基于師生教學與學習行為大數據分析的線上教學典型特征分析與思考

康 飛

1 研究背景

2020年初，突如其來的新型冠狀病毒疫情給整個國家和社會的正常秩序帶來了嚴重影響。正因為疫情形勢的緊迫，也使得2020年2月末到3月這段時間成為世界教育史上首次以國家動員形式將傳統課堂教學完全轉換為線上教學，其規模之大、層次之多、參與之廣、案例之特殊都值得教育工作者進行深刻研究和挖掘。

傳統的線上教學手段是作為課堂教學手段的一種輔助形式，其作用主要體現在教學資源的快速分發、不同地域優質課程資源的共享、提升課堂管理效率、將課上師生互動延伸至課外等方面［1］。而疫情期間的完全在線教學模式，為今后的線上+線下混合式教學提供了改進思路，也為今后教育行業面對類似緊急的狀態能夠有所準備，更為5G、VR等新技術大規模應用后的在線教育趨勢提前做好理論儲備［2］。

2 線上教學典型特征分析

2.1 打破時空界限，真正實現以學生為中心的分層次、個性化教學

傳統課堂教學的時間分配受到教室、實驗室、教師等教學資源限制，教學內容、教學設計被嚴格按照等長的課時進行分割，這就造成了知識的連續性被人為地割裂。在統一的課堂時長下，難以實現個性化教學和分層次教學的目標。線上教學將教與學的行為完全放到虛擬的網絡空間，其帶來的變化首先是物理空間的限制被打破，班級人數不再固定，學習時間更加靈活。

從教師層面來看，教師的教學行為可以通過在線平臺固化，并根據教學年限的增加和經驗的積累不斷迭代優化，教學行為不再是一種因教師個體差異而帶來的隨機性，而是反復優化的結果［3］。

從學生的層面來看，線上教學方式能夠更大地調動學生的主觀能動性，知識的掌握從“要我學”轉換成“我要學”。因此，線上教學的天然優勢使得線上教學可以輕松實現以學生為中心的分層次、個性化教學目標。

遼寧軌道交通職業學院2020年3月統計的355門班課平均活躍天數6.4天，其中活躍7天的班課數量達到253門，占比71%。課堂活躍指數平均值357.96。由數據分析可知，大部分學生能夠實現每周六天半的時間參與在線教學活動過程中來。學生從傳統的課堂教學中解脫出來，實現了更加自由靈活且更加適合的學習方式，達到了“隨時隨地、想學就學”的教學理念。

2.2 完全線上教學的教學資源形式變化帶來師生的教、學行為變化

傳統課堂受限于課程時間和技術條件限制，課程的講授仍以教師口述、板書與多媒體相結合為主，且課上多媒體資源的展示時間受到限制，無法有效展開。然而，正所謂“百聞不如一見”，再多的文字和口頭的表達都無法代替直觀的視覺體驗，現實的教學過程中機械零件復雜結構的空間拆解、復雜的工藝流程再現、圖表的漸變演化等都依賴于多媒體技術的直觀展示。

通過對遼寧軌道交通職業學院2020年3月開學第一周9 137條學生學習數據的采樣分析可以對完全線上教學資源形式的變化帶來的師生教學行為特征作進一步分析。由統計可知，教師平均發布視頻數量33個，平均發布視頻資源時長172.35 min，平均單個視頻時長5.2 min。超過半數學生能夠完成86%的視頻資源學習和92%的非視頻資源學習，超過半數的學生視頻資源學習時長每周將近2 h，最多的同學可以達到8.7 h。視頻類資源平均學習進度的中位數達到0.99，表明大部分學生對于視頻類資源的學習積極性極高。

因此，通過教師和學生的行為數據分析可知，在完全線上教學的教學設計過程中，教師打破了原有的課堂教學設計思路，充分發揮了完全線上教學的優勢，采用了大量的視頻資源提供給學生用于在線學習，學生的學習時長遠遠超過了課堂教學的學習時間。所以，完全線上教學資源形式的改變帶來師生教、學行為的變化是線上教學形式的另一大特征。

2.3 完全線上教學具有其獨特的教學組織形式

完全線上教學形式因其獨特的參與方式使得師生無法面對面地進行交流，這就對教師的教學組織能力、教學設計能力、教學資源掌握能力提出了更高的要求。對于線上教學的教學組織形式，目前可使用的包括投票/問卷、頭腦風暴、在線討論、測試、作業等幾種形式［4］。

由遼寧軌道交通職業學院2020年3月開學第一周的全校學生學習行為大數據統計分析（見表1）可知，學生在各項活動的參與率中位數最低達到0.8，體現了線上教學過程中，學生參與教學組織活動的參與率極高。在投票/問卷活動中，平均每個學生每周會參與3.2次這類活動，教師可以通過這類活動對學情進行準確分類判斷，這對教師進一步的教學活動具有有效的指導意義。另外一個值得關注的數據是生均在線討論活動發言23.8次，按生均加入5門課程計算，一周內每個學生在每一門課程上都會發言4.76次，最大值是57.6次。另一個能夠充分體現師生互動行為的是在線討論中的被贊次數，每個學生每周平均被贊3.2次，最高達到63次，這表明完全線上教學在學生激勵方面的巨大優勢［5］。

表1 教師教學活動組織及學生參與情況統計

2.4 完全的線上教學對教師提出了更高要求

通過比較2020年2—3月兩周與2019年11月的兩周數據可知，因疫情施行完全的線上教學后，班課的活躍指數有了較為明顯的增長，班課平均活躍天數從7.9天增加到11.4天。師生評論數較之前有明顯變化，教師周末備課強度大幅度增加。

3 關于線上教學管理模式與發展趨勢的一些思考

3.1 完全線上教學需要相應的教學管理模式創新

傳統教學管理領域，教學資源的三要素是時間、空間和教師，所有的教學管理手段都圍繞這三要素的最優匹配展開。而完全線上教學不再需要考慮這些問題，線上教學的時間可以更加靈活，空間不受限制，教師資源得到極大的解放。這就需要重新梳理線上教學的核心要素，即優質的教學資源、優秀的課程設計和師生行為的大規模數據樣本［6］。因此，如何將新的三要素進行有效整合是教學管理者需要深入思考的問題。

今后的完全線上教學將不再是一個老師面對一群學生，而應該是一個教師團隊面對更大的一個學生群體。教師團隊應分工協作，部分老師負責與不同層次的學生進行溝通和教學組織，而大部分老師負責根據學生的不同需求進行課程資源的建設和整合，少數的老師負責課程設計的研究與優化。

3.2 完全線上教學的學習模式亟須創新

傳統的課堂教學幾乎伴隨著人類教育史的所有時間，目前常見的線上教學多少會帶有課堂教學的影子，直播教學就是最典型的將課堂教學搬到線上的一種形式。完全線上教學可以淘汰課程的概念而采用知識層級的概念，課程是割裂的而知識層級是遞進的。可以理解為學生完成某一層次的知識集合既達到了某一層級，類似學生玩游戲闖關一樣，每一層級的最終測試就是對這一層級知識的綜合運用能力是否達標，在職業教育中類似典型工作任務這一概念［7］。

3.3 線下教學將成為線上教學的輔助手段

傳統意義上認為線上教學是線下教學的輔助，但通過數據分析可見，線上教學能夠極大調動學生的自主學習能力，提升其參與度，實現更加靈活的學習時間和學習方式。因此，未來的教學形式將是線下教學輔助線上教學模式，通過這一方式，學生的身份可以更加多元化，學生的時間可以更加靈活，終身教育可以通過這種方式更加可行。

4 結語

疫情的突如其來加速了教育這一傳統行業的自我革新，完全線上教學的大規模應用展現出其強大的生命力和發展潛力。教育從業者需要從危機中尋找轉機，充分研究完全線上教學期間的師生教學行為大數據樣本，為未來可能出現的大規模完全線上教學常態化儲備好理論研究基礎和教學管理預案。