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        混合教學(xué)模式在機器學(xué)習(xí)相關(guān)課程中的實踐與應(yīng)用

        2023-05-30 01:07:32王瑛琦韓宏宇翟銳
        電腦知識與技術(shù) 2023年3期
        關(guān)鍵詞:機器學(xué)習(xí)混合式教學(xué)互聯(lián)網(wǎng)

        王瑛琦 韓宏宇 翟銳

        關(guān)鍵詞:混合式教學(xué);機器學(xué)習(xí);MOOC學(xué)習(xí)平臺;互聯(lián)網(wǎng)+

        中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

        文章編號:1009-3044(2023)03-0149-03

        1 引言

        近年來,傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué),由于其對時間和空間等條件的限制,已經(jīng)不能滿足廣大教師的教學(xué)需求[1]。在此背景下,混合教學(xué)模式應(yīng)運而生,同時將線上教學(xué)平臺與線下老師授課有機結(jié)合,有效發(fā)揮了上述兩種教學(xué)方式各自的優(yōu)勢[2]。

        本文運用了基于MOOC學(xué)習(xí)平臺的“線上”+“線下”混合教學(xué)模式,將其應(yīng)用于高校本科計算機大類機器學(xué)習(xí)相關(guān)課程。在此教學(xué)模式中,學(xué)生課前通過MOOC學(xué)習(xí)平臺,預(yù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識與課程視頻,對相關(guān)內(nèi)容形成宏觀認識和全方位了解。該過程可以使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣,并能抓住學(xué)習(xí)的重難點,從而在后續(xù)學(xué)習(xí)過程中加以重視。課堂教師授課過程中,使用“雨課堂”等工具和學(xué)生進行實時溝通與交流,學(xué)生積極參與并表達各自的想法與認識。課后,學(xué)生通過MOOC平臺進行章節(jié)自測,平臺自動完成評閱與成績統(tǒng)計。同時,教師根據(jù)平臺反饋報告,進行課程目標的達成情況和課程評價分析,并在后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)中進行不斷深化與持續(xù)改進。

        本文運用“線上”+“線下”混合式教學(xué)模式,細化了課程改革實施方案,主要有以下幾方面貢獻:

        (1) 針對機器學(xué)習(xí)課程的特點,考慮高校本科生的實際情況,對課程教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化設(shè)計;

        (2) 在教學(xué)過程中,分別從課前(MOOC平臺資源學(xué)習(xí))、課堂(互動討論與翻轉(zhuǎn)課堂)、課后(反饋總結(jié)與持續(xù)改進)三大方面,闡述教學(xué)改革方案的具體實施細節(jié);

        (3) 結(jié)合MOOC學(xué)習(xí)平臺,對機器學(xué)習(xí)課程的考核方式進行改革。

        本文第1節(jié)引言,簡述人工智能與大數(shù)據(jù)背景下,發(fā)展混合教學(xué)模式的意義;第2節(jié)從多方面論述混合教學(xué)模式的特色與優(yōu)勢;第3節(jié)詳細介紹“線上”+“線下”混合式教學(xué)改革的具體實施方案;第4節(jié)展示課程考核方式的改革與創(chuàng)新;第5節(jié)總結(jié)全文并指出未來發(fā)展方向。

        2 混合教學(xué)模式的優(yōu)勢

        隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,對于高校學(xué)生來說,筆記本、手機、平板電腦等電子產(chǎn)品已成為他們主要的學(xué)習(xí)工具[3]。當(dāng)前,僅通過傳統(tǒng)的課堂授課模式已經(jīng)不能滿足高等院校本科人才培養(yǎng)的需求[4]。在此背景下,教學(xué)模式隨之發(fā)生了重大變革。它將網(wǎng)絡(luò)教育資源與傳統(tǒng)教學(xué)活動相結(jié)合,融合了信息化教學(xué)與課堂教學(xué)的優(yōu)點[5]。

        混合式教學(xué)模式已經(jīng)在計算機大類機器學(xué)習(xí)相關(guān)課程中得到實踐,實踐結(jié)果表明混合式學(xué)習(xí)模式受到了廣大老師和學(xué)生的廣泛認可和高度評價。本文通過以下三個方面,具體闡述混合教學(xué)模式的優(yōu)勢。

        2.1 實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)課程的資源共享

        混合教學(xué)模式對傳統(tǒng)課堂的架構(gòu)進行了改良和優(yōu)化,教學(xué)過程徹底擺脫了以往時空的限制,“教”和“學(xué)”可以在不同時間和地點進行。學(xué)生可以通過教師共享的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源完成基礎(chǔ)知識和理論學(xué)習(xí)。利用MOOC學(xué)習(xí)平臺,成功實現(xiàn)了移動教學(xué),學(xué)生可以利用碎片化的時間和空間學(xué)習(xí)和鞏固相關(guān)知識點、視頻資料。教學(xué)視頻可以有選擇地觀看,知識點可以重點強化學(xué)習(xí),增加了知識的廣度和深度,引導(dǎo)學(xué)生從淺入深地進行學(xué)習(xí)。同時,學(xué)生可以通過平臺,隨時隨地提出心中的疑惑和問題,老師可針對性地進行在線解答,并隨時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。圖1展示了平臺中學(xué)生對于視頻資料的學(xué)習(xí)人數(shù)統(tǒng)計情況。

        2.2 突出學(xué)習(xí)重點,便于查漏補缺

        目前,高校本科人才培養(yǎng)目標已逐步由單一的知識傳授向面向產(chǎn)出(OBE) 的方向轉(zhuǎn)變。學(xué)生的能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育提升成為變革的重點。在混合式學(xué)習(xí)模式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)時間不局限于課堂上的45分鐘,平臺將課前、課堂、課后三個階段融為一體,有效地延長了學(xué)習(xí)時間。同時,平臺設(shè)置了單元測試和作業(yè)供學(xué)生進行自主練習(xí)和測試,如圖2所示。學(xué)生可根據(jù)自己的答題情況,進行知識點的查漏補缺。平臺利用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)對測試結(jié)果進行全面地整合與分析,挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)過程中的共性重點與難點,并將分析結(jié)果反饋給老師。這樣,教師在線下的教學(xué)過程中可以更有針對性、教學(xué)理念更清晰、重點更明確、師生互動頻率更高,課堂教學(xué)更高效。

        2.3 豐富考核方式,完善課程評估體系

        課程評估體系是整個教學(xué)過程的重要一環(huán),評價聚焦于學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,機器學(xué)習(xí)課程組基于產(chǎn)出的評價體制,建立了完善的課程質(zhì)量評估機制。混合式教學(xué)包含線上學(xué)習(xí)視頻觀看、線下課堂互動、MOOC 平臺單元測試、線下上機實踐、期末考試等多個環(huán)節(jié),拓寬了學(xué)習(xí)內(nèi)容,增加了學(xué)生在教學(xué)過程中的參與機會,對學(xué)生的評價也更加全面和科學(xué)。課程評估涵蓋了課程的整個環(huán)節(jié),包括課程對畢業(yè)目標的支持、課程大綱設(shè)計標準、教學(xué)研討活動、課程達成情況評價等內(nèi)容。教師根據(jù)平臺測試成績反饋對學(xué)生進行過程性評價,根據(jù)機房上機實驗情況對學(xué)生工程實踐能力進行評價,根據(jù)期末卷面成績對學(xué)生知識掌握能力進行評價。與傳統(tǒng)教學(xué)簡單、粗糙的評估模式相比,混合教學(xué)模式的評價體系更加系統(tǒng)和全面,打破了單一分數(shù)的限制,強化了過程性評價。

        3“線上”+“線下”混合式教學(xué)改革實施方案

        3.1 課前:MOOC平臺資源學(xué)習(xí)

        凡事有預(yù)則立,不預(yù)則廢,學(xué)習(xí)更是如此。在高校本科教學(xué)過程中,課前預(yù)習(xí)是一個必不可少的環(huán)節(jié)。基于MOOC學(xué)習(xí)平臺,老師根據(jù)課程內(nèi)容上傳相應(yīng)的教學(xué)資源。學(xué)生在課前預(yù)習(xí)每個知識點,并將學(xué)習(xí)過程中遇到的疑問進行反饋。平臺根據(jù)學(xué)生對教學(xué)視頻的觀看時長、課前練習(xí)的提交情況對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行考核,作為過程性材料進行記錄。老師課前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,在組織課堂教學(xué)時就會有更明確的目標??梢岳盟季S導(dǎo)圖的形式,幫助學(xué)生快速梳理出本小節(jié)的知識點和脈絡(luò)結(jié)構(gòu),并根據(jù)反饋的結(jié)果,重新調(diào)整教學(xué)設(shè)計和備課,為課堂教學(xué)做好準備。

        3.2 課堂教學(xué):互動討論與翻轉(zhuǎn)課堂

        教學(xué)實施階段,老師對于理論知識點,提出啟發(fā)性和創(chuàng)新性的問題,引導(dǎo)學(xué)生深入思考、積極參與、積極討論,如圖3所示。使用“雨課堂”等教學(xué)工具,將問題實時推送給學(xué)生。學(xué)生們用手機接收并作答。該工具可實時統(tǒng)計學(xué)生的答題信息,統(tǒng)計答題錯誤率,幫助師生及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的遺漏和不足,并能做到實時查漏補缺。

        上機實踐課,老師對實訓(xùn)操作詳細講授,強化細節(jié),通過項目案例形式,切實提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。以實驗報告和演示的形式展示和分享實踐成果。本課程實驗和實踐環(huán)節(jié)教學(xué)安排見表1和2所示。混合教學(xué)模式增加了老師和學(xué)生之間的互動,使得學(xué)生能夠進行更加主動和深層次的思考,從而實現(xiàn)了充分的課堂互動和翻轉(zhuǎn)。

        3.3 課后:反饋總結(jié)與持續(xù)改進

        課后老師的工作主要是總結(jié)和評價本節(jié)課內(nèi)容,對課程進行全面化、立體化、過程化評價,并完成持續(xù)改進。學(xué)生在MOOC學(xué)習(xí)平臺上按時完成相關(guān)作業(yè)和測試,平臺利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)生的作業(yè)完成和考試情況進行統(tǒng)計分析。老師對學(xué)生的考試情況進行評價和記錄,將本節(jié)的教學(xué)知識點進行總結(jié)和升華,并推送給學(xué)生,讓學(xué)生對此進行復(fù)習(xí)和鞏固。課程組在知識點或章節(jié)講解完畢后,進行課程組研討,研討內(nèi)容是根據(jù)學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)成果和課程進度進行,針對過程中出現(xiàn)的問題和不足,及時進行糾正改進,研討內(nèi)容以《教學(xué)研討報告》存檔。另外,課程結(jié)束后,還需進行綜合評教環(huán)節(jié)。所有學(xué)生均可對授課老師進行評價,老師也需對教學(xué)過程進行整體反思,并對教學(xué)效果進行自我評價。同時,教師可以通過“教師互評”獲得其他教師的建議,以上建議使后續(xù)教學(xué)更具針對性。

        4 考核方式改革與創(chuàng)新

        高校課程尤其是實踐類課程僅用期末考試成績對學(xué)生進行考核顯然是片面的?;旌辖虒W(xué)模式采用“過程性考核”+“期末考試成績”綜合考核方式。該考核方式分別從MOOC平臺學(xué)習(xí)情況、上機實驗、知識掌握情況等多個方面對學(xué)生的能力進行全方位考核。具體來講,MOOC學(xué)習(xí)平臺進行了模塊積分設(shè)定,學(xué)生通過完成各項學(xué)習(xí)任務(wù)獲得相應(yīng)積分。該方式幫助學(xué)生在完成各項教學(xué)活動的同時,潛移默化中提升了自身能力。平時上機實驗采用項目驅(qū)動方式,針對各部分理論知識提出項目需求,學(xué)生需要嚴格按照項目開發(fā)流程完成各實驗,并提交詳細的實驗報告。課程結(jié)束后,通過期末試卷的形式對學(xué)生理論知識掌握情況進行綜合的考察。上述考核方式強調(diào)了過程性考核的重要性,并豐富了考核內(nèi)容,將學(xué)生從一張試卷中解放出來,強化了對學(xué)生能力的培養(yǎng)。

        5 結(jié)束語

        本文將“線上”+“線下”混合教學(xué)模式應(yīng)用于計算機大類機器學(xué)習(xí)相關(guān)課程。通過MOOC學(xué)習(xí)平臺使教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式同時得到了極大的擴展和更新。通過課前MOOC平臺資源學(xué)習(xí)、課堂互動討論與翻轉(zhuǎn)課堂、課后反饋總結(jié)與持續(xù)改進,切實提高了機器學(xué)習(xí)相關(guān)課程的教學(xué)質(zhì)量。同時,針對混合教學(xué)模式的特點進行了考核方式的改革與創(chuàng)新,打破了單一分數(shù)考核的禁錮,強化了過程性考核與學(xué)生能力培養(yǎng)。未來,我們試圖將該教學(xué)模式在高校本科其他課程的教學(xué)過程中進行推廣和實踐,讓更多的教師與學(xué)生從中獲益。

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