基于數(shù)據(jù)采集與分析的線上教學(xué)效果評價實踐研究

王堯 劉婷婷 馬宇姝 鐘梓楠 李洪洲 劉畔畔

摘 ?要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育領(lǐng)域的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國內(nèi)學(xué)者在線上教學(xué)方面做了大量的創(chuàng)新性研究工作，但大多數(shù)研究成果專注于課程模式改革的框架研究、路徑研究及線上教學(xué)的綜述類研究。而對于線上教學(xué)效果的評價更多是依靠問卷調(diào)查、訪談問答等來實現(xiàn)，忽略數(shù)據(jù)分析在教學(xué)評價方面的重要作用。文章提出基于數(shù)據(jù)采集與分析的線上教學(xué)效果評價研究與實踐，擬構(gòu)建基于數(shù)據(jù)采集與分析的線上教學(xué)效果評價模型，對教學(xué)效果進(jìn)行量化評價，精準(zhǔn)分析教學(xué)效果，為線上教學(xué)效果的持續(xù)改善提供理論支撐。

關(guān)鍵詞：線上教學(xué);數(shù)據(jù)采集與分析;教學(xué)效果;評價;釘釘

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）15-0107-04

Abstract： With the rapid development and wide application of network technology in the field of education， domestic scholars have done a lot of innovative research on online teaching， but most of the research results focus on the framework of curriculum reform， path research and online teaching review research. The evaluation of online teaching effect relies more on questionnaire survey， interview and questions and answers. The important role of data analysis in teaching evaluation is ignored. This paper puts forward the research and practice of online teaching effect evaluation based on Data Collection and Analysis， and builds an online teaching effect evaluation model based on data collection and analysis， to quantitatively evaluate the teaching effect and accurately analyzes the teaching effect， so as to provide theoretical support for the continuous improvement of online teaching effect.

Keywords： online teaching; Data Collection and Analysis; teaching effect; evaluation; DingTalk

線上教學(xué)是一種采用大眾普及化程度較高的手機(jī)、電腦等電子終端設(shè)備，加之互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用客戶端平臺軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)距離授課的新的教學(xué)模式?？蛻舳似脚_軟件可實現(xiàn)實時直播、課后回放、教學(xué)信息的保存和教學(xué)數(shù)據(jù)的采集等功能。它可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式下知識傳授單一，授課時空局限、教學(xué)資源有限等不足[1-2]。釘釘軟件平臺因其具有溝通精準(zhǔn)，協(xié)同高效，支持跨平臺、跨系統(tǒng)，可實現(xiàn)云端移動辦公，對中小型企事業(yè)單位提供免費基礎(chǔ)服務(wù)等優(yōu)點，被國內(nèi)大中小學(xué)校廣泛采用[3]。2020年疫情期間的大規(guī)模線上教學(xué)過程中，釘釘軟件曾占據(jù)了APP應(yīng)用商店下載榜首。

一、線上教學(xué)效果評價的思路框架

在線上教學(xué)背景下，教學(xué)效果評價的主要任務(wù)就是根據(jù)線上教學(xué)評價指標(biāo)和教師線上教學(xué)活動的邏輯關(guān)系設(shè)計評價方案。為科學(xué)高效地利用數(shù)據(jù)信息來評價教學(xué)效果，進(jìn)而輔助決策制定教學(xué)思路和方法，擬構(gòu)建的“基于數(shù)據(jù)采集與分析的機(jī)械類課程線上教學(xué)效果評價”的思路框架如圖1所示。

（一）評價準(zhǔn)備階段

評價準(zhǔn)備階段是對線上教學(xué)精準(zhǔn)評價的首要前提。校級教學(xué)評價指標(biāo)具有指導(dǎo)性功能，針對文史類、理工類教師在線上教學(xué)方面提出的整體性要求。院級教學(xué)評價指標(biāo)針對專業(yè)提出的整體性要求，以機(jī)械類專業(yè)為例，要求教師在線上教學(xué)過程中要建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，突出與學(xué)生互動、課堂學(xué)習(xí)集中力的過程性考核和評價原則，提高線上教學(xué)成效。教研室級教學(xué)評價指標(biāo)則是由任課教師針對每一門具體課程進(jìn)行線上教學(xué)設(shè)計，構(gòu)建“學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)與預(yù)測”和“教師精準(zhǔn)教學(xué)資源推薦”的雙反饋教學(xué)模式，通過對教學(xué)數(shù)據(jù)深度挖掘與分析，精準(zhǔn)提高教學(xué)效果。通過建立的學(xué)校、學(xué)院和教研室三個層級的線上教學(xué)評價指標(biāo)體系，制定標(biāo)準(zhǔn)化的線上教學(xué)實施方案和評價方案，綜合衡量教學(xué)效果，從而獲取真實可靠的評價信息。

（二）數(shù)據(jù)采集階段

數(shù)據(jù)采集階段是教師由教學(xué)設(shè)計到教學(xué)效果評價中的重要環(huán)節(jié)。以釘釘網(wǎng)課平臺為例，在教學(xué)過程中的簽到、聽課時長、回放次數(shù)、練習(xí)與答疑次數(shù)、測試成績、互動頻次以及其他的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等的收集和整理為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供重要數(shù)據(jù)來源。

（三）數(shù)據(jù)分析階段

數(shù)據(jù)分析是線上教學(xué)效果評價的關(guān)鍵階段。對收集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、統(tǒng)計和標(biāo)識等措施，提取重要的有價值的數(shù)據(jù)，并去除部分干擾數(shù)據(jù)，通過建立的數(shù)據(jù)分析數(shù)學(xué)模型，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為接下來的教學(xué)評價提供支撐。

（四）評價結(jié)果階段

將經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后的信息歸類整理，將有關(guān)數(shù)據(jù)和教學(xué)評價指標(biāo)進(jìn)行對比分析，形成規(guī)范化的綜合性評價結(jié)果，并將評價分析數(shù)據(jù)的相關(guān)圖表可視化。同時，基于以上研究成果，以學(xué)院為試點，對基于數(shù)據(jù)采集和分析的線上教學(xué)效果評價進(jìn)行實證分析。

二、教研室級線上教學(xué)效果評價模型

線上教學(xué)模式下，教師和學(xué)生的各種“教”和“學(xué)”的數(shù)據(jù)（簽到、聽課時長、回放次數(shù)、練習(xí)與答疑次數(shù)、測試成績、互動頻次[4]以及其他的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等）均將以數(shù)字化的形式存儲下來;教學(xué)評價指標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容以文字、圖片、聲音、視頻、5G環(huán)境下的虛擬場景和教學(xué)PPT等形式在網(wǎng)課平臺中呈現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，教師和學(xué)生在使用網(wǎng)課平臺的同時，這些數(shù)據(jù)存儲在手機(jī)或電腦終端，所以，網(wǎng)課平臺和電子終端設(shè)備既是教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)載體，也是教學(xué)數(shù)據(jù)的采集終端和傳輸渠道，為教學(xué)數(shù)據(jù)的使用提供了極大的便利。構(gòu)建“學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)與預(yù)測”和“教師精準(zhǔn)教學(xué)資源推薦”的雙反饋教學(xué)效果評價模型，如圖2所示。借助數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)，將學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)與教師教學(xué)數(shù)據(jù)生成有價值的信息，并通過分析這些教學(xué)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)提高教學(xué)效果。

三、線上教學(xué)效果評價實證分析

（一）5G時代面向大數(shù)據(jù)的機(jī)械與數(shù)學(xué)交叉學(xué)科線上教學(xué)體系的探索——以時間序列分析課程為例

時間序列分析課程是數(shù)理統(tǒng)計專業(yè)的重要專業(yè)課，它通過動態(tài)數(shù)據(jù)的處理，可以得到事物發(fā)展變化的規(guī)律。在機(jī)械專業(yè)領(lǐng)域里，時間序列分析可以幫助處理機(jī)械系統(tǒng)中由于因果關(guān)系不清或者干擾因素過多等引起的機(jī)械系統(tǒng)振蕩、故障、加工精度等問題。學(xué)院探索了機(jī)械與數(shù)學(xué)交叉學(xué)科線上教學(xué)體系，本文以時間序列分析課程為例進(jìn)行介紹，如圖3所示。

在線上教學(xué)過程分為理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩部分。在第一部分中，教師通過授課PPT、圖片、視頻、VR及AR等數(shù)字資源，采用線上直播的方式進(jìn)行理論教學(xué)。學(xué)生也可以通過教師上傳至網(wǎng)課平臺的教學(xué)資源進(jìn)行練習(xí)、測試、預(yù)習(xí)和自學(xué)等。在這一過程中，教師除了采集課堂簽到、聽課時長、回放次數(shù)、練習(xí)次數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以外，還探索了“我的課堂我要說”的線上互動教學(xué)模式和“在線智能答疑機(jī)器人”的自學(xué)與預(yù)習(xí)教學(xué)模式，如圖4、圖5所示。網(wǎng)課平臺會自動記錄教師和學(xué)生的“教”“學(xué)”數(shù)據(jù)。教師根據(jù)以上數(shù)據(jù)的分析，輔助教師發(fā)現(xiàn)每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)傾向、特點及專長，甚至是預(yù)警。因此，在第二部分實踐教學(xué)過程中，可以有針對性地為同學(xué)們創(chuàng)建課題研究小組、布置工作任務(wù)。學(xué)生在應(yīng)用設(shè)計時遇到的理論性問題，教師要尤為關(guān)注，及時調(diào)整和改進(jìn)線上教學(xué)資源和教學(xué)方案。遇到的實踐性問題，教師要和學(xué)生一起攻克，也可以鼓勵學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)尋找解決方案。通過成果的展示和教師的點評，讓學(xué)生起到相互促進(jìn)、相互學(xué)習(xí)的目的。對于課程的考核，要采用基于數(shù)據(jù)的過程性考核。

（二）教學(xué)效果評價分析

對于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，結(jié)合線上教學(xué)的特點，將過程性考核作為學(xué)生學(xué)習(xí)成績評價和教師線上教學(xué)效果評價的核心。將學(xué)生的總評成績由平時成績、測試成績、作業(yè)成績和期末考試成績構(gòu)成。平時成績主要參考課程簽到、聽課時長、我的課堂我要說環(huán)節(jié)和應(yīng)用在線智能答疑機(jī)器人環(huán)節(jié)等組成，占總成績的20%。進(jìn)行2次在線測試和2次自選實踐測試，占總成績的15%。作業(yè)成績占總成績的5%。期末考試占總成績的60%。為檢驗教學(xué)效果的真實情況，對2017級和2018級的同學(xué)總評成績進(jìn)行了對比。其中2017級學(xué)生共101人，不及格學(xué)生人數(shù)4人，60～69分的學(xué)生18人，70～79分的學(xué)生45人，80～89分的學(xué)生29人，90～100分的學(xué)生5人。2018級學(xué)生共97人，不及格學(xué)生人數(shù)0人，60～69分的學(xué)生19人，70～79分的學(xué)生40人，80～89分的學(xué)生31人，90～100分的學(xué)生7人。從總評成績分?jǐn)?shù)段占比可以看出，2018級的學(xué)生已經(jīng)沒有不及格的同學(xué)，在60～69、80～89、90～100分?jǐn)?shù)段的同學(xué)數(shù)量有所上升，如圖6所示。因此，基于數(shù)據(jù)采集與分析的線上教學(xué)，將教師從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)掌握者轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)的分析和使用者后，教師可以及時和持續(xù)地跟進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果，實時更新教學(xué)資源、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式方法、預(yù)警個別落后的學(xué)生具有重要的作用。

圖6 2017級與2018級課程期末總評成績分?jǐn)?shù)段占比

四、結(jié)束語

線上教學(xué)突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式下知識傳授單一、授課時空局限、教學(xué)資源有限等不足。但是，也存在學(xué)生聽課不能確保專一、教師難以第一時間觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)生的線上教學(xué)新鮮感短暫、網(wǎng)絡(luò)狀況不穩(wěn)定等眾多影響線上教學(xué)效果的因素存在。構(gòu)建基于數(shù)據(jù)采集與分析的線上教學(xué)授課模式，教師實時跟進(jìn)采集并分析教學(xué)數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)線上教學(xué)過程中存在的問題，更新并調(diào)整教學(xué)資源和教學(xué)內(nèi)容，探索新的教學(xué)手段，逐步提高線上教學(xué)效果。此外，諸如網(wǎng)易云課堂、騰訊課堂和雨課堂等眾多線上教學(xué)平臺也都被很多學(xué)校列為線上教學(xué)平臺選項。本文以阿里巴巴旗下的釘釘?shù)钠脚_為例，研究并實踐以數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)的線上教學(xué)效果評價，可以為其他教學(xué)平臺的基于數(shù)據(jù)采集與分析的教學(xué)效果評價提供參考。

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