利用大数据分析优化混合式教学模式的策略研究

陈春艳

（广州市城市建设职业学校，广东 广州 510650）

1 引言

2018年9月教育部发布《关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》，提及深化信息技术助推教育教学改革。利用大数据、云计算等技术，对课程教学实施情况进行监测，有效诊断评价师生学习状况和教学质量，为教师、教学管理人员等进行教学决策、改善教学计划、提高教学质量、保证教学效果提供参考依据[1]。大数据的应用与研究已经不断深入到人们的学习、工作和生活。大数据的应用对教育领域的影响也与日俱增。在互联网+时代背景下，智慧课堂网络平台得已广泛运用，教学模式从传统的线下教学向线上线下相结合的混合式教学转变，在这个教学过程中智慧课堂网络平台记录着大量的学生学习数据。我们可以通过运用云平台上的数据进行教学分析，从而优化教学过程，调整教学内容，根据学生特性组织多样化的教学活动，提供多种学习途径和方法，改变学生的学习方式，实施精准教学。

2 教学过程缺乏大数据分析所存在的问题

2.1 学生学习情况数据反馈相对滞后

在传统教学中，学生的学习情况一般在小测、作业和期末考试中得以反馈，但这些反馈普遍只能在课后教师批改后才能从分数上得到体现，然而这些数据的分布比较分散和凌乱，老师需要花大量的时间做数据整理和分析才能得到某一方面的反馈，例如学生对某一知识的掌握情况，某一学生的学习状态等；教师无法及时在课前、课中掌握学习的学习情况，教学调整情况也会相对滞后。在教学过程中，由于数据的反馈不及时，教师容易忽略了学生的需要，同时更习惯于以同一个标准对待不同的学生，忽略了学生个性化差异化的需求，容易形成了以教师为中心，而不是以学生为中心的教学环境。

2.2 单一的课程评价，抑制了学生的全面发展和思维的开发

传统教学模式中，学生的学习评价主要从考勤、平时作业、小测、期末考试体现，评价的内容主要针对知识点的掌握开展评价，评价的内容相对单一，较少能从学生的探究能力、合作能力、课程活动的参与情况等多维度方面对学生的学习情况进行分析评价，因此评价的结果也是相对片面。在传统“填鸭式”教学过程和教学评价中，学生为了取得较好的成绩，实现了知识目标的达成，但也容易在条条框框中缺乏自我思考和创造力，影响了学生能力的发展和素养的提高。

3 “大数据”与混合式教学模式的关联

3.1 大数据的特点

大数据是“数据化”趋势下的必然产物。数据化的核心理念是：一切都被记录，一切都被数字化。大数据要求数据能充分发挥其外部性并通过与某些相关数据交叉融合产生远大于简单加和的巨大价值[2]。

3.2 混合式教学模式

混合式教学模式是把在线网络教学和线下传统教学的优势结合的“线上”+“线下”的教学方式。通过线上与线下的教学组织形式的结合，可以引导学生由浅到深地进行深度学习。在“互联网+”的教学环境下，可以通过教学活动多样化、教学资源多元化、学生探索知识渠道多样化、评价方式多元化等开展混合式教学[3]。

3.3 大数据支持下混合式教学模式的创新优势

大数据在教学过程中的表现形式包括：学习的成绩、学习的关注点、学习资源的利用率、课堂活动的参与度、话题活跃度、学习时长和互动频率等等。在大数据的“互联网+”时代下，智慧课堂网络平台发展迅速，疫情后混合式教学模式得以广泛应用，而混合式教学模式主要依托智慧课堂网络平台开展教学，课堂平台可以都可以记录学生参与混合式教学的各项教学活动，如学生的学习轨迹、学习活动等，教师可以合理利用智慧课堂网络平台中的多维度数据及时了解本班学生的学习习惯、学习特点、学习表现和学习效果，进一步有效分析学生学习的偏好，分析学生群体的学习需求，还可以通过对数据监控及时“查漏补缺”，分析哪些学习内容和学习环节学生是存在问题的，以便及时调整教学内容和教学手段，实现精准教学和多元化教学评价。

4 大数据下的混合式教学模式的优化策略

我们可以利用平台上基于大数据的统计分析重构教学设计，改进和优化课程的教学策略。教师可以根据分析结果作用于教学的每一个环节，线上线下，课前、课中、课后等多个环节，在哪个时机对哪部分的学生开展或安排有针对性的教学活动，引导学生开展探究式学习，通过翻转课堂、线下交流等形式实现知识的内化，最终实现有效教学。

4.1 通过开展各项教学活动，利用平台采集学生的学习行为数据

由于混合式教学模式依托网络教学平台开展，因此教与学的线上的行为数据得以采集和分析（如图1所示），能客观反映学生课前、课中和课后的学习过程，为教学决策提供依据。

图1 课前、课中、课后的教与学大数据

课前，教师可以利用线上问卷完成情况、任务的发放的查阅情况、线上答疑的参与情况等方式了解到学生课前预习的情况，自主探究中所存有疑惑，预测和把握学生的需求变化，在课中教学，提供适合的教学内容和教学活动方案，进而有针对性地开展教学。

课中，在线下的面对面学习过程中，可以利用线上平台的课堂测试、主题讨论、课堂抢答、在线投票等功能获取学生的学习数据，这些形式都能及时反馈学生实时知识点的掌握情况，从而能让教师及时把握学生的需求；通过学生参与度的情况让学生了解到每位学生的个性特点，合理开展分层教学，从而实现因材施教，也可以针对不同班级的特点开展不同的教学活动内容。

课后，通过作业、留言板、讨论区的讨论情况的数据统计，发现存在学习困难的学生，可以及时进行有效的学习干预；了解到学生哪些知识点掌握得比较好，哪些知识点掌握得不够好，在下一节课时对相关知识点进行巩固，期末复习时针对性地进行复习。此外还可以结合班级及每位学生的学习折线图的情况（如图2所示），开展个性化教学，有针对性地布置课外的拓展练习和学习拓展知识。

图2 学生每次练习情况与班级情况对比的折线图

4.2 向学生呈现学习数据，化被动为主动，激发创新意识

在混合式教学模式的教学过程中，数据的分析与反馈不应只限于让教师了解学生的学习情况，也应让学生了解自己的学习情况，乃至全班同学的学习情况，通过定期或不定期的积分展示的反馈（如图3所示）、实时的主题讨论云词语性展示等方式，使学生形成你追我赶的学习氛围，能使学生更积极主动地开展学习，激发学生的创新意识，使整体的学习效果得以提升。

图3 学生课堂表现的积分榜

教师可以每月定期展示网络平台的数据图（如图4所示）给学生查看，让学生及时了解自己和学习群体的学习课程章节的次数、任务点类型的分布、课程学习进度、观看视频的时长、课程积分、讨论的完成情况，并制定相关的激励机制；学生能根据当前积分，及时调整自己的学习状态，从而更好实现主动学习。

图4 多维度的学生综合成绩表

5 利用大数据数据分析优化教学过程实施的效果

5.1 在混合式教学模式中实现多元维度评价

在混合式教学中，通过利用智慧课堂网络平台作过程性记录，实现了过程化的形成性评价，兼顾了线上学习和线下学习的全过程，注重对学生学习过程的监控与评价，将形成性评价与总结性评价相结合，使课程考核涵盖了教学的全程。过程化的形成性评价，从学习行为上包括学生完成任务的情况、小测、活动参与情况、课程积分、在线资源学习、线上学习的次数、交流与分享等多个维度，从评价主体上可以记载教师评价、企业评价、学生互评与自评的情况，使多元维度评价方式贯穿整个学习过程。

基于大数据分析的多维度多层次的评价，一方面教学上能达到“以评促教”的目的，利用数据开展质量分析、教学内容难度、区分度分析，以便做好教学反思，改进教学模式。在期末面向教师的问卷调查中，有97%的教师利用线上线下大数据综合评价学生的学习情况，有98%的教师认为通过大数据分析能了解学生的学习情况，从而为学生提供个性化教学，调整混合式的教学手段和方法；另一方面学生也非常认同通过混合式教学模式的数据分析，能综合体现自己的学习情况，在期末的面向学生的调查问卷中，92%的学生认为教师在期末考评时，能综合考虑我的学习表现。

5.2 有效提高学生的学习积极性，知识掌握更牢固

在课前、课中、课后的混合式教学中，当定期或不定期地向学生呈现相关的学习情况后，通过数据记录发现，学生在了解自己的学习积分后，参与活动的积极性有所提高。例如：由于教学活动中的在线测试能实时反馈测试情况，在测试前学生可以利用线上的学习资源进行复习和预习。在平台的数据记录中，笔者发现，每次小测前的线上学习次数有明显的提升，特别在接近期末考核时，线上学习的次数处于上升的趋势（如图5所示）。因此合理利用数据分析优化混合式的教学模式开展教学，能使学生的知识掌握得更牢固。

图5 学生线上学习频率情况图

6 结语

合理利用数据分析开展混合式教学，可以通过海量的数据处理技术辅助教师实时分析学生的学习变化和学习需求，进而可以优化教学过程和及时调整教学内容，实现精准的决策分析，提高教学质量；利用多维度的信息有助于开展过程性学习评价，进一步完善教学评价的方式。利用大数据分析优化混合式教学模式，一方面能体现以学生为中心的教学理念，另一方面也能体现教师的主导作用，从而更好地激发学生的潜在能力和创新性，也能更好地实现有效教学。