薛明姬，劉 佳

(遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 控制理論與控制工程系，遼寧 丹東 118000)

基于網(wǎng)絡(luò)教育平臺的雙閉環(huán)教學(xué)設(shè)計

薛明姬，劉 佳

(遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 控制理論與控制工程系，遼寧 丹東 118000)

網(wǎng)絡(luò)教育平臺的興起和完善為教學(xué)提供了很多傳統(tǒng)教學(xué)不能提供的大數(shù)據(jù)，這些大數(shù)據(jù)對于修訂教學(xué)設(shè)計、改善教學(xué)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用?；诰W(wǎng)絡(luò)教育平臺的大數(shù)據(jù)，參照自動控制領(lǐng)域中的雙閉環(huán)思想，闡述了如何利用網(wǎng)絡(luò)教育平臺產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，實時修訂教學(xué)設(shè)計，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

大數(shù)據(jù)；雙閉環(huán)；實時評價；反饋；平臺資源

維克多·邁爾-舍恩伯格和肯尼恩·庫克耶合著的《大數(shù)據(jù)時代》把我們帶入到又一個激情燃燒的信息化時代，翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC風(fēng)暴和微課程的興起則讓我們重新審視著現(xiàn)代信息技術(shù)對教育帶來的變革，尤其是很多網(wǎng)絡(luò)平臺留下的學(xué)生參與課堂的活動痕跡以及學(xué)習(xí)活動痕跡給教師進(jìn)行教學(xué)評價以及合理教學(xué)設(shè)計帶來了新的活力[1]。

1 傳統(tǒng)教學(xué)的特點與弊端

當(dāng)今時代，每個學(xué)校的教學(xué)對信息技術(shù)都離不開。但是，大多學(xué)校的教學(xué)都是簡單的PPT教學(xué)對板書教學(xué)的取而代之，教師以堆砌的知識為主線或者是以項目式教學(xué)或任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)進(jìn)行教學(xué)，課后輔以作業(yè)進(jìn)行教學(xué)評價。教學(xué)評價中的過程考核一般以布置課后作業(yè)為主，雖說在老師的要求下大家都寫作業(yè)，但大多數(shù)班級作業(yè)只有幾個版本，而不能獲得全班同學(xué)對知識的掌握程度。這是平時的教學(xué)情況，在終結(jié)性評價上，期末考試或者單獨考核是最好的獲得每個同學(xué)對知識的掌握程度。但是這種考核方式耗時耗費精力，次數(shù)較少，對學(xué)生學(xué)習(xí)情況獲取較滯后，基本上課程結(jié)束才能獲得，能獲得的教學(xué)評價信息以及對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)只能應(yīng)用于下一個年級的教學(xué)。教學(xué)環(huán)節(jié)中的教學(xué)評價的實時調(diào)整作用并不顯著，教學(xué)效果不得而知。而隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)對教學(xué)的影響，使得這一切有了很大的改觀。

2 雙閉環(huán)教學(xué)設(shè)計實施方案

2.1網(wǎng)絡(luò)教育平臺融合

使用現(xiàn)代信息教學(xué)技術(shù)對課程教學(xué)效果進(jìn)行優(yōu)化，旨在使學(xué)生能在一個輕松、越快的環(huán)境下獲取知識。主要手段如下，依據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行資源制作與整合，并上傳學(xué)習(xí)平臺(微信雨課堂、QQ群、優(yōu)幕以及優(yōu)芽等)，對不同的平臺資源進(jìn)行整合，并匹配不同的教學(xué)方式，達(dá)到一個更好地應(yīng)用效果。比如：可以把用于預(yù)習(xí)的課件、微課和檢驗學(xué)習(xí)效果的習(xí)題上傳到微信雨課堂，這樣教師在上課前就可以根據(jù)預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)和知識點掌握情況進(jìn)行教學(xué)調(diào)整。在上課時，教師對學(xué)生知識點或者技能點有了粗略的了解，集中時間講解那些大部分學(xué)生認(rèn)為是難點的部分，而不是無目的的泛泛講解。講解之后使用優(yōu)幕平臺進(jìn)行屏幕廣播，可以把學(xué)生作品拍照上墻，可以進(jìn)行學(xué)習(xí)效果測試，優(yōu)幕平臺能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評判，比如給出分?jǐn)?shù)，答題時間，以及在班級中完成答題的名次等等，這些可以讓學(xué)生帶來一個競爭的環(huán)境機(jī)制，因為這就是過程考核成績的全部，所以學(xué)生會充分重視。課后，教師通過在優(yōu)芽平臺上制作的精美的互動游戲進(jìn)一步檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生可以利用任何很小的空閑時間對所學(xué)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)，而不當(dāng)成是一種負(fù)擔(dān)，對不明白的地方可以通過QQ群進(jìn)行溝通交流，以期得到老師和同學(xué)的解答。

2.2大數(shù)據(jù)應(yīng)用

平臺有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以利用學(xué)生參與平臺互動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和痕跡對學(xué)生掌握的情況予以了解，并根據(jù)其數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)方法改變與教學(xué)內(nèi)容調(diào)整。比如，通過微信雨課堂產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)可以了解班級學(xué)生的課前預(yù)習(xí)人數(shù)多少和課前預(yù)習(xí)效果。優(yōu)幕平臺產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)可以了解學(xué)生對課上老師講解的知識的掌握程度。優(yōu)芽平臺上的互動游戲式的測試題可以不給學(xué)生帶來任何負(fù)擔(dān)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對課堂知識的掌握。

2.3雙閉環(huán)思想

雙閉環(huán)思想源于自動控制理論的串級控制理論，如圖1所示。系統(tǒng)采用兩套檢測變送器和兩個調(diào)節(jié)器，前一個調(diào)節(jié)器的輸出作為后一個調(diào)節(jié)器的設(shè)定，后一個調(diào)節(jié)器的輸出送往調(diào)節(jié)閥。前一個調(diào)節(jié)器稱為主調(diào)節(jié)器，它所檢測和控制的變量稱主變量(主被控參數(shù))，即工藝控制指標(biāo)；后一個調(diào)節(jié)器稱為副調(diào)節(jié)器，它所檢測和控制的變量稱副變量(副被控參數(shù))，是為了穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量。整個系統(tǒng)包括兩個控制回路，主回路和副回路。當(dāng)副回路發(fā)生擾動時，系統(tǒng)實時進(jìn)行調(diào)節(jié)，迅速消除干擾，具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力和抑制干擾能力。

2.4基于資源平臺實現(xiàn)的雙閉環(huán)教學(xué)設(shè)計

仿照自動控制理論，在教學(xué)過程中采用雙閉環(huán)教學(xué)設(shè)計如圖3所示。內(nèi)回路為課堂教學(xué)效果控制，如圖2。每堂課的教學(xué)目標(biāo)作為設(shè)定值，基于課堂平臺教學(xué)評價大數(shù)據(jù)作為副變送器，實時跟蹤學(xué)生對于課堂內(nèi)容的掌握程度。

在課前，教師根據(jù)學(xué)生的掌握程度在課堂上實時調(diào)節(jié)要講解的重難點內(nèi)容。對于那種簡單易懂的內(nèi)容或者學(xué)生通過課前上傳到微信雨課堂的微課與課件的預(yù)習(xí)已經(jīng)掌握的內(nèi)容，則可以少講甚至不講，還可以調(diào)整教學(xué)講解重點。這樣既提高了課堂效率又監(jiān)測到了學(xué)生的掌握情況，對于教學(xué)質(zhì)量的提高有很大幫助。在課中教師講解完畢后，優(yōu)幕平臺上的習(xí)題會對教師講解的內(nèi)容和學(xué)生通過教師講解后的知識點或技能點進(jìn)行新一輪的評估，進(jìn)而分析出學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容掌握的盲點。教師可以根據(jù)其產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行薄弱點進(jìn)行點評。這樣，無論是課前還是課中不斷的根據(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，可以使得學(xué)生更好地掌握相應(yīng)的知識點。在課后，通過優(yōu)芽制作的游戲化習(xí)題，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生及時復(fù)習(xí)，并在QQ群里及時解答學(xué)生不理解的點。在時空上，無死角對接教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行混合式教學(xué)，充分利用大數(shù)據(jù)的反饋作用。

內(nèi)回路為每堂課的教學(xué)效果，周而復(fù)使，保證每堂課的教學(xué)效果，也就能保證外回路的穩(wěn)定。在外回路，崗位能力目標(biāo)作為外給定值，基于短期教學(xué)評價大數(shù)據(jù)分析作為主變送器，實時跟蹤學(xué)生對于崗位目標(biāo)任務(wù)的掌握程度。實際上，內(nèi)回路的快速調(diào)節(jié)能及時消除擾動，使得學(xué)生對課堂技能點要求掌握較好。經(jīng)過外回路的調(diào)節(jié)，能消除個別因素造成的學(xué)生沒有完成崗位能力目標(biāo)要求，更好的完善對人才質(zhì)量使得學(xué)生能適應(yīng)未來的崗位需要。

3 評價結(jié)果

3.1評價更精準(zhǔn)

傳統(tǒng)課堂教學(xué)中數(shù)據(jù)采集方法與渠道往往非常有限，信息化技術(shù)應(yīng)用程度不高，且數(shù)據(jù)分析結(jié)果用于干預(yù)教學(xué)的周期較長，難以較好地滿足當(dāng)今的教學(xué)需求。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)教育平臺可以改善這種情況，比如，可以進(jìn)行多次考試，平臺能自動給出成績，并對成績進(jìn)行分析。教師通過多次數(shù)據(jù)加權(quán)平均獲得更有信服力的或者說更真實的每個同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的結(jié)果形成新的形式多樣的教學(xué)策略。

3.2個性化學(xué)習(xí)

大數(shù)據(jù)時代的到來，使得過去無法收集與整理的數(shù)據(jù)，都被現(xiàn)代信息教育技術(shù)輕松破譯。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，讓跟蹤班級每個同學(xué)的學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)成為可能。對于教師來說，我們將比任何時候都能更接近我們的學(xué)生。這些大數(shù)據(jù)可以為學(xué)生課內(nèi)課外自主探究學(xué)習(xí)智能匹配教學(xué)學(xué)習(xí)資源，實現(xiàn)個性化教育，進(jìn)行因材施教。

3.3實時反饋改進(jìn)教學(xué)設(shè)計

教師可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)微調(diào)，使教師有精力去關(guān)注每個學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)成績，這些數(shù)據(jù)能精準(zhǔn)反映學(xué)生學(xué)業(yè)成績背后的原因，能幫助教師確定有針對性的策略，根據(jù)教學(xué)效果進(jìn)行實時調(diào)整，從而從根本上改善教學(xué)效果。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的興起，使得教師對于學(xué)生的教學(xué)評價變得更為便利。且多次的精準(zhǔn)的教學(xué)評價能對教學(xué)起到很好的反饋作用，從而為調(diào)整教學(xué)設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容起著指導(dǎo)的作用，可以更精準(zhǔn)地修訂教學(xué)設(shè)計，從而從根本上提高教學(xué)質(zhì)量，從供給側(cè)滿足企業(yè)未來人才需求。

[1] 金陵.中美“翻轉(zhuǎn)課堂”比較及其思考[A].徐福蔭，黃慕雄.教育技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新與多元發(fā)展[C].北京：北京郵電大學(xué)出版社,2013.

[2] 蔡文璇,汪瓊. MOOC2012大事記[J].中國教育網(wǎng)絡(luò),2013,(4):31-34.

[3] 王左利.MOOC:一場教育的風(fēng)暴要來了嗎[J].中國教育網(wǎng)絡(luò),2013,(4):12-14.

[4] 金陵敘事.Khan在TED的演講和與比爾·蓋茨的對話[EB/OL].http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b87f20601011vo4.html,2013-05-16.

DoubleClosedLoopTeachingDesignBasedonNetworkEducationPlatform

XUE Ming-ji, LIU Ja

(Department of Control Theory and Control Engineering, Liaoning Mechatronics College,Dandong 118000, Liaoning, China)

The rise and perfection of the network education platform provide many large data which can not be provided by traditional teaching. These large data play a vital role in revising the teaching design and improving the teaching quality. Based on the large data of the network education platform, this paper expounds how to use the large data produced by the network education platform and revise the teaching design in real time so as to improve the teaching quality.

large data; double closed loop; real-time evaluation; feedback; platform resources

G642

A

1008-9446(2017)05-0075-03

2017-03-11

薛明姬 (1985-),女， 遼寧葫蘆島人， 講師， 研究方向為自動化、職業(yè)教育,E-mail：514031724@qq.com。