基于大数据技术的可反馈混合式教学模式研究与实践

孙苗 兰晓红 黄丽冰

摘  要： 为弥补传统教学设计中以经验和直觉进行教学的缺点，提出基于大数据技术的可反馈混合式教学模式，实现用数据精准指导教学。以“大学计算机基础”课程教学为例，借助“课堂派”在线管理平台，提取教学中产生的教育大数据，进行数据分析和可视化。采用对照方式对混合式教学实施效果进行了定量、定性地研究评估，发现其可有效提升学生的学习效果，提高教师的教学质量。

关键词： 大数据技术; 教育大数据; 混合式教学; 效果评估

中图分类号：G434          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2021）12-113-04

Abstract： In order to make up for the shortcomings of traditional teaching design which conducts the teaching with experience and intuition， a feedback blended teaching mode based on big data technology is proposed in this paper to achieve the teaching accurately guided with data. Taking the teaching of "University Computer Foundation" course as an example， with the help of the online management platform of "classroom school"， the data extracted from the education big data generated in teaching are analyzed and visualized. The implementation effect of the teaching mode is evaluated quantitatively and qualitatively by comparison， and it is found that the teaching mode effectively improves students' learning interest and learning effect， and improves teachers' teaching quality.

Key words： big data technology; big data of the education; blended teaching; effect evaluation

0 引言

近些年來，国家教育部相继出台《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》（2015）、《教育信息化2.0行动计划》（2018）等一系列政策文件，均明确提出高校务必积极建设各类课程的在线资源，积极探索混合式教学模式，推进高校的课堂革命[1]。处于在线教育和线下教育的折中，混合式教学（Blending Learning）模式应运而生[2]。

混合式教学可以分为两个阶段：线上阶段和线下阶段。线上阶段：任课老师将制作精良的课前导学视频/微课、电子教案、作业测试等内容发布到在线平台上，学生自主观看和学习。线下阶段：老师在教室授课，师生互动交流。这种混合式的教学模式有助于提高课堂教学效果，提升教育教学质量，已逐渐成为当前高校课程教学改革和创新的重要方式[3-5]。

虽然国内外混合式教学经过20余年的发展，已经达到日趋重要的发展态势。但是，目前我国混合式教学中仍然存在一些问题，比如教学资源种类和数量很多，但质量良莠不齐[6];线上直播课程受平台和上网人数影响，容易出现卡顿;大学生的自控力和抗干扰能力较差[7]，线上学习存在蒙混过关、人在心不在等现象。

基于此，本文将大数据技术运用到混合式教学过程中，用数据指导教学并反馈教学，精准解决教学中存在的一些问题，快速提升教学效果和质量[8]。

1 基于大数据技术的可反馈混合式教学模式构建

本文借助课堂派在线管理平台[9-10]，以“大学生计算机基础”课程为例，定期对学生学习过程中数据进行提取和分析，发现教学中存在的问题，及时调整教学，使教学更加精准、科学、现代化。

1.1 教学模式总体设计思路

本文构建了一种新的基于大数据技术的可反馈混合式教学模式，如图1所示。该模式的总体教学设计主要分为四个阶段：课前、课中、课后以及反馈调整阶段。该模式可以将学生在线上学习（直播、微课）和线下（面授课堂）学习过程中产生的学习数据进行分析处理，生成可视化的学习效果分析和学习成绩预测，并将其结果作为反馈信息，反馈给教学，及时地调整教学，如图1。为了加强课程的过程考核，在设计中使用了课堂派平台来进行课前资源推送、课上在线二维码考勤、课后发布在线学习任务等开展教学活动，通过该平台来实现多维度的过程考核。课程教学选用“大学生计算机基础”，每次二个课时共90分钟。课前是线上资源上传和导学，课中主要包括知识点串讲、重难点解析、小组讨论、展示点评和知识总结等，课后进行线上知识巩固复习和习题测试。

1.2 教学实施过程

⑴ 课前：线上资源准备及学习数据的获取、分析

课前，教师通过课堂派在线平台将准备好的教学资源进行上传，推送给学生。教学资源可以包括视频资源、电子课件和小测验等。学生接到学习任务后，按照老师的规定完成线上学习。在学生每完成一次线上学习后，将学习过程中产生的数据进行整理，用大数据分析技术找出学生在学习过程中遇到的共性和个性问题。

⑵ 课中：课堂学习及学生课堂学习行为分析

课中，课堂学习主要采用教师面授课堂形式。教师将线上学习的关键知识点进行串讲，然后进行小组讨论和答疑。接着进行小组进行展示互评，最后老师进行本节课知识点总结。此外如果有条件，可以借助智慧教室的人脸识别技术，分析学生课堂听课视频，找出学生异常的学习行为。

⑶ 课后：线上巩固复习和测试及学习效果分析、成绩预测

课后，学生在线上进行重难点复习并完成测试，根据学生观看视频片段的次数及测试题完成情况的数据，定期对学生各部分的学习效果数据进行导出，给出可视化分析图表并对以后成绩进行初步预测，可快速发现成绩较差学生，进行有目的性针对性的教学。对学习效果较差的学生应给予更多的关注，课上加强提问，课后加强辅导，尽量让每个学生都掌握基本专业知识和技能。

⑷ 反馈、调整

根据线上和课堂教学数据的分析，可得出教学内容哪部分学生比较感兴趣，哪部分学生没有听清楚以及哪些学生的学习效果不太好等。根据这个反馈结果及时有针对性地、精准地调整教学进度，修改课堂教学内容和教学方式，然后重新运用到课堂教学中。为达到更好的教学效果，这个反馈、调整的过程不是一次就能完成的，要不断的更新，是一个漫长的动态的过程。

1.3 课程考核方式

课程考核是混合式教学活动的重要环节，是检验教学效果、评价学生掌握课程知识和技能水平的重要依据。 本课程借助课堂派在线平台和万维捷通考试系统对学生进行课堂考核，总成绩=平时成绩（50%）+期末成绩占（50%）。其中，平时成绩由“课堂考勤（10%）+自主在线学习（10%）+课堂的讨论与表现（10%）+期中测试（10%）+课后作业（10%）”五部分构成，主要通过课堂派记录和导出数据;期末成绩主要通过无纸化万维捷通考试系统导出数据。

其中，考勤通过课堂派平台进行现场实时二维码考勤，可以有效杜绝他人替签的问题，还可以通过GPS及时追蹤迟到或者早退学生的位置信息。缺勤1次扣1分，迟到或早退一次扣0.5分。自主在线学习成绩由在线学习时间、课前自测成绩、参与讨论区情况组成。课堂讨论与表现成绩主要由参与小组讨论、师生互动环节抢答和课堂小组活动中的表现决定。期中测试主要通过无纸化无纸化万维捷通考试系统提供课堂测试。课后作业是老师上课布置的任务，包括小组作业和个人作业，由老师根据学生的完成情况打分。

2 “大学计算机基础”混合式教学实施效果分析

“大学计算机基础”是我校非计算机专业大一学生的一门必修通识课。本课程以信息时代要求当前大学生应具备的计算机应用能力及信息素养为教学目标。此课程是后续很多课程的基础，为以后课件制作、教学技能比赛、论文撰写等做准备。笔者选取2020年秋季第一学期二个班进行混合式教学，并选取二个班作为对照采用传统教学。授课对象为学前教育专业大一学生。其中学前教育1班、2班（共76人）作为实验班，学前教育3班、4班（78人）作为对照班。教学效果分析采用定量、定性方式分别分析传统教学和混合式教学两种模式的教学效果和质量情况。

2.1 定量分析

2.1.1 出勤率

实验班的出勤情况可以直接通过课堂派导出数据，而对照班的出勤情况需要通过整理每次传统书面考勤计算出勤率。本考勤共计32次，实验班和对照班的出勤率情况如表1所示。从表中可以看出实验班和对照班的出勤率的分别情况很接近，说明利用课堂派进行混合式教学考勤准确率较高。还可以看出实验班的平均出勤率要略高于对照班的平均出勤率，说明混合式教学更能吸引学生的上课兴趣。

2.1.2 调查问卷

在整个学期授课过程中分别对实验班和对照班学生进行了四次问卷调查，每三周进行一次，问卷主要内容包括课程学习兴趣、教学内容安排、课前/课后投入学习、作业完成情况、师生互动频率、课堂学习效果等六个方面。四次共发放出616份问卷，回收611份，问卷回收率为99.2%。我们选取其中四个方面将问卷结果进行整理分析，得到数据统计结果如图2所示。

从图2可以看出，学习兴趣方面，实验班明显比对照班的人数高较多;在教学安排方面，实验班和对照班的分布趋势类似，但实验班认为教学安排合理（占50%）和很合理（占25%）的比例明显高于对照班;在师生互动方面，实验班认为师生互动频率很高的占40%，而对照班认为师生互动频率很高的仅占20%，实验班是对照班的二倍。认为师生互动频率不高的实验班占5%，而对照班占10%，实验班是对照班的1/2;在课堂效果方面，认为课堂效果很好和好的实验班超过70%，而对照班只有不到50%，可以看出混合式教学课堂效果得到了实验班大多数学生的认可。综上所述，混合式教学在课程学习兴趣、教学内容安排、师生互动频率、课堂学习效果都明显优于传统的教学模式。

2.1.3 期末成绩

期末采用无纸化机考的形式，题型与计算机等级考试类似，包括提空题、选择题、判断题和综合题。试卷评判由考试系统自动生成，只需后台导出数据即可。经过统计分析实验班和对照班的期末成绩分布对照表如表2所示。

从表2可以看出，实验班的优秀率为32.9%，对照班的优秀率为12.8%，实验班是对照班的近3倍高，说明实验班比对照班学习尖子生多很多;实验班良好和中等总共占比65.8%，对照班的占比75.7%，二者类似，对照班的学习中等的偏多一点;实验班60-69分刚及格的学生占比1.3%，对照班的占比9.0%，对照班刚及格的学生比实验班高了近七倍，说明对照班学习较差的学生人数较多;实验班没有低于60分不合格的学生，对照班的有二个不合格的学生，说明对照班学生有很不爱学习的学生。综上所述，实验班在大学计算机基础期末成绩明显好于对照班，进而说明混合式教学较传统教学可以显著提高学生的学习效果。

2.2 定性分析

这里定性分析主要通过定期和不定期的收集学生课堂反馈、专家听课和师生访谈情况，进行综合分析。从实验班和对照班学生课堂表现和课后问题积极性方面，实验班要优于对照班;从专家听课记录和反馈中可以看出实验班的听课效果更好，师生互动和学生积极性都很高;从师生访谈情况分析得出混合式教学在师生中更受欢迎，因为明显提高了教师的教学质量和学生的学习效果。

3 结束语

本文针对传统教学模式的缺点，提出基于大数据技术的可反馈混合式教学模式。阐述了模式构建思路和方法，然后以“大学计算机基础”课程教学为例，借助“课堂派”在线管理平台，对该模式进行实践。最后利用对照班和实验班数据从多方面定量和定性分析了混合式教学模式和传统教学模式的优缺点。实践证明，此基于大数据技术的混合式教学模式在很多方面均明显优于传统的教学模式。

参考文献（References）：

[1] 罗映红.高校混合式教学模式构建与实践探索[J].高教探索，2019.12：48-55

[2] 常赟杰，高为民，李可欣.大数据背景下的动态可反馈混合式教学模式设计[J].教育现代化，2019.6（33）：123-125

[3] 王欣欣.基于超星学习通平台的“混合式”教学在高专学前教育专业钢琴教学中的应用[J].参花（下），2021（03）：140-141

[4] 高群霞.基于“互联网+”的多元混合教学模式探索与实践——以“大数据处理技术”课程为例[J].科教文汇（中旬刊），2021.2：101-102

[5] 钟锋.互联网思维下基于对分课堂的混合式学习模型设计与实践[J].中国教育信息化，2021.4：20-25

[6] 莫新平.基于大數据平台的高职计算机基础课混合式教学改革研究，2019.

[7] 韩艳.线上线下混合式教学模式的创新与实践——以《程序设计基础》课程为例[J].中国教育信息化，2021.1：23-27

[8] 魏妮妮.混合式教学模式在程序设计类课程实验教学中的应用研究[J].高教学刊，2021.8：101-104

[9] 王雅宁，孔英会，刘涛，张京席，陈智雄.基于“课堂派”的线上线下混合教学模式探索与实践——以通信系统原理为例[J].中国电力教育，2021.1：46-47

[10] 邹雄，吕文丽.基于“课堂派”的高职理论教学课程设计与实践[J].职业技术，2021.20（3）：81-85