防疫背景下高校在线教学模式及效果评价研究

唐佳林 黄振永 马春龙 司炜 潘颖

摘要：在疫情防控常态化的背景下，在线教学模式已成为常规线下教学模式的重要补充。文章以《程序设计基础及应用》课程的四年网课数据为依托，研究了面向教师、学生的全教学过程数据融合型综合评价模型，该模型涵盖：教师、学生课前、课中、课后阶段评价模型与系统，教师、学生贡献评价模型，教师发展、学生成长评价模型。课题研究与实践探索表明：系统化且高效的在线教学模式是确保和提升在线教学质量的必需品；客观的、全面的、自动化的数据驱动型教学质量评测模型与系统是按PDCA循环和IEET认证要求做好在线教学质量持续改善的必要环节。

关键词：新冠疫情防控  在线教学模式  教学评价  MOOC

中图分类号：G642   文献标识码：A

Abstract：In the context of the regular epidemic prevention and control， the online teaching mode has become an important supplement to the conventional offline teaching mode. Based on four-year network class data of the course Programming Foundation and Application， this paper studies the comprehensive evaluation model based on data fusion for the whole teaching process of teachers and students， which covers the evaluation model and system for teachers and students before， during and after class ， the evaluation model for teachers and students contribution， and the evaluation model for teacher development and student growth. The project research and practice exploration show that the systematic and efficient online teaching mode is a necessity to ensure and improve the  online teaching quality， and the objective， comprehensive and automated data-driven teaching quality evaluation model and system is necessary to continuously improve the online teaching quality according to the  PDCA cycle and IEET certification requirements.

Key Words： COVID-19 prevention and control; Online teaching mode; Teaching evaluation; MOOC

2020年初突发的新冠疫情使在线教学成为完成教学任务的必然选择，也促使众多高校开启在线教学新模式[1]。在线教学的质量如何保障和提升是广东教育工作者持续关切的问题。吴静[2]等人基于OBE理念以“Java程序设计”课程教学为案例，构建“四位一体”的教学体系，进行新的教学改革探索，对优化教学内容、更新教学方法、合理设置评价体系3个方面进行了分析和实践。康飞[3]等人在疫情背景下开展了信息化教学模式探索，通过分析SPOC、雨课堂、钉钉直播等线上教学平台特征，从教学资源准备、教学活动设计、评价体系建立等方面，构建了“SPOC+雨课堂+钉钉”一体化在线智慧教学模式，为工科专业课开展在线教学提供借鉴。谌志霞[4]等人认为：新冠疫情促進了在线教育大规模地开展，呈现出了常态化的应用趋势；对在线教育而言，做到线上线下同质等效甚至创新超越，有着极其重要的意义。

1 研究背景与价值

1.1 研究背景

当前全球新冠疫情形势仍然严峻，给教育带来了重大影响，2020年上半年全国大中小学校被迫开展线上教学，2020年下半年虽陆续恢复了线下教学，但仍然有很大比例的课程采用的是“纯线上教学模式”或者是“线上线下混合型教学模式”。基于慕课的教学模式已成为常态化的教学模式。2020年教育部印发《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》指出[5]：各高校要充分利用在线课程资源，积极开展线上与线下的教学活动，保障在线学习与线下课堂的质量，加强综合管理实效，积极依托开放课程、在线教育，鼓励多样化在线教学方案的创新。

到目前为止，我国已经产生十余个著名的慕课平台，建设了超过5000门慕课课程，这些慕课课程的建设质量优劣兼有，利用这些慕课课程实施教学的质量也是参差不齐，如何评价慕课平台及其课程质量、如何评价基于网络学习空间的教与学质量，是当前教育教学综合改革研究的热点。

1.2 研究价值

教学过程产生的大量数据是在线网课教学质量评价体系的基础。一门课在整个教学过程（课前、课中、课后）中产生了大量的数据，可以凭借这些数据来客观地、多维度、多时段地考评教师的教学质量和学生的学习效果。课题将重点研究以全过程大数据为支撑的、以机器学习算法为依托的、基于网络教学空间的教与学质量评价模型与系统的设计，尤其是侧重对教师/学生贡献评价模型与系统、教师发展/学生成长评价模型与系统的研究，从而开拓面向基于网络教学空间的教与学质量评价的新模式、新学术研究热点。有助于高校建设“金课”和“一流课程”。

2 研究方法

（1）选用国际TRIZ理论，利用该理论中的技术系统进化论、40个发明原理、技术矛盾矩阵表、物理矛盾及其分离原理、物—场分析模型、76个标准解、ARIZ算法等来为创建评价模型与系统。

（2）以问卷星的360度评估系统为载体，创建自顶向下、分門别类的评价模型与系统，并自动化分析教学过程中的大数据。

（3）以机器学习算法作为处理全教学过程中产生大数据的方法。

（4）以PDCA循环和OBE成果导向教育理念、以《程序设计基础及应用》四年的混合式教学数据和疫情期间百余门线上课程的海量数据来设计和检验教学评价模型和系统。

3 模型与系统的建构

疫情防控期间，在线教学模式成为高校主要教学模式[6]。在“互联网+教育”发展的背景下，在线教学在教师、学生、空间、时间、教室5个要素上与传统教学有较大区别，扩展了教学边界。文章以OBE理论、IEET认证为支撑，结合教学过程的课前、课中、课后3个环节和建课、授课、评课、善课4个要素，构建了在线教学模型与系统。

3.1 总体框架

教师和学生是教学体系的重要组成要素[7]。因为两套教学质量评价系统的数据相互关联、互为因果，所以面向教师的质量评价系统与面向学生的质量评价系统是一个有机体。

在线网课教学质量评价模型与系统由“面向教师的综合评价模型与系统”和“面向学生的综合评价模型与系统”组成。评价模型与系统拆分为教师课前阶段教学质量评价模型与系统、教师课中阶段教学质量评价模型与系统、教师课后阶段教学质量评价模型与系统、学生课前阶段教学质量评价模型与系统、学生课中阶段教学质量评价模型与系统、学生课后阶段教学质量评价模型与系统这6个。本模型在建构时以《程序设计基础及应用》课程为依托，选用智慧树平台中的《C君带你玩编程》（昆明理工大学，方娇莉教授）为线上教学课程。

3.2 教学单元的框架

在线课程的教学质量综合评价系统由3个教学过程产生的数据库组成，分别是课前数据库、课中数据库、课后数据库。在课前阶段里，教师先设计好课程的教学计划并根据教学计划设计好本教学单元的预习任务，在课前通过课程群或网课平台等多个渠道布置本单元的预习任务，学生在收到预习任务后先确认收到任务通知（必要时给予第二次发布或提醒），学生根据任务通知中的任务清单进行预习（即做预习任务），教师从问卷星或网课的后台查看预习情况。课中阶段，教师根据预习反馈情况设计好课堂进度，调整好本单元的教学课件等教学资源，根据学生反馈的教学难点有权重地讲授新的知识点，每讲完1～3个知识点后，随即用雨课堂进行即时测评，产生课堂数据并进行即时统计。课后阶段，教师根据雨课堂产生的数据设计好课后巩固作业，通过网课或课程群布置作业，学生通过做课后作业来检验本单元的学习成效，教师通过问卷星或网课后台查看作业数据，针对错误率高的知识点，在讲授下一节知识点时，采用“温故知新”的方式增设雨课堂测试题来巩固和检验知识点。

3.3 教学数据来源

在教学质量评价系统设计和学习阶段，教学数据来源主要是《程序设计基础及应用》这门课，包括教师和学生在课前、课中和课后的教学活动中产生的一切网络数据，如教案数据、预习任务数据、课件数据、教学互动数据、课堂测试数据、课后作业数据、课后反思数据、课程交流数据和测验考试数据等。

检验教学质量评价系统的样本数据来自学院现有的优质课程数据，学院“学堂在线”等网络平台开设的网课数据和疫情期间开设的百余门线上课程教学数据等。

4 《程序设计基础及应用》关联慕课的评测指标

《程序设计基础及应用》是课题组研究并构建防疫背景下高校在线教学模式及效果评价模型与系统的依托课程，该课程选用智慧树平台中国家级精品课程《C君带你玩编程》。2019年有64所学校11 000多人选课；2020年有60所学校18 000多人选课；2021年有45所学校11 000多人选课。课题组采用相对的数量，即用笔者所在学校数据与所有选修同一门课程的各高校各师生数据进行比较。

4.1 近3年该校和总体在线网课的合格率、优秀率、平均分比较

如表1所示，它是近3年在线网课《C君带你玩编程》的合格率、优秀率和平均成绩统计表。从表1中可以看出：（1）近3年该校的几乎所有数据都超过了总体情况的数据，这说明该校的教学质量就总体情况而言属于较好的。（2）2018—2019学年度第二学期的合格率、优秀率和平均分都是比较高的，这是因为这时候还没有发生新冠疫情，上课形式以面授课为主并以网课为辅，师生能经常面对面。（3）2019—2020学年度第二学期的合格率、优秀率和平均分都大幅度下降，这是因为这时候由于突发疫情，教学被迫改为在线网课的形式。（4）2020—2021学年度第二学期，由于师生已经习惯了在线网课的形式，平台的技术问题和性能也得到了改善，从总体情况上看，合格率、优秀率和平均分都有所回升。

4.2 近3年该校和总体的在线网课的课程满意度和认同率比较

2019年该校有效问卷数为613份，总体有效问卷数为8840份；2020年该校有效问卷数为431份，总体有效问卷数为13 190份；2021年该校有效问卷数为365份，总体有效问卷数为10 009份。

由表2可知：（1）该校和总体的情况数据曲线都呈“V”字形变化，这是中间学期深受新冠疫情影响造成的，待师生适应在线教学模式后，数据都有所回升。（2）虽然2018—2019学年度第二学期该校情况比总体情况的数据较高，但在疫情期间的两个学期内该校情况比总体情况的数据较差，这需要该校的教学团队警醒。

由加权法计算得到的数据可知：2018—2019学年度第二学期的该校的教学质量比总体的较好，但接下来的两个学期相对而言较差。用相同的算法计算出来的数据具有可比性，能够公允地评测某校、某班、某师生的教学情况。

4.3 近3年每章视频平均观看时长比例比较

智慧树平台定义“视频平均观看时长比例=视频平均观看时长÷视频本身时长×100%”。由表3可知：（1）每章的视频平均观看时长比例都超過了100%，这说明学生不止一次观看过每个视频，重复性学习是网课的重要价值体现；（2）2018—2019学年度第二学期的数据曲线呈“V”字形，这说明在开课初期学生的学习热情高，但发现前四章的学习内容比较简单，因此随着教学进程推进呈下降趋势，在临近期末阶段学习热情再度高涨；（3）2019—2020学年度第二学期的数据显示，前九章的学习数据的波动性较小，临近期末时二级辅导类视频的观看时长大幅度增加；（4）2020—2021学年度第二学期的数据显示，无论是理论类还是二级辅导类的视频观看时长都比往年学期的数据高，这说明学生已交普遍认识到网课是提升教学成效的重要补充。

5 结语

在高校“金课”和“一流课程”建设的背景下，新冠疫情期间的在线教与学经验，为混合式教学发展带来了新的契机，如何使混合式教学从“双线并存”走向“双线混融”成为研究的重点。课题组以问卷星的360°评估系统作为评价模型与系统的设计载体，以文献分析、走访调研、参会学习等多种研究方法，把研究成果结晶为若干个可操作性强的评价系统，以成果导向教育为设计理念，根据系统工程理论和顶层设计理论，化整为零，精益求精，从构建基于机器学习算法的教学评价系统出发，通过采用数据相关性分析、关联规则、PDCA循环等方法和理念优化了教学评价指标和系统。将机器学习算法引入教学评价过程中，构建教学评价模型，实现教学评价过程的自动化。针对众多高校在大规模疫情期间进行在线教学所面临的诸多问题，通过分析问题产生的本质，坚持“以学生为中心”的教学理念，坚持“全过程考核，用数据说话”的教学策略，坚持OBE成果导向理念和遵从IEET认证的规则，有助于确保和提升在线课程的教学质量。

参考文献

[1] 何红弟，王梓烨，吴翠林.疫情期间线上学习效果评价分析[J].中国教育信息化，2022，28（4）：87-92.

[2] 吴静，章瑾，王邯，等.基于OBE理念的课程教学改革探索：以“Java程序设计”课程为例[J].教育教学论坛，2022（16）：72-77.

[3] 康飞，许青，李俊杰，等.混合式专业课在线教学模式探索与实践[J].高等建筑教育，2022，31（2）：160-166.

[4] 谌志霞，张文昊，张燕玲，等.高校在线教学开展现状与影响因素分析[J].中国信息技术教育，2022（7）：109-112.

[5] 宋敏.在线教育的进行时与未来时[J].文化创新比较研究，2022，6（7）：62-65.

[6] 王琪，吴明群，章天金.高校本科在线教学的组织重构：以湖北大学的探索与实践为例[J].高教论坛，2022（3）：37-41.

[7] 彭焕卜，谢志昆，奚艳妮，等.后疫情时代高校混合式教学模式设计与实践研究[J].中国信息技术教育，2022（5）：108-112.

作者简介：唐佳林（1982—），女，博士研究生，副高级，研究方向为档案管理。

基金项目：广东省高等教育学会“十四五”规划2021年高等教育研究课题（项目编号：21GYB110）；2021年度广东省教育科学规划课题（项目编号：2021GXJK368）；2021年珠海市哲学社会科学规划课题（项目编号：2021GJ189）；2021年北京理工大学珠海学院“线上线下混合式一流课程”项目（项目编号：YLJC2021005）。

作者简介：唐佳林（1982--），男，博士，副教授，研究方向为计算机视觉、人工智能与大数据。

通信作者：黄振永（1979--）男，硕士，讲师，研究方向为光学工程，E-mail：01045@bitzh.edu.cn。