楊雪峰，高振剛，姜 偉，任 春，劉姁升

（1.鄂爾多斯應用技術學院 機械與交通工程系，內蒙古 鄂爾多斯 017000；2.鄂爾多斯市第一中學 伊金霍洛校區(qū)，內蒙古 鄂爾多斯 017000）

1 數據融合的背景

信息化技術的迅速發(fā)展和教育教學觀念的不斷更新，勢必引起高等教育的持續(xù)變革，被稱為“第四次”教育革命。進入21世紀，我國高校引入了電化教育，各學校也在嘗試如何將技術融入教育教學中，但是有關信息化教學實踐一直受到教育理念和教育技術的雙重制約。

隨著2008年大數據的提出，教育企業(yè)、學校和學者們利用在線平臺積累了一定的數據，大數據技術以現代信息科技為支撐，具有規(guī)模性、高速性、多樣性和價值性等特征，受到了廣大教育工作者的關注。由王殿霞等，王麗珍等，陳志軍等，馮曉云等的文章，可見大數據的出現和應用技術的普及對高校教學的傳統(tǒng)模式、教學思維和教學內容方面均帶來了較大的變革。

2019年，為全面振興本科教育，教育部印發(fā)關于一流本科課程建設的實施意見提出，實施一流本科課程“雙萬計劃”，經過三年左右時間，建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程，期中包括線上一流課程和混合式一流課程建設。2020年全面啟動線上教學，大大促進了教育信息化水平的發(fā)展。由卞少輝等，代浩云等，林標聲等，魯小艷等的文章可見在線教學和混合式教學的實踐經驗，以及數據化的線上教學和混合式教學產生了良好的教學效果，促進了教育信息化的發(fā)展。

應用型人才培養(yǎng)與研究型學生培養(yǎng)有所區(qū)別，在我國教育信息化2.0時代的新背景下，結合培養(yǎng)“懂技術、會管理、善服務”的應用型本科人才的培養(yǎng)目標和學習特點，匡江紅等，薛山等的文章，基于大數據信息化的人才培養(yǎng)新模式開發(fā)出適學對路的應用型學生的培養(yǎng)模式成為現在的研究熱點。

2 數據融合在教學中的應用

隨著教學數據在教育教學中的應用逐漸廣泛，主要關注學生學習特點分析、在線學習資源分析、學生作業(yè)和考試分析、學生學習效能分析以及學習評價分析。以這些數據進行分析和總結，指導教學設計和教學反思，促進教學改革。

2.1 學生學習特點分析

隨著2016年招生開始，招生層次的變化以及教育信息化的不斷發(fā)展，學生的學習特點發(fā)生了較大的變化，通過問卷調查等形式可以對學生的學習特點進行掌握。在汽車底盤構造學情分析中，將問卷調查法和觀察法相結合，發(fā)現應用型工科學生的自信心不足、學習主動性差、傳統(tǒng)授課方式與學生學習特點不相匹配、教學材料滯后，實踐應用性資源不足等問題。同時發(fā)現學生集中注意力的時間大概在8 min左右，更喜歡借助電子產品學習，并且認為理實一體化的教學環(huán)境更易于學習。秉承有教無類的教育原則，結合數據分析，為更為細致的學生分類指導提供實際參考。

2.2 在線教學資源分析

通過分析學習人數、學習投入情況、教學資源的數量和時長等信息，綜合選擇適合學生學習的在線教學資源。汽車底盤構造混合式教學選擇了清華大學仇斌老師團隊建設的國家級精品課程汽車底盤構造。該課程包括了理論課程和實踐課程的超過1 000 min的線上教學資源，教學評論多，主講教師能夠及時回復，有實際的教學意義。

2.3 學生測試數據分析

整合學生測試和作業(yè)數據，通過測試數據分析知識的掌握情況，可以總結教學中的重點難點教學情況，并根據實際應用適時調整。對教學中的難點重新設計和改進，促進教學效果和教學目標的達成。主要分析易錯知識點的分布、核心知識點的確立、重難知識點的掌握。通過數據掌握學生的學習狀態(tài)，及時根據學生的狀態(tài)給予針對性的調整，老師通過這些數據對學生進行歸因指導。

2.4 學生學習成績分析

對學生的學習成績分析，通過及格率、優(yōu)秀率、成績分布圖等直觀的數據圖表，對于教學的分析有非常重要的意義。

分析客觀題目的及格率和主觀題目的得分情況，可以得到成績折線圖。教師可以了解學生近期的學習情況，給予指導和幫助。分析期末成績總結教學情況，改進教學以適應學生的學習特點。同時學習成績的分析也可以得到教學設計、教學計劃以及及時進行教學反思。

分析成績，以往側重及格率、優(yōu)秀率以及成績正態(tài)分布等情況。而隨著數據融合和教育信息化的發(fā)展，要挖掘數據更多的實踐意義。比如題目分布的情況、重難點的展示情況，各個章節(jié)的分布、課程思政的教育影響以及靈活性題目的合理設置等問題。高等教育不僅僅要傳授知識、培養(yǎng)能力，更要完成價值塑造和人格培養(yǎng)。

2.5 分析教學評價數據

教學評價包括學生對教學的評價、督導對教學的評價、同行對教師的評價以及教師個人的教學自評。通過各類評價數據，分析教學中存在的優(yōu)勢和不足，總結教學優(yōu)勢形成教學經驗。對于教學中的不足，應及時改進。而在評價中，雖有一部分不夠準確，但是足夠多的數據可以反映實際問題，所以教學評價數據融合化的處理有更大的實際意義。

2.6 分析教學反思數據

教學反思是根據實際教學情況進行再認識、再思考，并總結實際經驗、改革優(yōu)化的過程。每節(jié)課都應進行教學反思，并及時記錄，總結教學反思要點，如學生上課情況、課程思政融入情況、教學方法的使用等。積累分析教學反思作為教學數據，可以得到更為直接的教學指導，更新教學案例，優(yōu)化教學評價，提升育人質量。

3 基于數據融合的混合式教學創(chuàng)新設計

基于應用型學生學習特點、在線教學學習資源、學生的平時測試和期末測試、學生學習效能等教學數據，對汽車底盤構造課程進行創(chuàng)新設計。構建了在線學習的第一課堂、理實一體化的第二課堂、校內實驗實訓第三課堂以及校外競賽社會實踐的第四課堂，四位一體的混合式教學模式，共同促進學生的知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造。綜合教學數據以及四個課堂，基于數據融合進行在線學習、課堂學習以及教學反思。

3.1 基于數據融合的在線學習

通過學生學習特征的調查問卷，得到應用型本科學生的學習特點和在線資源的選擇方法，選擇適合學生學習的在線資源進行第一課堂的自主學習。擇優(yōu)選擇的學習資源包括國家級在線精品課清華大學建設的汽車底盤構造課程、自建汽車服務專業(yè)相關課程和自建應用型汽車底盤構造補充課程。團隊目前已建成自治區(qū)級在線開放課程兩項目，分別為汽車電器與電子技術和汽車維修工程，兩門課程均已在校內上線，面向全校開放。

團隊正在著力建設汽車底盤構造在線開放課程，內容主要根據數據統(tǒng)計和學生需求確定。比如在汽車拆裝過程中，學生希望拆卸時有教師指導；在課后開放實驗室自主學習中，有在線指導。對于以上內容針對性的錄制了相關指導視頻，對汽車拆裝的相關實習實訓項目做了線上資源的建設。在學生對課程的評價中，該內容評價較好。

通過不斷建設在線開放課程，構建線上教學、線下教學以及混合式教學多種教學模式，逐步建成有針對性的專業(yè)課程群，為在線第一課堂服務。

3.2 基于數據融合的RDAC教學模式創(chuàng)新

通過分析學生的學習數據，在汽車底盤構造中逐步總結形成了RDAC創(chuàng)新教學模式。RDAC教學模式是在底盤課堂教學中形成的一個基本流程，R為常規(guī)學習（Regular Learning），D為拓展學習（Develop Learning），A為應用學習（Applied Learning），C為挑戰(zhàn)學習（Challenge Learning），四個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，緊密圍繞汽車服務工程專業(yè)的學生培養(yǎng)目標和汽車底盤構造的教學大綱，使學生掌握知識、提升能力、塑造價值。

以汽車傳動系統(tǒng)中的手動變速器一節(jié)為例，進行該教學模式的闡述。在這一節(jié)內容的學習中，通過學生的作業(yè)數據，發(fā)現學生存在以下兩個問題：

（1）學生較為直觀地掌握了二軸式變速器的基本結構，但是對于傳動過程的整體設計原理上還有所欠缺。

（2）學生掌握了變速傳動的原理，但是還不具備獨立設計的能力。

就以上兩個問題，與其他應用型學校的老師探討，發(fā)現這是學生的共性問題?；诖耍诮虒W中尤其要培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力和能夠獨立創(chuàng)造的信心。

1.常規(guī)學習（Regular Learning）

常規(guī)學習主要為課前回歸和重點難點的解決。課前學生在線學習，課上結合實物解決重點難點。主要是變速傳動結構和原理的學習，其中包括換擋結構發(fā)展的三個階段，正向傳遞擋位的變化以及倒向行駛方向的改變。

2.拓展學習（Develop Learning）

解決二軸式、三軸式變速器的特點和傳動路線。理實一體的課堂利于學生突破理論與實踐脫節(jié)的難點，利于學生集中注意力激發(fā)學習興趣。課堂上積極利用信息化資源，利用EverCraft-3D展示三維結構圖，方便學生細致觀察汽車底盤的結構和特征，同時可以進行裝配和爆炸演示，使學生有良好的結構學習的體驗。

3.應用學習（Applied Learning）

將原來的二軸式、三軸式變速器進行串聯和并聯的組合，實現重型車使用的組合式變速器的應用。分析組合式變速器的傳動路線，主要以小組研討形式展開。教師提前設置好問題串和問題鏈，學生分小組進行討論分析，結合實物和動畫等資源進行傳動路線的繪制，小組同學相互幫助，團隊共同前進，最后團隊互評。小組研討的形式充分調動了同學們的學習熱情和自信心。

4.挑戰(zhàn)學習（Challenge Learning）

請學生設計一個3前進1倒擋的變速器，完成后上傳到平臺。學生一起討論，解決細節(jié)難點。

前沿性知識和課程思政，通常為汽車上應用的先進結構設計和工作原理。本節(jié)課主要從雙離合變速器的發(fā)展和設計入手，以教師為主進行講授，同時與學生互動，使同學們完成由聽故事到行為指導的高階認知轉變，激發(fā)學生對自主創(chuàng)新的認識和專業(yè)認同感。

在第二課堂中，基礎知識由學生講老師點撥；拓展知識進行小組探討，學生匯報、挑戰(zhàn)學習，學生做老師點評。整個過程盡量將學生調動起來，發(fā)揮學生的主動性，教師應給學生積極正確的評價和反饋。這是塑造學生專業(yè)自信心的好方法。

積極使用雨課堂進行課堂分享和課堂互動。雨課堂可以上傳課堂討論結果，比如課堂上讓學生繪制三個擋位的變速器機構結構簡圖，學生完成設計后上傳到平臺，平臺隨機抽取展示，學生一起找出設計中的問題并解決。

使用雨課堂進行隨堂測試，包括課前測試、課后測試。通過測試可以直觀地看到在線和課上知識點掌握情況。在過去幾年的混合式教學中，使用在線測試，既能及時獲得反饋，同時保留了教學材料，對未來的教學有重要的參考意義。

3.3 基于數據融合的教學反思

學生學習特點分析、在線學習資源分析、學生作業(yè)和考試分析、學習評價分析以及學習反思分析幾個內容的分析，以這些數據進行分析和總結，指導教學設計和教學反思，促進教學改革。尤其是在線上線下混合式教學中，沒有固定的模式可以參考，而通過數據融合的教學反思不斷優(yōu)化教學設計，形成了“四位一體，多元育人”混合式育人模式，促進了學生能力的全面提升。

4 總結

隨著教學數據在教育教學中的逐漸應用，通過分析學生學習特點、在線學習資源、學生作業(yè)和考試、學生學習效能以及學習評價，指導教學設計和教學反思，綜合教學數據以及四個課堂，基于數據融合進行在線學習、課堂學習以及教學反思，促進教學改革，形成適合應用型本科學生學習的“四位一體多元育人”汽車底盤構造混合式教學模式。通過數據融合促進教學改革和教學優(yōu)化，提升應用型本科工科教學效果，培養(yǎng)理論與實踐相結合、滿足社會需求的應用型人才，提升應用型本科教育信息化建設水平及發(fā)揮大學服務社會職能。