智慧教学对预警学生的精准学习服务及教学效果探讨
张静 程良伦 丁磊
摘? 要：文章针对当前高校工程教育专业认证如何保证课程教学质量问题，分析“互联网+教育”精准学习服务的有效途径，提出智慧教学对预警学生提供精准学习服务的观点，并通过在线开放课程数字逻辑与系统设计典型案例，阐述智慧教学对预警学生提供精准学习服务可以有效提高课程达成度的观点。
关键词：智慧教学;精准学习服务;预警学生;工程教育专业认证;课程达成度
中图分类号：G642 文献标志码：A? ? ? ? ?文章编号：2096-000X（2021）06-0112-04
Abstract： This paper， in view of? the current problems of how to ensure the quality of professional accreditation of engineering education in universities， analyzes the effective ways of "Internet + education" precise learning service， and puts forward the idea that intelligent teaching can provide precise learning services for early warning students. Through the typical examples of online open course Digital Logic and System Design， it expounds that intelligent teaching can provide precise learning services for early warning students. In order to effectively improve the curriculum achievement degree.
Keywords： intelligent teaching; precision learning service; early warning students; professional accreditation of engineering education; curriculum achievement degree
一、“学习困难生”对课程达成度的影响
近年来，工程教育专业认证对推动我国高等教育质量大幅度的提升具有重要战略意义，有利于提升工科院校的人才培养质量和影响力。
（一）工程教育的基本质量要求是一种合格评价
开展工程教育专业认证强调以下三个基本理念：1. 强调以学生为本，面向全体学生。将学生作为首要服务对象。2. 强调以学生为中心，以学生学习产出为导向。3. 强调合格评价与质量持续改进。专业认证强调工程教育的基本质量要求，是一种合格评价[1]，其直接评价依据为各门课程的“课程达成度评价”和“毕业要求达成度评价”。
对于一门课程来说，课程达成度反映了课程的教学效果。课程达成度关注的不是某些学生是否优秀，而是所有學生是否都能达成课程目标。课程教学中“学习困难生”大多数成绩偏低，有的甚至不能完成课程的学习，势必会对课程达成度造成不良的影响。
（二）自主学习使“学习困难生”更困难
在线教学是当前教育的热点，在教学过程中倡导“学生在教师指导下的自主学习”。每个学生都有各自的特点，对不同知识点的理解难易和吸收快慢千差万别。但大多数课程的教学中，教学团队的工作重点是把教学资源整合到MOOC平台中，却往往忽略了受众学习能力和学习动力的差异。有的学生学习兴趣不高，也不懂得主动求助，随着课程教学进程的深入、复杂，问题不断积累，最终放弃。这也是MOOC平台存在较高的辍学率和低完成率的主要原因之一[2]，导致了课程达成度的降低。
（三）对“学习困难生”实施精准“扶贫”，有利于提高课程达成度
“学习困难生”存在学习障碍，主要原因是学习兴趣本身不高，或者自主学习能力不强。这就需要在课程教学中，教师要及时发现哪些学生存在这方面的问题，并有效施行各种特殊帮助，包括从心理上不断地给予鼓励，在学习过程中适时地给予支持，比如不断地督促、提醒、个别辅导等，促进教学目标的达成。但是传统教学模式的反馈周期长，而大多数MOOC教学平台的教学数据没有发挥其应有的作用，都不能有效地让教师及时发现“学习困难生”，造成了教学帮助链的断裂，最终导致“学习困难生”脱离教学目标。
学为中心理念的落地实施应关注的关键问题：以学定教和为学而教;教会学生自主学习;教为学服务[3]。树立教育服务观，对于丰富与发展教育理论具有理论创新价值[4]。
因此，教学活动不但要能够聚焦各种教学资源，更要增强教学中的学习互动和学习反馈、有效利用教学数据，使教师得以关注学生个体、及时发现问题，才能为不同的学习个体提供全方位的精准学习服务，及时帮助“学习困难生”赶跑学习进程中的“拦路虎”，做到精准“扶贫”，有效地支持其自主学习、达成教学目标，提升课程达成度。这也正符合工程教育专业认证以产出为导向、以学生为中心、将学生作为首要服务对象的理念。
二、智慧教学助力精准学习服务
自主学习的精准“扶贫”、精准发力，也需要解决“为什么补短板、补什么、怎么补”的问题。根据学生的兴趣爱好、学习风格、认知策略、能力水平等特征来分析数据，才能保障精准的学习服务、为自主学习提供有效支持。
（一）智慧教学为精准学习服务提供便利
“互联网+”的时代，物联网、大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术与学科教学不断深化融合，在学校教育教学中得到广泛应用。“智慧课堂”提供了教学数据的采集与处理、学习过程的评价与反馈、课堂教学互动和课后个性化辅导等的变革与创新思路[5]。
智慧教学模式是在智慧课堂环境下，为学生提供精准指导的解决方案与流程，据此建构和诠释个性化教学、情境化教学和混合式教学的智慧教学新模式[3]。智慧教学体现了学校教育信息化发展从理念到实践、从宏观到具体、落实到课堂教学的客观趋势。
智慧教育的未来发展亟需树立智慧教育服务观，强化提供优质、智慧化的教育服务，提升智慧教育服务质量[6]。
新一代信息技术使得网络学习空间、在线教学平台可以得到学生个性化特征及学习需求的数据，包括内容浏览情况分析、学生活跃情况分析、测验成绩分析、投入的时间等[7]。这些数据为教师实施智慧教育提供了极大的便利，使教师能充分了解学生个体，清楚学生“为什么跟不上、补什么、怎么补”，并据此动态调整教学内容及方式，为学生提供精准学习服务。
（二）智慧教学精准学习服务的有效途径
智慧教学可通过智慧教学模块与智慧教育云等实现交互，能够利用教学社群，能够及时、准确地发现教学过程中的问题、把握学习者的差异化并进行相应的调整 [8]。
在“互联网+教育”基础上构造的智慧教学，应该是基于资源的自主学习、基于社区的交互学习、基于问题的协作学习，是各种在线教学平台的联通、学习资源的联通、课程的联通、教师的联通、学习支持服务的联通、学习者的联通。智慧教学精准学习服务的有效途径如图1所示。
在“互联网+教育”下，在线教学平台的建设，不需要从零开始，教师可以结合本课程的实际情况，从目前现有的各种在线教学平台中选择合适的平台，建议综合利用不同的在线教学平台，取长补短，发挥最佳的效果。教学资源的建设，也不需要从零开始，可充分利用各种在线教学平台本身的资源，再加上自身建设的教学资源，进行精心的整合，建设符合教学团队需求的在线开放课程。由此构建一个多维的、全方位的智慧教学环境，形成大数据支持的精准学习策略指导和深度学习，使得个性化学习真正得以落地实施[3]。
在智慧教学环境下，学习者根据需要进行个性化学习。他可以自己学习，也可以参与某个学习社群，还可以另行组建个性化的学习社群，形成学习互助的教学社群环境。
教师在智慧教学环境下开展教学，就是根据教学设计，让学生完成其中教学资源所对应的各项任务，并在这个过程中利用智慧教学环境挖掘的教学数据进行个性化分析，及时发现问题，不断调整教学策略，提供个性化的精准学习服务，真正实现“学生主体、教师主导”的教学过程，达成个性化的教学目标，有效保障学习效果。
三、智慧教学对预警学生实施精准学习服务的案例分析
本文以广东工业大学在线开放课程数字逻辑与系统设计为例，探讨智慧教学为“学习困难生”提供有效的精准学习服务、提升课程达成度的教学实施效果。
（一）案例分析
数字逻辑与系统设计课程是计算机学院的专业核心课程，开设于大学二年级。本在线开放课程依托的线上教学平台为广东工业大学新云课堂，目前已支持2017级、2018级试点班完成了线上教学。
教改实验采用行动研究法，已经进行了二轮。第一轮行动研究实施于2017级试点班的教学中，人数是95人。由于是首次上线，教学团队的精力主要投入到在線开放课程的建设、日常运维当中，保证课程能满足在线教学的需要，也取得了预期的教学效果。适逢工程教育专业认证评估过程，课程达成度成为评价教学效果的有效依据。2017级的试点班课程达成度明显比2016级高，也比2017级非试点班的高。2017级试点班还采用雨课堂作为辅助教学工具，在课堂教学中实时反馈答题的准确率，对准确率低的知识点进行重点讲解，有效提升了教学效果。
反思：存在问题是不及格的学生人数仍然不少。
第二轮行动研究实施于2018级试点班的教学中，人数是97人。为减少不及格人数、进一步提升课程达成度，经过研究新云课堂、雨课堂的教学数据，追踪学生的个人学习轨迹，决定通过雨课堂的课堂答题数据找出预警学生，认定为“学习困难生”，尝试为他们提供精准学习服务，研究其有效性。
（二）案例特色与实施重点
1. 强调精准学习服务，营造智慧的自主学习环境
智慧教学工具：广东工业大学新云课堂，雨课堂。这两者各有优势。
广东工业大学新云课堂是我校网络中心为配合“智慧校园”工作，探索性地建立的基于Moodle的“新云课堂”在线教学平台，服务全校的教学活动。
雨课堂是清华大学和学堂在线共同推出的新型智慧教学工具，以其灵活的课前学习、快捷的课上测验、多元的师生互动、全景的数据驱动迅速创新引领了课堂革命，在课前、课中和课后的每一个环节都可以方便快捷地实现大数据时代的智慧教学，注重学员的深度参与，体现“以学员为中心”的教学理念[9]。
在教学中灵活运用广东工业大学新云课堂、雨课堂等智慧教学工具，为实施基于精准学习服务的智慧课堂提供了技术保障。
（1）资源服务：利用新云课堂围绕知识点开展教学平台建设，含教学视频、课件、指导书、预习资料、预习试卷、拓展学习资源、讨论答疑区、在线测试等丰富资源。
（2）提醒服务：利用雨课堂发布公告、提醒预习，开展预习测试、教学小结等。
（3）对预警学生的精准服务：利用新云课堂、雨课堂的教学数据进行分析，及时发现预警学生并进行跟踪、响应其个性化的需求，实现精准“扶贫”。
2. 构建项目学习社群，营造良好的团队协作氛围
（1）班级项目化学习：开展项目化学习，每章设置一个大作业，学生分组合作完成项目，教师指导学生按照实际项目的运作进行分工。能力强的学生为保证项目完成的质量，必须辅导和带动预警学生充分理解理论知识、解决项目过程中遇到的各种问题、完成安排给预警学生的各项任务，从而保证预警学生不掉队，达成教学目标。
（2）项目学习社群：在线学习使得学习环境得以突破校园的时空，使得外部正能量参与学习服务成为可能。除了班级成员，本课程还根据实际需要邀请“神秘大侠”参与课程的讨论和辅导，比如高年级学生、已经毕业的担任开发工程师的有实际项目经验的师兄，极大鼓舞了学生的学习热情，也为拓宽学生的专业视野、达成工程教育专业认证的OBE理念提供了良好的平台。
3. 实施精准评价，提升教学效果
课堂实施翻转课堂，完成小组汇报、小组互评、教师点评的教学环节。
（1）评分规范：提前公布互评标准，引导良性互评，实现精准互评。
（2）生生交流：实施小组汇报，利用雨课堂开展小组互评，注重适当的指导和控制，激发思想碰撞;利用新云课堂开展组内互评，及时了解组员动态，实现精准交流。
（3）师生交流：教师点评，包括每组点评和总体点评，以及优秀汇报分享，实现精准辅导。
（4）反馈时效精准：使学生及时明确差距、调整学习策略，升华教学效果。
4. 基于工程教育专业认证的OBE理念
工程教育专业认证的OBE理念对人才培养质量的提升具有重要战略意义。本课题以工程教育专业认证中的课程达成度作为教学效果的评价依据。
（三）智慧教学对预警学生实施精准学习服务的课
程达成度效果分析
第二轮行动研究实施于2018级试点班在线教学过程中，把前2次课堂教学答题正确率均低于0.3的学生认定为预警学生，通过加强思政教育、教师重点指导、生生互助等学习支持服务，定期跟踪学习效果。预警学生课堂及期末答题正确率走势图如图2所示，共9位预警学生，答题正确率虽不断有波动，但是总体呈上升的趋势，最后期末考试中，7位达到了及格以上，个别还达到了良好。在生生互助过程中，班级总体学习能力上升，课程达成度得到提升，如图3所示，不及格率明显降低。
反思：仍然有2位学生不及格，其走势图一直处于低迷，反映出学习状态一直不佳，是今后需要继续探讨的方向，将开展第三轮的行动研究。
四、结束语
本文立足当下高校工程教育专业认证形势，从提高课程达成度的角度，分析了“互联网+教育”下保障教学质量的有效途径，以及智慧教学对预警学生提供精准学习服务的教学效果。教学应以学习者为中心，回归“互联网+教育”的本体，尽可能联通各种平台、资源、课程、学习社群，提供有效的全方位智慧教学精准学习服务，支持学习者开展个性化的自主学习，提升教学质量。
参考文献：
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