǎn)課堂被稱為反向模式的新教學(xué)模式，其具體實(shí)施步驟如下：一方面在上課前，學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣自主學(xué)習(xí)，通過(guò)觀看視頻、閱讀相關(guān)文章或使用自己的知識(shí)來(lái)理解新的學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時(shí)，他們可以對(duì)舊知識(shí)進(jìn)行回顧，并在自主學(xué)習(xí)時(shí)加深對(duì)知識(shí)體系的理解。另一方面，要使學(xué)習(xí)能夠系統(tǒng)地順利運(yùn)行，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)教學(xué)計(jì)劃，編寫課堂學(xué)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在課堂討論中積極投入。在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，相互討論可以幫助學(xué)習(xí)者獲得更多的知識(shí)，拓寬知識(shí)面。學(xué)習(xí)者除了提前掌握學(xué)科的基本知識(shí)外，還可以在課外和課堂學(xué)習(xí)中通過(guò)自主學(xué)習(xí)來(lái)完成信息的傳遞和接收，在此過(guò)程中，他們可以向教師尋求幫助。教師在講解完課前布置的新知識(shí)任務(wù)后，在課堂上進(jìn)一步幫助學(xué)習(xí)者加強(qiáng)對(duì)內(nèi)容的理解、認(rèn)知和掌握。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程可以在課堂上完成。有證據(jù)表明，加強(qiáng)教師的指導(dǎo)，加強(qiáng)教師與學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的互動(dòng)，可以使學(xué)習(xí)者更容易地鞏固新知識(shí)，因?yàn)檫@種教學(xué)活動(dòng)可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象。此外,這種模式可以使學(xué)習(xí)者從被動(dòng)接受到主動(dòng)認(rèn)知,作為一個(gè)整體,學(xué)習(xí)者不再僅僅處于做筆記等沒有自主權(quán)的被動(dòng)狀態(tài),而是積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)和討論，與教師和同學(xué)探討學(xué)習(xí)問(wèn)題,提高學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的意識(shí)和能力,激發(fā)創(chuàng)新思維。

翻轉(zhuǎn)課堂與“教育從知識(shí)本位轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合素質(zhì)本位”的理念不謀而合，其理論基礎(chǔ)——掌握學(xué)習(xí)理論和個(gè)性化學(xué)習(xí)理論與未來(lái)教育越來(lái)越個(gè)性化的理念相統(tǒng)一。翻轉(zhuǎn)課堂較之傳統(tǒng)課堂有明顯的不同，具體見表1。

表1 傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂的區(qū)別

2 融合大數(shù)據(jù)與移動(dòng)學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

本文提出的教學(xué)模式如圖1所示：主要包括課前使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后利用大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最后根據(jù)大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果進(jìn)行課中授課、輔導(dǎo)答疑。

2.1 資源發(fā)布與學(xué)生自學(xué)

本質(zhì)上是提前發(fā)布要傳授的知識(shí)和優(yōu)化知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程。要想取得成功，關(guān)鍵在于兩個(gè)方面：①教師能否設(shè)計(jì)出合適的學(xué)習(xí)資源，激發(fā)學(xué)生去探究問(wèn)題，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)；②教師能否在課堂上引導(dǎo)學(xué)生探究討論，幫助學(xué)生徹底理解要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生解決問(wèn)題、協(xié)作創(chuàng)新能力的提升。所以，在教學(xué)設(shè)計(jì)上學(xué)習(xí)資源要結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，選擇問(wèn)題導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)微課，帶著任務(wù)與問(wèn)題進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)。在微課設(shè)計(jì)上，將教學(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行精簡(jiǎn)濃縮，分解每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)短小精悍的視頻，便于學(xué)生高效學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)導(dǎo)學(xué)案理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，在相關(guān)提問(wèn)模塊提出自己的困惑。

2.2 學(xué)生自學(xué)情況數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)分析模塊是教師進(jìn)行課堂授課的主要依據(jù)，主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成處理和數(shù)據(jù)分析處理。數(shù)據(jù)采集階段主要是完成外部數(shù)據(jù)源的接收和記錄。大數(shù)據(jù)的接收方式主要是傳感器、點(diǎn)擊移動(dòng)設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)接入和RFID接入。大數(shù)據(jù)記錄主要完成元數(shù)據(jù)的選擇來(lái)構(gòu)建所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要記錄課程交互信息、學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、學(xué)生的主要問(wèn)題、學(xué)生的行為信息等。大數(shù)據(jù)集成主要是完成接收數(shù)據(jù)的提取、清理和存儲(chǔ)操作[5]。

數(shù)據(jù)分析模塊負(fù)責(zé)提取和檢測(cè)用戶的信息，然后根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和分析總結(jié)出用戶的特征?？梢酝ㄟ^(guò)分析學(xué)生在數(shù)據(jù)平臺(tái)中的行為來(lái)檢測(cè)學(xué)生的表現(xiàn)，例如在網(wǎng)站上停留的時(shí)間和登錄網(wǎng)站的頻率、觀看視頻的時(shí)間與次數(shù)、預(yù)習(xí)作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)任務(wù)的質(zhì)量狀況、在線測(cè)試率、參與討論區(qū)的程度，綜合分析這些數(shù)據(jù)，可以全面掌握學(xué)生對(duì)即將要講授課程的掌握情況，也可以更加微觀地了解學(xué)生。教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)更加靈活的課程內(nèi)容和形式，幫助不太適應(yīng)移動(dòng)學(xué)習(xí)模式的學(xué)習(xí)者[6]。

從圖1中可以看出在教學(xué)過(guò)程中逐步收集學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者特征數(shù)據(jù)的深入分析和追蹤，智能匹配下一步的需求，從而捕捉知識(shí)傳遞的差異，使教師能夠根據(jù)個(gè)人能力分別對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育。此教學(xué)模式完成了傳統(tǒng)物理課堂難以完成的指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上建立適應(yīng)性移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，快速準(zhǔn)確地顯示學(xué)習(xí)效果，并推薦下一個(gè)學(xué)習(xí)點(diǎn)(包括關(guān)鍵點(diǎn)，以及如何將知識(shí)從一個(gè)方面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)方面)。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者行為監(jiān)控與預(yù)測(cè)的研究，進(jìn)行有意義的分析，盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)有效學(xué)習(xí)的實(shí)施。

圖1 新教學(xué)模式框架

2.3 課堂教學(xué)

課堂教學(xué)中，教師的角色變?yōu)閷?dǎo)師，主要起引導(dǎo)作用，教師通過(guò)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有針對(duì)性的答疑與輔導(dǎo)，教師把從數(shù)據(jù)分析平臺(tái)收集來(lái)的問(wèn)題分為四類：一般問(wèn)題、共性問(wèn)題、個(gè)別問(wèn)題和疑難問(wèn)題。學(xué)生之間也可以分組討論，分享交流。組內(nèi)解決一般問(wèn)題，組間合作解決共性問(wèn)題，教師針對(duì)個(gè)別問(wèn)題與疑難問(wèn)題詳細(xì)講解，最終達(dá)到知識(shí)內(nèi)化。

3 教學(xué)模式效果評(píng)價(jià)

為進(jìn)行教學(xué)模式改革效果的評(píng)價(jià)研究，本文從課堂效果、考試通過(guò)率兩個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

3.1 課堂效果

選取學(xué)校軟件171班和軟件172班兩個(gè)平行班進(jìn)行課堂教學(xué)模式實(shí)踐效果對(duì)比。軟件171班采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即課堂授理論、課后做作業(yè)。而軟件172班采用本文提出的新的創(chuàng)新型教學(xué)模式，課前精心準(zhǔn)備微課，發(fā)布資源，讓學(xué)生通過(guò)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)，并針對(duì)微課向?qū)W生提出一到兩個(gè)問(wèn)題。在實(shí)訓(xùn)一體化教室中開展教學(xué)，學(xué)生成為課堂的主體，教師引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)際的教學(xué)任務(wù)。最后軟件172班(創(chuàng)新課堂班)和軟件171班(普通班)的學(xué)習(xí)情況對(duì)比如下：在到課率方面，創(chuàng)新班達(dá)到99%，而普通班卻不到93%。教學(xué)過(guò)程中，創(chuàng)新班的學(xué)習(xí)態(tài)度端正，熱情高漲，課后不斷有學(xué)生與教師討論課程當(dāng)中遇到的問(wèn)題，而普通班則有部分學(xué)生沒有按時(shí)完成作業(yè)。

3.2 考試通過(guò)率

考試通過(guò)率方面，在學(xué)校計(jì)算機(jī)等級(jí)考試與英語(yǔ)等級(jí)考試中，每學(xué)期參加考試的考生在2 000人左右，2014年-2017年統(tǒng)計(jì)如圖2所示。

計(jì)算機(jī)等級(jí)考試在2014年、2015年通過(guò)率都在80%以下。自從2016年2月使用基于大數(shù)據(jù)分析的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，2016年通過(guò)率都接近90%，以后過(guò)關(guān)率總體呈穩(wěn)步提升趨勢(shì)；在大學(xué)英語(yǔ)等級(jí)考試中，2015年之前通過(guò)率60%都達(dá)不到，到2017年已升到72%。而在軟件班的專業(yè)課C程序設(shè)計(jì)的期末考試中，效果更是顯著，從2014年的79%上升到2017年的94%。由此可見，翻轉(zhuǎn)課堂真正做到以學(xué)生為中心，提升了學(xué)生的課堂參與度，增強(qiáng)了教學(xué)效果。

圖2 考試通過(guò)率對(duì)比

4 結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源已極為豐富，移動(dòng)化、信息化的學(xué)習(xí)環(huán)境也已相當(dāng)成熟，大數(shù)據(jù)挖掘分析在人工智能深度學(xué)習(xí)的背景下功能也日益完善，為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著學(xué)生學(xué)習(xí)記錄的不斷積累，針對(duì)學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)特征，力求為每一位學(xué)習(xí)者提供基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化服務(wù)。作為教育工作者，不僅扮演“知識(shí)傳播者”的角色，還應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)模式為學(xué)習(xí)者提供支持和服務(wù)，激發(fā)學(xué)生的好奇心，為學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)更多意義。