大数据背景下高职院校精准智慧教学模式研究

杨盼盼 韦靖康 王玉琼

(阜阳职业技术学院 工程科技学院 安徽 阜阳 236031)

0 引言

伴随着互联网信息技术的迅速发展，人们的工作生活出现时代性变革，生活方式随之变得更加便捷高效。大数据正在潜移默化地改变人们的思维视角、工作方式和生活环境，已成为互联网创新技术发展的新引擎。高校也在这一背景下运用了一系列大数据做依托，开始建设新型智慧校园，逐步向可视化智慧教学环境和智慧化教学管理转变，使课堂可以向真实的情景延伸参与，很大水平上提高了教学管理水平和教学质量。教育部于 2018 年印发《教育信息化 2.0 行动计划》，指出基于数据采集、进行大数据挖掘分析，将物联网技术融入教育教学，真正做到因材施教[1]。开展智慧化教育教学不仅是高职院校教学发展的新方向，更是今后发展的新机遇、新常态。因此，在大数据支持下，改革和创新高校教学模式，对高校的教学和管理水平提升具有深远影响。

1 高职院校教学模式现状

高职院校在传统教学模式下教师多是采用“标准化”的教学培养方案，主要基于线下课堂教学制，采取统一的学习地点、学习时间、理论教材，以教师授课为中心，教师主导课堂，最终通过统一的标准化考试，以考试成绩来单一评估学生的学习。传统教学模式往往忽视学生的多样化、个性化特点，很难做到学生因材施教，同时学生课堂参与度较低、学习积极性不高，课堂氛围感较差，无法满足学生多样化、个性化的学习需求，学习效果不甚乐观。

随着社会经济的飞速发展，传统教学模式已经不适应高职院校教育发展的新需求。尤其是在百万扩招政策的引领下，高职院校逐渐从单纯的培养技能型专业人才向为社会各类专业受教育人群提供多样化教育服务转变。面对各类教育背景的受教育群体，存在不同的教育经历、教育年龄、学习习惯、学习偏好等差异，传统的全日制、标准化的单一线下课堂教学模式已经难以满足学生需求。

2 高职院校精准智慧教学模式构建

大数据背景下，高职院校要想改变传统的教学模式，就必须改革和创新现有的教学活动内容和教学策略，注重学生多样化、差异化特点，实现因材施教，构建精准智慧教学新模式。基于大数据技术，高职院校可以采集学生全过程的学习行为、学习偏好等信息，形成全生命周期学情分析的教学大数据[2]。基于教学大数据进行数据挖掘与分析，根据不同受教育群体的个性化学习需要和学习特征，采取更加个性化、多元化的教学目标、教学内容、教学评估和干预指导等，最终实现精准智慧教学，进而提升课堂教学质量。

基于大数据环境，本文以《计算机应用基础》课程为例，研究大数据在高职院校课程精准教学中的应用与实践，旨在将大数据和智慧化教学方式融入课堂教学，建立全新视角的精准智慧教学模式。通过学生学习行为特征数据采集、教学数据的挖掘与分析，建立递归的精准教学目标、智能推送教学内容与教学策略、开展精准评估与诊断、实施精准控制与干预，从而实现精准智慧的教学过程。

2.1 采集学生学习行为数据

《计算机应用基础》采用线上线下混合的教学方式，基于线上职教云平台进行数据采集和分析，线上平台学习行为记录分布如图 1所示，主要包括学习偏好、努力程度、学习习惯、学习兴趣等，密切相关的学习数据包括：学习时长、学习讨论、平台登录、作业完成、平台回帖、学习浏览资料等[3]。这些学习行为数据便于任课教师及时动态地掌握学生的完整课程学习情况，通过数据采集进行记录，为后续数据挖掘做准备。

2.2 挖掘分析教学大数据

基于职教云平台的数据采集信息，建立教学大数据中心对学生学习行为、学习表现、学习结果进行测试、分析与比较，预测学生未来的学习表现趋势[4]。运用SPSS软件对学生的学习倾向、学习动机、学习风格、学习偏好和学习结果等进行大数据挖掘和分析，针对挖掘和分析的结果，开展数据智能诊断，形成每个学生个体及班级所得的学情分析结果，并分别推送给相关任课教师，为精准教学做准备。

2.3 建立递归式精准教学目标

利用大数据挖掘分析出的学情状态、学习趋势和学习潜能等结果数据，把学生模糊内化的学习行为，量化成清晰外在的可测量的精准教学目标。针对精准教学目标，结合学生阶段化学习行为特征，进行精准细化、层层分解，建立每个阶段的精准子目标节点树[5]。针对子目标节点树，继续定位分析教学短板、循环递归优化子目标节点树，最终建立精准目标决策库，为智能推送精准教学内容奠定基础。

2.4 智能推送教学内容和教学策略

在定位教学短板、建立目标决策库后，下一步就是设计与精准教学目标相匹配的教学内容和教学策略。基于精准目标决策库，再结合大数据挖掘分析得出的学生学习过程性和结果性数据，智能推送教学内容和教学策略。推送教学内容和教学策略是一个循环优化的过程，对于没有达到精准教学目标的学生，循环调整教学内容和教学策略，再进入下一个精准教学循环。

2.5 开展精准教学评估与诊断

基于大数据中心，对学生全周期的学习行为特征进行精准评估和诊断，客观公正地评估每个学习子阶段的综合能力、学习偏好、努力程度等有没有实现预期设置的精准目标，真实、多维地评估学生的学习成效[6]。职教云平台大数据的运用促使教学评估与诊断更加可行、精准，再结合学生差异化、个性化的发展特点，及时掌握学生学习效果，实现从传统的单一性、总结性评估向过程性、综合性评估模式转变。精准教学评估雷达图如下所示。

图2 精准教学评估雷达图

2.6 实施精准教学控制与干预

在精准评估和诊断的基础之上，面对学生学习中出现的个性化问题和差异化需求，开展因材施教的精准控制和干预措施[7]。精准控制和干预是采用大数据技术，针对学习行为记录和诊断数据监测学生有没有实现本阶段的目标树子节点，若实现，则开始下一子目标树节点；若无，则对学生的学习行为和教师的教学过程采取控制干预，开展“教学班—讨论组—学生”三阶段精准控制，推动学生在精准监测和控制的引领下，不断优化改进自身学习行为，努力实现预期精准教学目标。

2.7 融合智慧校园与精准教学模式

智慧校园，是基于大数据、云计算、物联网、人工智能等先进信息技术综合集成应用的产物[8]，为教学、管理、科研和学工等提供个性化、智能化、人性化的校园服务。融合信息技术与精准教学要以智慧校园为支撑，充分发挥“互联网+”技术在教育教学中的优势，利用教师画像、学生画像的学情分析，全面及时地掌握课堂动态，促进沉浸式教学、AR/VR等技术课堂应用、全景视频直播等智慧场景应用落地，在大数据的导向作用下，运用智慧化教学有力支撑精准教学。同时将大数据技术融入学校产教融合、校企合作，形成精准教学范式，通过与微课、翻转课堂、SPOC、MOOC 等融合的教学模式，精细地刻画课堂教与学的特点，智能优选推送教育服务内容，实现智慧校园与精准教学的深度融合。

3 结束语

大数据时代精准智慧教学模式的建立已是大势所趋，是落实“以学生为中心”教学理念的最有力实践。基于大数据技术的精准教学模式，通过一系列精准教学目标、教学内容、教学策略，精准学情分析、评估与诊断，精准教学监测、干预与控制，使得教学过程和教学结果更加科学高效，促进差异化和个性化教学。高职院校开展精准智慧教学模式，要充分利用信息技术和大数据驱动，构建教学空间、虚拟工作环境及融合的智能场景，重构教学内容、细化教学策略，将教学过程置身于真实的职业应用场景，全面改变教与学的方式。同时，教师必须具备丰富的信息化教学经验、扎实的理论基础、敏锐的观察能力，学校也要建立智慧校园基础设施环境、加大教学信息化创新投入、夯实精准智慧教学课程机制，切实调动学生学习兴趣和热情，引导学生建立良好的学习习惯，构建更加积极和谐的教学氛围，进而提升高职院校教育教学质量，培养适应社会需求的创新型、发展型、综合型技能人才。