大数据背景下的智慧教学研究——以《网页设计与制作》课程为例

朱 敏，刘 辉

（安徽警官职业学院,安徽 合肥 230031）

随着科学技术的迅速发展，人类开始进入大数据时代，云计算、大数据、移动互联网作为时代三大主题，正在推动着新经济时代的发展，无论是生活、商业亦或是医疗、教育都在互联网的大环境之下发生了不可忽视的变化，或者说进化。教育领域中，一场信息化的颠覆性变革正悄悄地发生着。随着教育部“互联网+”环境下教育信息化2.0行动的启动，充分发挥移动互联网、大数据、云计算、人工智能等信息技术在新时代教育中的独特优势，构建具有人工智能特性的智慧教育，已成为我国职业教育的新境界、新诉求、新方向。

一、大数据背景下的智慧教学概述

随着网络信息化及Web2.0时代的到来，移动智能终端设备的快速发展和社交网络、感知交互式系统的广泛应用，我们已生活在一个数据爆炸的大数据时代，在这些数据中蕴含着巨大的潜力，如果对这些数据进行认真挖掘、多维度数据分析并加以科学利用，将会对创新思维、转型模式及管理决策等产生巨大的帮助。随着教育信息化的发展、实施和应用，累积了海量相关的教学数据，包括来源于智慧教学系统的易从数据库获取的结构化数据和来源于教学资源的文本、图片、音视频、文档等非结构化数据。如何利用这些大数据进行教学改革，成为我们教育工作者需要思考和研究的范畴。2015年9月，《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》中提到了大数据推动教育发展，并做如下阐述：探索发挥大数据对变革教育方式、促进教育公平、提升教育质量的支撑作用。它明确指出了大数据对教育变革的重要意义。这些数据将为我们重塑智慧多元的教学模式，完善科学的全方位、全过程教学评价考核机制，塑造创新活力的职业教育教学环境，全方位促进教育向精细化、个性化、内容化、智能化方向发展，为教育智慧化科学化发展提供有力支撑。

传统的教与学是把所有学生聚集在教室里，在相同的教学目标要求下，通过面对面的课堂教学完成知识的传递，表现出统一的教学进度、教学内容和教学评价。这种以“班级授课制”的传统课堂教学，存在许多局限和不足，例如学生主体地位不突出、学习主动性缺乏，课堂中凭教师经验判断学情以至于教学针对性、精准性不强，过于注重知识传授，能力素养和个性化发展受限等等。因此，在当前形势下必须树立全新的课堂观、质量观、教育观，利用新的思维方式和新的信息技术手段，进行传统教学方式变革，以突出以学生为中心、实施个性化精准教学、促进学生核心素养发展。由此，基于动态学习数据分析和云网端结构的智慧教学就应运而生。

智慧教学主要是依托新一代信息技术，无论是物联网、大数据、云计算，还是增强现实AR、虚拟现实VR、教育游戏，这些新兴技术都能让学习者得到多元化、个性化、交互式的无缝学习体验。利用微课教学与翻转课堂、在线学习、移动学习等相结合，对教师的教、学生的学及教学评价等产生深刻的影响。智慧教学环境下的深度学习，突出学生主体地位，实现“做中学、做中教”，助力数据化的教学决策、智能化的资源推送、立体化的交流互动、即时化的评价反馈和高效化的教学效果，指导学生进行有效的自主学习和个性学习，并结合教学大数据分析定位和结果反馈，及时准确地发现教师教学过程、学生学习过程和教学管理过程中的问题与需求，从而优化教学策略，指导教师精准教学，帮助学生有效学习，以实现智慧教学中教与学的有效结合，形成数据驱动教学新范式，助推教育信息化和课堂教学深度融合，进而促进“互联网+”办学特色下的创新型人才培养。

二、《网页设计与制作》课程智慧教学的具体应用

《网页设计与制作》是我校面向计算机网络专业在大一开设的一门专业基础必修课程。为了主动适应教育“信息化”、“智能化”的发展趋势，2016年开始本课程授课团队利用移动互联网、大数据分析、合作互动平台、课堂即时评价和资源智能推送等技术，开展以学生为主体的个性化自主学习改革研究，着眼于为学生提供更便捷优质的教学服务，从而改变传统课堂教学模式，构建“智慧课堂”新型教学模式，在此过程中探索了以“前移后续、互动协作、自适应评价”为基本特征的“以学生问题为主线”的智慧课堂教学新范式，逐步确立了“先学后教、以学定教、问题驱动、个性发展”的智慧教学策略。

流程翻转——先学后教：首先，教师在学期开课前通过云班课APP设置投票、问卷调查、测试等活动，对学生进行教学旧知和学习兴趣的了解调查，对授课班级作整体的学情诊断。每节课前开展“自主学习→激发兴趣→收集反馈→诊断分析→调整教学”方式进行学情诊断，首先教师会根据教学内容制定布置以问题为驱动的学习任务单，推送录制的微课、教学课件和其他教学资源，并发起投票、问卷、讨论等活动，学生登录平台，领取任务单，学习教师发布的教学内容，预习新课新知，完成相关作业任务。教师将典型的学生作业转换为课堂教学案例，以此完善教学实施内容。通过对传统课堂“先教后学”、课后“知识内化”的教学流程变革，教师就可以把大量的时间用在解决学生课前自主学习中突显的重难点问题上。

智能评测——数据分析：基于云班课教学平台，提供学生学习特征和学习进度档案记录；通过教学平台监控这个学习过程，并利用智能评测系统实现课前预习任务、布置的作业测验自动进行数据挖掘分析与反馈，为教师提供及时准确、立体的数据信息，为教师备课提供依据，以此确定教学的重难点，从而调整完善教学实施内容。比如，收集每个学生在参加课程教学旧知测验中产生的知识模块成绩，并对产生的相关数据进行深度挖掘与多维分析，最后以课程标准和教学大纲为依据，以出具的分析报告为基础，针对上课班级的每位学生定制个性化教学内容。

精准教学——以学定教：教师根据基于大数据分析的诊断反馈，有针对性地进行课堂教学，确定“不讲、略讲、精讲”的教学策略，如学生都理解掌握的教师不讲，学生分组交流合作完成的教师不讲学生讲，问题驱动前教师不讲；非重点内容可以略讲，教学的重点难点要精讲要讲清讲透讲明白，课堂教学一定要以“精”取胜。课上，教师作为课程活动的设计者和学生学习的指导者显得尤为重要，既要突出学生的主体地位，又要体现“做中学、做中教”。本课程课堂教学在以问题为驱动的前提下，可视化创设教学情境解决教学重点难点、优化教学过程，学生则通过参与教师组织的课上课下教学活动，获得相应的经验值，激发学习兴趣、提升学习参与度和提高学习效率。

立体交互——个性发展：智慧课堂云班课“云+端”的运用，有传统课堂教学所不具有的优点，它更强调了人性化教学，关注学生的知识发展、职业核心能力的提升和核心素养的培养。智慧课堂实现了交流互动立体化，有利于培养交流合作、协作创新素质和能力。基于智慧课堂形态的学习环境，既增强了教学的针对性、有效性、科学性，又通过智慧的教与学，帮助教学者实现专业化发展，促进学习者实现符合个性特征的智慧成长。教师通过对学生课堂学习全过程监控并对数据进行分析与评价，能充分掌握学生的学习程度和个性特征，组织更加个性化的课程教学；学生也可以根据自己的需求、兴趣和特长自主选择学习内容和方式，进行自主探究和创新实践。通过在大数据支撑下的智慧教学，老师可以及时准确了解每个学生对各知识模块的掌握情况，为个性化教学提供参考，这才能做到真正意义上的因材施教。

三、大数据背景下智慧教学的意义

（一）让教学模式更智慧

传统的课堂教学主要是以老师、书本和课堂为中心，学生拿着统一的教材集中坐在教室里，听教师“填鸭式”地传授知识，形成了“教师主导”、“先教后学”、“望书解读”、“难以参与”，依靠教师“个体经验”决定教学策略的局面。而在互联网大数据时代下的智慧教学模式变革为“学生主体”、“先学后教”、“实时诊断”、“问题驱动”、“互动合作”、“个性发展”，这个过程利用大数据挖掘分析为教学策略提供数据支撑，做到有的放矢的备课，实现真正地“以学定教、定制学习”。智慧教学模式最大可能满足学生的个性化学习需求，实现“以学生为主体、注重学生知识扩展及职业迁移能力培养”，让学生真正地“爱”上学习。教学模式智慧化不仅影响教师教学方式和教学策略的改变，也影响学生学习方式和学习策略的转变，更影响教学改革研究方式的变革，还将使得职业教育趋向于“人”的发展。智慧化教学能让老师站在高位上发展，能促进学生的有效学习，拓宽师生的成长空间。

（二）让教学评价更精准

在传统教育中，教学评价考核体系是在应试教育的指挥棒下，对学生的评价多以“分数成绩”这种单一的一元化评价方式来进行，不能真实地反映学生的能力素质，也不能从多角度来反映学生的个性品质，一张“参考答案”扼杀了多少学生的创造力，忽略乃至束缚了学生的全面发展。在大数据技术的智慧教学模式中，我们利用大数据技术改变对学生的评价体系，全过程评价将取代传统的标准一元化评价，成为全新的评价体系，使得对学生能力和素质的评价更精细准确。老师将采集到的学生日常学习、活动参与、作业、考试及课堂行为等数据，通过大数据量化分析，生成多维度的教学分析报告，让老师可以第一时间准确了解每个学生对各知识模块的掌握情况，了解学生个体之间的差异，对学生学习过程与结果进行全方位、全程式、多元化的跟踪与评价，可实现数据驱动课堂式诊断教学。智慧教学可以利用大数据技术实现“采集样本海量化、采集方式多元化、挖掘手段多样化、分析技术多维度”，使得评价的内容更加丰富多元，不再仅仅注重学生的考试成绩，而更加关注学习状态、学习过程、学习进步、潜能特长、成长体验等方面，并且有数据支撑，使得教学评价更有理有据。

（三）让教学效果更理想

传统课堂由于教学内容枯燥无味、教学手段单一陈旧、学生参与度低等问题导致教学效果不理想，在智慧教学的环境下，依靠新信息技术及相关教学平台，促使教学不再局限于一个教师、一本教材、一间教室、一个学时，形成了主体多样、内容丰富、形式灵活、效果持久的大课堂。智慧教学模式下的课堂开展主要有以下几个过程，教师课前布置相关任务让学生自学教学资源并参与测评，教师依据课前汇总测评分析结果，找到学生学习难点痛点，实现实时诊断和精准把控，实施分层教学，组织分组协作互动讨论，开展组内自评、组间互评、精讲点评，发布个性化的作业等方式组织课堂教学。智慧教学中具有的教学内容形象丰富、教学资源生动有趣、教学方式灵活多样等特点有效激发了学生学习课程的积极性，大大提升了学生的课堂参与度，真正地让教学“活”起来、学生“动”起来，不仅提高课堂教学效果，还把学生的主动性、积极性、创造性充分地发挥了出来。

四、结语

伴随着教育教学大数据的逐步积累、深度挖掘与多维分析，大数据在构建新型教学模式、助力教学手段变革、重塑教学流程、完善教学评价等方面的作用日益凸显。借助智慧教学手段帮助教师的教学从以往主观、经验判断变革为以大数据为基础的数据驱动课堂的教学改革新范式，让老师真正关注学生，真正走向以生为本。它不仅颠覆了传统教学模式，给当下的学习带来了一场教学变革：不仅学生的学习方式在潜移默化中发生着很大的转变，学习场所从教室转向时时处处的泛在环境，学习方式也从集体授课的大众化走向定制式的个性化，还支撑着课程重构和教学研究，从而带动学生积极主动性和创新精神的更好培育。而通过大数据生成的教学分析报告，用数据驱动课堂教学、课前诊断教学行为，让课堂问题可视化、清晰化，让课后干预更准确，这样才更有利于提高教师的反思能力和教育教学能力。

同声相应，同气相求。对于已经到来的大数据时代，教育从业者应该认识到大数据变革教育不可避免，唯有主动学习、主动迎接“互联网+”的机遇和挑战，积极探索实践，快速掌握大数据时代对教育工作的新要求，通过大数据分析为每一位学生量身定做学习环境和学习内容，制定持续改进的学习进程，通过数据分析改善教学方式方法，形成有效的智慧教学体系，构建智慧教育发展的新生态，才能真正实现教育的个性化、多样化、智能化，促进教育事业发展迈向新高度。