于敏 王冰

【摘要】? ? 在大數(shù)據(jù)背景下，利用線上學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)線下教學(xué)活動(dòng)改革。以應(yīng)用型高校學(xué)習(xí)行為類(lèi)型為基礎(chǔ)，通過(guò)TMB體系分析學(xué)生群體學(xué)習(xí)特性。基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)采集線上學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，通過(guò)聚類(lèi)分析得出學(xué)生線上學(xué)習(xí)行為與線下T型分類(lèi)相符。提出依托線上數(shù)據(jù)確定線下授課模式、依托各部分內(nèi)容線上數(shù)據(jù)分布建立立體化考核體系等大數(shù)據(jù)背景下改革優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】? ? 工業(yè)通風(fēng)與除塵? ? 大數(shù)據(jù)? ? 教學(xué)改革

前言

吉林建筑科技學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┦且凰铝ε囵B(yǎng)善于實(shí)踐創(chuàng)新的應(yīng)用型人才的民辦普通高等院校。《工業(yè)通風(fēng)與除塵》課程是我校安全工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課，主要講授通風(fēng)氣流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，工業(yè)通風(fēng)的基本原理及計(jì)算方法。大數(shù)據(jù)是現(xiàn)今最重要的技術(shù)之一，應(yīng)用大數(shù)據(jù)理念優(yōu)化教學(xué)改革可實(shí)現(xiàn)信息化、現(xiàn)代化、科學(xué)化教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)且具有較強(qiáng)現(xiàn)代信息思維具有重大意義。

目前，已有諸多從教人員對(duì)本課程的教學(xué)改革進(jìn)行了一定的探索。王冰應(yīng)用線上線下混合的教學(xué)思路，從課程教材、教學(xué)內(nèi)容、理論課教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)及考核方式進(jìn)行改革[1-2]。畢明華以應(yīng)用型本科院校為主體，依據(jù)本課程教學(xué)中存在的教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)、教學(xué)模式單一的問(wèn)題，提出以行業(yè)科技作為主體系、合理分配試卷考點(diǎn)比例的改革方法[3]。這些改革方案均從教師思維出發(fā)進(jìn)行改革，對(duì)學(xué)生群體適合情況未進(jìn)行探討。因此，筆者將分析應(yīng)用型院校學(xué)生學(xué)習(xí)行為特點(diǎn)，分析本課程現(xiàn)有教學(xué)方法對(duì)本校學(xué)生群體適用性，結(jié)合大數(shù)據(jù)背景對(duì)已存改革方案進(jìn)行深入探索及優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為本、以大數(shù)據(jù)為筆”的現(xiàn)代化教學(xué)改革。

一、應(yīng)用型高校學(xué)生特點(diǎn)分析

由于全國(guó)各地區(qū)高考錄取分?jǐn)?shù)線劃分不同，我校招收學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異性較大[4-5]。筆者在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)，對(duì)我校安全工程專(zhuān)業(yè)2016級(jí)至2019級(jí)四屆學(xué)生群體進(jìn)行觀察，從學(xué)習(xí)能力、科研水平、職業(yè)規(guī)劃、自我培養(yǎng)的角度進(jìn)行分析，建立TMB學(xué)習(xí)行為觀察體系。其中包含以學(xué)習(xí)行為類(lèi)型T （Type），學(xué)習(xí)行為出發(fā)點(diǎn)M （Model），學(xué)習(xí)行為具體表現(xiàn)B（Behavior）三個(gè)層次。其中學(xué)習(xí)行為類(lèi)型及出發(fā)點(diǎn)如表1所示。

具體行為表現(xiàn)B包含以下9種表現(xiàn)：積極性強(qiáng)，認(rèn)真聽(tīng)講，積極配合互動(dòng);保質(zhì)保量完成作業(yè)、復(fù)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等學(xué)習(xí)任務(wù);單純的吸收老師所傳授的內(nèi)容，缺少創(chuàng)新性思維;不積極但也不會(huì)消極對(duì)待;在同學(xué)及老師的督促下，也會(huì)按時(shí)完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù);對(duì)于能對(duì)自身規(guī)劃有幫助的內(nèi)容更加感興趣;學(xué)習(xí)態(tài)度十分消極，會(huì)出現(xiàn)曠課;課上遲到、睡覺(jué)、打游戲;課下不完成作業(yè)考試存在投機(jī)取巧心理。

其中M3多為已經(jīng)規(guī)劃好自身走向，包括考研、考公、直接就業(yè)。例如計(jì)劃考研的學(xué)生當(dāng)中，是擬報(bào)考其他專(zhuān)業(yè)和打算報(bào)考公務(wù)員的學(xué)生會(huì)在本門(mén)課程中存在消極學(xué)習(xí)的表現(xiàn)，出現(xiàn)在課堂上自學(xué)其他內(nèi)容的情況;打算畢業(yè)直接就業(yè)的學(xué)生會(huì)在專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)期間出現(xiàn)不重視、應(yīng)付了事的心態(tài)，更積極于學(xué)生活動(dòng)與其他校外實(shí)踐當(dāng)中，以此來(lái)培養(yǎng)組織能力和積累社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

依托TMB 體系可較為客觀的分析學(xué)生特性，以此為基礎(chǔ)確定《工業(yè)通風(fēng)與除塵》課程改革措施優(yōu)化思路。針對(duì)T1型，可增添對(duì)其自主思考能力的培養(yǎng);針對(duì)T2型，著力培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣，將其被動(dòng)學(xué)習(xí)的模式，轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí);針對(duì)T3型，融合引導(dǎo)策略，引入課程思政元素，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到通過(guò)《工業(yè)通風(fēng)與除塵》課程的學(xué)習(xí)，可以在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域提高個(gè)人邏輯思維及科學(xué)理論思維，對(duì)自身學(xué)術(shù)素質(zhì)提升有很大幫助;針對(duì)T4型，在授課過(guò)程中樹(shù)立學(xué)生正確學(xué)習(xí)觀念，教學(xué)方法上寬嚴(yán)并濟(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

二、大數(shù)據(jù)背景下改革方案優(yōu)化

由于應(yīng)用型高校學(xué)生差異性較大，因此在教學(xué)改革措施的提出和落實(shí)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)手法評(píng)估學(xué)生行為，針對(duì)不同類(lèi)型的同學(xué)細(xì)化課程學(xué)習(xí)考核方案，做到因材施教，因材考評(píng)。以本課程中“通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算”部分內(nèi)容為例，細(xì)化各項(xiàng)改進(jìn)措施。

2.1學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)獲取及分析

我校本課程過(guò)往改革當(dāng)中，已經(jīng)提出線上線下教學(xué)模式，表現(xiàn)為利用QQ、云課堂進(jìn)行線上預(yù)習(xí)內(nèi)容的布置。為進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用超星學(xué)習(xí)通上傳各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)。例如將摩擦阻力、局部阻力計(jì)算、流量當(dāng)量直徑等重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)講解內(nèi)容和習(xí)題內(nèi)容發(fā)布至超星平臺(tái)，平通過(guò)平臺(tái)內(nèi)部發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、開(kāi)放學(xué)習(xí)討論。基于后臺(tái)計(jì)錄學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、習(xí)題作答時(shí)間、習(xí)題準(zhǔn)確率、討論活躍度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過(guò)線上學(xué)習(xí)行為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的聚類(lèi)分析可判別出學(xué)生學(xué)習(xí)特性[6]。

以2016級(jí)至2019級(jí)249名學(xué)生群體為主體對(duì)其線上學(xué)習(xí)行為進(jìn)行試驗(yàn)性分析，基于K-Means聚類(lèi)分析算法對(duì)超星平臺(tái)中所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析[7]，分析后發(fā)現(xiàn)其數(shù)據(jù)分布劃分為四個(gè)領(lǐng)域。其分析結(jié)果與線下教師判斷情況相符合。因此可以做到在未上課之前就先了解學(xué)生特點(diǎn)，為線下教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)提供參考。

2.2確定線下授課模式

在課程開(kāi)始前，利用線上手段了解學(xué)生類(lèi)型，針對(duì)性制定教學(xué)策略。在實(shí)際教學(xué)中動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。經(jīng)過(guò)對(duì)多章節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集分析，發(fā)現(xiàn)在每節(jié)課的授課內(nèi)容不同的情況下，學(xué)生在T層次（學(xué)習(xí)行為類(lèi)型）分布不同。因此在線下課程開(kāi)始前，可通過(guò)線上數(shù)據(jù)分析確定本節(jié)課內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)行為分布情況，確定本節(jié)線下內(nèi)容講授模式。例如，通過(guò)對(duì)本節(jié)課所講內(nèi)容進(jìn)行分析，如圖1所示。當(dāng)本節(jié)內(nèi)容T2型占比較高時(shí)，可進(jìn)行辯論、展示、演講等活動(dòng)，并根據(jù)各類(lèi)型同學(xué)占比，合理劃分活動(dòng)小組，保證每個(gè)小組當(dāng)中T型占比與整體占比相符。

在線下教學(xué)中要客觀科學(xué)的做好教學(xué)設(shè)計(jì)，在課堂上也可合理應(yīng)用線上平臺(tái)，以此來(lái)保證良好的教學(xué)效果。在T3型較高的課堂上要充分引入教學(xué)案例，并發(fā)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)行為。例如局部通風(fēng)、全面通風(fēng)、蒸發(fā)冷卻的理論教學(xué)當(dāng)中可在課前布置學(xué)生查找相關(guān)應(yīng)用實(shí)例，以微信抽簽小程序確定每個(gè)小組的發(fā)言人。

2.3優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

本門(mén)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包含實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)。其中，實(shí)驗(yàn)課的落實(shí)可依照內(nèi)容線上數(shù)據(jù)劃分來(lái)細(xì)化實(shí)驗(yàn)小組，將小組人數(shù)控制在5-7人，采用多小組多次數(shù)式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，同時(shí)保障實(shí)驗(yàn)小組當(dāng)中各類(lèi)型學(xué)生比例合理，來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)任務(wù)落實(shí)到個(gè)人，教師指導(dǎo)落實(shí)到個(gè)人，針對(duì)性提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果。另一方面，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)時(shí)，也可延用小組劃分思想，同時(shí)，在知道過(guò)程中，實(shí)施學(xué)生匯報(bào)老師指導(dǎo)的模式。學(xué)生在每次指導(dǎo)課上登上將待匯報(bào)自身設(shè)計(jì)進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)督促學(xué)生認(rèn)真完成設(shè)計(jì)，激勵(lì)其他學(xué)生提高設(shè)計(jì)水平，老師實(shí)時(shí)掌握學(xué)生設(shè)計(jì)進(jìn)程。

2.4考核方案調(diào)整

根據(jù)每一章節(jié)線上數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)不同內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)行為類(lèi)型占比不同，例如吸收設(shè)備及設(shè)計(jì)計(jì)算、通風(fēng)管道的水力計(jì)算、通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算等計(jì)算類(lèi)知識(shí)點(diǎn)T2占比較多;吸收過(guò)程的理論基礎(chǔ)及機(jī)理等純理論內(nèi)容中T3占比較多。因此可根據(jù)各章節(jié)T型占比情況確定考題類(lèi)型、考題難度，在T3占比多的情況下加大平時(shí)表現(xiàn)分?jǐn)?shù)占比，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在開(kāi)課前根據(jù)往屆學(xué)生行為數(shù)據(jù)表現(xiàn)建立立體化考核體系，使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)之前就明確各部分內(nèi)容考核要點(diǎn)不同，可促進(jìn)學(xué)生在后期學(xué)習(xí)過(guò)程中保持最優(yōu)表現(xiàn)。

三、小結(jié)

前期通過(guò)TMB體系分析學(xué)生群體學(xué)習(xí)特性，確定四種學(xué)習(xí)行為類(lèi)型。將本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容分章節(jié)上傳至超星學(xué)習(xí)通，收集分析各章節(jié)學(xué)生線上學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，通過(guò)K-Means聚類(lèi)分析得出學(xué)生線上學(xué)習(xí)行為與線下T型分類(lèi)相符。在課程講授之前可通過(guò)線上預(yù)習(xí)等活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析，確定本次課程線下教學(xué)模式。在課程開(kāi)課之前，依照往屆學(xué)習(xí)行為分析數(shù)據(jù)分布，細(xì)化考核指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生以最佳狀態(tài)學(xué)習(xí)每部分內(nèi)容，并能夠科學(xué)考評(píng)學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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