高校公共課線上線下同步教學模式的探索

姜春林 萬明秀 吳時蘭

摘 要：針對高校公共課傳統課堂教學與線上教育模式的不足，以及大數據時代數據驅動教學模式中數據分析與課堂教學優化不同步的問題，提出線上數據同步驅動線下教學的混合模式，即線上線下課程同時進行，通過對線上教學數據進行實時采集分析，同步驅動線下課堂教學即時優化和動態調整。

關鍵詞：大數據分析；線上線下同步教學模式；公共課

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）01-0060-03

Abstract： Aiming at the shortage of traditional classroom teaching and online education mode in public courses in colleges and universities， and the problem of data analysis and classroom teaching optimization in data-driven teaching mode in the era of big data， this paper proposes a hybrid mode of online data synchronization to drive offline teaching， namely line The online and offline courses are carried out at the same time. Through the real-time collection and analysis of online teaching data， the offline teaching of classroom teaching is synchronized and dynamically adjusted.

Keywords： big data analysis； the synchronous model of online and offline teaching； public courses

高校公共課具有人數多、受眾面大以及專業分散等特點，常常要面向多樣性的學生群體，既要覆蓋不同專業人群，又要滿足各專業的需求。傳統的教學模式下，不論大班小班上課，常常是灌輸式的教學思維，教師講學生聽，課堂上的交流、互動及溝通普遍較少。隨著互聯網尤其是移動互聯網的發展，強調覆蓋面的MOOC和強調互動的SPOC等線上教育平臺成為了公共課的有力教學工具。在大數據時代，借助線上教育平臺，高校公共課可以實現數據驅動的教學，即：一方面通過MOOC收集海量的學習數據，建立準確的學習模型，總結群體學習的模式及其規律，評價和改進課程的設計；另一方面通過SPOC獲取具體專業班級的精細化數據，有針對性地實現個性化教學。

本文研究如何將線上數據同步服務于線下課堂教學，實現線上數據的即時生成、采集、實時分析與課堂同步呈現，從而及時地優化和改進公共課教學質量。

一、研究背景

（一）傳統教學模式的不足

傳統的教學模式主要有以下幾個問題[1]：

1. 課程目標定位與專業方向結合不夠緊密。

2. 課程內容可選性不足。

3. 學生學習興趣及主動性不足。

4. 學生實踐應用空間受限。

5. 評價體系忽略了學習過程。

（二）大數據時代基于數據驅動的教學模式

隨著以MOOC為代表的在線教育的火熱，催生了大數據時代在線教學模式的真正到來。2012年10月，美國教育部發布了題為《通過教育數據挖掘和學習分析技術來提高教與學：問題簡述》的報告[2]，鼓勵教育者通過學習分析（ LA）和教育數據挖掘（EDM）等技術對學習者的學習行為和學習過程進行量化、分析和建模。伴隨著教育數據的持續累積與深度挖掘，大數據在構建新型教學生態、助力教學結構變革、再造教學流程方面的作用日益凸顯。一場由經驗模仿教學、計算機輔助教學轉向數據驅動教學的范式變革正在發生[3]。

當然，在線教育對學生提出了自我控制和自我管理的較高要求。事實上，在線教育一直受困于缺少現場課堂監督導致的課程完成率不高、學生自覺性不強等問題[4]。而且在獲取學習者的數據后，數據分析應用于改進教學還是有一定的滯后性，容易導致老師不能隨時掌握學生學習情況從而不能及時進行干預或引導等問題。

（三）線上線下同步教學模式

采用MOOC、SPOC和翻轉課堂相結合的線上線下同步教學方法，容易因材施教，因此成為近年來的研究熱點。

MOOC通過提供群體的數據可以對學生普遍存在的問題進行改進，SPOC則可以針對具體專業班級的需求進行輔導，而借助PPT插件我們可以將在線MOOC、SPOC課程插入PPT，并通過普遍使用的微信將學生線上數據與線下課堂進行實時同步呈現，以實現教學過程動態優化、控制與調整[5]。

將網絡課堂與實體課堂相結合的線上線下同步教學模式，不僅可以有效監督和引導學生的學習行為，而且可以現場對學生的互動數據進行即時分析與呈現，提供針對性的教學輔導，實現個性化的課堂翻轉。

二、數據驅動教學模式在本校的實踐

（一）課程目標定位結合專業方向

計算機基礎公共課程是大學本科非計算機專業第一學期的公共課，為體現計算機基礎公共課程在知識與技能方面對各專業應用型目標的支撐，我們對課程的目標定位進行了與專業需求相關聯的調整與精準劃分[1]。我們改變了原有以Office辦公軟件的應用為主要教學目標的單一片面的課程目標體系，將課程目標與專業特色相結合，進行了精細化的分類定位：理科旨在樹立與強化計算思維與數學建模的結合；工科旨在強調編程思維與計算機開發工具的使用；文科旨在突出靈活豐富個性化的計算機應用創新與設計。

有了結合專業方向的定位，不同專業的學生在學習過程中目標性將更清晰、學習重點更突出。公共課課程也不再獨立于專業學習之外，而成為專業課程學習的有力支撐。

（二）課程教學形式多樣化

我們通過引進優質在線MOOC課程、自建SPOC資源、推廣課堂翻轉以及使用模型分析工具挖掘等各種渠道大力展開多樣化混合教學。如學生課外學習在線視頻教程，進行相關練習；上課時案例教學、小組討論、老師答疑及總結課程內容，或者將線上視頻重點內容播放與實時答題、彈幕互動、拍照上傳、語音回復以及投票等相結合，進行同步測試，檢查學生學習效果。具體如下：

1. 在上課之前，學生自主學習老師推薦的MOOC網站（包括愛課程[6]、學堂在線[7]、慕課網[8]、中國大學慕課[9]等）相關優秀視頻，并完成在線練習；老師通過慕課平臺（如超星的泛雅平臺[10]）上傳結合本專業方向的課程視頻或PPT。如圖1、2和3所示。

2. 在課堂上，老師通過專業案例、播放線上視頻重點內容、互動答疑、總結課程內容及測試檢查學生學習效果等多種方式進行課堂翻轉教學；學生形成學習小組，以協同方式共同探討課程內容，解決課業的難點和問題。

我們鼓勵老師采用清華大學研發的免費教學工具雨課堂[11]進行課堂翻轉，將專業案例PPT、MOOC視頻重點內容、SPOC自建資源、手機微信融為一體進行同步教學。老師運用雨課堂PPT插件以及微信公眾號實現手機實時控制課件、答題可視化呈現、課堂紅包、隨機點名、彈幕等功能；學生通過掃描二維碼連接微信，在微信上答題、搶紅包、討論和彈幕互動。如圖4所示。

通過“雨課堂”投射在大屏幕上的答題和評論，老師可以現場對學生進行測試和學習成效調查。例如，教師可以通過現場答題可視化呈現一道題的答錯率，通過彈幕互動實時感知學生的興趣點或吐槽點，然后對他們的學習行為進行及時引導；也可以實時地研究發現學生活動的軌跡、不同學生對知識點的不同反應（用了多少時間？哪些知識點需要重復或強調，以及哪種陳述方式或學習工具最有效）。

除此以外，課堂上還開展多種形式的學習和創新活動，包括投稿、附件作答、拍照上傳、語音回復以及線上討論等，以滿足不同的學習需求，也提供了全周期的教學數據。同時應用后臺的數據分析工具進行即時挖掘分析，如統計學生學習過程所記錄的點擊量、提問的次數、參與討論的多少，然后建立分析模型來預測行為，最后進行適時干預、優化以及預警等。

（三）課程學習評估過程化

有了以上的數據積累，我們就可以將學習評估體系進行改革，由過去單一的考試成績改為過程性評價與考試成績相結合的方式，讓學生得到的不再是一張只有分數和排名的成績單，而是一份“學習評估報告”[1]。評估報告既能通過分析各專業群體平時數據中反饋出來的專業共性問題，生成反映學生整體學習情況的分析，也能基于單個學生的學習過程個性特色數據給出學生自身知識架構的輪廓。

一是通過線上平臺提供的監測功能，結合課堂實際情況對學生學習過程進行評測，并將其學習活動納入到學習成績中。

二是通過線上平臺提供的豐富話題，通過線上投票、投稿、附件作答、拍照上傳、語音回復、彈幕互動等多樣化互動方式，達到在探討中提高課程內容理解的目的。將互動的完整數據進行綜合，納入到評價體系，其效果比課后作業要更有優勢。

三是通過將線下翻轉課堂的表現也納入考核范圍，鼓勵學生課堂參與問題的討論，更能體現創新性學習效果的評價。

上述教學評價體系一方面從學生的立場出發，通過對學習過程的肯定，使得課程教學評價更為全面，促進了學生主體學習的積極性與自主性；另一方面從教師的立場出發，通過翻轉課堂中多樣化案例的處理，促進了教師教學能力的不斷提升。

（四）實踐效果及成效

課程實施后，極大提高了學生的計算機應用水平和自主使用MOOC平臺進行課程學習的方法和能力，并推廣到結合專業課的學習，從而提高了學生的自主學習能力和小組協作能力，也鍛煉了探索能力和創新能力。

該課程已開發建設的資源包括網絡課程、多媒體課件、信息化教學設計、相關教材等，實現了優質數字化教學資源的系統化，形成了課程的優勢項目，并累計了多項與該課程建設相關的教改課題。

本課程項目團隊優勢互補，知識結構合理，教學團隊同時具備教學能力和教育技術開發的能力，建設標準和評價機制明確，團隊管理、資源審核、資源更新及共建共享機制保障了在線開放課程的持續建設與應用。

三、結束語

本文采取理論和實踐研究相結合的方式，通過數據分析驅動教學實踐，指導線上線下同步教學優化。通過分析MOOC教學數據中即時反饋出來的普遍問題，對群體學生做共性化的課程動態調整；利用線上線下同步教學中實時互動數據反饋出來的問題，對學生做個性化的學業引導。實踐證明，線上線下同步教學模式，能夠及時地優化和改進公共課教學質量。

參考文獻：

[1]劉云芳，左為平，曹華.應用型本科院校《大學計算機》課程在MOOC環境下的教學改革與實踐——以天水師范學院為例[J].中國教育信息化，2018（8）：53-56.

[2]Bienkowski M， Feng M， Means B. Enhancing teaching and learning through educational data mining and learning analytics： An issue brief[J].Analytics，2012.

[3]數據驅動教學：大數據時代教學范式的新走向[EB/OL].https：//www.sohu.com/a/208984839_99916561.

[4]閆麗.基于MOOC資源共享下的SPOC教學模式應用研究[J].教育理論與實踐，2018，38（15）：51-52.

[5]趙晉，張建軍，王奕俊.大數據思維下教育發展機遇與挑戰的再思考[J].電化教育研究，2018（6）：21-26.

[6]http：//www.icourses.cn/home/.

[7]http：//www.xuetangx.com/.

[8]https：//www.imooc.com/.

[9]https：//www.icourse163.org.

[10]http：//mooc1.chaoxing.com/course/100578212.html.

[11]http：//www.yuketang.cn/.