大數(shù)據(jù)背景下高職院校精準(zhǔn)智慧教學(xué)模式研究

楊盼盼 韋靖康 王玉瓊

(阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程科技學(xué)院 安徽 阜陽 236031)

0 引言

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人們的工作生活出現(xiàn)時代性變革，生活方式隨之變得更加便捷高效。大數(shù)據(jù)正在潛移默化地改變?nèi)藗兊乃季S視角、工作方式和生活環(huán)境，已成為互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的新引擎。高校也在這一背景下運(yùn)用了一系列大數(shù)據(jù)做依托，開始建設(shè)新型智慧校園，逐步向可視化智慧教學(xué)環(huán)境和智慧化教學(xué)管理轉(zhuǎn)變，使課堂可以向真實的情景延伸參與，很大水平上提高了教學(xué)管理水平和教學(xué)質(zhì)量。教育部于 2018 年印發(fā)《教育信息化 2.0 行動計劃》，指出基于數(shù)據(jù)采集、進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘分析，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入教育教學(xué)，真正做到因材施教[1]。開展智慧化教育教學(xué)不僅是高職院校教學(xué)發(fā)展的新方向，更是今后發(fā)展的新機(jī)遇、新常態(tài)。因此，在大數(shù)據(jù)支持下，改革和創(chuàng)新高校教學(xué)模式，對高校的教學(xué)和管理水平提升具有深遠(yuǎn)影響。

1 高職院校教學(xué)模式現(xiàn)狀

高職院校在傳統(tǒng)教學(xué)模式下教師多是采用“標(biāo)準(zhǔn)化”的教學(xué)培養(yǎng)方案，主要基于線下課堂教學(xué)制，采取統(tǒng)一的學(xué)習(xí)地點、學(xué)習(xí)時間、理論教材，以教師授課為中心，教師主導(dǎo)課堂，最終通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化考試，以考試成績來單一評估學(xué)生的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)模式往往忽視學(xué)生的多樣化、個性化特點，很難做到學(xué)生因材施教，同時學(xué)生課堂參與度較低、學(xué)習(xí)積極性不高，課堂氛圍感較差，無法滿足學(xué)生多樣化、個性化的學(xué)習(xí)需求，學(xué)習(xí)效果不甚樂觀。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)高職院校教育發(fā)展的新需求。尤其是在百萬擴(kuò)招政策的引領(lǐng)下，高職院校逐漸從單純的培養(yǎng)技能型專業(yè)人才向為社會各類專業(yè)受教育人群提供多樣化教育服務(wù)轉(zhuǎn)變。面對各類教育背景的受教育群體，存在不同的教育經(jīng)歷、教育年齡、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)偏好等差異，傳統(tǒng)的全日制、標(biāo)準(zhǔn)化的單一線下課堂教學(xué)模式已經(jīng)難以滿足學(xué)生需求。

2 高職院校精準(zhǔn)智慧教學(xué)模式構(gòu)建

大數(shù)據(jù)背景下，高職院校要想改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，就必須改革和創(chuàng)新現(xiàn)有的教學(xué)活動內(nèi)容和教學(xué)策略，注重學(xué)生多樣化、差異化特點，實現(xiàn)因材施教，構(gòu)建精準(zhǔn)智慧教學(xué)新模式。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，高職院校可以采集學(xué)生全過程的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)偏好等信息，形成全生命周期學(xué)情分析的教學(xué)大數(shù)據(jù)[2]。基于教學(xué)大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘與分析，根據(jù)不同受教育群體的個性化學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)特征，采取更加個性化、多元化的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評估和干預(yù)指導(dǎo)等，最終實現(xiàn)精準(zhǔn)智慧教學(xué)，進(jìn)而提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

基于大數(shù)據(jù)環(huán)境，本文以《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程為例，研究大數(shù)據(jù)在高職院校課程精準(zhǔn)教學(xué)中的應(yīng)用與實踐，旨在將大數(shù)據(jù)和智慧化教學(xué)方式融入課堂教學(xué)，建立全新視角的精準(zhǔn)智慧教學(xué)模式。通過學(xué)生學(xué)習(xí)行為特征數(shù)據(jù)采集、教學(xué)數(shù)據(jù)的挖掘與分析，建立遞歸的精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)、智能推送教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)策略、開展精準(zhǔn)評估與診斷、實施精準(zhǔn)控制與干預(yù)，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)智慧的教學(xué)過程。

2.1 采集學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)

《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》采用線上線下混合的教學(xué)方式，基于線上職教云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，線上平臺學(xué)習(xí)行為記錄分布如圖 1所示，主要包括學(xué)習(xí)偏好、努力程度、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)興趣等，密切相關(guān)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)包括：學(xué)習(xí)時長、學(xué)習(xí)討論、平臺登錄、作業(yè)完成、平臺回帖、學(xué)習(xí)瀏覽資料等[3]。這些學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)便于任課教師及時動態(tài)地掌握學(xué)生的完整課程學(xué)習(xí)情況，通過數(shù)據(jù)采集進(jìn)行記錄，為后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘做準(zhǔn)備。

2.2 挖掘分析教學(xué)大數(shù)據(jù)

基于職教云平臺的數(shù)據(jù)采集信息，建立教學(xué)大數(shù)據(jù)中心對學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行測試、分析與比較，預(yù)測學(xué)生未來的學(xué)習(xí)表現(xiàn)趨勢[4]。運(yùn)用SPSS軟件對學(xué)生的學(xué)習(xí)傾向、學(xué)習(xí)動機(jī)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)偏好和學(xué)習(xí)結(jié)果等進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘和分析，針對挖掘和分析的結(jié)果，開展數(shù)據(jù)智能診斷，形成每個學(xué)生個體及班級所得的學(xué)情分析結(jié)果，并分別推送給相關(guān)任課教師，為精準(zhǔn)教學(xué)做準(zhǔn)備。

2.3 建立遞歸式精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)

利用大數(shù)據(jù)挖掘分析出的學(xué)情狀態(tài)、學(xué)習(xí)趨勢和學(xué)習(xí)潛能等結(jié)果數(shù)據(jù)，把學(xué)生模糊內(nèi)化的學(xué)習(xí)行為，量化成清晰外在的可測量的精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)。針對精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生階段化學(xué)習(xí)行為特征，進(jìn)行精準(zhǔn)細(xì)化、層層分解，建立每個階段的精準(zhǔn)子目標(biāo)節(jié)點樹[5]。針對子目標(biāo)節(jié)點樹，繼續(xù)定位分析教學(xué)短板、循環(huán)遞歸優(yōu)化子目標(biāo)節(jié)點樹，最終建立精準(zhǔn)目標(biāo)決策庫，為智能推送精準(zhǔn)教學(xué)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。

2.4 智能推送教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略

在定位教學(xué)短板、建立目標(biāo)決策庫后，下一步就是設(shè)計與精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)相匹配的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略。基于精準(zhǔn)目標(biāo)決策庫，再結(jié)合大數(shù)據(jù)挖掘分析得出的學(xué)生學(xué)習(xí)過程性和結(jié)果性數(shù)據(jù)，智能推送教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略。推送教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略是一個循環(huán)優(yōu)化的過程，對于沒有達(dá)到精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)的學(xué)生，循環(huán)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略，再進(jìn)入下一個精準(zhǔn)教學(xué)循環(huán)。

2.5 開展精準(zhǔn)教學(xué)評估與診斷

基于大數(shù)據(jù)中心，對學(xué)生全周期的學(xué)習(xí)行為特征進(jìn)行精準(zhǔn)評估和診斷，客觀公正地評估每個學(xué)習(xí)子階段的綜合能力、學(xué)習(xí)偏好、努力程度等有沒有實現(xiàn)預(yù)期設(shè)置的精準(zhǔn)目標(biāo)，真實、多維地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成效[6]。職教云平臺大數(shù)據(jù)的運(yùn)用促使教學(xué)評估與診斷更加可行、精準(zhǔn)，再結(jié)合學(xué)生差異化、個性化的發(fā)展特點，及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的單一性、總結(jié)性評估向過程性、綜合性評估模式轉(zhuǎn)變。精準(zhǔn)教學(xué)評估雷達(dá)圖如下所示。

圖2 精準(zhǔn)教學(xué)評估雷達(dá)圖

2.6 實施精準(zhǔn)教學(xué)控制與干預(yù)

在精準(zhǔn)評估和診斷的基礎(chǔ)之上，面對學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的個性化問題和差異化需求，開展因材施教的精準(zhǔn)控制和干預(yù)措施[7]。精準(zhǔn)控制和干預(yù)是采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，針對學(xué)習(xí)行為記錄和診斷數(shù)據(jù)監(jiān)測學(xué)生有沒有實現(xiàn)本階段的目標(biāo)樹子節(jié)點，若實現(xiàn)，則開始下一子目標(biāo)樹節(jié)點；若無，則對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和教師的教學(xué)過程采取控制干預(yù)，開展“教學(xué)班—討論組—學(xué)生”三階段精準(zhǔn)控制，推動學(xué)生在精準(zhǔn)監(jiān)測和控制的引領(lǐng)下，不斷優(yōu)化改進(jìn)自身學(xué)習(xí)行為，努力實現(xiàn)預(yù)期精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)。

2.7 融合智慧校園與精準(zhǔn)教學(xué)模式

智慧校園，是基于大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)信息技術(shù)綜合集成應(yīng)用的產(chǎn)物[8]，為教學(xué)、管理、科研和學(xué)工等提供個性化、智能化、人性化的校園服務(wù)。融合信息技術(shù)與精準(zhǔn)教學(xué)要以智慧校園為支撐，充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)在教育教學(xué)中的優(yōu)勢，利用教師畫像、學(xué)生畫像的學(xué)情分析，全面及時地掌握課堂動態(tài)，促進(jìn)沉浸式教學(xué)、AR/VR等技術(shù)課堂應(yīng)用、全景視頻直播等智慧場景應(yīng)用落地，在大數(shù)據(jù)的導(dǎo)向作用下，運(yùn)用智慧化教學(xué)有力支撐精準(zhǔn)教學(xué)。同時將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入學(xué)校產(chǎn)教融合、校企合作，形成精準(zhǔn)教學(xué)范式，通過與微課、翻轉(zhuǎn)課堂、SPOC、MOOC 等融合的教學(xué)模式，精細(xì)地刻畫課堂教與學(xué)的特點，智能優(yōu)選推送教育服務(wù)內(nèi)容，實現(xiàn)智慧校園與精準(zhǔn)教學(xué)的深度融合。

3 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)時代精準(zhǔn)智慧教學(xué)模式的建立已是大勢所趨，是落實“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的最有力實踐。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的精準(zhǔn)教學(xué)模式，通過一系列精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略，精準(zhǔn)學(xué)情分析、評估與診斷，精準(zhǔn)教學(xué)監(jiān)測、干預(yù)與控制，使得教學(xué)過程和教學(xué)結(jié)果更加科學(xué)高效，促進(jìn)差異化和個性化教學(xué)。高職院校開展精準(zhǔn)智慧教學(xué)模式，要充分利用信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)驅(qū)動，構(gòu)建教學(xué)空間、虛擬工作環(huán)境及融合的智能場景，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、細(xì)化教學(xué)策略，將教學(xué)過程置身于真實的職業(yè)應(yīng)用場景，全面改變教與學(xué)的方式。同時，教師必須具備豐富的信息化教學(xué)經(jīng)驗、扎實的理論基礎(chǔ)、敏銳的觀察能力，學(xué)校也要建立智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境、加大教學(xué)信息化創(chuàng)新投入、夯實精準(zhǔn)智慧教學(xué)課程機(jī)制，切實調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，引導(dǎo)學(xué)生建立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，構(gòu)建更加積極和諧的教學(xué)氛圍，進(jìn)而提升高職院校教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的創(chuàng)新型、發(fā)展型、綜合型技能人才。