大數據背景下高職院校精準智慧教學模式研究

楊盼盼 韋靖康 王玉瓊

(阜陽職業技術學院 工程科技學院 安徽 阜陽 236031)

0 引言

伴隨著互聯網信息技術的迅速發展，人們的工作生活出現時代性變革，生活方式隨之變得更加便捷高效。大數據正在潛移默化地改變人們的思維視角、工作方式和生活環境，已成為互聯網創新技術發展的新引擎。高校也在這一背景下運用了一系列大數據做依托，開始建設新型智慧校園，逐步向可視化智慧教學環境和智慧化教學管理轉變，使課堂可以向真實的情景延伸參與，很大水平上提高了教學管理水平和教學質量。教育部于 2018 年印發《教育信息化 2.0 行動計劃》，指出基于數據采集、進行大數據挖掘分析，將物聯網技術融入教育教學，真正做到因材施教[1]。開展智慧化教育教學不僅是高職院校教學發展的新方向，更是今后發展的新機遇、新常態。因此，在大數據支持下，改革和創新高校教學模式，對高校的教學和管理水平提升具有深遠影響。

1 高職院校教學模式現狀

高職院校在傳統教學模式下教師多是采用“標準化”的教學培養方案，主要基于線下課堂教學制，采取統一的學習地點、學習時間、理論教材，以教師授課為中心，教師主導課堂，最終通過統一的標準化考試，以考試成績來單一評估學生的學習。傳統教學模式往往忽視學生的多樣化、個性化特點，很難做到學生因材施教，同時學生課堂參與度較低、學習積極性不高，課堂氛圍感較差，無法滿足學生多樣化、個性化的學習需求，學習效果不甚樂觀。

隨著社會經濟的飛速發展，傳統教學模式已經不適應高職院校教育發展的新需求。尤其是在百萬擴招政策的引領下，高職院校逐漸從單純的培養技能型專業人才向為社會各類專業受教育人群提供多樣化教育服務轉變。面對各類教育背景的受教育群體，存在不同的教育經歷、教育年齡、學習習慣、學習偏好等差異，傳統的全日制、標準化的單一線下課堂教學模式已經難以滿足學生需求。

2 高職院校精準智慧教學模式構建

大數據背景下，高職院校要想改變傳統的教學模式，就必須改革和創新現有的教學活動內容和教學策略，注重學生多樣化、差異化特點，實現因材施教，構建精準智慧教學新模式。基于大數據技術，高職院校可以采集學生全過程的學習行為、學習偏好等信息，形成全生命周期學情分析的教學大數據[2]。基于教學大數據進行數據挖掘與分析，根據不同受教育群體的個性化學習需要和學習特征，采取更加個性化、多元化的教學目標、教學內容、教學評估和干預指導等，最終實現精準智慧教學，進而提升課堂教學質量。

基于大數據環境，本文以《計算機應用基礎》課程為例，研究大數據在高職院校課程精準教學中的應用與實踐，旨在將大數據和智慧化教學方式融入課堂教學，建立全新視角的精準智慧教學模式。通過學生學習行為特征數據采集、教學數據的挖掘與分析，建立遞歸的精準教學目標、智能推送教學內容與教學策略、開展精準評估與診斷、實施精準控制與干預，從而實現精準智慧的教學過程。

2.1 采集學生學習行為數據

《計算機應用基礎》采用線上線下混合的教學方式，基于線上職教云平臺進行數據采集和分析，線上平臺學習行為記錄分布如圖 1所示，主要包括學習偏好、努力程度、學習習慣、學習興趣等，密切相關的學習數據包括：學習時長、學習討論、平臺登錄、作業完成、平臺回帖、學習瀏覽資料等[3]。這些學習行為數據便于任課教師及時動態地掌握學生的完整課程學習情況，通過數據采集進行記錄，為后續數據挖掘做準備。

2.2 挖掘分析教學大數據

基于職教云平臺的數據采集信息，建立教學大數據中心對學生學習行為、學習表現、學習結果進行測試、分析與比較，預測學生未來的學習表現趨勢[4]。運用SPSS軟件對學生的學習傾向、學習動機、學習風格、學習偏好和學習結果等進行大數據挖掘和分析，針對挖掘和分析的結果，開展數據智能診斷，形成每個學生個體及班級所得的學情分析結果，并分別推送給相關任課教師，為精準教學做準備。

2.3 建立遞歸式精準教學目標

利用大數據挖掘分析出的學情狀態、學習趨勢和學習潛能等結果數據，把學生模糊內化的學習行為，量化成清晰外在的可測量的精準教學目標。針對精準教學目標，結合學生階段化學習行為特征，進行精準細化、層層分解，建立每個階段的精準子目標節點樹[5]。針對子目標節點樹，繼續定位分析教學短板、循環遞歸優化子目標節點樹，最終建立精準目標決策庫，為智能推送精準教學內容奠定基礎。

2.4 智能推送教學內容和教學策略

在定位教學短板、建立目標決策庫后，下一步就是設計與精準教學目標相匹配的教學內容和教學策略。基于精準目標決策庫，再結合大數據挖掘分析得出的學生學習過程性和結果性數據，智能推送教學內容和教學策略。推送教學內容和教學策略是一個循環優化的過程，對于沒有達到精準教學目標的學生，循環調整教學內容和教學策略，再進入下一個精準教學循環。

2.5 開展精準教學評估與診斷

基于大數據中心，對學生全周期的學習行為特征進行精準評估和診斷，客觀公正地評估每個學習子階段的綜合能力、學習偏好、努力程度等有沒有實現預期設置的精準目標，真實、多維地評估學生的學習成效[6]。職教云平臺大數據的運用促使教學評估與診斷更加可行、精準，再結合學生差異化、個性化的發展特點，及時掌握學生學習效果，實現從傳統的單一性、總結性評估向過程性、綜合性評估模式轉變。精準教學評估雷達圖如下所示。

圖2 精準教學評估雷達圖

2.6 實施精準教學控制與干預

在精準評估和診斷的基礎之上，面對學生學習中出現的個性化問題和差異化需求，開展因材施教的精準控制和干預措施[7]。精準控制和干預是采用大數據技術，針對學習行為記錄和診斷數據監測學生有沒有實現本階段的目標樹子節點，若實現，則開始下一子目標樹節點；若無，則對學生的學習行為和教師的教學過程采取控制干預，開展“教學班—討論組—學生”三階段精準控制，推動學生在精準監測和控制的引領下，不斷優化改進自身學習行為，努力實現預期精準教學目標。

2.7 融合智慧校園與精準教學模式

智慧校園，是基于大數據、云計算、物聯網、人工智能等先進信息技術綜合集成應用的產物[8]，為教學、管理、科研和學工等提供個性化、智能化、人性化的校園服務。融合信息技術與精準教學要以智慧校園為支撐，充分發揮“互聯網+”技術在教育教學中的優勢，利用教師畫像、學生畫像的學情分析，全面及時地掌握課堂動態，促進沉浸式教學、AR/VR等技術課堂應用、全景視頻直播等智慧場景應用落地，在大數據的導向作用下，運用智慧化教學有力支撐精準教學。同時將大數據技術融入學校產教融合、校企合作，形成精準教學范式，通過與微課、翻轉課堂、SPOC、MOOC 等融合的教學模式，精細地刻畫課堂教與學的特點，智能優選推送教育服務內容，實現智慧校園與精準教學的深度融合。

3 結束語

大數據時代精準智慧教學模式的建立已是大勢所趨，是落實“以學生為中心”教學理念的最有力實踐。基于大數據技術的精準教學模式，通過一系列精準教學目標、教學內容、教學策略，精準學情分析、評估與診斷，精準教學監測、干預與控制，使得教學過程和教學結果更加科學高效，促進差異化和個性化教學。高職院校開展精準智慧教學模式，要充分利用信息技術和大數據驅動，構建教學空間、虛擬工作環境及融合的智能場景，重構教學內容、細化教學策略，將教學過程置身于真實的職業應用場景，全面改變教與學的方式。同時，教師必須具備豐富的信息化教學經驗、扎實的理論基礎、敏銳的觀察能力，學校也要建立智慧校園基礎設施環境、加大教學信息化創新投入、夯實精準智慧教學課程機制，切實調動學生學習興趣和熱情，引導學生建立良好的學習習慣，構建更加積極和諧的教學氛圍，進而提升高職院校教育教學質量，培養適應社會需求的創新型、發展型、綜合型技能人才。