基于大数据的高职线上教学质量分析及“三教”改革探究

马国勤

（广东岭南职业技术学院，广东 广州510663）

2020年初突如其来的新冠肺炎疫情，打乱了教育系统正常有序的步伐，也给教育思维、教育模式和教育方法等带来了深刻变革。为深入贯彻习近平总书记关于坚决打赢疫情防控阻击战的重要指示精神，认真落实教育部“停课不停学、停课不停教”在线教学组织与管理工作指导意见，各高职院校均将2019—2020学年春季学期学生返校前的教学形式统一调整为线上教学。依托国内现有线上教学平台，有目标、有计划、有组织、有秩序地开展线上教学工作，取得了宝贵的实践经验。但面对职业教育高质量发展的新要求及“互联网+职业教育”的新趋势，基于大数据技术精准分析高职院校线上教学质量影响因素，科学研究突破高职院校线上教学质量瓶颈的教师、教材、教法（简称“三教”）改革，有效提高高职院校教学质量，大力推进信息技术和教育教学深度融合，是当今高职教育迫切需要解决的问题。

一、当前高职院校线上教学面临的问题

（一）线上教学平台建设有待加强

网络教学平台系统是开展线上教学的基本工具。在全民战疫的紧急关头，各大互联网企业纷纷贡献力量，鼎力支持，全国高校顺利完了今春学期线上教学任务。但在线上教学实践中发现，网络教学平台系统中存在的问题也比较突出。

一是高职院校自有网络教学平台不足。当前，几乎没有高职院校自主拥有支持开展线上教学的网络教学平台，每名学生都要在学习终端安装多个线上教学平台，才能完成多门课程的学习，分散的教学平台给学生的学习带来诸多不便。

二是网络基础设施保障力度不够。绝大多数高职院校均依托国内第三方网络教学平台开展线上教学，当面对高峰时段海量访问时，经常会出现网络服务器超负荷运转而崩溃、网络卡顿、信息传送延迟、学生掉线等问题，破坏了课堂教学的流畅性，降低了教学效率，影响了教学质量。

三是现有网络教学平台的功能不全。有的平台线上教学音质好、画面清晰，信息传送流畅稳定，但师生线上及时互动功能欠缺；有的平台线上教学管理、师生互动功能良好，但教学视频、音频线上播放不稳定且不支持学生回放观看。

（二）学生学习状态和学习质量难以把控

高职学生最大的特点是善于动手操作实践，拙于动脑消化理论，贫于学习自觉自律。相对线下课堂，线上课堂理论知识性内容较多，课中教师无法察觉学生的课堂表现和学习反映，课后教师的答疑辅导全靠学生学习的自觉自律，导致学生的学习状态和学习质量难以及时把控。

（三）教师教学质量评价标准有待优化

线上教学不是线下教学的网络翻印版。相对线下教学而言，线上教学只有教师创造性地拆分教学目标、设计教学内容、开发教学资源、构建教学方式、择取教学手段，才能达到理想的教学效果。因此，不能用传统的线下教学质量评价标准来衡量教师的线上教学成果，应结合教师线上教学的课前、课中、课后各环节教学活动实际，以学生的学为中心，以教学目标达成为导向，科学优化教师线上教学质量的评价标准。

（四）线上教学资源满足度不够

一是可直接共享使用的高职课程资源不足。尽管教育部第一时间开放了2.4万门线上优质课程资源，但适合高职层次学生能力水平的资源仍然不足。虽然省教育厅、教育学会联合各高职院校协力推出了几百门在线开放课程资源作为补充，但是仍不能满足部分高职院校人才培养定位、校本课程教学实际需要，直接共享使用的优质资源较为欠缺。

二是分布不平衡，不能满足不同类型课程需求。现有网络课程资源中通识课、公共基础课等理论课程居多，而专业基础课、专业方向课相对较少，实验、实训、体育、艺术等实操或仿真类课程资源更是稀缺。

三是现有资源与课程教学需求存在差距。现有的课程资源大多数为电子教材、课件PPT、授课音频等内容。随着科技进步和市场需求的变化，高职专业课程体系不断优化，各高职院校相同专业同一门课程的定位、教学目标、教学内容等存在差异，现有资源难以与不同院校任课教师的教学活动、教学方法手段相匹配。

（五）线上教学组织有待优化

在本次大规模的线上教学活动中，大多数教师均是首次实践，缺乏实践经验，而且自身信息技术水平有限，对线上教学的理解不到位，导致在课程整体设计、教学活动设计、以学生为主体的教学组织、教学过程管理等方面表现不足，会出现不同程度的将线下课堂教学搬到线上教学平台，难以调动学生同频共振。

二、基于大数据关联分析算法的高职线上教学质量影响因素分析

（一）关联分析与Apriori算法

关联分析是在大量数据集中发现项集间存在的关联性或相关性，从而找出一个事务某些属性同时出现的规律和模式。最经典的关联分析方法是Apriori算法，最初由R.Agrawal等提出，其使用逐层搜索的迭代方法，通过对候选集进行向下挖掘，首先寻找给定大数据集中的频繁项集，然后通过频繁项集生成强关联规则，如图1所示。

图1 Apriori算法流程图

（二）Apriori算法优化

Apriori算法能够比较有效地产生频繁项集，但数据库扫描次数太多，算法效率不高。为此，本文利用Apriori的“一个频繁项集的任一子集也应该是频繁项集”性质，对Apriori算法改进为“如果扫描到那些不满足最小支持度的项集，则去掉它的所有超集”，虽然这样算法在整个扫描次数没有改变，但是由于每次扫描的数据集规模逐次减小，使得最终扫描耗时减少，提高了算法效率，如图2所示。

图2 改进的Apriori算法流程图

（三）高职院校线上教学质量影响因素分析

以问题为导向，针对当前高职线上教学面临的网络教学平台建设有待加强、学生学习状态和学习质量难以把控、教师教学质量评价标准有待优化、线上教学资源满足度不够、线上教学组织有待优化等五大问题点设计调查问卷，以每个问题点为题目，设计每个问题点的质量影响因素作为题目设计多选选项，并面向某高职院校近两万名学生开展线上教学问卷调查。最终，收到有效调查样本17236份，问卷有效回收率为91.36%。

基于改进的Apriori算法，将高职线上教学面临的五大问题点转换成事务类型数据，将每个问题点的质量影响因素作为该事务的属性项，建立数据分层分类模型（如图3所示）。以每份有效答卷的答题结果作为一条记录（项集），运用R语言构建程序，挖掘高职线上教学质量影响因素频繁项集和关联规则，得到置信度从高到低排序前五的关联规则（如表1所示）。

从大数据关联分析结果可以看出，学生认为网络教学平台的系统教学互动功能、教师信息技术运用能力是提高线上教学质量的两大先决条件，教师教学全程指导方法、教学全程教与学的支持度、线上教学资源内容对学生的帮助力、线上教学资源质量对学生的吸引力、教师的教学活动设计、教师布置学习任务或作业的价值、行业企业人员参与教学的程度、教学方法手段化解难点的效果是影响教学质量的八大重要因素，而且两大先决条件和八大重要因素间关联性强。其中，两大先决条件是八大重要因素的技术保障，体现了学生对教学互动、教学信息化和现代化的期待；八大重要因素是两大先决条件与高职教育融合的效能体现，反映了学生对教师结构、教师功能、教学内容、教学活动、学习资源、教学方法、学习价值的期待。

图3 线上教学质量影响因素数据分层分类模型图

表1 置信度最高的前5个关联规则一览表

根据大数据精准分析表明，教师的主导作用、教学内容和学习资源的载体作用、教学方法的引导作用是提高学生学习效果的关键所在。为此，高职院校应针对影响线上教学质量的两大先决条件和八大重要因素，借助新一代信息技术，精准施策，系统推进教师、教材、教法“三教”改革，全面提升教育教学质量。

三、高职院校“三教”改革策略

精准聚焦影响高职学生学习效果的关键因素，提出以生产要素和教育要素教学全程融合共生为引领，以教师教学团队协同化、教学内容项目模块化、教材资源形态立体化、教学方法手段现代一体化新型教学模式为核心，以网络教学平台系统和组织机制为保障的教师、教材、教法“三教”改革策略，有效提高高职教学质量，有力促进信息技术与教育教学深度融合。

（一）基于共生理论构建产教融合、校企合作平台

共生理论由美国生物学家马古利斯(Lynn Margulis)在“盖娅假说”的基础上提出，认为生命有机体与其它生物群体融合共生，是进化过程中最重要的创新源，包含共生单元、共生模式、共生环境和共生原理四个要素[1]。

在《国家职业教育改革实施方案》的“促进产教融合校企‘双元’育人”的指导和“金融+财政+土地+信用”的组合激励下，一批行业企业竞相成为产教融合型企业，拉开了产教融合共生、校企合作育人的序幕。作为共生单元的校、企双方，应按照对称互惠的共生模式，遵循共生能量生成原理，构建校、企一体化发展的共生环境。

一是构建产、学、研、创融合发展的公共实训中心。针对医药卫生大类专业群学生职业技能训练、科技创新发展需要，与医药行业龙头企业、区域医院共建由中药标本馆、老年养生谷、协同创新平台等组成的公共实训中心，为专业实践教学提供平台、项目、团队等资源支持。

二是构建集企业生产、实践教学、社会培训、技能鉴定、技术服务“五位”功能一体的高水平实训基地。面向装备制造大类、电子信息大类专业群的人才培养定位，与产业链上、下游相邻的多家企业共建“五位”一体高水平实训基地，将企业真实生产融入专业实践教学，实现课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接。校、企师生团队在平台、项目的互动中构建知识，增长技能，共生创造，孵化社会培训、技能鉴定、技术服务项目和团队。

三是创建专业协同自营公司。针对财经商贸大类专业面向公司完整组织架构，分别培养不同岗位人才的特点，专业群各专业协同创建面向现代服务业的自营公司，一方面为公司真实经营需要而开拓业务和项目，另一方面为专业教学性生产实践搭建平台、组织项目、组建团队。

四是构建学、训、创、赛一体化大师工作室。根据艺术设计与传媒大类专业群人才培养的技艺并修、专精兼备、创赛一体的要求，结合学、训、创、赛的定位，与行业知名人士、企业技术骨干、专业教学名师共建错位共存、协同发展、共生共长的大师工作室群，将企业真实经营项目融入专业课程教学、实践训练、创意设计、技能竞赛，实现学、训、创、赛一体化。

（二）基于行动导向的教学观构建新型教学模式

基于行动导向的教学观[2]，按照工作过程系统化实施课程教学，构建教师教学团队协同化、教学内容项目模块化、教材资源形态立体化、教学方法手段现代一体化新型教学模式。

一是校企共建专兼结构团队化、教学协同化的教师队伍。按照有理想信念、有道德情操、有扎实知识、有仁爱之心的“四有”要求和政治要强、情怀要深、思维要新、视野要广、自律要严、人格要正的“六要”标准，结合企业生产业务、项目模块化教学内容定位、科学研究、技术服务等项目需求，充分发挥学校专业教师、企业技术骨干特长优势，组建项目需求导向、多项目交叉共享的“双师型”、教学团队协同化的教师队伍。

二是校企共建工作项目系统化、任务模块化、教学颗粒化的课程内容。以新技术、新工艺、新规范为引领，以落实立德树人为根本，校企共建以学生产出成果为核心的课程新标准。以课程新标准为引领，以真实工作项目为载体，以工作过程为导向，以产出工作成果为目标，校企共同组织依据生产工序编排、工作任务驱动的模块化课程内容，并结合学情特点和教学时间、场地、条件等实际情况，细分教学目标，颗粒化教学内容，使学生在工作过程和学习过程中交替迭代，在工作任务、师生团队互动中学得有用、有趣、有效。

三是校企共建内容生产化、形式数字化、资源形态立体化的课程教材。从产、教、学、做、评、改环节入手，基于生产要素和课程教学定位，校企共同开发融产业新标准、新技术、新工艺、新规范的项目系统化、任务模块化的纸质教材；基于教、学、做一体化需要和“互联网+职业教育”趋势，校企共同开发内容颗粒化的新型活页式、工作手册式教材和与之配套的授课视频、实践演示视频、模拟仿真动画、电子教材和实训指导书、知识技能训练题库等线上教学资源；聚焦学生学习过程和课程成果评价，对应细分的教学目标和颗粒化的教学内容，将每个颗粒内容的评价标准和课程项目成果的评价标准均做成二维码形式，由学校教师、企业导师和学生等多元主体共同参与评价，促进学生在评价中互动学习、改进提高。

四是校企共同实施学生中心化、内容项目化、工作过程化、手段信息化、产出成果化的教、学、做现代一体化教学。以学生为中心，根据高职学生基于形象思维的智能特点，基于项目化工作过程，以工作任务为教学载体，由模块化内容而分工明确、合作协同的校企师资团队教、学生做、做中学。适应“互联网+职业教育”新要求，运用大数据、人工智能、虚拟现实等现代信息技术手段[3]，通过实时互动、翻转课堂、移动学习等信息化方式化解教学重点和难点，促进学生自主学习、体验学习。以学生学习产出为导向，实施多元评价、以评促学、以评促改式教学，促进学生深度学习，达到顶峰学习成果目标。

（三）基于系统思维提高改革保障构建教育生态

“三教”改革是一项系统工程，是全校上下全员、全过程、全方位共同推进的工作。

一是强化组织保障，构建团队化、协同化的教学管理与技术服务组织。新一代信息技术的发展给各行各业带来了新的机遇和挑战，教育领域也是如此。我们不能只看到疫情期间从线下到线上教学模式的改变，而更应看到信息技术给学校人才培养模式改革带来的重大机遇。因此，全校上下全员、全过程、全方位均应投入信息化人才培养模式改革的浪潮中，尤其要构建团队化、协同化的教学管理与技术服务组织，为一线团队协同化教学团队提供良好指导、支持和服务，全方位提升教学、管理、后勤等领域的教学改革支撑能力。

二是强化技术保障，提升教师信息化能力水平，推进学校信息化建设工作。面对“互联网+职业教育”新要求，要围绕教师信息技术应用能力培养和提升，推动教学信息化的改造、提升和转型升级。网络教学平台系统是开展线上教学的基本工具，我们不仅要站在教学需要、技术发展需要的角度，更要站在信息技术发展给职业教育带来重大变革的角度，提升学校信息化建设的格局，系统化、重实效、分步推进学校信息化建设工作。

三是强化机制保障，建立学校教师、企业导师双向流通、双岗双薪的激励机制。教师是“三教”改革的主体，没有教师的改革和发展，就没有教材和教法的改革。因此，需要政府推动、市场引导，助力校企建立长效合作机制；需要学校、企业共同指导、帮助教师解决教学和改革面临的难题，共同将学校教师、企业导师的教材、教法改革工作纳入绩效考核、职务晋升、职称评审等业绩范围，共同构建学校教师、企业导师双向流通、双岗双薪的长效激励机制，激励校企师资将“三教”改革和自身发展融为一体，激发校企师资的内生活力，提高“三教”改革的引擎动力。

四、结语

精准聚焦高职教学质量影响因素，大力促进生产要素和教育要素教学全程融合共生，着力构建教师教学团队协同化、教学内容项目模块化、教材资源形态立体化、教学方法手段现代一体化新型教学模式，全面提高网络教学平台系统和组织机制保障，全力推动教师、教材、教法“三教”改革生态建设，必将有效提升线上高职教学质量，促进信息技术与教育教学的深度融合。