基于SPSS的雨課堂教學(xué)效果分析

范小嬌　邢卓　馬亞紅　師韻　尼濤　王薇

摘? 要：文章探討雨課堂在物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)中的應(yīng)用效果。以2016級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生作為對(duì)照組，采用傳統(tǒng)方式教學(xué)，2017級(jí)的學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)組，采用雨課堂教學(xué)模式。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組由同一教師完成課程教學(xué)、試卷命題和批閱，基于SPSS完成了對(duì)學(xué)生期末成績(jī)的定量和定性分析。分析結(jié)果表明，采用雨課堂教學(xué)和傳統(tǒng)方式教學(xué)，學(xué)生成績(jī)的總體均值無(wú)顯著性差異，但學(xué)生在70-80分段的成績(jī)占比相比較傳統(tǒng)教學(xué)模式有較大的提高，且及格率為100%，可以看出，雨課堂教學(xué)模式，確實(shí)提高了部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和考試成績(jī)。

關(guān)鍵詞：雨課堂;SPSS;新工科;教學(xué)效果評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）16-0116-04

Abstract： The application effect of Rain Classroom in networking technologies in IOT course is discussed in this paper. Students of Grade 2016 majoring in Internet of things engineering were used as the control group and the traditional teaching method was used. Students majoring in Internet of things engineering， Grade 2017， were as experimental group， adopting Rain Classroom teaching mode. In the control group and the experimental group， the same teacher completed the course teaching， test paper proposition and marking， and completed the quantitative and qualitative analysis of students' final score based on SPSS. The analysis results show no significant difference in the overall average score between rain classroom teaching and traditional teaching. Whereas， compared with the traditional teaching mode， the score of the experimental group students in the 70-80 section have been greatly improved， and the pass rate is 100%. It can be seen that Rain Classroom teaching model has indeed improved some students' learning enthusiasm and examination results.

Keywords： Rain Classroom; SPSS; new engineering; teaching effect evaluation

一、概述

（一）雨課堂

雨課堂是學(xué)堂在線與清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā)的智慧教學(xué)工具，將教學(xué)工具巧妙地融入PowerPoint與微信，全景式采集教學(xué)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)教學(xué)微探，目的是推動(dòng)混合式教學(xué)，形成性評(píng)價(jià)，多通道互動(dòng)，其靈活的課前學(xué)習(xí)，快捷的課上測(cè)驗(yàn)，創(chuàng)新的師生互動(dòng)如彈幕、投稿等功能受到了學(xué)習(xí)者的廣泛好評(píng)。截至目前，全球已經(jīng)有超過(guò)10000所學(xué)校的師生都在采用雨課堂授課。相關(guān)研究成果表明，應(yīng)用雨課堂能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高師生互動(dòng)性[1]，教學(xué)效果良好，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)滿意度[2]。在電子信息和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域，學(xué)者研究了雨課堂在物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、信號(hào)與系統(tǒng)等課程中的使用情況，發(fā)現(xiàn)雨課堂的使用有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性[3]，能幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解[4]，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手與應(yīng)用能力、知識(shí)綜合能力，學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新型思維得到了明顯的提高[5]。

目前各個(gè)學(xué)科都對(duì)雨課堂智慧化教學(xué)有了初步設(shè)計(jì)和實(shí)踐，并且取得了一定的效果。物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的主干課程，所涉及的前沿技術(shù)知識(shí)多，學(xué)習(xí)難度大，難以記憶和掌握。2019年，本專業(yè)教師在物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程中，開(kāi)始使用雨課堂教學(xué)，取得了一定的成果。

（二）教學(xué)效果評(píng)價(jià)

教學(xué)效果評(píng)價(jià)是對(duì)教學(xué)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行價(jià)值判斷并為教學(xué)決策服務(wù)的活動(dòng)，評(píng)價(jià)主要是針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)工作過(guò)程的評(píng)價(jià)。其中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果即考試和測(cè)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)是教學(xué)效果評(píng)價(jià)的主要部分。統(tǒng)計(jì)方法是對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)的常用方法，在多個(gè)學(xué)科、多種類型的課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)中已經(jīng)得到了廣泛的使用[6-10]，其分析結(jié)果具有較高的實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)意義。因此，本文采用SPSS軟件，對(duì)采用雨課堂和傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生成績(jī)進(jìn)行分析，用來(lái)評(píng)估雨課堂的教學(xué)效果。

二、研究對(duì)象與方法

（一）研究對(duì)象

選取物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)2016級(jí)的46名學(xué)生作為觀察組，采用雨課堂教學(xué)模式;選取物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)2015級(jí)的42名學(xué)生做為對(duì)照組，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法。兩組學(xué)生均由同一教師授課，同時(shí)兩組學(xué)生的性別、年齡、高考分?jǐn)?shù)均無(wú)統(tǒng)計(jì)性差異，具有可比性。

（二）對(duì)照組教學(xué)方法

采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，課前布置預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，課上采用多媒體教學(xué)，課后布置作業(yè)。

（三）實(shí)驗(yàn)組教學(xué)方法

教師和學(xué)生通過(guò)微信公眾號(hào)和微信掃一掃功能，建立和進(jìn)入班級(jí)課程。課前，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和進(jìn)度，將預(yù)習(xí)內(nèi)容、相關(guān)視頻和網(wǎng)頁(yè)鏈接以公告的形式發(fā)送到班級(jí)，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)預(yù)習(xí)資源的自主學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)中，利用雨課堂，實(shí)現(xiàn)課堂簽到、課堂測(cè)試、自由討論等功能，針對(duì)課程的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行講解。課后在班級(jí)雨課堂發(fā)布作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。同時(shí)，沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，要求學(xué)生完成書(shū)面作業(yè)，教師進(jìn)行批閱。

（四）評(píng)價(jià)方法

兩組學(xué)生的期末考試均為閉卷紙質(zhì)考試，題目由選擇、填空、判斷、簡(jiǎn)答以及綜合設(shè)計(jì)五部分構(gòu)成，其中綜合設(shè)計(jì)題目為主觀題，涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用，占20分，其余題型為客觀題，考察學(xué)生基本知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，占80分。兩組試卷難度相當(dāng)，并且試卷由同一教師批閱，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)相同。

三、兩種教學(xué)模式下的學(xué)生成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析

兩種教學(xué)模式下，學(xué)生的卷面成績(jī)?nèi)绫?所示，采用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

表1 兩種教學(xué)模式下的學(xué)生卷面成績(jī)（分）

T檢驗(yàn)：T檢驗(yàn)分三種類型，單樣本T檢驗(yàn)、配對(duì)樣本T檢驗(yàn)和獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)計(jì)量數(shù)據(jù)，若服從正態(tài)分布，主要比較兩種教學(xué)模式下學(xué)生成績(jī)差異顯著性，因此適用于獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

1. 正態(tài)性檢驗(yàn)

確定學(xué)生成績(jī)是否滿足正態(tài)分布，是進(jìn)行單獨(dú)樣本T檢驗(yàn)的前提。采用非參數(shù)檢驗(yàn)中的單樣本K-S檢驗(yàn)，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式和雨課堂教學(xué)模式的成績(jī)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，操作步驟為：分析→非參數(shù)檢驗(yàn)→舊對(duì)話框→1-樣本K-S，傳統(tǒng)教學(xué)模式，雨課堂教學(xué)模式→檢驗(yàn)變量列表，檢驗(yàn)分布選常規(guī)。其結(jié)果如表2所示。

表2 單樣本 Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn)

正態(tài)性檢驗(yàn)結(jié)果表明，P傳統(tǒng)教學(xué)模式=0.236>0.05，P雨課堂教學(xué)模式=0.901>0.05，即兩種教學(xué)模式下，學(xué)生的卷面成績(jī)均服從正態(tài)分布。

2. 單獨(dú)樣本T檢驗(yàn)

確定兩組學(xué)生成績(jī)均服從正態(tài)分布，因此，采用單獨(dú)樣本T檢驗(yàn)來(lái)比較兩種教學(xué)模式下學(xué)生成績(jī)差異顯著性。部分?jǐn)?shù)據(jù)文件如表3所示。操作步驟：分析→比較均值→單獨(dú)樣本t檢驗(yàn)，組別→分組變量，點(diǎn)擊組別激活定義組，點(diǎn)擊定義組，→輸入1和2，繼續(xù)→確定。分析輸出結(jié)果見(jiàn)表4和表5。

表3 部分?jǐn)?shù)據(jù)文件

從表4可以看出，兩種教學(xué)模式下，學(xué)生成績(jī)的均值一樣，都為77.12，進(jìn)一步研究，對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)應(yīng)的組別1而言，學(xué)生成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)差為10.671，而采用雨課堂模塊教學(xué)對(duì)應(yīng)的組別2的學(xué)生成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)差為6.280，這說(shuō)明第2組成績(jī)相比較第1組成績(jī)更集中在均值附近，第1組成績(jī)則更為離散。

從表5可以看出，第二列F統(tǒng)計(jì)量的觀察值為2.448，第三列為對(duì)應(yīng)的概率P=0.118>0.05，可以認(rèn)為兩組教學(xué)模式下，學(xué)生成績(jī)兩組總體的方差無(wú)顯著性差異，即通過(guò)了Levene方差齊性檢驗(yàn)。

由于兩組總體的方差無(wú)顯著性差異，所以T檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)在方差相等的條件下做出，也就是推斷結(jié)果應(yīng)從“假設(shè)方差相等”行中得到，該行的第六列給出了雙側(cè)概率P=1>0.05，在顯著性水平為0.05的條件下，認(rèn)為兩種教學(xué)模式下成績(jī)的總體均值無(wú)顯著性差異。可以從表4看出，兩組教學(xué)模式下，成績(jī)均值都為77左右，無(wú)明顯差別。

進(jìn)一步研究，圖1和圖2給出了傳統(tǒng)模式下和雨課堂教學(xué)模式下學(xué)生成績(jī)的分布圖。其中A代表大于等于90分，B為80-90分段，C為70-80分段，D為60-70分段，E為小于60分段。圖中，各分?jǐn)?shù)段的第一個(gè)數(shù)表示學(xué)生人數(shù)，第二個(gè)數(shù)代表所占百分比?？梢钥闯觯瑑煞N教學(xué)模式下，A段和D段的學(xué)生成績(jī)占比分別為5%和4%，7%和7%，無(wú)顯著性差別。但是在C段，也就是70-80分段，雨課堂教學(xué)模式下學(xué)生成績(jī)占比達(dá)到56%，比傳統(tǒng)教學(xué)模式下的47%提高了近10%，同時(shí)注意到，雨課堂教學(xué)模式下，學(xué)生及格率達(dá)到了100%。

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生成績(jī)分布圖

圖2 雨課堂教學(xué)模式下學(xué)生成績(jī)分布圖

四、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以上表格分析得出的結(jié)論可以看出，采用雨課堂教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生成績(jī)的總體均值無(wú)顯著性差異，均值接近。進(jìn)一步分析可以看出，雨課堂教學(xué)模式下，學(xué)生70-80分段的成績(jī)占比相比較傳統(tǒng)教學(xué)模式有較大的提高，且及格率為100%。可以看出，雨課堂教學(xué)模式確實(shí)提高了部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和考試成績(jī)。

雨課堂的教學(xué)模式在物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用、專業(yè)實(shí)驗(yàn)等課程中的應(yīng)用，還存在很多的問(wèn)題，如何把學(xué)習(xí)內(nèi)容通過(guò)雨課堂的方式進(jìn)行更好的展現(xiàn)，如何化簡(jiǎn)為繁，都需要在后續(xù)的實(shí)踐中不斷的學(xué)習(xí)和完善。以學(xué)生作為評(píng)價(jià)主體，采用SPSS統(tǒng)計(jì)方式評(píng)價(jià)教學(xué)效果，其具有相當(dāng)?shù)男哦取５?，又存在一定的局限性。從科學(xué)性上分析，課程教學(xué)效果評(píng)估的內(nèi)容，不僅僅是學(xué)生的卷面成績(jī)，也包括授課內(nèi)容，教與學(xué)的方法、態(tài)度等。學(xué)生對(duì)教與學(xué)的態(tài)度，教學(xué)效果更有體會(huì)。因此，需要設(shè)置怎樣的調(diào)查問(wèn)卷，選用何種統(tǒng)計(jì)方法，從而能夠?qū)嵤虑笫堑剡x出更加客觀、公允、理性的指標(biāo)進(jìn)行教學(xué)效果的評(píng)估，還有待于進(jìn)一步的深入研究。

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