智慧教育環(huán)境下高職“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程精準(zhǔn)教學(xué)模式設(shè)計與實踐

程鴻芳，宋平平，汪瀟瀟，秦曉安

(1.蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教學(xué)督導(dǎo)與質(zhì)量監(jiān)控處，安徽 蕪湖 241000；3.蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 黨委宣傳部，安徽 蕪湖 241000；4.安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程系，安徽 蕪湖 241002)

0 引言

近幾年，國家教育部相繼出臺了一系列關(guān)于職業(yè)院校教學(xué)工作診斷與改進的文件，[1]旨在充分利用信息技術(shù)和各學(xué)習(xí)平臺記錄的學(xué)生學(xué)習(xí)的行為數(shù)據(jù)(課前、課中、課后)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時調(diào)整教學(xué)安排，提高高職院校技術(shù)技能人才的培養(yǎng)質(zhì)量，滿足新形勢下對高職院校所提出的新要求。上世紀(jì)60 年代，美國教育學(xué)家Ogden Lindsley提出精準(zhǔn)教學(xué)理念，[2]即通過精準(zhǔn)地記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)來決策教學(xué)。由于受當(dāng)時技術(shù)條件的限制，該理念無法有效實施。當(dāng)今，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智慧教學(xué)環(huán)境在高校普及，為精準(zhǔn)教學(xué)的實施提供了技術(shù)支持，也為高職教學(xué)診斷與改進工作提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。本研究立足于智慧教學(xué)環(huán)境，結(jié)合高職教育特點，圍繞崗位需求、1+X認(rèn)證需求、大賽要求“三維度”，探索高職院校“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程精準(zhǔn)教學(xué)模式，以期為高職教學(xué)改革提供思路。

1 精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵

精準(zhǔn)教學(xué)是一種高效的知識與技能的教學(xué)方法，可促使各類學(xué)習(xí)者取得學(xué)業(yè)進步。[3]精準(zhǔn)教學(xué)的理論來源于 Skinne的行為主義學(xué)習(xí)理論，[4][5]由美國教育學(xué)家Ogden Lindsley提出。[6][7]教師通過智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，利用各教學(xué)平臺(如雨課堂、騰訊課堂等)，查看學(xué)生的學(xué)習(xí)行為痕跡，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)(學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)的活躍度、學(xué)習(xí)行為的分析)，用以檢測課程的教學(xué)目標(biāo)是否達標(biāo)、了解學(xué)生對知識或技能掌握熟練程度，以及時采取干預(yù)措施，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。[8]

2 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程精準(zhǔn)教學(xué)模式設(shè)計

本研究從高職線上“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研，以及疫情環(huán)境下“停課不停教，停課不停學(xué)”的教學(xué)狀況入手，從教學(xué)質(zhì)量診斷與改進的視角出發(fā)，結(jié)合高職教學(xué)的特點，圍繞崗位需求、1+X認(rèn)證需求、大賽要求三個方面，研究高職“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”精準(zhǔn)教學(xué)模式，以提高技術(shù)技能人才的培養(yǎng)質(zhì)量。該模式包含“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”設(shè)立精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)、開發(fā)學(xué)習(xí)材料、組織教學(xué)過程和診斷評價預(yù)測四個維度，如圖1所示。

圖1 智慧教學(xué)環(huán)境下的高職院校精準(zhǔn)教學(xué)模式

3 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程精準(zhǔn)教學(xué)模式實踐

3.1 精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方案提倡知識與能力、過程與方法、職業(yè)素養(yǎng)三個子目標(biāo)，但是這三個子目標(biāo)定義模糊，且課程未與崗位、“1+X證書”及比賽相結(jié)合。傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方案普遍出現(xiàn)“熟練掌握”“了解”等程度詞語，這與“1+X證書”認(rèn)證、比賽對學(xué)生的要求存在差距。精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求確立精準(zhǔn)化的教學(xué)目標(biāo)。教師需要根據(jù)專業(yè)特點，利用爬蟲技術(shù)從各招聘網(wǎng)站采集并分析數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析專業(yè)的崗位需求、“1+X證書”考試需求，以及課程相關(guān)的大賽要求，增強課程與崗位、 證書、比賽的匹配度。“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程是計算機及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在專業(yè)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。研究結(jié)合對知識或技能的準(zhǔn)確掌握程度，以及運用知識或技能的熟練度將“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程知識目標(biāo)進行細(xì)化與量化。如“線性表”中單鏈表操作的傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)是“熟練掌握單鏈表的插入操作”，其中“熟練掌握”是一個模糊的程度詞。在精準(zhǔn)教學(xué)中，可以轉(zhuǎn)化成“在15分鐘內(nèi)完成在遞增序列中插入一個元素，正確率95%”。

3.2 制訂學(xué)習(xí)材料

根據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)，教師要結(jié)合崗位需求、學(xué)歷證書和職業(yè)資格證書(1+X認(rèn)證)、技能大賽三個方面，準(zhǔn)備學(xué)習(xí)材料。這個過程應(yīng)結(jié)合學(xué)生的興趣、所教授科目在招聘崗位中的最新技能要求，以及“1+X證書”融入和比賽對課程的要求等。現(xiàn)在的學(xué)習(xí)材料已經(jīng)從紙質(zhì)材料擴展到數(shù)字化材料。近幾年來，網(wǎng)絡(luò)資源(微視頻、微課程、MOOCs等)的廣泛應(yīng)用，深受廣大師生的喜愛。蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程為省級MOOC課程，已在安徽省網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)中心(e會學(xué))上線。該平臺上教師團隊建立大量的動畫、視頻，生動有趣，易于學(xué)生理解知識、掌握技能點。在物聯(lián)網(wǎng)技能大賽中，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”中Dijkstra算法起著重要作用。在開發(fā)學(xué)習(xí)材料過程中，教師首先要錄制操作視頻，隨后發(fā)布在e會學(xué)平臺上，如圖2所示：

圖2 開發(fā)學(xué)習(xí)材料

3.3 組織教學(xué)過程

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”整個教學(xué)過程包含六個環(huán)節(jié)：課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后反思、測試環(huán)節(jié)、知識拓展、評價階段。教學(xué)平臺選用雨課堂和qq群。

1)課前預(yù)習(xí)

教師結(jié)合崗位、證書、大賽對課程的要求，通過智慧學(xué)習(xí)平臺(雨課堂)發(fā)送學(xué)習(xí)任務(wù)(如預(yù)習(xí)Dijkstra算法)，讓學(xué)生明白需要學(xué)習(xí)的知識或技能，學(xué)生課前充分思考，可以通過個人學(xué)習(xí)、小組討論等方式，完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

2)課中學(xué)習(xí)

教師講解Dijkstra算法思想、內(nèi)容，可以提出“如何有效的實現(xiàn)村村通，使得公路造價最少”問題，讓學(xué)生討論。教學(xué)方法可靈活多樣，嵌入個別形式、小組形式和班級形式，討論Dijkstra算法計算過程。拓展“自主式、討論式、研究式”等教學(xué)組織形式，如小組學(xué)習(xí)、個別學(xué)習(xí)、討論、問題解決、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、范例學(xué)習(xí)、情景教學(xué)等。學(xué)生在接受的過程中自我發(fā)現(xiàn)、自我歸納、自我創(chuàng)新，在智慧學(xué)習(xí)平臺上留下學(xué)習(xí)痕跡和記錄。

3) 課后反思。學(xué)生可以反復(fù)觀看學(xué)習(xí)平臺的視頻，教師給出的知識要點文檔，完成對新知識的內(nèi)化和吸收。

4) 測試環(huán)節(jié)。教師依托智慧學(xué)習(xí)平臺，根據(jù)之前所采集的學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，個性化設(shè)置測試環(huán)節(jié)，設(shè)置闖關(guān)考試，由簡到難，為不同的學(xué)生提供難度不同的測試題目和實驗任務(wù)，從而更全面地診斷學(xué)生知識的掌握程度，為教學(xué)診斷提供數(shù)據(jù)支持。

5) 知識拓展。教師以生活案例、實際應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生靈活使用知識解決實際問題，最終實現(xiàn)知識應(yīng)用的教學(xué)目的。

6) 評價階段。評價階段包括教師對學(xué)生的評價、學(xué)生互評以及智能教學(xué)環(huán)境(雨課堂)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析評價。這些數(shù)據(jù)為學(xué)習(xí)診斷提供數(shù)據(jù)支持。

3.4 診斷評價預(yù)測

傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下的教學(xué)評價或為模糊的經(jīng)驗判斷(如通過期末考試成績、平時成績、實驗成績加權(quán)求和所得總分)，或者通過五級制“優(yōu)”“良”“中”“及格”“不及格”等程度詞來評價，而在智慧教育環(huán)境下，教師通過智慧平臺獲取學(xué)生在課堂的一系列表現(xiàn)狀態(tài)大數(shù)據(jù)(如到課情況、思想集中情況、課堂活躍情況等)，再結(jié)合考試成績，可以進行全過程、全方位的實時評價。

4 結(jié)語

本研究圍繞崗位需求、1+X認(rèn)證需求、大賽要求“三維度”，以智慧教學(xué)環(huán)境為平臺，為高職院校“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程探索更高效的精準(zhǔn)教學(xué)模式提供思路。該模式為學(xué)生和教師共同服務(wù)，提高課程的整體學(xué)習(xí)效果。一方面，智慧學(xué)習(xí)平臺提供的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，有利于教師反思自己的教學(xué)過程，及時采取措施改進教學(xué)方法，提高教師指導(dǎo)的準(zhǔn)確度和有效性；另一方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中受到來自智慧學(xué)習(xí)平臺和教師推送的精準(zhǔn)教學(xué)服務(wù)，可以個性化學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。