大数据技术课程开放式教学方式的研究

2020-09-09傅美婷

辽宁科技学院学报 2020年4期

梁艳，傅美婷，尹莉

(1.安徽广播电视大学合肥分校，安徽合肥 230000；2.长丰县北城力高学校 230000 安徽合肥)

1 研究背景

新型冠状病毒感染的肺炎疫情突如其来，全国进入非常战“疫”模式。1月27日，为防止疫情在校园蔓延、贯彻落实党中央坚决打赢疫情防控阻击战的决策部署，教育部发布了推迟春季学期开学时间的通知。开学延迟了，但教与学并未延迟。为保障学生在家学习，教育部提出充分利用互联网技术，让“停课不停学、不停教”落在实处。在这个特殊时期，“互联网+教育”因其突破时空的特性，成为代替传统课堂教学，实现人人皆学、处处能学、时时可学的首要途径。

近年来，我国高度重视教育信息化建设，并在多年努力探索中形成了一条具有中国特色的教育信息化建设路子，与此同时，我们也应认识到，利用互联网平台进行在线教育，并非只是把已有的教育信息化资源和平台用起来，应用于“停课不停学”的“互联网+教育”与日常教学中的教育信息化的本质不同：使命不同。教育信息化，其主要使命是促进教育公平、提高教育质量、推动教育变革与创新等，是在已有教育体系的基础上，将教育做得更好，可谓“锦上添花”；而当前的“互联网+教育”，则是在面对面课堂教学无法开展时，对这一传统教学模式的全面替代，可谓“雪中送炭”〔1〕。

2 SPOC教学的优势

2.1 对教师教育教学艺术提出更高要求

大数据是信息化发展的新阶段。对于大学工科专业，无论是培养科研后备力量，还是为工业界输送技术人才，都应该拓展大数据相关理论方法与应用的教学〔3〕。据报道，中国大数据与人工智能人才缺口超过500万人，大数据已上升到国家战略的高度。传统的教学模式已经不适应新生代的年轻人。在传统课堂中大多数时间都是教师讲，学生听，在 SPOC 教学模式下，学生更愿意通过线上评论方式提出问题，在这种情况下，对教师的业务水平及线上教学能力都带来了新的机遇和挑战，如下所述：

1)对教师的业务能力和教学功底有更高的要求。在“SPOC+传统课堂”的混合教学模式下，学生会实时在线上提出问题，教师需要能及时作出响应。这对教师的教学功底和业务能力有更高的要求。

2)教师对课堂的掌控能力需要进一步提升。在混合式教学中，教师可能需要花更多的时间备课。尤其是在讨论的环节中，学生思维是发散性的，教学过程中有更多突发情况，对教师的应变能力即对课堂的掌控能力提出更高要求。

3)教师要有更丰富的课堂的表现力。如何设计好课堂的各个环节，让学生能够在短短的45分钟之内吸收教师所讲授的主要知识点，教师需要提前做好准备工作，做好教学设计，对课程做出更深刻的思考，并在课题上完美的呈现出来。

2.2 激发学生的内驱力

这种线上教学方式，学生与教师都需要采用不同的模式来学习和讲授知识点。学生需要提前观看线上视频完成预习任务，在课后完成线上作业，进行线上讨论，期末测试也都可以在线上完成。教师的任务不再是单纯的授课，更多的时候是起到引导和监督的作用，更重要的是要激发学生的内驱力，想方设法让学生积极主动地完成。

1) 以兴趣激发内驱力，学生感兴趣的大数据、云计算、人工智能和区块链等等，这些新兴技术可以引入到线上教学中。再比如大数据发展现状的内容，如何取得大数据分析领域的霸主地位，提出主题讨论，比如大数据跨专业应用，在交通大数据、地理信息大数据、人工智能等领域的重要性。横向知识的扩展可以进一步激发学生的内驱力，提高学习兴趣。

2)以学习的过程性评价激发内驱力。适当增加线上的评价方式比例。比如观看章节视频，完成线上实验及线上作业，课程签到，线上主题讨论，这些都可以纳入到最终成绩权重中，而不是单纯的以期末考试的卷面成绩作为权重。引导学生在整个学期的学习过程中认真完成各项学习任务，而不是只在期末突击取得成绩。

2.3 合理设计线上知识单元

SPOC的线上教学视频不是课堂教学的全程录像，而是基于微课的知识单元，是基于各个重要知识点的碎片化教学视频。SPOC的内容分解，既要保证内容的相对完整性。又应从大大小小的知识点中提炼出重要的、学生难以理解的知识点。“大数据技术”课程采用了全新构建式SPOC课程设计方式，教师选择合适的教学平台，在平台上根据课程编辑器的提示自主发布教学内容(包括课程PPT，知识点教学视频，学习资料等)如图1所示。

图1 课程单元知识节点

2.4 实验实训教学环节的设置

线上实验无法像线下实验那样，教师可以实时对学生进行指导。也可以随时查看学生完成情况。建设在线学习与实验平台，给学生创造随时随地学习的实验环境。一台笔记本就可以开始实验，主要采用了中南大学开发的Educode线上实验平台，该平台基于云计算虚拟化技术搭建，可以完成“大数据技术”所有实验教学，并以游戏闯关的形式实现。学生完成一关之后才能开启下一关的任务，给学生带来很大的成就感。学生完成实验后，数据被记录在后台数据库，教师可以实时查看到学生的完成情况，也可以在线上实时回答学生提问。目前形势下，这种实验教学方式无疑是雪中送炭。

3 单纯SPOC教学的弊端

课程教学改革所采取的措施：基于数据科学课程自身的实践性特点开设，也需要采用新的模式，在线开放课程成为一种全新的尝试。90后的学生接触的知识面更加广泛，思维也更加活跃，数十年的教育改革使得学生的思维模式发生了变化。从小就适应了电子设备的辅助教学，所以对于SPOC这种教学模式接受更快。反而是教师大多数都还是70、80后的中坚力量，他们对于新的教学模式有更多的抵触。不愿意接收新的教学方式，一本教案用多年的情况仍然存在。同时由于各高校学生具体情况、师资情况各不相同，线上教学的效果也是千差万别〔5〕。线上教学模式有着不受时间空间限制、教学资源丰富等优点，同时90后对其的接纳程度也非常高，同时也是翻转课堂得以实施的必要因素。单一的线上课程并不是没有缺陷，存在诸多弊端等等，具体如下：

3.1 增加教师工作量，延长学生学习时间

第一、SPOC课程均是采用线上视频授课，学生会在教师的要求下被动的观看视频，这就要求学生有很强的学习自觉性，也延长了学生自学时间。课程平台开设了学生与教师互动谈论区，可以方便线上交流，但是这也增加了教师工作量，教师需要实时在线，及时回复学生信息。第二、学生需要提前对各知识点完成预习工作。预习是对新课程的简单了解与分析，在线上教学中，学生的课程预习将记录在数据中，观看视频时长成为评判学生学习效果的重要依据。但是同时也增加了学生的学习时长，学生也会产生倦怠情绪。第三、疫情期间，教师还需要通过线上直播和线上谈论来弥补SPOC教学的不足，表面上看教师无需在学校完成教学，实则教学占用了教师大部分时间，教师需要随时随地回复学生问题，反而增加了工作量。

3.2 线上实验课程如何开展问题

“大数据技术应用”这门课程有大量的实验课程，但是在疫情期间，学生无法返校，实验课程如何完成，这对任课教师来说无疑也是一大挑战。云计算SAAS平台很好的解决了这一难题。在本课程中采用了多种线上实验平台，不仅让学生可以在家完成各类实验实训项目，还可以实时记录学生完成情况，在线给出得分，游戏式的闯关模式也让学生获得成就感。如图2所示。

3.3 尚无很好的相关政策对课程建设进行支持

SPOC课程能否在大学教学中良好运用，教务管理与支持是必要的保障条件。近几年各高校开始响应教育部“打造万门金课”号召，积极建设SPOC线上课程平台〔5〕。在本校也多次开展学生、教师与教务管理人员培训，设立精品SPOC课程立项与验收体系，鼓励各学院建设有学科特色的SPOC 课程，并给予了一定的资金与硬件保障。但当前的支持力度远远不够，管理方没有对教师工作量做具体的认定，也未将课程建设所获奖项纳入职称评定体系，学生对教师的评价也存在主观意识，不够客观公正。如何选择合理公平的评价体系也是SPOC课程能否推广的关键。

4 “大数据技术”SPOC课程教学方式发展策略

针对“大数据技术”这门课程教学过程中出现的问题，作者通过对国内外SPOC的相关经验及研究成果，对“大数据技术”SPOC课程教学方式发展策略提出以下三个层面的方案。

4.1 通过改变互动方式彻底改善学生学习态度

SPOC 在线教学中，学生与教师互动主要通过线上的形式，而在实际过程中，教师无法响应数目庞大的学生互动请求的现象，其根本原因在于在教学过程中仍将教师视作课程主导者，将学生视为被动的知识接纳者。教师还是沿用满堂灌的教学方式。作者认为，应跳出教师主宰课程一切事务的思维定式，充分发挥教学团队的力量与学生的能动性，并纳入实时互动。具体做法如下：首先，在团队中选择线上平台维护的专业教师及优秀的学生作为学生助教。负责讨论区日常维护，进行正规培训后，学生助教可在线上协助教师进行答疑互动。其次，增加网络直播平台，采用录屏软件，在每一单元学习结束后纳入师生实时互动环节，教师针对讨论区与线下课堂学生集中反映的问题，与学生进行线上实时交流，既省去教师与助教大量回复的麻烦，又提高学生的参与感。

4.2 提高教师信息化教学能力，适应线上线下混合式教学模式

SPOC与翻转课堂教学模式对大数据技术教师的教学提供了新的机遇，同时也带来了新的挑战。第一，为了适应新的教学模式，大数据专业教师需要积极参加各种信息化培训，提升自身信息化教学能力，熟练掌握建课系统的使用方法。适应新的教学模式，能找到最适应学生需求与自身专长的教学方法。第二，大数据技术教师应继续探索翻转课堂教学模式，充分利用线上线下教学方式的优缺点，结合翻转课堂的特点，合理安排线上线下教学时长的比例。同时还要克服职业倦怠，转变观念，勇于创新改革。