防疫背景下高校在線教學模式及效果評價研究

唐佳林 黃振永 馬春龍 司煒 潘穎

摘要：在疫情防控常態(tài)化的背景下，在線教學模式已成為常規(guī)線下教學模式的重要補充。文章以《程序設計基礎及應用》課程的四年網(wǎng)課數(shù)據(jù)為依托，研究了面向教師、學生的全教學過程數(shù)據(jù)融合型綜合評價模型，該模型涵蓋：教師、學生課前、課中、課后階段評價模型與系統(tǒng)，教師、學生貢獻評價模型，教師發(fā)展、學生成長評價模型。課題研究與實踐探索表明：系統(tǒng)化且高效的在線教學模式是確保和提升在線教學質(zhì)量的必需品；客觀的、全面的、自動化的數(shù)據(jù)驅動型教學質(zhì)量評測模型與系統(tǒng)是按PDCA循環(huán)和IEET認證要求做好在線教學質(zhì)量持續(xù)改善的必要環(huán)節(jié)。

關鍵詞：新冠疫情防控? 在線教學模式? 教學評價? MOOC

中圖分類號：G642? ?文獻標識碼：A

Abstract：In the context of the regular epidemic prevention and control， the online teaching mode has become an important supplement to the conventional offline teaching mode. Based on four-year network class data of the course Programming Foundation and Application， this paper studies the comprehensive evaluation model based on data fusion for the whole teaching process of teachers and students， which covers the evaluation model and system for teachers and students before， during and after class ， the evaluation model for teachers and students contribution， and the evaluation model for teacher development and student growth. The project research and practice exploration show that the systematic and efficient online teaching mode is a necessity to ensure and improve the? online teaching quality， and the objective， comprehensive and automated data-driven teaching quality evaluation model and system is necessary to continuously improve the online teaching quality according to the? PDCA cycle and IEET certification requirements.

Key Words： COVID-19 prevention and control; Online teaching mode; Teaching evaluation; MOOC

2020年初突發(fā)的新冠疫情使在線教學成為完成教學任務的必然選擇，也促使眾多高校開啟在線教學新模式[1]。在線教學的質(zhì)量如何保障和提升是廣東教育工作者持續(xù)關切的問題。吳靜[2]等人基于OBE理念以“Java程序設計”課程教學為案例，構建“四位一體”的教學體系，進行新的教學改革探索，對優(yōu)化教學內(nèi)容、更新教學方法、合理設置評價體系3個方面進行了分析和實踐。康飛[3]等人在疫情背景下開展了信息化教學模式探索，通過分析SPOC、雨課堂、釘釘直播等線上教學平臺特征，從教學資源準備、教學活動設計、評價體系建立等方面，構建了“SPOC+雨課堂+釘釘”一體化在線智慧教學模式，為工科專業(yè)課開展在線教學提供借鑒。諶志霞[4]等人認為：新冠疫情促進了在線教育大規(guī)模地開展，呈現(xiàn)出了常態(tài)化的應用趨勢；對在線教育而言，做到線上線下同質(zhì)等效甚至創(chuàng)新超越，有著極其重要的意義。

1 研究背景與價值

1.1 研究背景

當前全球新冠疫情形勢仍然嚴峻，給教育帶來了重大影響，2020年上半年全國大中小學校被迫開展線上教學，2020年下半年雖陸續(xù)恢復了線下教學，但仍然有很大比例的課程采用的是“純線上教學模式”或者是“線上線下混合型教學模式”。基于慕課的教學模式已成為常態(tài)化的教學模式。2020年教育部印發(fā)《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》指出[5]：各高校要充分利用在線課程資源，積極開展線上與線下的教學活動，保障在線學習與線下課堂的質(zhì)量，加強綜合管理實效，積極依托開放課程、在線教育，鼓勵多樣化在線教學方案的創(chuàng)新。

到目前為止，我國已經(jīng)產(chǎn)生十余個著名的慕課平臺，建設了超過5000門慕課課程，這些慕課課程的建設質(zhì)量優(yōu)劣兼有，利用這些慕課課程實施教學的質(zhì)量也是參差不齊，如何評價慕課平臺及其課程質(zhì)量、如何評價基于網(wǎng)絡學習空間的教與學質(zhì)量，是當前教育教學綜合改革研究的熱點。

1.2 研究價值

教學過程產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)是在線網(wǎng)課教學質(zhì)量評價體系的基礎。一門課在整個教學過程（課前、課中、課后）中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，可以憑借這些數(shù)據(jù)來客觀地、多維度、多時段地考評教師的教學質(zhì)量和學生的學習效果。課題將重點研究以全過程大數(shù)據(jù)為支撐的、以機器學習算法為依托的、基于網(wǎng)絡教學空間的教與學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)的設計，尤其是側重對教師/學生貢獻評價模型與系統(tǒng)、教師發(fā)展/學生成長評價模型與系統(tǒng)的研究，從而開拓面向基于網(wǎng)絡教學空間的教與學質(zhì)量評價的新模式、新學術研究熱點。有助于高校建設“金課”和“一流課程”。

2 研究方法

（1）選用國際TRIZ理論，利用該理論中的技術系統(tǒng)進化論、40個發(fā)明原理、技術矛盾矩陣表、物理矛盾及其分離原理、物—場分析模型、76個標準解、ARIZ算法等來為創(chuàng)建評價模型與系統(tǒng)。

（2）以問卷星的360度評估系統(tǒng)為載體，創(chuàng)建自頂向下、分門別類的評價模型與系統(tǒng)，并自動化分析教學過程中的大數(shù)據(jù)。

（3）以機器學習算法作為處理全教學過程中產(chǎn)生大數(shù)據(jù)的方法。

（4）以PDCA循環(huán)和OBE成果導向教育理念、以《程序設計基礎及應用》四年的混合式教學數(shù)據(jù)和疫情期間百余門線上課程的海量數(shù)據(jù)來設計和檢驗教學評價模型和系統(tǒng)。

3 模型與系統(tǒng)的建構

疫情防控期間，在線教學模式成為高校主要教學模式[6]。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展的背景下，在線教學在教師、學生、空間、時間、教室5個要素上與傳統(tǒng)教學有較大區(qū)別，擴展了教學邊界。文章以OBE理論、IEET認證為支撐，結合教學過程的課前、課中、課后3個環(huán)節(jié)和建課、授課、評課、善課4個要素，構建了在線教學模型與系統(tǒng)。

3.1 總體框架

教師和學生是教學體系的重要組成要素[7]。因為兩套教學質(zhì)量評價系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相互關聯(lián)、互為因果，所以面向教師的質(zhì)量評價系統(tǒng)與面向學生的質(zhì)量評價系統(tǒng)是一個有機體。

在線網(wǎng)課教學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)由“面向教師的綜合評價模型與系統(tǒng)”和“面向學生的綜合評價模型與系統(tǒng)”組成。評價模型與系統(tǒng)拆分為教師課前階段教學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)、教師課中階段教學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)、教師課后階段教學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)、學生課前階段教學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)、學生課中階段教學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)、學生課后階段教學質(zhì)量評價模型與系統(tǒng)這6個。本模型在建構時以《程序設計基礎及應用》課程為依托，選用智慧樹平臺中的《C君帶你玩編程》（昆明理工大學，方嬌莉教授）為線上教學課程。

3.2 教學單元的框架

在線課程的教學質(zhì)量綜合評價系統(tǒng)由3個教學過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫組成，分別是課前數(shù)據(jù)庫、課中數(shù)據(jù)庫、課后數(shù)據(jù)庫。在課前階段里，教師先設計好課程的教學計劃并根據(jù)教學計劃設計好本教學單元的預習任務，在課前通過課程群或網(wǎng)課平臺等多個渠道布置本單元的預習任務，學生在收到預習任務后先確認收到任務通知（必要時給予第二次發(fā)布或提醒），學生根據(jù)任務通知中的任務清單進行預習（即做預習任務），教師從問卷星或網(wǎng)課的后臺查看預習情況。課中階段，教師根據(jù)預習反饋情況設計好課堂進度，調(diào)整好本單元的教學課件等教學資源，根據(jù)學生反饋的教學難點有權重地講授新的知識點，每講完1～3個知識點后，隨即用雨課堂進行即時測評，產(chǎn)生課堂數(shù)據(jù)并進行即時統(tǒng)計。課后階段，教師根據(jù)雨課堂產(chǎn)生的數(shù)據(jù)設計好課后鞏固作業(yè)，通過網(wǎng)課或課程群布置作業(yè)，學生通過做課后作業(yè)來檢驗本單元的學習成效，教師通過問卷星或網(wǎng)課后臺查看作業(yè)數(shù)據(jù)，針對錯誤率高的知識點，在講授下一節(jié)知識點時，采用“溫故知新”的方式增設雨課堂測試題來鞏固和檢驗知識點。

3.3 教學數(shù)據(jù)來源

在教學質(zhì)量評價系統(tǒng)設計和學習階段，教學數(shù)據(jù)來源主要是《程序設計基礎及應用》這門課，包括教師和學生在課前、課中和課后的教學活動中產(chǎn)生的一切網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，如教案數(shù)據(jù)、預習任務數(shù)據(jù)、課件數(shù)據(jù)、教學互動數(shù)據(jù)、課堂測試數(shù)據(jù)、課后作業(yè)數(shù)據(jù)、課后反思數(shù)據(jù)、課程交流數(shù)據(jù)和測驗考試數(shù)據(jù)等。

檢驗教學質(zhì)量評價系統(tǒng)的樣本數(shù)據(jù)來自學院現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)課程數(shù)據(jù)，學院“學堂在線”等網(wǎng)絡平臺開設的網(wǎng)課數(shù)據(jù)和疫情期間開設的百余門線上課程教學數(shù)據(jù)等。

4 《程序設計基礎及應用》關聯(lián)慕課的評測指標

《程序設計基礎及應用》是課題組研究并構建防疫背景下高校在線教學模式及效果評價模型與系統(tǒng)的依托課程，該課程選用智慧樹平臺中國家級精品課程《C君帶你玩編程》。2019年有64所學校11 000多人選課；2020年有60所學校18 000多人選課；2021年有45所學校11 000多人選課。課題組采用相對的數(shù)量，即用筆者所在學校數(shù)據(jù)與所有選修同一門課程的各高校各師生數(shù)據(jù)進行比較。

4.1 近3年該校和總體在線網(wǎng)課的合格率、優(yōu)秀率、平均分比較

如表1所示，它是近3年在線網(wǎng)課《C君帶你玩編程》的合格率、優(yōu)秀率和平均成績統(tǒng)計表。從表1中可以看出：（1）近3年該校的幾乎所有數(shù)據(jù)都超過了總體情況的數(shù)據(jù)，這說明該校的教學質(zhì)量就總體情況而言屬于較好的。（2）2018—2019學年度第二學期的合格率、優(yōu)秀率和平均分都是比較高的，這是因為這時候還沒有發(fā)生新冠疫情，上課形式以面授課為主并以網(wǎng)課為輔，師生能經(jīng)常面對面。（3）2019—2020學年度第二學期的合格率、優(yōu)秀率和平均分都大幅度下降，這是因為這時候由于突發(fā)疫情，教學被迫改為在線網(wǎng)課的形式。（4）2020—2021學年度第二學期，由于師生已經(jīng)習慣了在線網(wǎng)課的形式，平臺的技術問題和性能也得到了改善，從總體情況上看，合格率、優(yōu)秀率和平均分都有所回升。

4.2 近3年該校和總體的在線網(wǎng)課的課程滿意度和認同率比較

2019年該校有效問卷數(shù)為613份，總體有效問卷數(shù)為8840份；2020年該校有效問卷數(shù)為431份，總體有效問卷數(shù)為13 190份；2021年該校有效問卷數(shù)為365份，總體有效問卷數(shù)為10 009份。

由表2可知：（1）該校和總體的情況數(shù)據(jù)曲線都呈“V”字形變化，這是中間學期深受新冠疫情影響造成的，待師生適應在線教學模式后，數(shù)據(jù)都有所回升。（2）雖然2018—2019學年度第二學期該校情況比總體情況的數(shù)據(jù)較高，但在疫情期間的兩個學期內(nèi)該校情況比總體情況的數(shù)據(jù)較差，這需要該校的教學團隊警醒。

由加權法計算得到的數(shù)據(jù)可知：2018—2019學年度第二學期的該校的教學質(zhì)量比總體的較好，但接下來的兩個學期相對而言較差。用相同的算法計算出來的數(shù)據(jù)具有可比性，能夠公允地評測某校、某班、某師生的教學情況。

4.3 近3年每章視頻平均觀看時長比例比較

智慧樹平臺定義“視頻平均觀看時長比例=視頻平均觀看時長÷視頻本身時長×100%”。由表3可知：（1）每章的視頻平均觀看時長比例都超過了100%，這說明學生不止一次觀看過每個視頻，重復性學習是網(wǎng)課的重要價值體現(xiàn)；（2）2018—2019學年度第二學期的數(shù)據(jù)曲線呈“V”字形，這說明在開課初期學生的學習熱情高，但發(fā)現(xiàn)前四章的學習內(nèi)容比較簡單，因此隨著教學進程推進呈下降趨勢，在臨近期末階段學習熱情再度高漲；（3）2019—2020學年度第二學期的數(shù)據(jù)顯示，前九章的學習數(shù)據(jù)的波動性較小，臨近期末時二級輔導類視頻的觀看時長大幅度增加；（4）2020—2021學年度第二學期的數(shù)據(jù)顯示，無論是理論類還是二級輔導類的視頻觀看時長都比往年學期的數(shù)據(jù)高，這說明學生已交普遍認識到網(wǎng)課是提升教學成效的重要補充。

5 結語

在高校“金課”和“一流課程”建設的背景下，新冠疫情期間的在線教與學經(jīng)驗，為混合式教學發(fā)展帶來了新的契機，如何使混合式教學從“雙線并存”走向“雙線混融”成為研究的重點。課題組以問卷星的360°評估系統(tǒng)作為評價模型與系統(tǒng)的設計載體，以文獻分析、走訪調(diào)研、參會學習等多種研究方法，把研究成果結晶為若干個可操作性強的評價系統(tǒng)，以成果導向教育為設計理念，根據(jù)系統(tǒng)工程理論和頂層設計理論，化整為零，精益求精，從構建基于機器學習算法的教學評價系統(tǒng)出發(fā)，通過采用數(shù)據(jù)相關性分析、關聯(lián)規(guī)則、PDCA循環(huán)等方法和理念優(yōu)化了教學評價指標和系統(tǒng)。將機器學習算法引入教學評價過程中，構建教學評價模型，實現(xiàn)教學評價過程的自動化。針對眾多高校在大規(guī)模疫情期間進行在線教學所面臨的諸多問題，通過分析問題產(chǎn)生的本質(zhì)，堅持“以學生為中心”的教學理念，堅持“全過程考核，用數(shù)據(jù)說話”的教學策略，堅持OBE成果導向理念和遵從IEET認證的規(guī)則，有助于確保和提升在線課程的教學質(zhì)量。

參考文獻

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作者簡介：唐佳林（1982—），女，博士研究生，副高級，研究方向為檔案管理。

基金項目：廣東省高等教育學會“十四五”規(guī)劃2021年高等教育研究課題（項目編號：21GYB110）；2021年度廣東省教育科學規(guī)劃課題（項目編號：2021GXJK368）；2021年珠海市哲學社會科學規(guī)劃課題（項目編號：2021GJ189）；2021年北京理工大學珠海學院“線上線下混合式一流課程”項目（項目編號：YLJC2021005）。

作者簡介：唐佳林（1982--），男，博士，副教授，研究方向為計算機視覺、人工智能與大數(shù)據(jù)。

通信作者：黃振永（1979--）男，碩士，講師，研究方向為光學工程，E-mail：01045@bitzh.edu.cn。