胡雅祺 王海豐 焦賽美

摘 ?要： 在大數(shù)據(jù)技術(shù)的背景下，多元化在線教學(xué)手段對教育行業(yè)所帶來的價值在于更好的服務(wù)于現(xiàn)代化教學(xué)，幫助教師精準(zhǔn)的掌握學(xué)生學(xué)情，實現(xiàn)教學(xué)過程的公平公正的考核評估，從而推動教學(xué)管理改革，提高教學(xué)管理質(zhì)量。本文選取了大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課，進(jìn)行大數(shù)據(jù)下教學(xué)過程中對學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析的研究。

關(guān)鍵詞： 大數(shù)據(jù);教學(xué)手段;學(xué)習(xí)行為;考核評估

中圖分類號： TP3-0;TP311.13 ???文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ???DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.09.017

本文著錄格式：胡雅祺，王海豐，焦賽美. 基于大數(shù)據(jù)的學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析在教學(xué)中的應(yīng)用初探[J]. 軟件，2020，41（09）：6264+83

【Abstract】： Under the background of big data technology， the diversified online teaching methods better serve for the modern teaching in the education industry， to helps teachers accurately grasp the students learning situation， to achieve a fair and just assessment of the teaching process， then promote the reform of teaching management and improve the quality of teaching management. The paper focus on the universitys public computer course， research on the analysis of students learning behavior in the process of teaching under big data.

【Key words】： Big data; Teaching methods; Learning behavior; Evaluation

0 ?引言

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過程中，一般通過平時成績及期末成績兩大部分對學(xué)生進(jìn)行考核。由于傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程化管理薄弱的缺點(diǎn)，在平時成績評價時教師無數(shù)據(jù)支撐，過重的倚重期末成績在課程中的考核比例，導(dǎo)致學(xué)生不在乎平時的學(xué)習(xí)，次次臨時抱佛腳，也可以取得不俗的課程成績。2018年《教育部關(guān)于狠抓新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神落實的通知》的下達(dá)，要求“各高校要切實加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程考核，加大過程考核成績在課程總成績中的比重”，讓課堂教學(xué)建設(shè)強(qiáng)起來。在此背景下如何合理公平的實施平時成績的評估對學(xué)生進(jìn)行過程性考核，是每個教師應(yīng)該思考的問題。

近年來，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及信息化技術(shù)的快速發(fā)展，教學(xué)領(lǐng)域里的教學(xué)手段和方式發(fā)生了翻天覆地的變革。線上教學(xué)平臺的突起，教學(xué)APP的廣泛應(yīng)用，公眾號的出現(xiàn)，甚至于小程序的涌入等等，都給傳統(tǒng)課堂教學(xué)帶來了新的生機(jī)。通過大數(shù)據(jù)分析這些數(shù)字化學(xué)習(xí)方式下產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)可以更好的服務(wù)于現(xiàn)代化教學(xué)，更有力的加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的跟蹤與分析，讓過程化考核“有理有據(jù)”，更有效的幫助課程教學(xué)“活起來”。

大數(shù)據(jù)技術(shù)是指采集海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工分析，挖掘數(shù)據(jù)隱藏的價值，最終提取出來的過程。大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)來源廣泛，數(shù)據(jù)類型多樣，數(shù)據(jù)數(shù)量龐大等特點(diǎn)[1]。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的傳播與應(yīng)用，利用該技術(shù)結(jié)合多種數(shù)字化教學(xué)手段下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，能夠更好的幫助教師優(yōu)化過程化考核。

1 ?基于大數(shù)據(jù)的混合教學(xué)模式下的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集

在教學(xué)過程中，數(shù)據(jù)是最能客觀反映出學(xué)生學(xué)習(xí)效果的指標(biāo)，如何在海量的數(shù)據(jù)里采集分析多元教學(xué)手段下的學(xué)生有效的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，是目前急需研究的問題。由于現(xiàn)代數(shù)字化教學(xué)工具和平臺的廣泛應(yīng)用，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為不再局限于時間和空間內(nèi)，以海南熱帶海洋學(xué)院2019級計算機(jī)基礎(chǔ)課程為例，本門課程通過多種教學(xué)工具和手段采集學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)。如圖1所示，在該門課程中所采集的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來自課前先修，課堂學(xué)習(xí)、課后實訓(xùn)、線上輔助四大部分。

1.1 ?課前先修

為了更有效率的讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)階段吸收知識，課前的先修可以起到一定的預(yù)習(xí)和輔助效果，而在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過程中，我們無法準(zhǔn)確的監(jiān)督學(xué)生在課前是否有投入充分的時間學(xué)習(xí)，導(dǎo)致“課前預(yù)習(xí)”這位良師益友發(fā)揮不了作用?，F(xiàn)在大數(shù)據(jù)技術(shù)教學(xué)工具的出現(xiàn)，可以有效的輔助教師監(jiān)督學(xué)生在課前先修這部分的學(xué)習(xí)動態(tài)。在本門課程中，我們采用了“雨課堂”工具對學(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習(xí)引導(dǎo)，通過推送課件的方式提醒學(xué)生將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。如圖2所示，通過“雨課堂”APP可以清晰的看到學(xué)生完成預(yù)習(xí)的情況、課件數(shù)據(jù)情況和學(xué)生反饋情況。

1.2 ?課堂學(xué)習(xí)

課堂學(xué)習(xí)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中最核心的環(huán)節(jié)，也是教師傳授知識最重要的平臺。在課堂教學(xué)過程中，不僅僅要求教師完成教學(xué)內(nèi)容的傳授，還要求教師起到管理和監(jiān)督學(xué)生有效學(xué)習(xí)的作用，確保課堂教學(xué)的有序開展。在現(xiàn)有的教學(xué)條件下，多是以多媒體為主的課堂教學(xué)手段，通過“教師講-學(xué)生聽”的方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容講授，此模式容易導(dǎo)致講授知識和教學(xué)管理不能同時進(jìn)行，最后只能顧此失彼。而“雨課堂”APP工具有效的結(jié)合了教學(xué)與管理，即可以監(jiān)督課堂中學(xué)生的行為動態(tài)，也可完成教學(xué)進(jìn)度，相輔相成。如圖3

所示，通過“雨課堂”工具實現(xiàn)了課堂簽到，在授課的過程中，打破“老師講——學(xué)生聽”的固定模式，嵌入作業(yè)、彈幕和投稿環(huán)節(jié)，讓老師在上課過程中也可以很好的和學(xué)生互動，觀測學(xué)生在課堂中的行為動態(tài)。

1.3 ?課后實踐

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程注重動手操作能力的培養(yǎng)，除了課堂的理論學(xué)習(xí)外還安排了實踐環(huán)節(jié)，要求學(xué)生不僅能掌握理論知識，還應(yīng)有大學(xué)生該有的計算機(jī)應(yīng)用能力。為了讓學(xué)生多練多體驗，我們通過“萬維考試平臺”系統(tǒng)進(jìn)行實踐項目的練習(xí)，該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于打破了教學(xué)空間局限，除了計算機(jī)實驗室外，還可以在校園里任何地方有校園網(wǎng)的地方使用。教師可以通過教師端進(jìn)行操作方案的設(shè)計，項目作業(yè)的發(fā)布，學(xué)生成績的查看等操作;學(xué)生可以通過學(xué)生客戶端進(jìn)行項目練習(xí)、作業(yè)提交、或者考試考核等，極大的減輕了計算機(jī)實驗室的教學(xué)壓力，也極大的方便學(xué)生自由選擇時間空間進(jìn)行實踐操作，從而提高自身的實驗動手能力，如圖4所示。

1.4 ?線上輔助

通過課前，課堂，課后的教學(xué)活動已經(jīng)完整的把本門課程的課程內(nèi)容通過課堂傳遞給學(xué)生，在此過程中學(xué)生作為知識的被動接受者，缺乏了學(xué)習(xí)的主動性，缺少了探索和好奇的積極性。因此，需要通過線上輔助學(xué)習(xí)平臺開展與傳統(tǒng)課堂內(nèi)容相融合、有擴(kuò)展性的內(nèi)容學(xué)習(xí)。通過此線上平臺的學(xué)習(xí)提高學(xué)生對課程的興趣，加深學(xué)生對課程的理解，引導(dǎo)學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。根據(jù)我們學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，我們選擇了思科網(wǎng)院的《IT基礎(chǔ)》課程作為計算機(jī)基礎(chǔ)課程的擴(kuò)展，要求學(xué)生自主完成和課程相關(guān)的章節(jié)學(xué)習(xí)，并線上完成作業(yè)。對計算機(jī)課程有濃厚興趣的同學(xué)，也可學(xué)習(xí)全部章節(jié)內(nèi)容，通過考核獲取證書，如圖5所示。

2 ?基于大數(shù)據(jù)的多樣化教學(xué)方式下學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析

通過上述內(nèi)容可知，在計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中我們采用了多樣化的教學(xué)方式來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力、監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)行為[2]。在課前先修部分，通過“雨課堂”小程序發(fā)送學(xué)習(xí)內(nèi)容，采集學(xué)生預(yù)習(xí)情況數(shù)據(jù)。在課堂教學(xué)過程中，“雨課堂”小程序起到了管理學(xué)生學(xué)習(xí)行為動態(tài)的輔助作用，可以采集學(xué)生的課堂行為數(shù)據(jù)包括課堂簽到時間，課堂作業(yè)參與次數(shù)，課堂作業(yè)完成時間，課堂作業(yè)成績、課件瀏覽情況等。線上理論輔助學(xué)習(xí)是在網(wǎng)院平臺中進(jìn)行，采集學(xué)生的線上學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)包括線上知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)，線上作業(yè)的考核等等;而線下的操作練習(xí)是使用了萬維教學(xué)平臺采集學(xué)生的操作練習(xí)的數(shù)據(jù)包括學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)及作業(yè)成績數(shù)據(jù);其中，學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)包括練習(xí)登錄次數(shù)，完成練習(xí)時長，完成練習(xí)時間，練習(xí)分?jǐn)?shù)等。

為了更好的利用基于大數(shù)據(jù)技術(shù)下產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)對學(xué)生進(jìn)行過程化考核，結(jié)合線上，線下，課前，課后四方面的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，本門課程的過程化評價體系如表1所示。

3 ?大數(shù)據(jù)下學(xué)習(xí)行為分析對課程教學(xué)的應(yīng)用價值

3.1 ?形成了數(shù)字化課堂教學(xué)形式

借助互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)工具及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的瓶頸，改進(jìn)課堂教學(xué)模式，通過采集分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)優(yōu)化完善傳統(tǒng)教學(xué)課堂的短板，依靠數(shù)據(jù)分析，不僅掌握課程教學(xué)情況，還可以對課堂教學(xué)管理進(jìn)行調(diào)整，形成了數(shù)字化課堂教學(xué)形式[3]。

3.2 ?建立了教學(xué)過程中的學(xué)生學(xué)習(xí)管理模式

通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對貫穿整個教學(xué)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，把教師從課程教學(xué)過程管理混沌的階段解放出來，依靠數(shù)據(jù)可以精準(zhǔn)的掌握學(xué)生學(xué)情，體現(xiàn)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性，觀測學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的積極性，并可根據(jù)需求實時反饋學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，建立了即時的、動態(tài)的、預(yù)警的學(xué)生學(xué)習(xí)管理模式。

3.3 ?優(yōu)化了教學(xué)課程考核體系

傳統(tǒng)教學(xué)考核過程中平時成績的評估一直都是含糊不清，缺少有利數(shù)據(jù)支撐的部分?；诖髷?shù)據(jù)下的課程全過程的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析，幫助我們做到了平時成績的有跡可循，優(yōu)化了教學(xué)課程考核體系，使得考核評估更加的公開公平公正。

4 ?結(jié)語

本文通過分析學(xué)校公共計算機(jī)課程教學(xué)情況，采集多元教學(xué)工具產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行線上，線下，課前，課后四方面的全過程大數(shù)據(jù)分析，形成了數(shù)字化課堂教學(xué)，使得課堂教學(xué)可以兼顧教學(xué)與管理;建立了課程中的學(xué)習(xí)監(jiān)督管理模式，不僅掌握學(xué)生課堂上的學(xué)習(xí)情況，也便于課后追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài);優(yōu)化了教學(xué)課程考核體系，使得成績數(shù)據(jù)真實有效。在整個教學(xué)管理中，大大的提高了教學(xué)的質(zhì)量。

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