高校課程教學及質量控制的信息化研究

王艷WANG Yan

（江南大學物聯網工程學院，無錫 214122）

（Content Networking Academy of Engineering，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

0 引言

信息技術和課程的深度融合是教育技術學十分重要的研究領域之一。著名教育技術學者何克抗先生指出[1]，“將信息技術內容融合到各學科的課程是深化學科教學改革的根本途徑。所謂信息技術與學科課程的融合，就是通過將信息技術有效地融合于各學科的教學過程來營造一種理想的教學環境，以實現一種能充分體現學生主體地位的以自主、探究、合作為特征的新型學習方式”。2012年高等教育版的《地平線報告》指出[2]：“未來五年中，人們期望能夠按照自己的意愿在任何時間、任何地點從事工作、學習和研究；我們使用的技術越來越多地基于云計算，我們關于信息技術支持的觀念也在趨中心化；工作日益協作化，從而引起了學習活動組織方式的變化；互聯網使得信息資源和社交關系更加充足，更容易獲得，這越來越迫使我們重新審視自己作為教育者的角色；教育模式正在發生變遷，包含了網絡學習、混合式學習與協作學習；教育越來越強調在課堂中開展更多基于挑戰的主動學習。”課程教學及質量控制信息化是高等教育信息化的重要組成部分。隨著高等教育信息化進程的推進，以及未來新技術與高等教育信息化的深度融合，對高等教育教學和質量控制信息化水平提出了更高的要求，以適應教育模式的轉變與社會發展的需求，對于培養全面發展創新型人才的目標，具有十分重要的意義。

大學教學信息化的發展已不斷促使教育教學內容、教學手段和方法的現代化，各種智能化學習平臺、課程管理系統等的建立，在不斷改進教育教學實踐，提升學習效果的同時，也不斷促進高等教育質量的全面提升。從信息新技術應用的角度而言，移動智能終端技術、基于游戲的學習與學習分析技術、以及基于動作的計算與物聯網技術正逐漸成為高等教育信息技術與課程部署融合的新手段，并且美國斯坦福大學、俄亥俄州立大學、英國沃里克大學等國外知名高校已經形成了應用范例[2]。從課程教學信息化的角度，“課程/學習管理系統”是高校實踐中推動教學信息化發展的切入點，也是美國高校信息化投資的重點[3]。隨著“課程/學習管理系統”這一關鍵系統與技術的不斷發展與成熟，其已成為一種最基本的教學IT 支撐環境在高校中得到了廣泛應用。Blackboard 和Webct 的合并及其業務的迅速擴大，以及由美國密歇根等研究性大學自身發起的開源課程管理系統Sakai 平臺的迅速擴展，正是這一趨勢在實踐中的反應。我國信息技術與課程整合階段主要強調信息化設施在教學中的應用，突出強調其應用效果，充分利用信息化技術手段促進教學改革、提高教學質量，這一時期從新世紀初一直持續到現在。從教學質量控制信息化的角度，斯坦福大學和悉尼大學對課程教學過程進行了科學分析研究，其中，最有影響力的分析系統包括Flanders開發的課堂交互行為分析系統Flanders Interaction Analysis Categories[4]、Bellack 的課堂教學分析[5]、Cazden 的課堂社會語言學分析[6]、Mehan 的課堂會話分析[7]和永岡慶三等人的課堂視頻分析系統[8]。這類方法通過對課程教學課堂上教師和學生的交互行為進行分類和量化處理，通過分析各種類別行為的出現次數、狀態持續時間和遷移路徑，對教學過程進行科學化分析，提供了一種行之有效的分析方法。在我國，本研究領域是近年來新開啟的研究領域，研究成果尚不豐富，但研究價值也為學術界所認可。通過對現有研究成果的分析總結，可以發現，盡管大學教學信息化的發展已不斷促使教育教學內容、教學手段和方法的現代化，各種智能化學習平臺、課程管理系統等的建立，在不斷改進教育教學實踐，提升學習效果的同時，也不斷促進高等教育質量的全面提升。然而，對于信息化環境下，信息技術與專業課程教學模式、教學結構的融合，以及教學質量的監測與評價，成為高校課程信息化創新改革不可回避的難題。

基于此，本文針對信息化條件下，課程教學創新模式、教學質量控制績效評價體系展開研究，在明確高校課程教學信息化“交互、共享、個性化、集體智能”核心價值功能的基礎上，集中探索自動化專業課程群的教學結構深度信息化問題，同時深入分析信息化環境下課程教學質量控制的重要因素，以“實時性、過程性、真實性”為準則，構建課程教學質量控制信息化指標體系與實時評價系統。

1 信息技術與課程教學結構融合

現代信息化教學環境下，教學結構由教師、學生、教材和教學媒體四個要素組成，彼此相互聯系、相互作用而形成有機整體。信息環境下，教學結構的各元素具有以下特點：

①課程教學由“教師主控”轉向“學生主控”，教師主要任務不僅是傳輸知識，還包括對引導、激發學生的學習熱情與主動性、根據教學過程產生的學習反饋數據與分析結果，優化課程教學大綱結構與知識點分布。

②學生的學習行為由傳統單純地從課堂獲取知識，向“交互、共享、個性化、集體智能”轉變，強調在學習過程中，知識和學習體驗的交互、知識資源的共享、個性化的學習方式，以及通過一定范圍團隊合作所迸發的集體智能。

③教材也從課本轉向更多元化的教學資源，如數字資源、移動應用課程資源程序等。

④伴隨著學生學習行為功能的轉變，對教學媒體提出了更高層次的要求，課堂多媒體教學已不能夠完全滿足“主控式”多源學習的要求。作為課堂多媒體教學的補充，信息化課程/學習管理系統、Mooc 在線課程平臺、課程學習智能交互平臺、課程教學/學習質量評價平臺等，是最新發展起來的新型教學媒體建設方案。

基于上述分析，信息技術深度融合課程教學結構，利用學習分析的相關工具和技術，獲取教學過程中的行為數據，分析教學四要素相互聯系、相互作用，確定課程內依附于知識點的教學結構差異，建立四要素在形成教學結構中的相互聯系。同時，構建基于四元素動力學模型的“信息化課程/教學管理系統”，形成信息條件下以教學結構優化為目標的課程教學創新體系。

2 信息技術與課程教學質量的融合

2.1 信息化條件下課程教學質量績效評價指標體系。信息技術與課程教學質量的融合，遵循“實時性、真實性、過程性”的基本準則，利用信息技術，建立課程教學/學習質量評價平臺，在學生主體地位的以“交互、共享、個性化、集體智能”為特征的新型學習方式下，真實及時地記錄并評價課程教學全過程中教與學的狀態。利用學生在多源學習平臺上產生的學習數據，包括課堂內教學、試卷、課程設計、課程在線學習平臺等學習數據，構建以評價教學結構信息化、學習環境信息化、教學行為活動、測試評分與學習診斷、學習分析報告、課程協作拓展、協同交互為指標的評價體系。本文構建三層課程教學質量信息化評價指標體系，各層具體指標如圖2 所示。

圖2 課程教學質量控制信息化評價指標體系

2.2 課程教育質量控制信息化評價方法。首先基于圖2 建立的評價指標體系，建立各層績效評價元模型。開發統一的描述語言，通過對內容主題和指標期望要求兩個維度指標的表述，描述指標體系中各層具體指標。按照二維描述符對內容標準進行編碼；通過對“教”與“學”在多源教學平臺產生的智能數據，分析課程主題上使用的時間及認知程度。進而，采用學習分析的方法，將績效元模型和學習成果評價相結合，統計分析產生教學質量控制信息化內容分析圖表。內容圖表使用矩陣格式的一系列直方圖，表現每個主題“細胞”上的數據。從而顯示各個指標層面上教與學的實施行為，觀察學生在課程學習中各階段及各種教學平臺上的學習行為。一方面，便于教師更好地理解學生，促進更高效的更有價值的教學、課程支持，以及個性化輔導，提高課程教學和學習效能；另一方面，將分析結果通過智能交互平臺反饋學生，有助于學生對課程學習各個層次的自我評估與診斷。

3 結論

本文在對國內外教學及質量控制信息化現狀與發展趨勢分析的基礎上，提出了一種基于學習分析的信息技術與教學結構深度融合，以及信息技術與教學質量控制融合的方法，給出了教學結構優化的途徑，以及質量控制的評價指標體系與評價方法。從而，為提高高校課程教學與質量控制信息化建設提供參考。本文所提方法，已部分應用于江南大學自動化專業課程群的信息化建設中，取得了良好的實施效果。

[1]何克抗.我國教育信息化理論研究新進展[J].中國電化教育，2011（288）：1-19.

[2]國際高等教育信息化發展的動力、挑戰和趨勢[R].北京開放大學專題研究報告，2012（1）.

[3]張應輝,劉永貴,王娜.美國高校教學信息化發展歷程與趨勢研究[J].中國教育信息化，2011（11）：13-15.

[4]F Landers,N.A.Analyzing Teaching Behaviour [M].Massachusetts:Addison Wesley,1970.

[5]Bellack,A.A.The Language of the Classroom [M].New York:Teachers College Press,1966.

[6]Cazden,C.B.Classroom Discourse [A].M.Wittrock Handbook of Research on Teaching [C].New York:Macmillan,1986:432-463.

[7]Mehan,H.Learning Lessons:Social Organization in the Classroom [M].London:Cambridge,1979.

[8]張海，王以寧，何克抗.基于課堂視頻分析對信息技術深層整合教學結構的研究[J].中國電化教育，2010（286）：7-11.