個性化推薦系統(tǒng)在高職計算機通識課教學(xué)中的應(yīng)用探究

吳枰

關(guān)鍵詞：個性化；推薦系統(tǒng)；高職院校；計算機

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）36-0157-03

1 引言

計算機已廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，并與相關(guān)生產(chǎn)活動進行了高度的融合，使社會的生產(chǎn)效率得到了極大的提升，這也對當(dāng)代大學(xué)生的計算機水平提出了更高的要求，因此計算機通識課成了關(guān)鍵的必修課之一[1-3]。高職院校傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以教師為中心，以線下課堂為主，講課內(nèi)容固定單一，學(xué)生被動接受。高職學(xué)生普遍缺乏學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和適應(yīng)社會發(fā)展的能力，學(xué)生之間的學(xué)情差異很大。如何充分利用計算機課堂的優(yōu)勢，充分利用現(xiàn)代信息資源，使教學(xué)過程的效率得到提升，教學(xué)過程的實施環(huán)節(jié)更加合理，做到針對不同學(xué)情的學(xué)生進行個性化教學(xué)內(nèi)容的推薦成了重要的研究課題。

本文首先闡述了支持這項研究的理論基礎(chǔ)，針對當(dāng)前存在的主要問題，設(shè)計了個性化推薦系統(tǒng)，實踐結(jié)果表明，本系統(tǒng)有效地解決了不同學(xué)生學(xué)情差異的問題，滿足了學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求，調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性，實現(xiàn)了良好的教學(xué)效果。

2 方法

2.1 個性化推薦算法

現(xiàn)階段基于個性化的推薦算法在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，也出現(xiàn)了許多與推薦系統(tǒng)相關(guān)的綜述[4-6]。Li提出基于用戶偏好的個性化推薦機制，并將個性化推薦技術(shù)分為基于內(nèi)容、協(xié)同過濾、知識和情景感知四類[7]，Zhang等人提出了基于深度學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)[8]，Dai詳細闡述了知識圖學(xué)習(xí)算法在不同推薦場景中的運用優(yōu)勢[9]。

2.2 混合式教學(xué)

混合式教學(xué)是指采用線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下面授教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式把兩者的優(yōu)勢進行了結(jié)合。不僅發(fā)揮出線上課程內(nèi)容靈活易調(diào)整，資源廣泛，方便學(xué)生個性化、碎片化學(xué)習(xí)的優(yōu)點，也發(fā)揮出線下課堂中教師可以引導(dǎo)學(xué)習(xí)、有效檢測學(xué)習(xí)效果和方便師生直接交流討論的優(yōu)點。切實提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和自主學(xué)習(xí)能力，進而在提升教學(xué)效果的同時強化學(xué)生綜合素質(zhì)。

2.3 評量

對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評量是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，當(dāng)前主要有三種評量手段：一是利用檔案進行評量，檔案評量需要教師辛苦地記錄學(xué)生學(xué)習(xí)成長過程中的每一個重要的表現(xiàn)。二是利用試卷進行答題評量，其中如何合理地構(gòu)建測評試卷一直是眾多研究人員關(guān)注的重點。三是根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)場實際操作進行評量，評量要盡可能仿照學(xué)生真實生活情境，依據(jù)學(xué)生的實際操作或者做出的解決問題的方案進行評量。

3 個性化推薦系統(tǒng)對于高職計算機通識課教學(xué)中的重要作用

3.1 構(gòu)建以學(xué)生為中心的教育模式

隨著高職院校改革的深入，愈發(fā)強調(diào)學(xué)生的自主能動性。學(xué)生是課堂教學(xué)的主體，應(yīng)強化學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)的意識，調(diào)動學(xué)生的積極性，從而實現(xiàn)其能力的培養(yǎng)和價值的塑造，促進學(xué)生的全面發(fā)展。教師的角色此時發(fā)生了改變，不僅僅承擔(dān)知識的傳授，更應(yīng)該在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中作為一名激勵者。教師著重關(guān)注學(xué)生產(chǎn)生的問題，指引學(xué)生一步步地探索和創(chuàng)造，構(gòu)建出以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)策略，從而激發(fā)學(xué)生探索知識的欲望，從而實現(xiàn)教師和學(xué)生共同管控課堂。

3.2 優(yōu)化課程內(nèi)容提升教學(xué)質(zhì)量

改變以往從課本獲取課程內(nèi)容的單一模式。借助互聯(lián)網(wǎng)、線上課程等多種技術(shù)手段，對教學(xué)資源進行優(yōu)化整合，實現(xiàn)混合式教學(xué)，從而達到最佳的教學(xué)效率和效果。這里的混合式教學(xué)強調(diào)的是多種獲取課程內(nèi)容的模式相融合，而不僅僅是交替地使用，要做到優(yōu)勢互補。在融合課程內(nèi)容時應(yīng)注重知識的層次性，包括預(yù)習(xí)性內(nèi)容、指導(dǎo)性內(nèi)容、拓展性內(nèi)容和檢測性內(nèi)容，形成相互融通、交叉的學(xué)習(xí)鏈。

3.3 評量更加系統(tǒng)和客觀

評量包括對象、目的、途徑、方法、控制和評價六個要素，每個要素相互嵌套，缺一不可。目前大部分院校過于關(guān)注其中一個或者幾個要素，無法形成體系，造成評量結(jié)果不準確。例如：教師制定好了評量需達到的目標，也制定了一個相配套的評量方案，但評量完成后卻沒有給學(xué)生一個客觀及時的反饋。學(xué)生在參與評量的過程中存在盲目性，只是一味地參與，不知道做的目的，更沒有自我評價。

3.4 提高教學(xué)效果

隨著個性化推薦系統(tǒng)的普及和深入，學(xué)生擁有了依照自己興趣選擇課程內(nèi)容的權(quán)利，促進了學(xué)生主體地位的提高。教師從傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榧钫撸瑯O大地促進了師生之間以及學(xué)生之間的交流和互動。線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式的應(yīng)用，豐富了學(xué)生獲取課程內(nèi)容的途徑。教學(xué)過程不再受時間和空間的限制，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與感更加強烈，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。系統(tǒng)性評量手段的引入，保證了教學(xué)質(zhì)量，并為后續(xù)課程內(nèi)容的調(diào)整指明了方向，有效提升了教學(xué)效果。

4 高職計算機通識課個性化推薦系統(tǒng)的構(gòu)建

4.1 系統(tǒng)權(quán)限劃分

初次使用系統(tǒng)需要進行注冊，根據(jù)使用者的真實信息進行填寫。其中一些選項需要根據(jù)系統(tǒng)的要求進行選擇，包括其性別、專業(yè)、班級、現(xiàn)任職務(wù)等。然后上交填寫好的信息。系統(tǒng)會自動和后臺的數(shù)據(jù)庫進行比對，如果與后臺數(shù)據(jù)庫中的信息一致，則注冊成功。這樣有效避免閑雜人員的惡意注冊，保證系統(tǒng)的使用者都是本校的老師和學(xué)生。注冊環(huán)節(jié)是學(xué)生和老師都要進行操作的。注冊成功后，系統(tǒng)會根據(jù)系統(tǒng)管理員、老師、學(xué)生身份的不同賦予不同的使用權(quán)限。系統(tǒng)管理員擁有系統(tǒng)最高的使用權(quán)限，可以進行查詢、選擇、添加、更新和刪除系統(tǒng)中的內(nèi)容，可以禁止教師和學(xué)生使用系統(tǒng)部分權(quán)限，可以對系統(tǒng)每頁顯示的字符、字體顏色、字體間隔和段落進行調(diào)整。教師可以進行查詢、選擇、添加、更新系統(tǒng)中的內(nèi)容，承擔(dān)系統(tǒng)中課程內(nèi)容調(diào)整的工作，同時可以監(jiān)管學(xué)生的課程內(nèi)容選擇情況。學(xué)生只可以進行查詢和選擇，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生的選擇并結(jié)合大綱的要求，給學(xué)生推薦適合的個性化課程內(nèi)容。

4.2 個性化學(xué)情調(diào)研子系統(tǒng)

個性化學(xué)情調(diào)研子系統(tǒng)設(shè)計之初經(jīng)過了嚴謹?shù)臏蕚浜蜆?gòu)思，為了保證系統(tǒng)的準確性和可靠性，對高職院校計算機通識課老師和學(xué)生進行了隨機問卷調(diào)查。隨機選取30名高職計算機通識課教師作為研究對象，其中男性教師14名，女性教師16名，本科學(xué)歷教師2名，碩士學(xué)位教師28名，具有三年及三年以內(nèi)職業(yè)教學(xué)經(jīng)驗的6名，具有三年以上職業(yè)教學(xué)經(jīng)驗的24名。教師的調(diào)查問卷主要圍繞課程知識點內(nèi)容設(shè)定、題型劃分、素材創(chuàng)新等方面進行。隨機選取620名高職學(xué)生作為研究對象，其中男性學(xué)生408名，女性學(xué)生212名，學(xué)生所在的專業(yè)分布在9個二級學(xué)院，其中理工類二級學(xué)院6個，文史類二級學(xué)院3個，學(xué)生的調(diào)查問卷主要圍繞個性化建議、興趣點劃分、學(xué)習(xí)時間分布等方面進行。本文共發(fā)送問卷650份，收集試卷636份，問卷回收率為97.8%。隨機抽取23份教師問卷，241份學(xué)生問卷，用SPSS 17.0軟件進行信度和效度檢驗，并采用克朗巴哈系數(shù)來檢驗問卷內(nèi)部的可靠性。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，無論是計算機通識課教師還是學(xué)生都積極參與到問卷調(diào)查中，問卷可靠性經(jīng)檢驗滿足要求。這為個性化學(xué)情調(diào)研子系統(tǒng)的構(gòu)建提供了根本的保障，使系統(tǒng)能夠在滿足教學(xué)大綱要求的情況下，結(jié)合個性化推薦算法準確地捕捉到不同學(xué)生的個性化需求。

4.3 線上線下課程內(nèi)容混合推薦子系統(tǒng)

現(xiàn)階段的課堂由于上課時間固定，學(xué)習(xí)內(nèi)容圍繞著老師提供的課件、教材和隨堂練習(xí)題展開，課程內(nèi)容單調(diào)，每位學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容一致，學(xué)生的個性化需求無法滿足。本文構(gòu)建了線上線下課程內(nèi)容混合推薦子系統(tǒng)。把線上線下課程內(nèi)容進行了結(jié)合，其中線上課程內(nèi)容占比67%，線下課程內(nèi)容占比33%。課程資源得以擴展，學(xué)生的課后時間得到了充分利用，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

系統(tǒng)把課程內(nèi)容分成了若干個教學(xué)主題，在每一個教學(xué)主題中，我們將案例和習(xí)題按照興趣點進行了細分，并會根據(jù)學(xué)生的興趣進行個性化推薦。教學(xué)環(huán)節(jié)也進行了細分，分成以學(xué)生為主體的線上部分和以教師主導(dǎo)的線下部分。兩部分沒有先后順序，相互穿插進行，系統(tǒng)全程都參與推薦和引導(dǎo)。授課前會給學(xué)生提前布置好需要預(yù)習(xí)的內(nèi)容，授課過程中會利用存儲在系統(tǒng)中的視頻或者圖片等諸多教學(xué)要素進行引導(dǎo)，使學(xué)生接受新的公式或者概念更加順暢。系統(tǒng)設(shè)計了在線討論的模塊，學(xué)生可以自由在線上進行交流與互動，從而加深對知識點的理解。為了檢驗學(xué)習(xí)質(zhì)量，系統(tǒng)也提供了在線練習(xí)模塊，習(xí)題根據(jù)難易程度劃分為了高中低三檔，可以有效地檢測出學(xué)生對知識點的理解狀況，并給學(xué)生一個全面的反饋。同時做錯的習(xí)題會被歸檔到錯題欄中，方便學(xué)生針對錯題進行回顧。最后對學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行總結(jié)，線上布置相應(yīng)的作業(yè)。系統(tǒng)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，教師可以隨時查看及翻閱學(xué)生每個過程的完成情況，方便進行教學(xué)反思。

4.4 學(xué)習(xí)效果評量子系統(tǒng)

學(xué)習(xí)效果評量子系統(tǒng)包括調(diào)研問卷主觀評量和大數(shù)據(jù)客觀評量兩個模塊，其中調(diào)研問卷主觀評量模塊涵蓋了自我評量、師生評量和家長評量三部分。一、自我評量。評量內(nèi)容涵蓋計算機通識課程的所有重要方面，包括重要章節(jié)的理解情況、上機實踐步驟、作業(yè)完成情況等。學(xué)生給自己的表現(xiàn)進行打分，雖然會存在主觀性，但是對于學(xué)生自己也是一個自我教育的過程，能使學(xué)生自己意識到自己的缺點，更能主動地去完善自己的不足。二、師生評量。自己給自己打分是有主觀性和片面性的，部分缺點難以自我發(fā)現(xiàn)。師生客觀評量是通過老師和其他學(xué)生的觀察，對待評測者進行評量。評量過程保持匿名，這也保證了評量的客觀性。三、家長評量。學(xué)生在學(xué)校的時間是有限的，更多的時間是和家長在一起，家長更能了解學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中的很多細節(jié)，因此家長的評量也是非常重要的，能夠有效地優(yōu)化評量的結(jié)果。

目前學(xué)習(xí)效果評量對學(xué)生最終考試試卷的結(jié)果過于重視，忽略了學(xué)習(xí)過程效果，因此僅僅依據(jù)學(xué)生最終的試卷分數(shù)來評量是不準確的。個人的學(xué)習(xí)效果包括學(xué)習(xí)過程效果和學(xué)習(xí)成績效果兩個方面，學(xué)習(xí)成績之所以成為評量的主要依據(jù)是因為便于評量。而學(xué)習(xí)過程效果因為過程復(fù)雜、難以量化并且持續(xù)時間較長難以追蹤，進而無法對學(xué)習(xí)過程的效果進行有效的評量。但是大數(shù)據(jù)技術(shù)的普及極大地改變了目前的狀況，大數(shù)據(jù)時代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和信息化終端設(shè)備的應(yīng)用，數(shù)據(jù)會伴隨著學(xué)生的行為不斷產(chǎn)生。利用信息技術(shù)手段，時刻記錄著學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活，同時這些記錄都是在終端后臺自發(fā)形成的，學(xué)生沒有感知，不會對學(xué)生的行為產(chǎn)生任何影響，真正地體現(xiàn)出了學(xué)生真實的狀態(tài)，數(shù)據(jù)也更具參考性。本系統(tǒng)充分利用學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通過分析學(xué)生利用數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)瀏覽內(nèi)網(wǎng)及外網(wǎng)的數(shù)據(jù)，來進行全過程綜合評量。

5 結(jié)束語

計算機技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，計算機通識課的重要性在逐步提升。但是現(xiàn)階段的高職計算機通識課依然延續(xù)以教師為主體的傳統(tǒng)授課模式，授課內(nèi)容單一、固定。應(yīng)該讓學(xué)生擁有依照自己興趣選擇課程內(nèi)容的權(quán)利，促進學(xué)生主體地位的提高。規(guī)劃課程內(nèi)容時要充分考慮到不同學(xué)生的知識儲備、接受程度和個性化需求是不同的。綜上所述，個性化推薦系統(tǒng)在高職計算機通識課教學(xué)中的應(yīng)用改革是未來一個重要的發(fā)展方向。本文通過設(shè)計個性化推薦系統(tǒng)，包含個性化學(xué)情調(diào)研、線上線下課程內(nèi)容混合推薦、學(xué)習(xí)效果評量三個子系統(tǒng)，可有效提高高職學(xué)生計算機通識課程的學(xué)習(xí)效果。