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摘要：论文针对目前课堂教学实施过程中存在的教学效果提高问题展开研究，通过引入大数据分析技术，从教学目的、教学内容、教学方法三方面，讨论如何构建弹性课堂教学实施计划，并通过流程和示例加以说明，在此基础上展望了该研究的前景以及面临的挑战。
关键词：教学实施计划；教学效果；大数据分析
本文引用格式：陈慧贤,等.基于大数据分析构建弹性课堂教学实施计划研究[J].教育现代化,2019,6(24):169-172.
Research on Constructing Flexible Classroom Teaching Implementation Plan Based on Big Data Analysis
CHEN Hui-xian1,WEI Bo2,GAO Xing-rong1
(1.Army Academy of Artillery and Air Defense,Hefei Anhui;2.Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang)
Abstract:During classroom teaching,How to improve teaching effect is studied.With Big data analysis technology,we can construct a flexible teaching plan from three aspects,such as teaching purpose,content and method.And it is explained by flow and example.Furthermore,the research’s prospects and challenge is predicted.
Key words:Teaching plan;Teaching effect;Big data analysis
课堂教学实施计划是按照教学大纲和教学对象情况，根据本课程、相关课程的授课经验，以科学性、有效性为准则，制定的每一课时的教学实施措施，主要包括教学目的、教学内容、教学方法。传统课堂教学实施通常依据本学期开始之前，由教研室制定的课程教学实施计划为准绳，进行逐步开展推进的。这种计划性实施便于设定教学标准，有指导性，方便实施授课考核，但这种预制式、给予式的模式类似计划经济，众所周知有其突出的缺陷。如果从学生角度考虑，将教学效果看成市场调控因素，以市场经济的角度看待课堂教学实施计划的制订，将计划经济和市场经济结合起来，构建一种弹性课堂教学实施计划的方式，将会显得更具活力，更有经济性，简而言之，将取得更好的教学效果。
近年来，慕课、微课、翻转课堂等手段均可看成非计划性课堂教学实施的探索，通过课前、课中、课后的有机结合，及时将教学对象的实时学习效果反诉至课堂教学实施过程中取得了较好的课程教学效果[1]。但是这些手段如果能够结合大数据分析方法，从深度挖掘教学中各环节与教学效果的内在联系，制定弹性教学实施计划，将在教学效果方面获得更大的进步空间。
一课堂教学目的的大数据分析方法
课堂教学目的是以教学目标为标准，要求教学对象通过教学活动在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面获得的进步。传统教学方法通常按照既定教育规律，以及教学机构、组织的先验经验进行制订，具有客观指导性。而在实际的教学实施过程中，由于生源、教育背景以及教学活动组织前后的关联性等问题，往往具有宏观性，不能针对具体教学班次、对象进行动态调整，会造成“不患寡而患不均”的现象。而新时期出现的课堂教学新模式，如慕课，强调自主学习，缺乏细致考核和全面监管，因为教学目的的随意性较大，具有明显缺陷[2]。而翻转课堂强调互动式、累加式教育方法，因为教学目标的针对性较强，将在很大程度上受限于教学对象的性格、展现力等因素，更适合小班教学，究其原因是难以顾及群体教学目的的设定。综上所述，教学目的的设定如果宏观性、计划性过强，则教学效果难以进一步提升，而现阶段一些以教学效果为主导的课堂教学目的制定的新探索，由于覆盖面、标准等因素考量，也需要进一步研究。
从客观的角度出发，所有的教学活动顾及每一个教学对象的教学效果是不实际的，这将限制教学活动的开展和进度。引入大数据分析，将教学对象和教学效果评估结合起来，能更好地辅助教学目标的制订。按照大数据模式构建弹性教学实施计划，必须构建于互动式教学平台之上，其实施流程可按图1进行。
初始根据先期调查结果制订教学目标，该目标的制订是在前期教学经验总结、同类院校调研、教学目标调查等基础上构建起来的，具有计划性和指导性。然后按照既定计划实施课堂教学活动，当课程进行到一个节点时，可以安排考核用以评估教学效果，来实时调整课堂教学实施计划。考核针对的内容可以是某一知识点、一个专题即相关知识点集合、某一章节等，考核采用的手段可以是作业、即兴课题等多种形式，考核的结果可以采用如图2横
坐标采用的传统百分制法，也可采用等级法[3]等其他手段。在考核结果分析的基础上，对教学效果进行评估需要建立一定的模型，如图2所示。根据初始教学目的应当制订预期教学目标标准，如图2中蓝色曲线所示，同时设置一定的评价区间，当教学评估结果落于该区间内，即符合教学目标，说明课堂教学实施计划制订符合教学对象情况，不需做任何调整。教学评估结果高于预期目标，如图2中绿色曲线所示，出现这种情况可能有两大主要因素，一是教学对象自身素质较高，二是教学方法和手段采用适当，基于二者考虑都要对教学目标进行适当调整。从教学对象角度出发，可在教学系统的大数据平台上对教学对象的描述标签进行修正、添加等操作，完善教学对象关于关联知识掌握程度、知识综合运用能力、实践动手能力方面的评估；从教学方法和手段出发，应当结合教学内容，对于该种教学方法和手段比较适合教学对象达到何种层次的教学效果进行评价，完善教学记录流程。教学评估结果低于预期目标时，如图2中红色曲线所示，也同样存在两大因素主导的问题，此时遵循一定的教学规律，首先考虑关联知识补充，以及教学手段和方法的调整，以期在同等条件下完成教学目标的要求，但同时应设置一定上限，即调整次数应为有限次，当调整次数达到上限时，应考虑教学对象自身可能存在预估不符的情况，则应迅速根据该情况对教学对象的评估进行调整。同时相应调整之后的课程教学目标和教学实施计划，以期完成定制性教学，避免教学对象由于能力与教学的不匹配，出现知识脱节、心理厌学等不良情况，能够在因人治学的条件下实现更好的教学效果。
预期教学目标平均分低于教学目标高于教学目标成绩如果发现学员对相关知识了解匮乏，特别是不能理解“差错控制编码”如何支持“差错控制技术”，这必将直接影响到后面“差错控制编码”的学习，以及学生融会贯通掌握该专题知识。鉴于此，可补充“差错控制技术”的相关知识，将“了解”上升为“理解”层次，可以通过相关案例、应用场景等，辅助“差错控制技术”的教学效果，为整个专题的教学效果
二课堂教学内容的大数据分析方法
每一门课程乃至每一课时的教学过程都不是孤立存在的，总是相互关联，某些课程实施计划将每一课时的讲授内容固定，非常不符合教学规律，因为在教学实施过程中，会由于各种因素导致教学过程与预期不符，如之前讨论的弹性教学目标制订，就将影响到课堂教学内容的设计。不仅是这些客观评价因素的存在对课堂教学内容安排有直接影响，一些不可预见的主观因素也会影响到教学内容的安排。比如，每一名教员都知道在实际的实施过程中，教学对象和教学实施者的实时兴奋状态都会影响到实际教学内容的安排，而且这和“一只脚不能两次踏入同一河流中”一样，属于现象不能再现的类型。
课堂教学内容的弹性设计属于图1中课堂教学活动实施和调整范畴。应以教学目的为指导，首先在教学活动开始前做好预案，即对每个教学知识点或专题做好精讲、细讲、粗讲等不同要求，并按照不同要求组织好对应教学内容的展现形式，如精讲可以通过实例，并结合实验或课题等方式进行内容组织，在此基础上按照预案组织好教学内容。上课时，教师在进行教学活动中，需要对教学内容进行展示和传授，传统教学方法中采用的多媒体授课方法，通常采用ppt、flash等课件，该类展示和传授方式只能预先制订，难以做出实时修改，不能适应弹性课堂教学实施计划方案，在某种程度上是一种教学资源的浪费。
基于云平台构建大数据分析的教学系统，可以按照思维导图形式构建教学知识点或专题之间的关联性关系。课前可以根据教学活动的关联性预先组织多媒体课件，在云平台上根据预先教学实施计划安排，整合知识点课件素材，包括文字、图片、音视频等，同时整理相关支持知识点内容。如图2所示，下一课时将开展“差错可控”专题的讲授，这里有三部分内容，其中“差错控制技术”需要“差错控制编码”支持才能实现，而“汉明码”是“差错控制编码”当中的一种方法。课前如果将“差错控制技术”设置为“了解”类知识点，那么授课时长将较短，形式将较为直接，而在实际的授课过程中，做好支撑。
通过浏览器的方式组建多媒体课件是一组较好的方式，该方式在慕课和微课上广泛使用，而弹性构建教学内容设计的模式，不仅支持预先组织课件，还可以在授课过程中，由教学对象的实时教学效果反馈，根据需要调整教学内容安排。教师可以通过人机交互方式，向云平台递交调整申请，由后台通过大数据分析，根据课堂教学实施计划的调整，设置最佳课件重新组合方式，完成课件的实时更新。这样便于教学实施过程中，根据教学效果经济化应用好教学课时，完成弹性教学内容设计，实现教学内容的差异化管理。课程结束后，将实际课件整理，便于进行教学活动的总结、分析，辅助下一轮课堂、课程教学实施计划的制定。这种弹性设计教学内容的模式能够支持以教学对象为中心的定制性教学活动，不仅能够合理根据教学对象实际能力进行教学内容设计，还能根据教学对象当下的应激反应情况调整教学进度，实现了最大程度的学时利用最优化。
三课堂教学方法的大数据分析方法
特定的教学内容会更适用特定的教学方法，但是同样的教学内容可以采用不同的教学方法，取得的教学效果也不尽相同。自从有教学活动以来，人们对于教学方法的研究就从未停止过，国内外关于教学方法的研究[4]很多。这是因为即使相同的知识，采用不同的教学方法会取得不同的教学效果，另外针对不同教学对象，即使相同知识和相同教学方法也会产生不同教学效果。因此，以教学效果为主导，对同一知识应备选多种教学方法，能够根据教学对象实时反馈的教学效果，选择合适的教学方法。图4在讲授“差错可控”的“前向纠错”时，“如何发现错误和纠正错误”是连接三个典型编码，即“正反码”、“奇偶校验码”、“汉明码”的教学内容，是承上启下的关键环节，为了不造成关联知识脱节，必须对教学效果做出定性的要求。为引导学生掌握该教学内容，可以采用直接讲授原理、举例说明两种方法来进行说明，前者适合抽象思维较好、相关知识融会贯通的学生，能直接取得较好的教学效果。如果采用直接讲授不能达到预期教学效果时，可以考虑使用举例说明来辅助进行抽象理解。在使用举例说明时，可以采用例证法，也可采用欧式距离图示分解法来将将抽象的理论形象化，辅助学生理解，这两种方法当中，前者对于逻辑思维的要求要高于后者，而后者的课时消耗量较高。所以，引入大数据分析方法，需要根据学生的综合能力、关联知识掌握情况，以及课堂实时教学效果评估等，在整合课件的基础上，辅助教师选择合适的教学手段进行教学活动。当教学环节结束后，教学系统会对教学对象、教学内容、教学方法进行综合匹配评价，辅助下一轮教学环节完善以教学对象为中心的教学方法匹配原则，不但对课程教学实施计划制订具有参考意义，还对以教学对象综合评估为基础的教学方法推荐有重要意义，这样可以形成教学反馈闭环，对其他课程也具有指导意义。
四总结
综上所述，随着大数据技术和云平台技术的发展，完全能够实现高速、全方面的实时教学效果评估，并在此基础上，完成课堂教学计划的实时更新，这才是真正意义上实现了根据教学对象定制教学活动安排。这种弹性教学实施计划的制订方法，对教学机构、教学者、教学对象三个方面存在重大利好。从教学机构方面，避免了传统制订教学计划覆盖面不全，调研深度不够，指导力不强的情况，一切以数据说话，注重积累并兼顾时代发展和与时俱进，有“数据”可依，科学性提高。从教学者方面，教学过程灵活可控，教学时间效率提高，教学进度掌握有度，真正实现了教与学的全互动，在某种程度上可以算教学保障程度的进一步提高，促进教学者达到最佳教学状态。从教学对象考虑，真实以实时教学效果为中心，无滞后地实现了服务教学对象的定制性教学活动，可实现匹配教学对象学习能力的教学计划。
但是也应当看到，这种弹性的课堂教学实施计划对教育者提出了更高要求。比如在教育的专业素养方面，需要对课程的掌控更为系统，能够更好应对课堂的教学安排的变换；在教学准备方面，需要准备更多的素材，从不同层次完成知识的讲授过程；在教学表现方面，需要教师能够以更加全面的形式来展现教学内容。这些意味着教师从事教学活动的门槛将大幅提高。因此，大数据分析引入课堂，将带来的不仅是变革，也是一种挑战。
参考文献
[1]郑庆华.运用教学大数据分析技术提高课堂教学质量[J].中国大学教学，2017（4）：31-35.
[2]蔡志文.面向高校教学创新实践的大数据服务平台研究[J].现代教育技术，2017（1）：42-45.
[3]金志福.基于大数据的教育资源个性推荐系统设计与实现[J].中国科学院大学（工程管理与信息技术学院），2015（2）：13-17.
[4]李韧.云计算与大数据处理课程教学模式研究[J].重庆与世界：学术版，2015（7）：22-26.
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