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翻转课堂随堂评测新方法探索与实践

刘敏华 计算机教育 2019-04-26

1 新工科背景下的教育核心内容

2016年提出“新工科”建设后,教育部高教司2017年启动新工科发展研究工作计划,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”。天津大学吴爱华等教授提出了新工科的核心内容,即新理念、新结构、新模式、新质量、新体系[1],汕头大学顾佩华教授认为新工科教育至少应该包括工科教育的新理念、新模式、新质量、新方法、新内容等方面。在新理念的指导下,整合多种形态的教学资源,鼓励教师采用混合式教学方法。随着科学技术的迅速发展,教师应该适应和使用新的、先进的学习工具、先进的教学方法[2]

基于“MOOCs + SPOC”的共享教育资源,结合翻转课堂混合式教学是一种以学生为主导的工程教育模式,在教学设计和实施过程中引入产业的最新技术和行业对人才培养的最新要求[3]

通过线上教育资源,学生可以随时随地获取课程所涉及的基本理论和基础知识,教师从传统面授教学中解放出来,通过跟踪和分析学生线上学习状态,深入研究,抽取问题。利用翻转课堂构建、设计与专业相关的综合案例,让学生明确学习目的,从而提高学习动力,也使课程理论与实践相结合落到实处。


2 数据库技术及应用课程教学评测的现状分析

“MOOCs + SPOC + 翻转课堂”是大学教育教学改革的方向。广州大学数据库技术及应用课程部分试点班采用线上线下混合式教学方法,SPOC教师课前布置MOOC资源的学习任务单,学生通过互联网进行自主、碎片化学习和课程互动。除了线上教学资源,混合式学习还要求学生完成指定的评测任务,通过MOOC平台提交之后,SPOC教师评定课程的平时成绩。

在2009—2015年期间,数据库技术及应用课程试点班学生分别使用以下2种线上评测方式:①上传下载式评测。教师将评测题目的电子文档上传到网络平台,试点A班学生下载并完成文档,在规定的时间内将已完成的电子文档上传回网络平台;②在线评测。教师在网络平台中开设在线评测专区或者链接网页,试点B班学生在规定的时间内自主进行评测。

相比传统的纸质测验,通过网络平台进行的无纸化评测,充分体现了信息化教育的先进性,但是,无论上传下载式评测还是在线评测方式,教师都不可避免地面临以下两种困惑。

(1)学生是否独立完成评测。在上传下载式评测方式中,由于评测内容以电子文档形式存在,对于学生而言,都是在同一个文档中进行作答,学生之间容易出现相互复制的情况,即使教师有“火眼金睛”,也难以一一识别。

以广州大学数据库技术及应用课程试点A班为例,要求完成5份包含主观题及客观题题型的线上评测任务,自布置日期起,3天内通过网络平台提交已完成的电子文档。2009—2015学年线上评测情况见表1。

如表1所示,2009—2015学年期间,试点A班学生人数共407人,92.4%的学生按时提交评测任务的电子文档,教师收到的评测文档中超过20%的电子文档存在高度相似现象,有些电子文档甚至出现了完全相同的学生个人信息。

(2)如何识别是否学生本人参加评测。对于在线评测方式,虽然可以通过网络平台从题库中随机生成评测内容,但是,仍然难以识别参加评测学生的身份。

以数据库技术及应用课程试点B班为例,学生通过网络平台链接网页在线完成评测任务。与试点A班要求一样,课程完成5份包含主观题及客观题题型的评测任务,自布置日期起3天内通过网络平台完成在线评测。2009—2015学年评测情况见表2。

如表2所示,2009—2015学年期间,试点B班学生人数共850人,93.54%的学生按时完成在线评测,提交的评测结果出现了24.72%的高相似度。


3 智能手机融入“翻转课堂”的可行性

“MOOCs + SPOC + 翻转课堂”教学要求学生“先自学、后翻转”,与传统课堂不同,翻转课堂中的主要内容更侧重于对课程知识的拓展、归纳和分析。有必要设计一种能够让学生在翻转课堂中保持较高的注意力和提高教学效率的翻转课堂结构。

有关学习注意力的研究表明,在课堂开始的15分钟后学习注意力开始呈下降趋势,保持注意力和提高教学效果的方式主要包括:新颖的高科技教学工具、随堂评测等[4-5]。与前面2种线上评测方式相比,15分钟左右的随堂线下评测,可以给学生制造一点压力,集中注意力,活跃课程气氛;也能检验学生对课前学习MOOC资源的掌握情况,提高教学效率,培养创新思维能力。

移动电子设备作为一种便捷的先进教学工具,在“翻转课堂”引入智能手机(或IPAD平板电脑)可以提高学生的学习兴趣和积极性,让移动电子设备从“低头的工具”变成“抬头的利器”。同时,随着“新工科”计划的推出和智慧校园的发展,智能手机在课堂上应用的趋势将越来越常态化[6]

几乎所有成年人都会随身携带移动电子设备,尤其是智能手机。与平板电脑、手提电脑相比,智能手机更方便操作,进行即时互动,学生更喜欢使用智能手机与老师进行互动,而不是通过电脑设备。智能手机已经成为高校校园主要的学习与交流工具。

(1)学生更喜欢在智能手机上完成学习任务,而不是在电脑上,甚至传统的纸质上。

(2)教师在“翻转课堂”中,引导学生合理使用智能手机搜索教材或者MOOC资源延伸问题的解答、参与投票、记录课堂、实时签到、学习互动等。

(3)智能手机的功能越来越丰富,移动数据、Wi-Fi网络接入方式越来越普及,使智能手机的应用领域更加广泛。随着信息化技术的高速发展,利用快速光脉冲就能够接入网络的“可见光无线通信”Li-Fi技术已经在实验室研制中,将来只要自然光能到达的地方,就可以使用Li-Fi连接网络[7]


4 基于智能手机随堂线下评测新方法的实践过程

在翻转课堂中进行15分钟左右的随堂线下评测,不宜进行篇幅较长的问答题或者分析题。建议安排10道选择题或者填空题,让学生在较短时间内完成“思考—作答”过程,教师也可以通过评测现场,针对题目给出扼要的讲解和过程分析。

以广州大学数据库技术及应用课程为例,教师在“翻转课堂”中组织学生利用智能手机,通过Kahoot在线教育学习平台完成课堂签到和随堂线下评测。基于游戏的Kahoot平台操作简单,无需安装专门的应用软件或者用户注册,通过浏览器就可以开始使用。

Kahoot平台提供选择题、排序题和投票等常见的题型。教师在翻转课堂之前预先通过Kahoot平台设计好问题、参考答案和答题的限制时间,如60秒、90秒等;在翻转课堂进行随堂评测时,学生提交选项之后Kahoot即时显示得分、排行榜或者投票结果。同时,利用Kahoot进入学习房间需要输入用户名称的特点,要求学生使用真实姓名或者学号进入Kahoot房间参与随堂评测。

使用Kahoot平台之后,教师既可以组织随堂评测,也可以进行随堂签到,提高课堂考勤的效率。广州大学基于智能手机“翻转课堂”随堂线下评测的具体实践过程如下:

(1)通过PPT多媒体课件向学生扼要说明智能手机在“翻转课堂”中的使用要求和使用方法。

(2)通过录制视频和现场示范,讲解如何利用智能手机使用Kahoot平台进行课堂签到。开始每次随堂评测时,教师会新开一个Kahoot房间,由Kahoot平台随机产生一个Game PIN并显示在大屏幕上,学生在智能手机的浏览器中访问Kahoot平台,输入动态的Game PIN和姓名,即可进入Kahoot房间参加随堂评测。

(3)除了课程知识点的评测题目,额外设计1~2套模拟测试题。模拟测试题的内容可以围绕课程的上课时间、地点、学习模式等方面设问,目的是使学生能够尽快熟悉Kahoot平台。进入Kahoot房间之后,教师设计的题目、选项和答题倒计时间显示在大屏幕上,学生通过智能手机屏幕点击选择正确选项对应的颜色块完成作答。

(4)答题限时结束之后,Kahoot根据学生提交选项的正确性和提交时间的先后顺序自动计算出成绩,并且在大屏幕和学生智能手机屏幕界面分别显示所有学生的答题情况和学生本人的成绩。

(5)根据学生的答题情况,教师进行现场讲解或者分析问题。也可以表扬得分较高的学生,鼓励学生自主学习MOOC资源和搜集相关知识,调动学生的学习动力。

(6)每次随堂评测结束时,Kahoot显示本次评测成绩高分榜。教师点击大屏幕Get Result生成并下载本次评测的分析报告。分析报告包括了参与学生的人数、姓名、正确率、每个学生每道题目的作答选项和提交时间。依据评测成绩的分析报告,教师可以及时地跟踪学生的学习状态,适时地调整教学方案,记录学生平时成绩等。


5 基于智能手机随堂线下评测新方法的实践效果

自2015年起,广州大学数据库技术及应用课程试点班使用“MOOCs + SPOC +翻转课堂”混合式教学方法,并且在每个学期的翻转课堂中引入智能手机进行3次随堂线下评测。通过Kahoot提供的分析报告,教师可以快速、准确地知道学生对于课前学习任务单的掌握情况以及学生在学习过程中主要的问题。

由于随堂评测时间为10~15分钟,所以每次评测均为10道客观题。并且,每道题目限制答题时间为60秒,在统计Kahoot分析报告时使用答题正确率替代前期线上评测使用的高仿似度指标。2015—2017学年试点班Kahoot随堂线下评测情况见表3。

在表3中“按时完成率”是根据学生每次提交答题题目数量来统计的,正常情况下,参加翻转课堂的学生都会进行随堂线下评测,但由于受到网络稳定性等非人为因素的影响,试点班学生线下随堂评测的实际平均完成率是96.44%。从表3“平均正确率”指标可以看出,试点班学生越来越适应智能手机融入翻转课堂随堂线下评测方式,并重视课前学习任务单的学习。在收集的学生学习状况调查报告中,Kahoot成为高频词,受到了试点班学生的一致欢迎,普遍认为Kahoot让学习者感受到你追我赶的积极学习气氛,觉得学习不再是枯燥的。


6 结 语

尽管智能手机在高校校园的使用非常普及,但是,智能手机融入“翻转课堂”新方法仍然处于探索阶段,在实践过程中,必然会面临许多严峻的新问题。①学校教学管理部门是否允许学生携带智能手机进入课室,尤其是学生能否在课堂上使用智能手机。②教师如何引导学生在课堂上用好智能手机,活跃课堂气氛,提高学习动力和兴趣。③分析校园网络、移动数据等网络接入方式的稳定性对随堂线下评测结果的影响,以及处理方案。④如何利用随堂线下评测成绩分析报告提高课程的教学质量、教师的教学水平等。

值得庆幸的是,广州大学数据库技术及应用课程的教学改革得到了学校教务处的鼎力支持,组织校内外专家传授“MOOCs + SPOC + 翻转课堂”混合式教学改革经验,推动教师积极参加各类培训和教学研究活动。经过课程教学团队成员的共同探索和实践,取得了一定的成绩,得到了学校有关部门和试点班学生的认可。

新工科背景下,智能手机融入“翻转课堂”新方法的道路还需要继续摸索前行,同时,这种新方法将带给校园文化崭新的思维和路径。


基金项目:

广州市高校第九批教育教学改革项目(2017F39);广州大学2017年度校级教育教学研究立项项目(JY201702)。

作者简介:

刘敏华,女,副教授,研究方向为管理信息系统、数据库技术、高校计算机基础课程教育教学研究, 13826148660@163.com。


参考文献:

[1] 吴爱华, 侯勇峰, 杨秋波, 等. 加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济[J]. 高等工程教育研究, 2017(1): 1-9.

[2] 顾佩华. 新工科与新范式: 概念、框架和实施路径[J]. 高等工程教育研究, 2017(6).

[3] 教育部. 教育部办公厅关于推荐新工科研究与实践项目的通知[Z]. 教高厅函(2017)33号, 2017.

[4] Karen W, James H K. Attention during lectures: Beyond ten minutes [J]. Teaching of Psychology, 2007, 34(2): 85-89.

[5] Donelson R. Forsyth: The professor's guide to teaching : Psychological principles and practices[EB/OL]. [2018-05-16]. Hardcover, 2003 .http://www.people.vcu.edu/~jforsyth/tp/prof.htm.

[6] 王竹立, 李小玉, 林津. 智能手机与“互联网+”课堂——信息技术与教学整合的新思维、新路径[J]. 远程教育杂志, 2015(4): 14-21.

[7] 可见光无线通信[EB/OL]. [2018-07-12]. 百度百科. https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%AF%E8%A7%81%E5%85%89%E6%97%A0%E7%BA%BF%E9%80%9A%E4%BF%A1/16268518?fr=aladdin&fromid=2426491&fromtitle=Li-fi.


(完)


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