大數(shù)據(jù)背景下計算機教育混合式教學應用研究

張佳銳

摘 要：當前國家正逐步推進信息技術(shù)和教育教學的深度融合，大數(shù)據(jù)技術(shù)為我國教育事業(yè)的改革和創(chuàng)新提供新的動力。國內(nèi)外大數(shù)據(jù)應用于教育教學處于初步階段。本文從教學資源、教學模式和考核方式三個方面闡述大數(shù)據(jù)技術(shù)應用于計算機教育的應用實踐，實踐效果表明大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效地改進傳統(tǒng)教學的弊端，改善教學效果，提升學生學習效果。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);混合式教學;計算機教育;教學模式

隨著信息技術(shù)和教育教學的不斷深入融合，信息技術(shù)為我國教育事業(yè)的改革和創(chuàng)新提供了新的動力。數(shù)字化、信息化在教育領(lǐng)域的研究和應用成為我國教育信息化的重要組成部分，積極推進大數(shù)據(jù)和教育領(lǐng)域的深度融合，這是新時代教育事業(yè)發(fā)展的必然趨勢[1]。在國內(nèi)外的研究中，大數(shù)據(jù)技術(shù)應用范圍廣泛，然而在教育領(lǐng)域的研究處于初步階段[2]，還需要進一步加強大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育教學過程中實踐應用的研究，用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決現(xiàn)有教學過程中的難題，提升學校人才培養(yǎng)質(zhì)量。

傳統(tǒng)的計算機教育多采用先由任課教師選定上課教材，然后根據(jù)人才培養(yǎng)方案組織相應的課堂教學及必要的實驗教學，最后任課教師根據(jù)教學大綱的要求編寫出相應的課程試卷進行該門課程的考核，完成此門課程的教學。教師主導教學過程，是影響計算機教學效果的重要因素[3]。以《C語言程序設計》課程為例，在教學中存在著“重理論，輕實踐; 重語法，輕算法”的現(xiàn)象，學生被抽象的理論和繁雜的語法規(guī)則重重束縛，課堂不能重復吸收，課后沒有及時練習，逐漸喪失了學習興趣;學生的期末筆試成績是考查學生掌握程度和教學效果的關(guān)鍵因素，并且作為終結(jié)性評價，缺少貫穿于整個教學過程中的客觀形成性評價。

融合大數(shù)據(jù)技術(shù)的計算機教育混合式教學模式，能夠有效改進傳統(tǒng)教學模式中的“以教學為中心”的弊端，調(diào)動學生全方位參與，最終提高學習效果。

一、利用網(wǎng)絡平臺資源優(yōu)化教學資源

傳統(tǒng)的計算機教學課程內(nèi)容更新慢，不能適應新時代學生個性化學習的需求。隨著網(wǎng)絡教學的發(fā)展，注重學生自主參與的在線教學MOOC平臺受到重視。MOOC推出名校計算機精品課程，并且擁有一套完善的學習和管理系統(tǒng)，含有豐富的課程資源，包括短視頻、習題、討論、補充材料、測試等[4]，這為混合式教學提供了平臺支撐。

二、大數(shù)據(jù)背景下教學模式優(yōu)化分析

傳統(tǒng)的計算機教學模式以教師為主體，主要包括備課、上課、期末測試等。大數(shù)據(jù)背景下混合式教學模式如圖1所示，學生和教師都是必不可少的參與者。

新模式中學生參與完成“在線平臺學習”這一環(huán)節(jié)，在課前通過網(wǎng)絡平臺資源學習相關(guān)知識，自我消化，提交課前測試，并參與話題討論。這一步驟將傳統(tǒng)教學過程中學生課前預習，轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡化、數(shù)字化的關(guān)鍵指標，具體包括網(wǎng)絡平臺視頻觀看時長、在線測試完成情況參與內(nèi)容討論情況等等。

新模式中教師參與備課、發(fā)布教學任務、上課、測試、數(shù)據(jù)分析、改進。與傳統(tǒng)的教學模式相比，教師需承擔參與發(fā)布教學任務、數(shù)據(jù)分析和改進這三步，而這三步是大數(shù)據(jù)背景下教學模式的突出特點。在這一模式的指引下，教師需要重新構(gòu)建了課程體系，將知識內(nèi)容拆分為一個個小的項目，上課前在網(wǎng)絡平臺發(fā)布教學任務，為學生設定學習目標。數(shù)據(jù)分析是新模式中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學生在網(wǎng)絡平臺課程中視頻的學習率、作業(yè)的正確率、參與話題討論等具體數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以從中挖掘出知識點的難易點、學生掌握情況等相關(guān)的信息，調(diào)整課堂教學內(nèi)容。例如，通過對學生預習作業(yè)完成率的分析得出班級學生學習積極性，從而改善教學方法，并加以合理引導，提高學生學習積極性;通過對作業(yè)正確率的分析可以得出該知識點學生的掌握情況，從而明確對該知識點重復講解的次數(shù)以及重難點的分析。在課堂上，教師的主要職能由原來的講授者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇д摺f(xié)作者，學生和教師對學習內(nèi)容進行充分討論。測試環(huán)節(jié)依托于“openjudge開放的在線程序測試平臺”，教師在平臺發(fā)布測試題目，學生在規(guī)定的實際完成，并在平臺提交任務。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學生用時時長、正確率、提交次數(shù)、錯誤原因，能夠及時了解學生掌握情況，進而改進課堂教學方法和策略。

三、課程考核方式優(yōu)化

傳統(tǒng)教學過程中，學生的期末考試成績作為考查知識掌握程度的關(guān)鍵內(nèi)容，但是基于大數(shù)據(jù)的教學模式應該改變這種單一的評價和考核方法，教學評估應該貫穿教學活動的所有過程。過程性的數(shù)據(jù)對于評價學生的學習效果，進而提高學習效果，有更深層次的意義。教師通過學生課前在網(wǎng)絡平臺的學習數(shù)據(jù)，可以掌握學生預習情況。C語言課程不同于一般的理科課程，對于學生的理解能力、動手能力提出更高要求，因此采用階段性上機測試+答辯的方式，通過階段性測試可以對教學單元進行總結(jié)，評價并考核學生學習能力。這樣解決了期末考試考查片面性的問題，更能及時將教學效果反饋給教師和學生，學生不斷調(diào)整學習狀態(tài)，教師不斷調(diào)整教學進度，改進教學方法。

四、教學實踐效果和遇到的問題

以2018級計算機專業(yè)8個班級的學生學習《C語言程序設計》課程作為實驗對象，其中4個班級作為研究組，采用混合式教學;另外4個班級作為參照組，采用傳統(tǒng)教學[5]。兩組學生均是第一次學習該課程，教師具有相似的教學經(jīng)驗，采用不同的教學模式授課，并保持相同的教學進度，每周均進行階段性實驗測試，作為過程性數(shù)據(jù)。教師根據(jù)本周教學內(nèi)容出上機試題。相對于參照組，研究組學生無論是及格率還是優(yōu)秀率均有明顯提高。

在實踐過程中也遇到一些問題，用網(wǎng)絡爬蟲提取課前和課后學生提交的總結(jié)性評價信息，存在著大量噪音數(shù)據(jù)，需進一步優(yōu)化提煉，才能獲取學生的掌握情況。大數(shù)據(jù)教學對學生參與學習的自覺性和主動性，提出較高要求，87%的學生能夠花費一定的時間和精力完成課前和課后相應的學習內(nèi)容和測試。

大數(shù)據(jù)背景下計算機教育混合式教學模式，利用豐富的網(wǎng)絡在線資源，提升課堂面對面教學的針對性和豐富性，調(diào)動學生學習的積極性，學生階段性學習效果數(shù)據(jù)為教師制定教育策略提供數(shù)據(jù)支持，進而不斷改進教學活動，提升教學效果。

參考文獻：

[1][1]邢丘丹，焦晶，？杜占河.？基于云計算和大數(shù)據(jù)的在線教育交互應用研究[J].？現(xiàn)代教育技術(shù)，？2014，？24（4）：88-95.

[2]劉鳳娟.大數(shù)據(jù)的教育應用研究綜述[J].現(xiàn)代教育技術(shù)， 2014，24（8）：13-19.

[3]胡燏.云計算和大數(shù)據(jù)分析在《C語言程序設計》教學領(lǐng)域的深度應用[J].信息與電腦（理論版），2016（9）：215-216.

[4] 宋雪亞，賈丙靜.混合教學模式在VFP程序設計課中的應用——基于慕課背景[J].重慶科技學院學報（社會科學版）， 2016（4）：106-108.

[5] 奎曉燕，郭克華，劉衛(wèi)國，等.面向教育現(xiàn)代化的未來課堂探索[J].中國教育信息化，2018（4）：56-58.