劉洋洋，張雅檬

（南京工程學(xué)院 江蘇 南京 211167）

隨著教育信息化的飛速發(fā)展，雨課堂、云班課等各種教學(xué)軟件工具被設(shè)計并應(yīng)用起來[1]。雨課堂是基于手機端和電腦端的智慧教學(xué)工具，雨課堂賦予了課中新的教學(xué)形式，例如趣味問答、彈幕發(fā)送等，課外學(xué)生在雨課堂進行移動自主學(xué)習(xí)，可以通過雨課堂提交作業(yè)、報告等，雨課堂技術(shù)手段干預(yù)對學(xué)生的學(xué)習(xí)進程起著正向激勵的作用[2-3]。截至2022 年9 月，“雨課堂”學(xué)堂在線平臺全球?qū)W習(xí)者人數(shù)累計超過1 億人，是全球用戶規(guī)模第二大的慕課平臺，學(xué)堂在線國際版和雨課堂英文版正成為中國與其他國家開展數(shù)字資源和數(shù)字經(jīng)驗共享的重要渠道[4]。

1 基于雨課堂的“人工智能導(dǎo)論”課堂設(shè)計

文章研究選擇本校本科生為教學(xué)對象，于“人工智能導(dǎo)論”教學(xué)中實踐雨課堂輔助式智慧教學(xué)，首先根據(jù)經(jīng)驗對課堂進行設(shè)計，然后通過雨課堂軟件采集與學(xué)生相關(guān)的成績數(shù)據(jù)，最后對數(shù)據(jù)進行分析與研究。

1.1 “人工智能導(dǎo)論”公選課教學(xué)內(nèi)容

人工智能是20 世紀50 年代中期興起的一門新興學(xué)科，是計算機、自動化和通信相關(guān)專業(yè)的選修課程。通過“人工智能導(dǎo)論”課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解人工智能的發(fā)展概況、基本原理和重要研究領(lǐng)域，掌握人工智能的基本概念、基本方法，啟發(fā)學(xué)生對人工智能的興趣，為其進一步從事該方向的學(xué)習(xí)與研究打下基礎(chǔ)[5-6]。由于課程中涉及的內(nèi)容與多個研究方向均有關(guān)系，所以選修該門課程的學(xué)生涉及多個專業(yè)和各個年級，這一現(xiàn)狀直接為任課教師增加了壓力。例如，對于智能計算及其應(yīng)用內(nèi)容，低年級學(xué)生較難掌握，因為他們不具備相關(guān)課程的知識；對于知識表示的相關(guān)內(nèi)容，高年級學(xué)生更難以接收，因為他們已學(xué)習(xí)了容易混淆的其他課程。由于本門課程的10 次課設(shè)計要綜合考慮不同專業(yè)背景的學(xué)生，筆者基于雨課堂進行課堂實踐，從實踐中得到啟發(fā)進而設(shè)計課程。

1.2 “人工智能導(dǎo)論”公選課課堂及考核設(shè)計

根據(jù)筆者多次教學(xué)經(jīng)驗，“人工智能導(dǎo)論”公選課的選課學(xué)生專業(yè)較多并且跨度大，尤其是近幾年人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，使很多學(xué)生對本門課產(chǎn)生興趣，因此上課的學(xué)生人數(shù)眾多，以前的教學(xué)難以滿足各種專業(yè)的學(xué)生。又由于“人工智能導(dǎo)論”作為一門公選課，學(xué)分較少，導(dǎo)致學(xué)生對課程不夠重視，最后形成混學(xué)分為主的心態(tài)。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)不能太難，考核標準不能太高，設(shè)計合理有效的教學(xué)及考核方式具有十分重要的意義。

根據(jù)BOPPPS理論[7]，將教學(xué)小單元進行細分，保證學(xué)生充分參與到教學(xué)和學(xué)習(xí)中，對學(xué)生的考核以此為基礎(chǔ)，不同單元獲取的得分設(shè)計不同的比重，最終計算出學(xué)生的課程總成績。以“人工智能導(dǎo)論”課程為例，課程內(nèi)容分為8 個章節(jié)共計10 次課，約120 名本科生參加課程的學(xué)習(xí)，課程教學(xué)和課程考核使用雨課堂智慧教學(xué)工具進行。

課程學(xué)習(xí)及考核圍繞6 個部分：出勤次數(shù)、課前預(yù)習(xí)、課堂測試、課后復(fù)習(xí)、課題討論、課程報告。采用雨課堂工具獲取出勤次數(shù)和課堂測試的分數(shù)，使用雨課堂工具設(shè)計手機課件讓學(xué)生完成預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，讓學(xué)生相互之間實現(xiàn)討論和完成報告，評價設(shè)計不同部分為不同的分數(shù)，如表1 所示。表1 所示的評分標準是根據(jù)經(jīng)驗給定的，需通過對客觀數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性的分析，設(shè)計更科學(xué)合理的評價方案。然后，通過SPSS 軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析，分析6 種成績之間的差異性、相關(guān)性等，從而為進一步設(shè)計合理有效的課堂學(xué)習(xí)及考核策略提供科學(xué)依據(jù)。

表1 考核策略設(shè)計

2 基于雨課堂的“人工智能導(dǎo)論”教學(xué)數(shù)據(jù)分析

課堂成績在課堂教學(xué)中完成，考核的現(xiàn)場環(huán)境、試題內(nèi)容、做題時間、外部幫助條件、學(xué)生參與度等具有高度的一致性和公平性，因此選擇課堂成績作為比對分析的依據(jù)。為了探討課堂成績與預(yù)習(xí)成績的關(guān)系，隨機抽取了55 名學(xué)生的數(shù)據(jù)。學(xué)生課堂成績均值為59.82 分，標準差為13.60 分；預(yù)習(xí)成績均值為2.86 分，標準差為1.16 分。從散點圖（圖1，p155）可見，預(yù)習(xí)成績和課堂成績之間呈線性正相關(guān)。探討課堂成績與復(fù)習(xí)成績的關(guān)系，復(fù)習(xí)成績均值為3.76 分，標準差為1.58 分。從散點圖（圖2，p155）可見，結(jié)果表明預(yù)習(xí)成績和課堂成績之間呈線性正相關(guān)。

圖1 預(yù)習(xí)成績與課堂成績散點圖

圖2 復(fù)習(xí)成績與課堂成績散點圖

進一步探討課堂成績與討論成績的關(guān)系，隨機抽取了55 名學(xué)生的課堂成績均值為59.82 分，標準差為13.60 分；預(yù)習(xí)成績均值為2.86 分，標準差為1.16 分。圖3（p155）中散點圖和趨勢線可見討論成績和課堂成績之間不呈線性正相關(guān)。探討課堂成績與報告成績的關(guān)系，報告成績均值為1.27 分，標準差為1.39 分。圖4（p155）中散點圖和趨勢線表明報告成績和課堂成績之間不呈線性正相關(guān)。

圖3 討論成績與課堂成績散點圖

圖4 報告成績與課堂成績散點圖

3 基于雨課堂的“人工智能導(dǎo)論”教學(xué)反思

隨著社會快速發(fā)展，人工智能技術(shù)越來越多出現(xiàn)在人們的生活中，越來越多的學(xué)生對“人工智能導(dǎo)論”課程產(chǎn)生興趣，導(dǎo)致學(xué)習(xí)這門課的學(xué)生變多，學(xué)生專業(yè)背景變得復(fù)雜；另一方面人工智能技術(shù)的應(yīng)用推動了公選課授課途徑多樣化，包括課堂教學(xué)、線上教學(xué)等，以上原因?qū)е聦υ撜n程的考核也需要發(fā)生變化，而不只是看卷面成績[8]?！坝暾n堂”具有良好的師生互動、溝通功能，將其與課堂教學(xué)相融合將有助于學(xué)生建立自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高自主學(xué)習(xí)能力。通過“雨課堂”進行課堂數(shù)據(jù)采集，再對數(shù)據(jù)進行各種分析，分析結(jié)果用于優(yōu)化現(xiàn)有課程設(shè)計及考核設(shè)計，可明顯提升教學(xué)效果。

3.1 降低課堂成績比重，增強學(xué)生的自我學(xué)習(xí)意識

“人工智能導(dǎo)論”作為一門偏理論的學(xué)科，為了使學(xué)生更好地掌握知識，不可避免地要在課堂上對學(xué)生進行考核，然而過多的考核會降低學(xué)生興趣，而且會讓學(xué)生把學(xué)習(xí)重點完全放在課堂上，自主學(xué)習(xí)能力下降?；凇坝暾n堂”采集的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，課堂成績與預(yù)習(xí)成績、復(fù)習(xí)成績均成線性變化，考慮降低課堂成績比重，增加預(yù)習(xí)成績、復(fù)習(xí)成績的比重，后兩種成績能夠在一定程度上反映課堂的情況，也有利于增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。

3.2 增加討論成績比重，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“人工智能導(dǎo)論”雖然是一門基礎(chǔ)學(xué)科，但其中包含多個知識點，具有一定的學(xué)習(xí)難度。經(jīng)過若干次的課堂教學(xué)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在剛開始簡單的幾個章節(jié)中具有較高的興趣，隨著課程難度增加，學(xué)生的興趣逐漸減退，后續(xù)如何提高是教學(xué)過程中的一個難題。在課堂上完全由教師進行教學(xué)，隨著知識點的增多變難，學(xué)生難以開展持續(xù)性學(xué)習(xí)?；凇坝暾n堂”采集的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，課堂成績與討論成績成線性變化，考慮降低課堂成績比重，增加討論成績比重，激勵學(xué)生主動提出個人見解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 增加報告成績比重，推動學(xué)生深入思考

互聯(lián)網(wǎng)時代使得信息可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)平臺得到迅速傳播，也為“人工智能導(dǎo)論”公選課的多維度考核提供了可能。雨課堂作為全球用戶規(guī)模第二大的慕課平臺，它為學(xué)生的深入學(xué)習(xí)提供了便利，學(xué)生可以閱讀教師轉(zhuǎn)發(fā)的帖子作為學(xué)習(xí)參考。作為教師，為了推動學(xué)生深入思考，考慮到將每次課堂的作業(yè)統(tǒng)一為若干次的報告，報告成績與課堂成績無線性關(guān)系，報告成績主要反映的是學(xué)生的課外學(xué)習(xí)程度，要求學(xué)生把課堂學(xué)習(xí)和課外自主學(xué)習(xí)聯(lián)系到一起，形成書面報告，再通過雨課堂進行提交，推動學(xué)生深入思考，這將是一種合理有效的學(xué)習(xí)及考核方式。然而，具體如何分配出勤、預(yù)習(xí)、課堂、復(fù)習(xí)、討論、報告這6 種成績的占比，還要經(jīng)過多次的課堂實踐及數(shù)據(jù)分析。文章所提出的對雨課堂收集的客觀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析方法，將為開展科學(xué)合理的課程評價提供參考。