基于师生教学与学习行为大数据分析的线上教学典型特征分析与思考

2021-01-07康飞

江苏科技信息 2020年35期

康飞

1 研究背景

2020年初，突如其来的新型冠状病毒疫情给整个国家和社会的正常秩序带来了严重影响。正因为疫情形势的紧迫，也使得2020年2月末到3月这段时间成为世界教育史上首次以国家动员形式将传统课堂教学完全转换为线上教学，其规模之大、层次之多、参与之广、案例之特殊都值得教育工作者进行深刻研究和挖掘。

传统的线上教学手段是作为课堂教学手段的一种辅助形式，其作用主要体现在教学资源的快速分发、不同地域优质课程资源的共享、提升课堂管理效率、将课上师生互动延伸至课外等方面［1］。而疫情期间的完全在线教学模式，为今后的线上+线下混合式教学提供了改进思路，也为今后教育行业面对类似紧急的状态能够有所准备，更为5G、VR等新技术大规模应用后的在线教育趋势提前做好理论储备［2］。

2 线上教学典型特征分析

2.1 打破时空界限，真正实现以学生为中心的分层次、个性化教学

传统课堂教学的时间分配受到教室、实验室、教师等教学资源限制，教学内容、教学设计被严格按照等长的课时进行分割，这就造成了知识的连续性被人为地割裂。在统一的课堂时长下，难以实现个性化教学和分层次教学的目标。线上教学将教与学的行为完全放到虚拟的网络空间，其带来的变化首先是物理空间的限制被打破，班级人数不再固定，学习时间更加灵活。

从教师层面来看，教师的教学行为可以通过在线平台固化，并根据教学年限的增加和经验的积累不断迭代优化，教学行为不再是一种因教师个体差异而带来的随机性，而是反复优化的结果［3］。

从学生的层面来看，线上教学方式能够更大地调动学生的主观能动性，知识的掌握从“要我学”转换成“我要学”。因此，线上教学的天然优势使得线上教学可以轻松实现以学生为中心的分层次、个性化教学目标。

辽宁轨道交通职业学院2020年3月统计的355门班课平均活跃天数6.4天，其中活跃7天的班课数量达到253门，占比71%。课堂活跃指数平均值357.96。由数据分析可知，大部分学生能够实现每周六天半的时间参与在线教学活动过程中来。学生从传统的课堂教学中解脱出来，实现了更加自由灵活且更加适合的学习方式，达到了“随时随地、想学就学”的教学理念。

2.2 完全线上教学的教学资源形式变化带来师生的教、学行为变化

传统课堂受限于课程时间和技术条件限制，课程的讲授仍以教师口述、板书与多媒体相结合为主，且课上多媒体资源的展示时间受到限制，无法有效展开。然而，正所谓“百闻不如一见”，再多的文字和口头的表达都无法代替直观的视觉体验，现实的教学过程中机械零件复杂结构的空间拆解、复杂的工艺流程再现、图表的渐变演化等都依赖于多媒体技术的直观展示。

通过对辽宁轨道交通职业学院2020年3月开学第一周9 137条学生学习数据的采样分析可以对完全线上教学资源形式的变化带来的师生教学行为特征作进一步分析。由统计可知，教师平均发布视频数量33个，平均发布视频资源时长172.35 min，平均单个视频时长5.2 min。超过半数学生能够完成86%的视频资源学习和92%的非视频资源学习，超过半数的学生视频资源学习时长每周将近2 h，最多的同学可以达到8.7 h。视频类资源平均学习进度的中位数达到0.99，表明大部分学生对于视频类资源的学习积极性极高。

因此，通过教师和学生的行为数据分析可知，在完全线上教学的教学设计过程中，教师打破了原有的课堂教学设计思路，充分发挥了完全线上教学的优势，采用了大量的视频资源提供给学生用于在线学习，学生的学习时长远远超过了课堂教学的学习时间。所以，完全线上教学资源形式的改变带来师生教、学行为的变化是线上教学形式的另一大特征。

2.3 完全线上教学具有其独特的教学组织形式

完全线上教学形式因其独特的参与方式使得师生无法面对面地进行交流，这就对教师的教学组织能力、教学设计能力、教学资源掌握能力提出了更高的要求。对于线上教学的教学组织形式，目前可使用的包括投票/问卷、头脑风暴、在线讨论、测试、作业等几种形式［4］。

由辽宁轨道交通职业学院2020年3月开学第一周的全校学生学习行为大数据统计分析（见表1）可知，学生在各项活动的参与率中位数最低达到0.8，体现了线上教学过程中，学生参与教学组织活动的参与率极高。在投票/问卷活动中，平均每个学生每周会参与3.2次这类活动，教师可以通过这类活动对学情进行准确分类判断，这对教师进一步的教学活动具有有效的指导意义。另外一个值得关注的数据是生均在线讨论活动发言23.8次，按生均加入5门课程计算，一周内每个学生在每一门课程上都会发言4.76次，最大值是57.6次。另一个能够充分体现师生互动行为的是在线讨论中的被赞次数，每个学生每周平均被赞3.2次，最高达到63次，这表明完全线上教学在学生激励方面的巨大优势［5］。

表1 教师教学活动组织及学生参与情况统计

2.4 完全的线上教学对教师提出了更高要求

通过比较2020年2—3月两周与2019年11月的两周数据可知，因疫情施行完全的线上教学后，班课的活跃指数有了较为明显的增长，班课平均活跃天数从7.9天增加到11.4天。师生评论数较之前有明显变化，教师周末备课强度大幅度增加。

3 关于线上教学管理模式与发展趋势的一些思考

3.1 完全线上教学需要相应的教学管理模式创新

传统教学管理领域，教学资源的三要素是时间、空间和教师，所有的教学管理手段都围绕这三要素的最优匹配展开。而完全线上教学不再需要考虑这些问题，线上教学的时间可以更加灵活，空间不受限制，教师资源得到极大的解放。这就需要重新梳理线上教学的核心要素，即优质的教学资源、优秀的课程设计和师生行为的大规模数据样本［6］。因此，如何将新的三要素进行有效整合是教学管理者需要深入思考的问题。

今后的完全线上教学将不再是一个老师面对一群学生，而应该是一个教师团队面对更大的一个学生群体。教师团队应分工协作，部分老师负责与不同层次的学生进行沟通和教学组织，而大部分老师负责根据学生的不同需求进行课程资源的建设和整合，少数的老师负责课程设计的研究与优化。

3.2 完全线上教学的学习模式亟须创新

传统的课堂教学几乎伴随着人类教育史的所有时间，目前常见的线上教学多少会带有课堂教学的影子，直播教学就是最典型的将课堂教学搬到线上的一种形式。完全线上教学可以淘汰课程的概念而采用知识层级的概念，课程是割裂的而知识层级是递进的。可以理解为学生完成某一层次的知识集合既达到了某一层级，类似学生玩游戏闯关一样，每一层级的最终测试就是对这一层级知识的综合运用能力是否达标，在职业教育中类似典型工作任务这一概念［7］。