計算機基礎課程個性化教學研究

時間:2022-12-31 09:06:41

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計算機基礎課程個性化教學研究

摘要:隨著社會的發(fā)展,包括云計算、大數(shù)據(jù)在內的諸多高新信息技術逐漸浮出水面,目前已在商業(yè)、農業(yè)乃至服務業(yè)等多個領域展露效能,近年來更與教育領域發(fā)生結合?;诖髷?shù)據(jù)技術的大數(shù)據(jù)分析能夠對教學過程、教學效果等多方面的因素形成有效把控,繼而提高教學質量,實現(xiàn)教育的改革創(chuàng)新。而隨著近年來教育水平的提升,我國教育部正式在《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》中提出了教學模式優(yōu)化的必要性,個性化教學正是我國教育未來的不二方向?,F(xiàn)為迎合這一趨勢,本文將對大數(shù)據(jù)分析及個性化教學進行闡述,并以計算機基礎課程為例對基于大數(shù)據(jù)分析的個性化教學方法做出探究。

關鍵詞:計算機基礎課程;個性化教學;大數(shù)據(jù)分析;概念;方法

大數(shù)據(jù)是指無法在一定時間范圍內用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合,是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產[1]。個性化教學是一類能夠尊重學生個性、興趣乃至特長并進行因材施教的教學方法。由于學生間存在素質差異,針對不同素質學生開展不同模式的教育可以使教育效率與質量得到顯著提升[2]。大數(shù)據(jù)技術能夠通過云數(shù)據(jù)分析與計算將結果直接呈現(xiàn)于教師面前,教師據(jù)此對學生實際學習狀況做出實時追蹤與評測,并依據(jù)其實際狀況制定不同的個性化學習計劃,精準地把握學生在學習中存在的弊病并予以補足,實現(xiàn)從傳統(tǒng)的任務導向教學向數(shù)據(jù)導向教學的輕松轉變,其應用意義不可謂不深遠。

1大數(shù)據(jù)分析在個性化教學中的應用意義

1.1轉“被動”為“主動”

在基于大數(shù)據(jù)分析技術的個性化教學模式下,學生以往的學習行為皆會以數(shù)據(jù)信息形式被大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)納入數(shù)據(jù)處理范圍內。借助該類數(shù)據(jù)的分析,教師可以輕而易舉地發(fā)現(xiàn)學生與眾不同的優(yōu)勢及潛力,這些優(yōu)勢及潛力或許學生自身都未曾發(fā)現(xiàn),而教師發(fā)現(xiàn)后可以此為依據(jù)為學生設定學習計劃,選擇個性化教學方向,更好地適應學生的學習狀況。在這種教學方式下,許多在過去認為“學習難”的學生能夠真正發(fā)現(xiàn)學習的樂趣,從根本上來講,這正是一種“授之以漁”的方式。通過此類大數(shù)據(jù)分析學生能夠真正實現(xiàn)從“被動學習”轉變?yōu)椤爸鲃訉W習”。

1.2幫助學生“查漏補缺”

大數(shù)據(jù)分析能夠將學生以往的學習歷程、學習狀況盡數(shù)納入至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)內,通過不同類型的數(shù)據(jù)分析,教師與學生自身皆可通過數(shù)據(jù)分析結果得出自身存在的欠缺,如學習過程中的不良行為等,此時教師便可據(jù)此作出及時有效教學干預,學生亦可據(jù)此對自身學習行為作出更正或完善。

1.3優(yōu)化教育決策

傳統(tǒng)教育模式下學生需要學習的課程皆由學校進行制定,無論教師還是學生在實際教學過程中皆無課程選擇方面的“話語權”。然而教師作為教育的“一線工作者”,對課程的接觸與了解比校方更深,所以在教學內容的調整方面應當給予教師一定的話語權[3]。而大數(shù)據(jù)分析在個性化教學內的應用能夠在一定程度上改善這一現(xiàn)狀,教師在教育決策中的地位能夠得以顯著提升,教師可以依據(jù)學生需求制定真正符合學生個性化特征的教育決策,如教育環(huán)境的優(yōu)化、課時量的調整等等。

1.4完善教學評估及反饋

在傳統(tǒng)教學模式下,教學評估與反饋多依賴于教師、班主任或輔導員與學生之間的交流與交互,這會存在一定的片面性和主觀性。而大數(shù)據(jù)分析不僅能夠為教師提供“實時數(shù)據(jù)”,更能夠以固定模式對不同的學生做出分析,以此令教學評估得到合理完善。除此之外,在傳統(tǒng)教學模式下多數(shù)教師習慣于使用標準考試及評測結果來對自身所采取的教學計劃、方法做出調整,然而這種考試及評測多以階段性模式存在,難以真正為教師帶來實時數(shù)據(jù)反饋,而大數(shù)據(jù)分析則可令教師緊跟進度現(xiàn)狀,隨時隨地為學生制定對其有益的學習計劃或策略。

2基于大數(shù)據(jù)分析的個性化教學構建對策

在信息時代下,數(shù)據(jù)信息正是效率與質量的最根本保證,通過大數(shù)據(jù)分析,個性化教學不再是空談,構建基于大數(shù)據(jù)分析的個性化教學不僅與新時代下“以人為本”的教學理念相合,更可推進我國教育事業(yè)的發(fā)展。由此可見,要構建個性化教學模式,大數(shù)據(jù)分析技術的融入正是其中關鍵[4]。以計算機基礎課程為例,本文總結了如下基于大數(shù)據(jù)分析的個性化教學構建對策。

2.1通過數(shù)據(jù)收集建立數(shù)據(jù)庫

要對大數(shù)據(jù)做出有效分析,數(shù)據(jù)獲取是其最根本前提,且這里的“數(shù)據(jù)”并非以往的少量數(shù)據(jù),而是包羅萬象的海量數(shù)據(jù)。要實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的收集,對數(shù)據(jù)用戶進行建模是最基礎前提,即收集每個學生的基本信息,如參與計算機基礎課程學生的班級、姓名、學號等等,這些信息可以歸納至學生基礎信息庫中。在教師真正開展計算機基礎課程教學前應當對學生進行有關計算機基礎的前測,發(fā)掘學生在相關知識方面的薄弱點,如計算機思維能力、計算機基礎應用、計算機語言及MicrosoftOffice等軟件的實際掌握情況等等。通過此前測獲取第一批信息數(shù)據(jù),從中發(fā)掘學生在以往計算機學習中存在的薄弱點并匹配最適合學生實際狀況的學習方式等等。除此之外,教師還需在信息數(shù)據(jù)庫內填充足量的學習資源,如與計算機基礎課程相關的各類入門課程及微課,在學生得知自身存在的欠缺后可以依據(jù)欠缺內容獲取補齊欠缺的學習資源。

2.2構建基因級知識圖譜與知識樹

所謂“知識圖譜”,即一類將全部知識點匯總的結構圖,這種結構圖一般以“網絡”形式存在,而一旦該類知識圖譜構建完成,知識與知識間存在的關聯(lián)性可以立時得到凸顯,這一點對于在課程方面基礎薄弱的學生尤為重要。以計算機基礎課程為例,教師可以對知識點做出基因級的拆解與分析,如Windows系統(tǒng)操作、Word與EXCEL等Office軟件的應用等等,每一個知識點都是一片“樹葉”,而串聯(lián)起這些知識的“枝干”便是計算機應用。通過計算機基礎課程的前測及課堂小測、學生操作時間、嫻熟程度等數(shù)據(jù)的獲取,知識樹便可在大數(shù)據(jù)分析中成型,知識樹的每一片樹葉代表著學生對計算機基礎課程不同內容的學習狀況,其中可以以綠色代表掌握狀況良好、以黃色代表掌握狀況一般、以黑色代表掌握狀況較差等等,不同的樹葉顏色對應著不同的補習策略。學生在后續(xù)復習過程中可以通過點擊該知識樹的樹葉跳轉至對相應的知識圖譜內容進行復習及學習,而綠色樹葉較多的學生則可以通過點擊空白的樹葉對后續(xù)內容做出預習等等[5]。

2.3基于數(shù)據(jù)算法實現(xiàn)分層學習

提供個性化的學習路徑是構建個性化教學的關鍵,通過大數(shù)據(jù)分析,教師可以得到不同學生的不同學習需求,隨后可依據(jù)學生不同的需求狀況制定個性化“學習序列”。在此方面,教師應當以學生個體靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)學習行為數(shù)據(jù)為基礎構建學生特征模型,如學生經??凑n的類型、課程中不同內容的學習時間及瀏覽點擊次數(shù)等等,這些內容都可以納入至數(shù)據(jù)算法中以對學生的學習風格做出推算,其余諸如學生課程內的答題時間、錯題類型、答題比例及正確率亦可納入計算學生知識水平的算法范疇。在編制好算法后,學生便可以通過自主學習開展不同層次的學習,實現(xiàn)分層學習,系統(tǒng)會以學生實際狀況為依據(jù)推薦相關內容,如相關的操作習題及學習視頻等等。舉例而言,當學生對計算機基礎課程中《Excel操作》這一單元進行學習時,系統(tǒng)會依據(jù)學生的瀏覽時間及答題比例為學生推薦Excel公式操作題,如比較常見的“匯總”“平均數(shù)”公式設置等。當學生操作發(fā)生錯誤后,系統(tǒng)會于后續(xù)自動為學生推薦相關習題的短視頻,后續(xù)更會數(shù)次推薦與之類似的Excel工作簿操作習題。當學生錯題次數(shù)提升,系統(tǒng)亦會隨之增加相關視頻與習題的推薦次數(shù),后續(xù)當學生遇到相關習題后操作時間控制于一定時間內,系統(tǒng)便會隨之減少推薦次數(shù),并為學生推薦后續(xù)學習內容的預習視頻。如此一來,計算機基礎課程的教學便實現(xiàn)了與學生特征相匹配的個性化教學。

3結語

綜上所述,在個性化教學中,大數(shù)據(jù)分析的應用不僅能夠激發(fā)學生學習興趣、幫助學生查漏補缺,還能夠優(yōu)化教育決策、完善教學評估及反饋。而在個性化教學中實際應用大數(shù)據(jù)分析技術時,學校及教師首先需要通過數(shù)據(jù)收集建立數(shù)據(jù)庫,后續(xù)則需要構建基因級知識圖譜與知識樹并基于數(shù)據(jù)算法實現(xiàn)分層學習。如此一來,大數(shù)據(jù)技術的效能方可得以有效與最大程度的發(fā)揮,從而真正實現(xiàn)“個性化教學”。

參考文獻

[1]楊芳,孔偉,魏通,等.個性化研究性教學探討——以中國民航大學物理教學為例[J].高教學刊,2021(04):89-92.

[2]徐燕玲,梁偉斌.基于混合學習的個性化教學模式的實踐與思考——以中職農村醫(yī)學專業(yè)病理學課程為例[J].現(xiàn)代職業(yè)教育,2021(16):94-95.

[3]程晗.基于OpenStack的高職大數(shù)據(jù)在線個性化教學平臺研究[J].數(shù)碼設計(下),2021,10(3):154.

[4]盛騫瑩,張文清,王燕,等.以學生為主體的混合式個性化教學模式在分析化學課程中的探索與思考[J].大學化學,2021,36(01):93-98.

[5]吳南中,夏海鷹,黃娥.課堂形態(tài)演進:邁向大數(shù)據(jù)支持的大規(guī)模個性化教學[J].電化教育研究,2020,41(09):81-87+114.

作者:王艷 馮娟 劉永立 單位:保定理工學院