疫情时期基于网络的精准教学研究*

2020-12-24 10:47陈旭玲陆凤霞
中国教育信息化·高教职教 2020年12期
关键词:工程图学精准教学信息化技术

陈旭玲 陆凤霞

摘   要:针对疫情时期高校师生线上教学过程中出现的若干问题,文章创造性地将信息化技术与精准教学理念运用于线上教学,通过信息技术对教学对象进行多维数据调查,再依据调查结果实现精准化的教与学。文章以《工程图学》课程线上教学为例,从理论基础、实施方法、应用效果三方面对上述教学法进行介绍。同时,良好的应用效果也验证了基于网络的精准教学法的有效性。

关键词:精准教学;线上教学;信息化技术;工程图学

中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2020)23-0072-04

2020年上半年,新型冠状病毒在全球范围内造成巨大影响。教育部发布通知,要求全国学校2020春季学期延迟开学,以应对这场战“疫”[1]。南京航空航天大学及时响应教育部的号召,积极备战线上教学,全面开展网络教学的相关工作,并且取得了良好的教学效果。线上教学不同于线下教学,需要教师针对课程和教学对象的特点,重新设计、组织教学过程,还需要把握学生不同的学习情境和环境,更好、更快地开展教学过程。由此可见,在线上教学过程中,如果教师没有对教学对象和内容进行探索、研究和实践,线上教学将会成为“无源之水,无本之木”,教学效果也无从提高。因此,线上教学需要教师把握学生的特点,精准定位教学过程,同时创新思路和技术手段并解决遇到的问题。

精准教学最初由美国学者Lindsley于20世纪60年代依据斯金纳的行为主义理论提出[2-3]。依据文献[4],精准教学有三个价值取向:一是技术价值取向,即人机协同,实现轻负高质;二是人本价值取向,强调个性发展,尊重个体差异;三是文化价值取向,秉承因材施教,追求极致发展。从以上三个价值取向可以发现精准教学需要网络与信息技术的支持,其中网络是精准教学的重要载体[5];精准教学需要调查研究,以调查辅助和促进教学核心机制[6];精准教学需要反馈,实现优良的教学效果是精准教学的根本目的[7]。

《工程图学》课程内容的特殊性对线上教学提出了更高要求。《工程图学》是研究工程与产品图形表达交流的学科,是普通高等学校本科工程类专业重要的专业基础课程。作为高校学生最先接触到的基础课,直接面向工程应用。《工程图学》教学中的图形表达、图解过程、技术要求、标准规范、读图绘图等都具有工程意识启蒙的作用。

疫情期间的网络教学对教师提出更高要求。疫情期间在家上网课的学生,学习环境条件各异、个人意识强烈、兴趣爱好广泛、敢于质疑教师权威[8]。这就要求开展线上教学工作的教师不仅要熟练掌握各种线上教学软件进行备课和教学活动,还要能和学生在网络平台保持互动;教师不仅要教授课本知识,还要挖掘和培育学生的自学能力;教师不仅要懂得如何采用网络信息技术让课程讲授过程深入浅出、生动幽默,还要和学生保持良好的沟通、交流和反馈。因此,为了达到良好的线上教学效果,教师要针对学生不同的学情进行精准教学。

本文以《工程图学》课程教学为例,研究基于网络开展线上《工程图学》课程精准教学。首先,借助网络教学平台收集、分析学生学习状况,精准识别学习者的学习需求和学习特征,然后有针对性地采用相应对策,以期达到良好的线上授课效果。

一、基于精准教学的《工程图学》多维信息化教学数据分析

线上教学是将基于网络的信息传播方式与教学过程相融合,构建相对开放的学习环境[9]。线上教学主要有以下几个特点:一是采用现代网络技术创建教学环境,整合并重构教学环节;二是收集、分析、研究、组织教学中产生的各种信息和数据;三是向学生推广基于信息和网络的学习方式。精准教学需要依靠信息化技术,通过数据智能教育系统,进行各项数据测量、记录以及决策,使得教学过程更为精准与有效。

如图1所示,结合网络教学与精准教学的要求,本文采用“雨课堂”和“超星一平三端”作为线上教学平台,以《工程图学》线上教学为例,对教学过程中的问题进行精准化分析并解决。其中,“雨课堂”是清华大学和学堂在线共同推出的新型智慧教学解决方案,致力于为所有教学过程提供数据化、智能化的信息支持[10]。“超星一平三端”通过网络随时随地连接教师与学生,并汇总所有的教学数据到管理端进行分析,是一个基于网络信息技术的智慧教学系统[11]。

精准教学建立在充分了解学情学况的基础上,不仅包括学生课堂学习表现、网络学习活动参与、移动学习状态监测等学习行为数据,还包括教师的线上教学设计、组织,以及教学平台的灵活应用等[12]。如图2所示,本文的教学数据分析维度不是单一维度,而是多维度。

1.学生维度:精准定位学生学习基础

分别对学生《工程图学》的学习基础进行调查。发出调查问卷57份,收回有效调查问卷54份。从调查结果可知,大部分学生的形象思维能力比较弱(56%),仅在中学阶段接触过少量空间思维训练课程(57%),甚至还有部分同学完全没有接触过和形象思维相关的课程(19%)。

2.教师维度:精准定位网络学习环境下的授课模式

对线上教学学生期望值、学习方法和学习方式进行调查。发出调查问卷57份,收回有效调查问卷57份。从调查结果可知,学生希望尽量在课堂完成大部分知识点的学习(58%)、教师采用线上授课平台多样化授课模式(100%)、线上授课最好是边讲边练(80%)、部分内容放在预习中供学生自学(95%)。但也有部分学生很明确地表示对于线上学习的期望值仅限于通过考试即可(40%)。

教师在线下授课时习惯于教师讲解为主,从上往下灌输的方式解释各个知识点。从线上学情调查结果还可以看出,相对于单纯接受知识,学生更喜欢有一定的空间去自己探索,或者在老师的帮助下去消化知识。简言之,相比于线下填鸭式、灌输式的教学方式,学生更希望教师在线上教学时,采用倾向于帮助他们实践和理解知识的教学方式。

因此,在线上教学中,如果教師一味地以灌输知识为主,容易导致学生比线下更加消极地应对课堂,学习效果不理想。

3.平台维度:精准调整线上教学结构

对学生《工程图学》的学习基础进行调查。发出调查问卷57份,收回有效调查问卷54份,从调查数据可以看出,学生对于工程制图的兴趣略比画法几何高(高出10%),希望线上授课模式是“三维造型软件+工程实践”的比例较高(61%)。特别值得关注的是,部分学生倾向于线下授课方式(22%),这就意味着教师需要充分发挥线上教学的优势,以吸引学生专注于线上学习。

二、基于精准教学的线上教学策略

疫情时期,学校要依托信息化技术辅助线上教学过程,帮助教师高效精准定位教学内容、设计教学结构、诊断教学问题、决策教学方法,达到根据学生的特性“因材施教”,顺利高效开展线上教学的目的。

1.注重线上授课方式中与学生建立频繁有效的沟通渠道

调查结果显示,相当比例的学生形象思维能力不强,而线上授课方式进一步限制了教师帮助学生构建形象思维能力的途径。如图3所示,圍绕着“三维—二维”之间的相互转化关系,在传统课堂讲解、读图的基础上,通过大量随堂测验随时了解学生的学习情况。配合课程以图形为主的特点,随堂测验中提高主观绘图题的比例,利用网络快速便捷的特点,课堂批改并呈现。通过实时“讲解—练习—讲解—巩固”的模式,及时纠正学生在基础知识结构上的缺陷。

2.调整线上讲授与线下自学比例

针对学生要求改变课堂教学在整个教学中比例的需求,发出调查问卷57份,收回有效调查问卷57份,数据分布如图4所示。从图4中可以看出,相当比例的学生愿意在课前花10~20分钟时间来预习功课,或完成教师通过网络推送的预习内容;线上教学结束后,也有很大一部分学生愿意完成一定量的课后作业,并且认为适量的作业对于巩固线上教学内容很有帮助。

根据上述调查结果,设计如图5所示的教学过程。整个线上教学不仅仅在课堂时间完成,而是由课前预习、课堂教学和课后复习3部分组成。

(1)课前预习

教师通过在线教学平台将课前需要预习的资料直接推送到学生手机上,配套适量题目,由后台程序收集和分析学习结果,并反馈给教师。预习题的作用有二个:一是检验学生的预习效果;二是根据预习信息调整课堂教学内容。课前预习在整个教学内容中的占比约为5%~10%。

(2)课堂教学

《工程图学》课程的特点是与工程实践联系紧密,并且集理论性与实践性于一体。在课堂教学中需要遵循“基础→提高→工程拓展”的进阶式教学规律。为了达到良好的线上教学效果,知识点讲解应与一定的线上练习相配合。在线教学平台可实时分析学生在线学习状况,教师可以站在“上帝视角”全局掌握学情,并通过线上提问、小组讨论、个别辅导等方式帮助在线学习中有困难的学生。课堂教学占整个教学内容的80%左右。

(3)课后复习

根据课前预习和课堂教学数据,针对学生学习中的薄弱环节,进行个性化的课后练习布置,力求通过课后复习解决学习中的大部分问题。

三、《工程图学》线上教学应用

2020年春季的《工程图学》课程完全采用线上授课模式。为了研究基于网络的精准教学,本文选择两个重修班进行线上、线下教学效果对比,结果如图6所示。相对于正常班级,重修班有其特殊性:一是学生基础相对薄弱,学习积极性不高;二是班级学生组成复杂,师生间、生生间互动很少。因此,笔者认为能显著地看出精准教学的能效性。

从图6(a)可以看出,线下重修班成绩主要集中在60分及以下,优秀为0,良好几乎没有。对另外一个重修班采用本文提出的精准教学方法,利用课前、课堂、课后相结合的学习方式缩短学习间隔,强化学习效果,并且通过网络将学生联结起来,发挥其互助性。一个学期后的学习成绩如图6(b)所示,从图中可以看出,所有学生全部及格,而且部分学生成绩优秀,获得良好的同学也很多。班级平均成绩从之前的37跃升到74,可以说是非常大的进步。

本文的实践,证明了在精准调研学生的学习状况后,有的放矢地采用与之相符合的线上教学策略,可以显著提高学生的学习效果。

四、结束语

提高学生的学习兴趣,增强学习效果,对于线上教学具有重要意义。基于网络和信息化技术,精准调研学生的学习情况,进而调整线上教学方式、教学过程、教学内容、教学手段等,可以获得良好的教学效果。通过在两个重修班中分别应用线上、线下教学方式,一个学期的学习效果验证了基于网络的精准教学的有效性,可为《工程图学》以及其他课程的线上教学提供借鉴和参考。

参考文献:

[1]教育部.教育部关于2020年春季学期延期开学的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202001/t20200127_416672.html.

[2]O. R.Lindsley. Precision teaching:discoveries and effects[J].Journal of applied behavior analysis,1992(25):51-57.

[3]徐敏.数据分析助力翻转课堂,精准教学促进思维提升[J].中国大学教学,2019(5):60-65.

[4]郭利明,杨现民,张瑶.大数据时代精准教学的新发展与价值取向分析[J].电化教育研究,2019(10):76-81.

[5]杨现民,骆娇娇,刘雅馨,陈世超.数据驱动教学:大数据时代教学范式的新走向[J].电化教育研究,2017(38):13-20.

[6]彭红超,祝智庭.以测辅学:智慧教育境域中精准教学的核心机制[J].电化教育研究,2017(38):94-103.

[7]李正,罗征,孙雨等.大数据分析应用于高校精准教学与管理的探索[J].中国教育信息化,2019(17):9-12.

[8]江爱华,易洋,王成华,钱钰.理工科大学教师教学发展机制创新与实践[J].南京航空航天大学学报(社会科学版),2016(18):86-91.

[9]杨宗凯.高校“互联网+教育”的推进路径与实践探索[J].中国大学教学,2018(12):13-16.

[10]雨课堂.让教与学释放更多力量[EB/OL].https://www.yuketang.cn/.

[11]佚名.学校召开“信息技术助力线上线下混合式金课建设”专题培训会[EB/OL].http://newsweb.nuaa.edu.cn/2019/1012/c738a180065/page.htm.

[12]黄乐丹.自主学习者对教师角色期待的研究[J].教育理论与实践,2019(39):36-38.

(编辑:王晓明)

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