基于大數(shù)據(jù)下的課程精準(zhǔn)教學(xué)模式研究
——以《食品理化檢測(cè)技術(shù)》為例

劉春娟

（吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130000）

學(xué)習(xí)資源大數(shù)據(jù)是精準(zhǔn)教學(xué)分析的重要基礎(chǔ)資源，大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以對(duì)各種非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)。課堂教學(xué)資料、在線學(xué)習(xí)資源以及其他輔助教學(xué)資源都可以作為數(shù)據(jù)挖掘的有效平臺(tái)，學(xué)生每次學(xué)習(xí)記錄包括討論、互動(dòng)留言、課程平臺(tái)學(xué)習(xí)痕跡都會(huì)被記錄下來(lái)，并由數(shù)據(jù)庫(kù)記錄和存儲(chǔ)大量實(shí)時(shí)、可靠的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，生成數(shù)以萬(wàn)計(jì)的個(gè)性化學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。將互聯(lián)網(wǎng)海量課程資源、相關(guān)信息整合到網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，不斷完善課程教學(xué)資料，定期更新微課、慕課等并發(fā)布至相關(guān)課程網(wǎng)站，形成符合學(xué)情的特色教學(xué)資源；追蹤前沿科技，加強(qiáng)校企行業(yè)間三方合作，形成行業(yè)動(dòng)態(tài)、企業(yè)資訊、招聘培訓(xùn)一體化的課外資源庫(kù)；通過良好的交互系統(tǒng)，組織學(xué)生進(jìn)行討論交流，促進(jìn)協(xié)作學(xué)習(xí)。

1 構(gòu)建學(xué)習(xí)者模型

只有充分考慮學(xué)生個(gè)性化特征并做到滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求，才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。構(gòu)建學(xué)習(xí)者模型是重中之重，學(xué)習(xí)者模型可有效記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，并詳細(xì)記錄學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)痕跡。學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)、不同學(xué)生群體的趨向化個(gè)性特征和需求，這些資料都是講授者、學(xué)習(xí)者在個(gè)性化精準(zhǔn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中進(jìn)行學(xué)習(xí)決策的依據(jù)。學(xué)習(xí)者模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 學(xué)習(xí)者模型

學(xué)習(xí)偏好代表學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的傾向，只有充分掌握學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)偏好才能更精準(zhǔn)地推送學(xué)習(xí)者喜歡的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)風(fēng)格借助學(xué)習(xí)者模型和認(rèn)知風(fēng)格測(cè)量表通過學(xué)前測(cè)試確定，其他偏好信息都是通過對(duì)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析而確定。認(rèn)知水平部分包括學(xué)習(xí)者初始認(rèn)知水平、當(dāng)前的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及學(xué)習(xí)過程中的動(dòng)態(tài)認(rèn)知水平。初始認(rèn)知水平即學(xué)習(xí)者在本課程學(xué)習(xí)前的相關(guān)專業(yè)知識(shí)水平，該部分可通過學(xué)前診斷測(cè)試來(lái)有效確定。動(dòng)態(tài)認(rèn)知水平是經(jīng)過學(xué)習(xí)后積累的動(dòng)態(tài)不斷變化的相關(guān)專業(yè)知識(shí)水平，動(dòng)態(tài)認(rèn)知水平展現(xiàn)的是學(xué)習(xí)者對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)內(nèi)容的實(shí)時(shí)掌握情況，該部分學(xué)習(xí)結(jié)果在學(xué)習(xí)過程中是不斷變化更新的，其學(xué)習(xí)結(jié)果可以通過過程測(cè)試以及學(xué)習(xí)行為綜合診斷來(lái)評(píng)價(jià)確定。動(dòng)態(tài)認(rèn)知評(píng)價(jià)結(jié)果形象展示學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的掌握情況，教學(xué)平臺(tái)依據(jù)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)成果推薦學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)習(xí)行為記錄主要作用是采集分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)歷史和學(xué)習(xí)過程中的具體學(xué)習(xí)行為，通過行為記錄來(lái)完善修正學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)個(gè)性化偏好，在充分考慮學(xué)習(xí)者個(gè)性化特征前提下，盡可能完善并滿足學(xué)習(xí)者的專業(yè)能力需求。

2 構(gòu)建線上線下一體化的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)路徑

線上線下一體化的精準(zhǔn)自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑是將課堂理論知識(shí)、學(xué)習(xí)資料投放至互聯(lián)網(wǎng)，涵蓋豐富的生動(dòng)形象的影像資料，融入團(tuán)建理念，合作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力；同時(shí)，協(xié)助學(xué)生發(fā)現(xiàn)并掌握適合自己的學(xué)習(xí)方法，為不同學(xué)生設(shè)置豐富的合適的教學(xué)任務(wù)，形成多種個(gè)性化的學(xué)習(xí)策略和實(shí)施程序，并定期對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程成果和學(xué)習(xí)策略進(jìn)行診斷性中期評(píng)價(jià)或結(jié)果評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)策略和教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，如圖2。

圖2 線上線下一體化的個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑

2.1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的精準(zhǔn)化輔助教學(xué)

食品理化檢測(cè)技術(shù)多元化課程平臺(tái)貫穿于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)全過程，包括課前、課中、課后，課程平臺(tái)將傳統(tǒng)多媒體授課與多種形式的微課、MOOC相結(jié)合，進(jìn)行精準(zhǔn)化教學(xué)。針對(duì)不同的學(xué)習(xí)者，制定個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃，課程平臺(tái)后臺(tái)大數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡，并定期分析學(xué)習(xí)者成果。

2.2 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)

運(yùn)用《東方仿真練習(xí)測(cè)評(píng)系統(tǒng)》進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)。學(xué)生課上或課下均可通過課程平臺(tái)鏈接網(wǎng)站登錄系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操練，按系統(tǒng)要求逐一完成操作任務(wù)，提交至系統(tǒng)評(píng)分，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)地記錄學(xué)生完成任務(wù)的時(shí)間、失分點(diǎn)和最終分?jǐn)?shù)。

2.3 基于大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)干預(yù)

通過《食品理化檢測(cè)課程平臺(tái)》《東方仿真系統(tǒng)》，教師實(shí)時(shí)掌握學(xué)生動(dòng)態(tài)，根據(jù)測(cè)量、記錄呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)行為，判斷學(xué)生達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的程度，利用課程平臺(tái)交互系統(tǒng)不限時(shí)間不限空間地進(jìn)行針對(duì)性干預(yù)，如圖3。

圖3 基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)干預(yù)

圖4 精準(zhǔn)教學(xué)模式教學(xué)診斷

2.4 構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)診斷

精準(zhǔn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制是全員、全過程 、全方位的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。食品理化檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、采集、分析等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可視化展示，通過課程平臺(tái)的仿真軟件和微課向相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)測(cè)試，監(jiān)控學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況，實(shí)時(shí)反饋給授課教師。授課教師結(jié)合課堂互動(dòng)情況記錄、階段性知識(shí)點(diǎn)測(cè)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果，綜合專業(yè)職業(yè)能力要素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終生成可視化的評(píng)價(jià)報(bào)告，如圖4。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，調(diào)整教育決策。

3 結(jié)語(yǔ)

本課題的研究區(qū)別于以往的個(gè)性化教學(xué)模式的探究，通過建立學(xué)習(xí)者模型，利用大數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)風(fēng)格和偏好等，更精準(zhǔn)的把握學(xué)習(xí)者想達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)情。課題的研究不局限于在線課程的個(gè)性化教學(xué)模式，而是構(gòu)建“線上線下一體化”的個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑，更適用于高職教師和學(xué)生的“教”與“學(xué)”。