左冬紅

(華中科技大學 電子信息與通信學院,武漢 430074)

新冠疫情的全球性爆發(fā)促成了線上教學的全面快速流行[1],也促使線上教學資源得到快速增長[2]。如何有效利用線上教學資源組織教學、提升教學質(zhì)量,是教育工作者必須考慮的一個問題[3-4]。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,線上教學平臺記錄了學習者大量詳盡的線上學習行為。不少研究針對學生線上學習行為數(shù)據(jù)挖掘?qū)W習者線上學習行為特征,構(gòu)建學習行為模型[5],以改善線上教學資源在高校中的應用現(xiàn)狀;或?qū)W生學習行為數(shù)據(jù)進行聚類,并與學習成效進行關聯(lián)分析,找出在線教學中存在的問題并提出可行性建議,為提高在線教學質(zhì)量提供參考[6]。

華中科技大學電信學院“微機原理”課程組在2020年疫情期間發(fā)布了線上教學課程,從2020年春季開始已實施兩期教學。對這兩期課程教學的組織方式、教學效果以及學生線上教學資源學習行為進行對比分析,以期為教學改革提供參考。

1 教學組織方式

2020年春季學期學生沒有返校,教學組織方式為翻轉(zhuǎn)式教學[7]:學生按照教學計劃在指定時間完成指定線上教學資源的學習(視頻)和考核(章節(jié)測驗);教師在指定時間段通過QQ群視頻或騰訊會議回答來自線上教學平臺論壇、QQ群信或私信、線上作業(yè)或隨堂測驗的難點問題以及學生實時提出的問題,若有仿真類實驗任務,則隨機選取學生講解并演示仿真實驗完成效果;學生線下完成作業(yè)以及仿真實驗,線上提交。平時成績包括線上視頻資源學習完成度、章節(jié)測驗成績、作業(yè)及仿真評分、線上討論情況等,占總成績50%。期末考試采用線上開卷考試。整個學期沒有配套課內(nèi)線下實驗。

2021年春季學期學生全部返校,教學組織方式為線上線下混合式教學[8]:學生線上完成基本概念、較易知識點的自學以及每個教學學時對應的章節(jié)測驗;課內(nèi)絕大部分時間由教師講解教學重點、難點;學生課后完成作業(yè)及小組學習任務,教師平時通過QQ或線上論壇回答學生課后提出的問題。平時成績包括:線上章節(jié)測驗成績、作業(yè)及小組任務評分、課堂參與度等,占總成績30%。期末考試采用線下閉卷考試。學期內(nèi)配套專門實驗課,理論課無仿真實驗任務。

2 教學效果對比

期末考試成績是衡量學生學習效果的一個重要手段。將同一學期各類型班級卷面成績采用同樣的分類標準分為A、B、C、D四個等級,分別對應優(yōu)、良、中、差。各類學生在所在班級中的占比如表1所示。從表1可知2021年采取的教學組織方式取得的效果為:①顯著提升了優(yōu)秀學生占比——提高、信卓實驗班由46.94%提升到60%,通信專業(yè)4個班由10.6%提升到44.9%;②降低了差生占比——通信專業(yè)差生占比由14.9%降低到3.7%。

表1 卷面成績各級別學生占比(%)

不同學期不同班級在期末考試中各類題的得分率情況如圖1所示,2021年(19級)絕大部分題型班級平均得分率遠高于2020年(18級)。

圖1 期末考試不同班級不同題型平均得分率

3 線上教學過程數(shù)據(jù)分析

下面分析線上教學資源學生學習行為和效果,試圖找出學習行為、學習方法與學習效果之間的關系。

3.1 線上視頻學習數(shù)據(jù)

分析方法為:首先統(tǒng)計各個學生各章教學視頻觀看反芻比最大值、最小值、平均值,然后再將同一班級學生數(shù)據(jù)求均值。如圖2所示,圖2顯示了分析結(jié)果,從圖2可知:

(a)各專業(yè)班級各章視頻反芻比最大值的均值

(1)翻轉(zhuǎn)教學模式下,各章視頻反芻比無論是最大值、最小值還是平均值都較高;

(2)傳統(tǒng)授課模式下,學生主動學習線上教學視頻的積極性非常低——通信18級線上視頻學習反芻比均值基本在0.25以下;

(3)實驗班和平行班在翻轉(zhuǎn)式教學和混合式教學模式下線上教學視頻學習情況明顯不同:翻轉(zhuǎn)式教學時平行班學生在視頻學習反芻比的最大值、最小值和均值都高于實驗班;混合式教學時則相反——這說明:①平行班大部分學生需通過平時成績提升綜合成績,利用成績這個風向標,可以引導中等偏上學生投入更多學習時間;②平行班學生翻轉(zhuǎn)教學時,獨立學習教學視頻需花費更多的時間,反芻比均值基本在1.5左右,部分章節(jié)甚至接近1.75;③在視頻學習不做硬性要求的情況下,實驗班學生學習主動性更高,更能為達成學習目標自覺學習。

(4)混合式教學時線上教學視頻學習反芻比均值遠低于翻轉(zhuǎn)式教學,基本都在1以下,部分難點章節(jié)甚至在0.75以下。這說明課堂教學對促成教學目標的達成非常重要。

2020年和2021年卷面成績處于不同級別學生線上視頻資源的學習情況對比如圖3所示。若將視頻資源學習完成情況作為平時成績,所有級別同學基本上都完成了學習,但是若以小時為單位統(tǒng)計一小時內(nèi)學習的視頻個數(shù)(單次最大數(shù))以及學習視頻的次數(shù),則存在一定的差別:D級別學生學習視頻的次數(shù)最多(達到70次),A、B和C級別學生學習視頻的次數(shù)逐級降低,這說明若需獲取較好的學習效果,需一次連續(xù)學習多個關聯(lián)的視頻。若不將視頻資源學習完成情況作為平時成績,那么視頻資源的學習情況更能反映各個級別學生的特點:

(a)2020年卷面成績不同等級學生視頻學習統(tǒng)計量

(1)A級別學生沒有學習的視頻最少,D級別學生沒有學習的視頻最多;

(2)A級別學生學習視頻的次數(shù)最多(40多次),D級別學生學習視頻的次數(shù)最少;

(3)B、C級別學生雖然沒有學習的視頻數(shù)一致,但是C級別學生單次學習視頻數(shù)遠大于B級別學生,且大于20,由于單個視頻時長一般超過5分鐘,這說明C級別學生采用快進或者跳躍式觀看視頻,學習效果較差;

(4)從A級別學生單次學習的視頻數(shù)可以看出,較好的學習效果是單位時間內(nèi)學習的視頻數(shù)小于10個。

從圖3可以看出,當采用翻轉(zhuǎn)式教學且將視頻學習情況作為平時成績時,4個級別學生視頻學習習慣基本一致,絕大部分學生都是在上午或者下午學習視頻。而采用線上線下混合式教學且視頻學習不作為平時成績時,不同級別學生視頻學習習慣差別較大,D級別學生主要在上午學習視頻,而A、B級別學生主要在晚上學習視頻。

3.2 線上章節(jié)測驗數(shù)據(jù)分析

線上章節(jié)測驗在兩個年度的完成情況如圖4所示。線上章節(jié)測驗在兩個學期都作為平時成績,統(tǒng)計信息差別不大:A級別學生完成情況最好,D級別學生完成情況最差;所有級別學生單次完成的章節(jié)測驗數(shù)基本一致;2020年學生完成測驗最多的時間是下午,而2021年學生完成測驗最多的時間是上午和晚上。

(a)2020年卷面成績不同等級學生章節(jié)測驗統(tǒng)計量

兩個學期卷面成績不同級別學生的線上章節(jié)測驗平均成績?nèi)绫?所示。從表2可知,線上章節(jié)測驗成績等級與卷面成績所處等級基本一致,C級別學生的章節(jié)測驗成績兩年都在85分左右,但是A、B級別學生章節(jié)測驗在混合式教學方式下高于翻轉(zhuǎn)式教學方式,而D級別學生卻相反。這說明線下課堂教學更有助于提高優(yōu)、良學生的學習效果,但是對學習欲望差的學生,沒有太大幫助。

表2 不同級別學生線上章節(jié)測驗平均成績

3.3 線上討論

兩個年度不同級別學生參與討論的情況如圖5所示。2020年線上討論記入平時成績,而2021年不計入平時成績,因此2020年總體討論熱度遠高于2021年,而且2020年不同學生參與討論的熱度與卷面成績所處級別呈現(xiàn)一致性。無論是2020年還是2021年,卷面成績處于級別D的學生參與討論的獲贊數(shù)都是最低的。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出所有學生總體表現(xiàn)為:愿意在討論論壇中回答問題,而不愿提出自己的疑問。

(a)2020年卷面成績不同等級學生討論統(tǒng)計量

3.4 作業(yè)成績

卷面成績不同級別學生的作業(yè)平均成績、平均缺交比例、平均提交延時如表3所示。從表中可以看出,作業(yè)成績、缺交比例以及提交延時基本與卷面成績所處級別表現(xiàn)一致,2021年尤為明顯。2021年平時成績由章節(jié)測驗以及作業(yè)構(gòu)成,但是僅占綜合成績的30%,D級別學生對綜合成績的預期為及格即可,因此對平時成績不太重視——缺交嚴重;2020年平時成績占比較高,B、C級別學生期望通過平時成績拉升綜合成績,因此提交率以及提交延時比A級別學生表現(xiàn)更好。

表3 卷面成績不同等級學生作業(yè)完成情況

4 結(jié)語

本文通過對2020年以及2021年華中科技大學電信學院“微機原理”課程班級學生學習成績以及線上教學資源的學習行為進行分析,得出以下結(jié)論:

(1)線上線下混合式教學模式更有利于提升教學效果;

(2)線上教學資源在培養(yǎng)學生自主學習能力的同時,能緩解課內(nèi)學時不足的問題;

(3)不同類型學生線上教學資源學習行為存在差異——學習效果越好的學生,線上學習頻次越高,同一時段內(nèi)學習量越少,課余時間學習概率越大。

(4)線上教學視頻、章節(jié)測驗、討論、作業(yè)完成度越高,學習效果越好。由此可知,通過學生線上教學資源學習行為可以預測學生的學習效果。若教師在教學過程中,利用線上平臺記錄的學生學習行為數(shù)據(jù),可以在早期發(fā)現(xiàn)可能掉隊的學生從而及時干預。