王艷 冀松 翟偉芳

摘? ?要：文章立足計算機基礎教育課程，針對傳統(tǒng)教學模式存在的問題，對課堂教學模式進行研究。以“C程序設計”課堂教學為例，在課堂教學中融入雨課堂和電子教室，創(chuàng)新基于大數(shù)據(jù)分析的課堂教學模式，為學生提供互動高效的教學環(huán)境。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)分析;計算機基礎教育;雨課堂;電子教室

1? ? 大數(shù)據(jù)背景下計算機基礎教育現(xiàn)狀

隨著計算機、移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算等新一代信息技術的迅猛發(fā)展，計算機在人們的日常生產(chǎn)和生活中已經(jīng)不可或缺，各種軟件、硬件設備飛速發(fā)展。人們應用計算機進行數(shù)據(jù)的收集、存儲以及分析，海量數(shù)據(jù)不斷產(chǎn)生，人類社會開始步入大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)時代的到來，引起了各行各業(yè)的變革。

在教育行業(yè)，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展更是引起了教學理念、教學方式、教學模式以及學習方式的變革。自計算機基礎教育作為全校性質(zhì)公共課開設以來，一直存在著很多問題，如學生聽不懂導致沒有興趣學習、教師無法及時掌握學生學習狀態(tài)等，信息不對稱使課堂效果大打折扣。傳統(tǒng)的以教師為中心的教學方式已經(jīng)不能滿足教學現(xiàn)狀，無法充分調(diào)動學生的學習興趣。隨著慕課等網(wǎng)絡教學手段的興起，各種教學形式相繼走進大學課堂，為高校教育帶來了一個良好的發(fā)展契機[1]。但這種新興的教育模式仍然存在各種問題，如學生課程完成率不高，教學模式仍囿于傳統(tǒng)模式，學習效果難以評估等。事實上，慕課等網(wǎng)絡教學手段隨時都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，如何充分利用這些實時反饋出來的數(shù)據(jù)，實時分析學生的學習習慣和學習興趣，在課堂教學內(nèi)容、教學模式及教學方式上進行研究和優(yōu)化，為課堂教學進行導向，進而提高教學效果，成為亟待解決的問題。

2? ? 基于大數(shù)據(jù)分析與應用的研究思路

網(wǎng)絡教學和大數(shù)據(jù)時代，大學生的學習行為和過程都被記錄下來。利用大數(shù)據(jù)分析的技術手段，有針對性地對學生的學習行為進行分析和研究，制定有效的教學策略應用于課堂，可以很好地解決目前教學中存在的問題，使課堂教學更有針對性，有利于提高教學效果和質(zhì)量。

2.1? 大數(shù)據(jù)信息采集及分析反饋

充分利用網(wǎng)絡技術與大數(shù)據(jù)技術，獲取第一手有價值的教學和學習信息，對學生的學習行為相關數(shù)據(jù)進行持續(xù)采集和整理，按照教學內(nèi)容、學生專業(yè)、學生興趣度、學生成績等信息進行分析優(yōu)化，探索數(shù)據(jù)之間的相關關系，找出學生學習成績與學習內(nèi)容、學習形式和學習行為等的相關關系，從而預測學生的未來學習趨勢，為教師提供及時信息反饋，作為教學方法和教學策略調(diào)整的指導，反作用于實際教學，從而更有針對性地對學生進行教學管理，使之能夠更好地對知識進行理解和運用，提高教學質(zhì)量和學習效果[2]。

2.2? 課堂實時調(diào)整和優(yōu)化

經(jīng)過大數(shù)據(jù)實時分析和處理，教師可以根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)反映出的問題改進自己的教學方法，及時調(diào)整策略，也可以根據(jù)學生學習狀態(tài)進行學業(yè)預警，對課堂表現(xiàn)和學習能力相差較大的學生可以做到提前干預，使他們達到最佳的學習狀態(tài)，提高學習成績.同時還可以根據(jù)學生對學習內(nèi)容的興趣度和掌握度，適時推薦學習內(nèi)容和學習資源，從而達到培養(yǎng)學生自主學習能力和因材施教的效果。

3? ? 具體實施—以“C程序設計”計算機基礎課程為例

以保定理工學院面向非計算機專業(yè)學生的計算機基礎課程“C程序設計”為試點，根據(jù)以上研究思路，構建了大數(shù)據(jù)環(huán)境下的計算機基礎課程課堂新模式，在理論課堂上引入清華大學研發(fā)的“雨課堂”智慧教學工具，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂和任務驅(qū)動式教學;在實驗課堂中，引入“電子教室”，實時掌握學生動態(tài)和解決學生問題，提高上機實驗效率。

3.1? 理論教學

雨課堂[1]是清華大學在線教育辦公室與學堂在線共同研發(fā)的在線教學輔助工具，將雨課堂嵌入到演示文稿中，教師可進行課件、試卷、課堂作業(yè)等的上傳，學生通過微信“雨課堂”小程序可以接收課前預習課件和課后作業(yè)，也可以在課堂上通過彈幕等方式與教師進行互動，完美實現(xiàn)了課前預習、課堂教學和課后作業(yè)3個環(huán)節(jié)的結合，隨時記錄學生在課前預習、課堂互動和課后作業(yè)中的學習行為，有助于教師根據(jù)學生情況隨時調(diào)整教學內(nèi)容和教學方式。

3.2? 課堂采用雨課堂課件授課

教師提前通過電腦端雨課堂制作課件，授課前在教師電腦端將雨課堂插件安裝好，上課時就可以通過打開課件開啟“雨課堂”授課，課堂課件會在學生微信小程序“雨課堂”同步顯示，這個功能可以解決大班教學時后排學生看不清的問題。教師可以在課堂上通過“雨課堂”進行簽到點名，也可以根據(jù)課堂內(nèi)容通過隨機點名提問學生，還可以打開彈幕進行互動，不僅活躍了課堂氣氛，也提高了學生的興趣。教師也可以通過在課件中插入習題，設定答題時間，實現(xiàn)課堂實時答題，學生通過微信端答題，答題完成可以提交，截止時間到了未完成的學生端會自動提交。答題時間結束時，雨課堂可即時反饋給教師答題情況，統(tǒng)計每一道題的答題情況，也可以統(tǒng)計所有學生的答題時間、答題成績等信息，顯示優(yōu)秀學生和預警學生，方便教師隨時掌握課堂動態(tài)，重點關注預警學生，使之更好地融入課堂。

3.3? 課前進行課件推送預習

課前環(huán)節(jié)，教師可以通過電腦端雨課堂制作課前預習課件，通過微信雨課堂將課件推送給學生，學生即可在手機微信的雨課堂中查看預習課件，也可以標注不懂的地方反饋給教師。在制作預習課件時，可以通過嵌入在演示文稿中的“雨課堂”插件制作適合手機觀看的課件，同時可以在課件中嵌入慕課視頻或者是網(wǎng)絡視頻，方便學生提前預習。之后將預習課件上傳，手機微信端可以收到上傳的課件，然后在手機微信端可以為課件進行語音講解，方便教師根據(jù)學生實際學習。

3.4? 課后進行試卷推送鞏固課堂效果

教師通過電腦端雨課堂可以制作試卷用于課后練習。雨課堂可以支持單選題、多選題、填空題和主觀題4種類型的題目，可以編輯增加單題，也可以實現(xiàn)批量導入，節(jié)約了制作時間。試卷制作好后，上傳到手機端雨課堂，可以設置班級、試卷的答題時間、試卷提交截止時間、公布答案的時間等，然后通過手機端雨課堂在課堂結束時直接推送給學生。試卷提交時間截止后，雨課堂會將試卷的總體情況和各題答題情況分析反饋給教師，使教師能隨時了解學生對上次課堂內(nèi)容相關知識點的掌握情況，及時調(diào)整，為后續(xù)的課堂內(nèi)容講授做好鋪墊和基礎。對統(tǒng)計數(shù)據(jù)中的預警學生，教師可以分析原因，提前干預，實行針對性管理，使他們及時調(diào)整，不至于掉隊。

3.5? 實驗教學

在“C程序設計”的上機實驗環(huán)節(jié)，采用了電子教室輔助教學。通過電子教室，可以在上課前進行學生簽到，上課時，教師通過“屏幕廣播”將教師端電腦屏幕映射到學生端電腦進行授課，也可以遠程監(jiān)控和控制學生端電腦，方便查看學生的上機操作。在實驗過程中，也可以選擇學生進行學生端演示，由學生講解自己的實驗思路和實驗過程，提高學生的參與度。學生可以通過學生端進行舉手操作，發(fā)送消息給教師，也可以通過“請求幫助”發(fā)送自己的上機操作問題，教師可在教師端即時看到，然后通過遠程控制對學生進行針對性指導。實驗結束，學生可以直接通過學生端提交作業(yè)。電子教室的使用，大大提高了上機實驗環(huán)節(jié)的指導效率，也更利于教師對上機實驗情況的把握。

4? ? 教學效果

2018—2019年第二學期“C程序設計”課程開課，由電氣1801，1802，1803共3個自然班135人組成的教學班作為試點，采用課堂新模式教學。在理論課堂引進雨課堂輔助教學，任課教師可以根據(jù)學生反饋和大數(shù)據(jù)分析結果不斷進行動態(tài)調(diào)整，不斷優(yōu)化教學內(nèi)容和教學手段，以適應學生的學習情況。學生能在課前進行預習，在課堂上與教師互動，課后可以利用課件進行復習，由被動學轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W，更好地激發(fā)了學生的上課積極性和學習興趣。對試點班級的在線學習數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計顯示，該班級平均查看課件人數(shù)和習題完成人數(shù)比例達到90%，反饋信息數(shù)量近50條，學生參與度較高;在實驗課堂引進電子教室輔助教學，教師可以根據(jù)學生請求即時控制學生端進行針對性輔導，真正實現(xiàn)了個性化學習，有效利用了上機實驗的教學時間，最大限度地鍛煉了學生的自學能力和動手實踐能力。在整個學期的教學過程中，學生與教師的互動明顯增加，很好地調(diào)動了學生的學習興趣和積極性，尤其是在課前預習環(huán)節(jié)和課后試卷提交環(huán)節(jié)，學生參與度極高，激發(fā)了學習主動性。在最后的期末考核中，試點班級的平均成績明顯優(yōu)于其他班級，獲得了良好的教學效果和學生反饋。

5? ? 結語

文章采用理論和實踐相結合的方式，針對學生學習行為的大數(shù)據(jù)進行采集和分析總結規(guī)律，提出了基于大數(shù)據(jù)分析的研究思路，構建了大數(shù)據(jù)環(huán)境下的高校計算機基礎教育課程課堂教學新模式，并在“C程序設計”課程的理論教學和實驗教學環(huán)節(jié)分別進行了實踐，充分挖掘?qū)W生的學習興趣和學習能力，體現(xiàn)了以學生為中心的教學思想，具有現(xiàn)實推廣意義。

[參考文獻]

[1]李艷如.雨課堂在大學信息技術基礎課程中的應用研究[J].中國教育技術裝備，2017（22）：12-15.

[2]姜春林，吳時蘭.基于大數(shù)據(jù)分析的高校計算機公共課慕課教育模式研究[J].教育現(xiàn)代化，2018（1）：174-176.