運用教學大數(shù)據(jù)分析技術提高課堂教學質(zhì)量

鄭慶華

摘要：闡述了課堂教學質(zhì)量的內(nèi)涵及提高課堂教學質(zhì)量的重要性，建立了涵蓋學生評教、督導評教、管理人員巡教、學生考勤、課堂實況、學習績效等綜合反映教學質(zhì)量數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)挖掘，找出影響教學質(zhì)量的因素，并進行關聯(lián)分析。對激勵教學質(zhì)量的政策設計，到改進具體課堂質(zhì)量的每一個細節(jié)，例如到課率、抬頭率、知識點、提問和回答情況等，均可以精準到每一位老師的每一堂課。這對于精準督導、精細化改進課堂教學質(zhì)量起到了重要的技術支撐作用。

關鍵詞：高等學校；課堂教學；大數(shù)據(jù)；質(zhì)量；因素；技術手段

一、課堂教學質(zhì)量的內(nèi)涵及提高課堂教學質(zhì)量的重要性

人們對質(zhì)量有不同的理解，一是物理學意義上的質(zhì)量，即是量度物體慣性大小的物理量、產(chǎn)品的優(yōu)劣程度等；二是社會學意義上的質(zhì)量，即客觀價值或主體感受的質(zhì)量，如管理質(zhì)量、學習質(zhì)量等。在實際的課堂教學中，教學活動是作為一個整體存在著的，因此，就其內(nèi)涵而言，課堂教學質(zhì)量是以課堂教學過程質(zhì)量為主的教學過程質(zhì)量和教學結果質(zhì)量有機統(tǒng)一體。這是因為，教學質(zhì)量的高低是圍繞教學過程展開的，教學過程是生成教學質(zhì)量的主要內(nèi)容，教學結果是教學過程的自然結果，因此，基于對課堂教學質(zhì)量的整體認識，相對于課堂教學結果質(zhì)量而言，課堂教學過程質(zhì)量居于核心地位。

課堂不但是傳授知識的殿堂，而且是價值塑造、能力培養(yǎng)、品行養(yǎng)成的主戰(zhàn)場。學生在校期間所獲得的知識、能力、專業(yè)素養(yǎng)甚至人生觀、價值觀的形成，正是由一門一門的課程、一節(jié)一節(jié)的授課積累而成的。大學之間水平的差距，最根本的不是大樓和實驗室，而是教師的教育教學活動，課堂教學質(zhì)量的好壞直接關系到每一個學生未來的發(fā)展，關系著立德樹人的重大職責。

當前，我國正處于高等教育大眾化快速發(fā)展的歷史階段，就提高高等教育質(zhì)量而言，抓教學質(zhì)量，特別是課堂教學質(zhì)量，極為緊迫，非常關鍵，是提高高等教育質(zhì)量工作的重中之重。

二、歐美國家提高大學課堂教學質(zhì)量的舉措

英國教育管理部門和高校為保證人才培養(yǎng)質(zhì)量，歷來重視教學管理，在國家層面和學校層面上形成了對教學質(zhì)量進行管理的制度和傳統(tǒng)，在世界上享有良好聲譽。英國高校的本科課堂教學基本上采用的是一種導師制下的精英教學模式。在這一過程中，學生可以選擇導師，課堂是一種見面制度的安排，師生共同制訂研究性學習計劃，課堂的核心是學生匯報，教師的作用是“診斷”與引導，教師的提問甚于答案，課堂結束時學生不是帶著知識而是帶著一系列有待研究的問題離開。

美國大學的課堂教學強調(diào)以學生學習與發(fā)展為中心，強調(diào)學生全程參與教學，提倡小組活動式教學等方式，課堂教學形式豐富多樣，教師不再是知識的提供者，而是學術活動的組織者、學習與研究活動的指導者以及學術水平的鑒定者。

就整體而言，歐美大學的課堂教學強調(diào)學生獨立思考、自由探索精神的培養(yǎng)，強調(diào)學生對知識的重構而非直接獲取，強調(diào)以學生學習與發(fā)展為中心，強調(diào)教師通過引導調(diào)動和激發(fā)學生的學習積極性等，這些都是十分有益的經(jīng)驗，符合教學認知的規(guī)律。加州大學洛杉磯分校（UCLA）副校長Cindy Fan教授在參加我國某高校的審核評估時曾指出，大學課堂教學可以分為“五重境界”，即“沉默”（silence），“回答”（answer），“互動交流”（dialogue），“提問質(zhì)疑”（critical）和“辯論”（debate）。中國大學的課堂往往是“單聲道”的，由老師講，學生聽，多數(shù)屬于“沉默”的境界，少部分處于“回答”的境界，“互動交流”很少，“提問質(zhì)疑”和“辯論”則更為稀缺。她認為中國一流大學與世界一流大學在教學質(zhì)量上的差距，很可能就是這種“單聲道”的課堂教學模式導致的，這是我國大學課堂教學的最大短板。此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術全面滲透至教育教學，世界一流高校都在積極倡導并探索MOOC/SPOC方式開展翻轉式、啟發(fā)式、探究式課堂教學，不僅極大地豐富和拓展了課堂教學的內(nèi)涵，而且也提出了混合式教學等新的課堂教學模式，值得我們學習和實踐。

三、我國大學提升課堂教學質(zhì)量所面臨的內(nèi)外部因素

要提高課堂教學質(zhì)量，不調(diào)動一線教師的積極性和創(chuàng)造性，是很難取得實效的，因為教師是課堂教學過程的組織者、實施者，直接影響課堂教學質(zhì)量。由于教學工作是一項復雜的智力活動，教師的教學質(zhì)量受多種因素的影響：（1）教師的職業(yè)素養(yǎng)、師德水平、育人觀念。有研究表明，教師自身素質(zhì)對其教學質(zhì)量的影響最大。在教師自身素質(zhì)中，教學設計這一子因素影響最大；其次是教師風范，主要表現(xiàn)在教師的教學熱情、敬業(yè)精神、教書育人等方面。（2）教師的教學態(tài)度、能力、經(jīng)驗和水平。研究發(fā)現(xiàn)，教師的教學態(tài)度、責任心、教學內(nèi)容、教學方法及教學能力等對教師的課堂教學效果具有重要影響。（3）教學方法和手段。教師傳道、授業(yè)、解惑，依賴于合適的教學方法與手段，單純的“滿堂灌”已經(jīng)不適應當今的課堂教學，必須綜合運用多種方法、方式。（4）創(chuàng)新理念和能力。教師是否具有創(chuàng)新理念和創(chuàng)新能力不僅影響其自身發(fā)展，而且也直接影響著其教育教學的水平和質(zhì)量。教育教學活動本身就是一個創(chuàng)新的過程，作為教師首先應更新自己的教學觀念，教師的創(chuàng)新理念是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的首要條件。

提高課堂教學質(zhì)量，沒有學生的積極參與，是不可能實現(xiàn)的。從學生自身的角度看，影響課堂學習質(zhì)量的因素主要包括：（1）學習態(tài)度和能力。有研究發(fā)現(xiàn)，學生的學習態(tài)度、學習主動性和學習能力對課堂教與學的質(zhì)量起著非常重要的作用。（2）學習動機、目標、興趣及價值取向。學習動機是學習活動的根本動力，它極大地影響和制約著學生的學習效果和學習的積極性。而明確的學校目標和學習興趣是激發(fā)學習動機的重要因素。（3）考核及評價體系。單純以學生學業(yè)成績?yōu)橹鬟M行的考核方式對學生的學習與發(fā)展是非常不利的，要改革考核和評價體系，著力引導學生關注過程，發(fā)展個性，促進綜合素質(zhì)發(fā)展和提高創(chuàng)新能力。

影響大學提高課堂教學質(zhì)量的外部因素也有很多，主要包括：（1）社會環(huán)境和校園文化。校園文化作為社會文化的一個組成部分，與其所處的社會環(huán)境有著密切關系?，F(xiàn)階段我國大學受社會大環(huán)境中功利主義的影響比較大，缺乏文化品質(zhì)、精神氣質(zhì)、理想特質(zhì)，難以專心致志、聚精會神地辦學。大學從“思想引領、文化引領、科技引領”等社會進步的引領者逐步轉變?yōu)椤白冯S者”，從而使大學生在選專業(yè)、選修課程、擇業(yè)和社會交往中，出現(xiàn)了一定程度的功利主義傾向。（2）教學管理制度。沒有一流的教學管理，就沒有一流的教學水平和課堂教學質(zhì)量。加強教學管理，形成以學生為本、以學生的學習和發(fā)展為中心的教學管理，是改進課堂教學、提高課堂教學質(zhì)量的重要保障。（3）教學條件及資源投入。教學資源是為教學有效開展提供的各種可資利用的條件，課堂教學的各項條件和各項資源的合理使用是影響課堂質(zhì)量的重要因素之一。（4）評價體系和獎懲辦法。社會和高等教育管理部門如何評價大學，也是影響大學課堂教學質(zhì)量的非常重要的因素。目前的一些評估與排名，重顯性指標，輕內(nèi)涵品質(zhì)，重科研輕教學，造成教學中心地位的嚴重漂移，課堂教學質(zhì)量和秩序嚴重受損。（5）技術手段的制約。目前很多學校尚未建立起目標導向、過程可監(jiān)督的大規(guī)模課堂教學質(zhì)量監(jiān)控體系，對課堂教學質(zhì)量的評價只能是定性的、宏觀的。急需建立一套來自學生、督導、同行專家、管理人員甚至開放學習者等的評教大數(shù)據(jù)及其質(zhì)量分析系統(tǒng)。

四、建立基于大數(shù)據(jù)的課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與

評價系統(tǒng)，保障和提升課堂教學質(zhì)量

1.建立基于信息技術和大數(shù)據(jù)分析的課堂教學質(zhì)量分析模型

為了充分利用現(xiàn)代信息技術和大數(shù)據(jù)分析手段，有效提升課堂教學質(zhì)量，西安交通大學近年來本著“質(zhì)量驅(qū)動、問題導向、實證研究、成效評價、模式推廣”的思路，在“高等數(shù)學”和“大學物理”等典型大面積基礎課程教學試點的基礎上，實現(xiàn)全校第一課堂的大面積覆蓋?；谡n堂教學數(shù)據(jù)采集、智能教室系統(tǒng)，建構了涵蓋課堂大數(shù)據(jù)、教學模式和方法、教師培訓、學習環(huán)境、育人環(huán)境等要素的綜合評價模型，形成了“分類建模一指標設計一實證課堂一數(shù)據(jù)采集一效果評測一反饋改進”的可推廣的課堂教學質(zhì)量保障模式、案例和實施辦法（見圖1）。

2.利用基于大數(shù)據(jù)的課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與評價系統(tǒng)促進教學質(zhì)量管理

學校通過建設基于大數(shù)據(jù)的課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與評價系統(tǒng)，形成了一套學生課前、課中、課后一體化的“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學體系。通過課程視頻隨堂錄制、監(jiān)控，實時統(tǒng)計學生出勤率，教師到課率，使教師能夠更加關注教學本身，努力提升教學水平；建立了嚴格、多維的學生、督導、同行專家、領導和管理人員甚至開放學習者等評教的大數(shù)據(jù)教學質(zhì)量監(jiān)督評價體系；基于物聯(lián)網(wǎng)技術，可以動態(tài)感知學生狀態(tài)，為學校制訂和完善各類人才培養(yǎng)方案提供了大量信息依據(jù)。系統(tǒng)的基本框架如圖2所示。

基于課堂教學質(zhì)量的評價數(shù)據(jù)源、課堂教學運行狀態(tài)數(shù)據(jù)源，在我?，F(xiàn)有的智能教室控制系統(tǒng)以及學生、督導等綜合評教系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的基礎上，進一步研制出不同類型課堂教學質(zhì)量的綜合評價信息系統(tǒng)。以西安交通大學近3000門課程為實例，建立課堂教學質(zhì)量大數(shù)據(jù)采集與分析平臺及其質(zhì)量常態(tài)監(jiān)控體系，用事實和數(shù)據(jù)說話，支持同一課程的縱向歷史比對，同一課程不同教師之間、同類課程不同教師之間甚至不同類課程之間的橫向關聯(lián)比較，進一步建立課堂質(zhì)量評估結果的反饋機制。在此基礎上，建立優(yōu)秀課堂教學的評價模型，為建設和開發(fā)精彩課堂提供典型案例參考。

基于課堂教學質(zhì)量分析評價結果，實現(xiàn)正面激勵、負面懲戒、精準督導，以提升課堂教學質(zhì)量。

（1）正面激勵。質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)為有效發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀課堂、優(yōu)秀教師，培育教學名師提供了重要依據(jù)；為建立精品課堂、示范課堂，進行表彰獎勵等也提供了量化的基于大數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的依據(jù)；此外，為不同利益相關者多維度評價教學質(zhì)量提供了技術手段，例如教師職稱晉升，年度最喜愛老師的評選。這些功能有效地發(fā)揮了課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與評價的正面激勵的作用。

（2）負面懲戒。同樣依托這一系統(tǒng)，對評教結果為“中”或以下的教師，進行誡勉談話；對第一次評教為“差”者，進行培訓，連續(xù)兩次評教結果為“合格”或以下的教師，暫停其授課資格，培訓達標后再允許其上講臺；兩次評教不合格的教師取消授課資格，從而發(fā)揮課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與評價的懲戒功能。

（3）精準督導。原來的督導，需要到課堂現(xiàn)場聽課，現(xiàn)在既可隨堂聽課，也可實時采集每堂課的到課率，通過網(wǎng)上點播或回放視頻錄像，實現(xiàn)質(zhì)量問題的準確定位和精準督導，幫助教師改進教學。

3.通過基于大數(shù)據(jù)的課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與評價系統(tǒng)促進課堂教學評價變革

基于大數(shù)據(jù)的課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與評價系統(tǒng)，學生可以隨堂在線評教，實時查看評教結果；教師可以通過手機查看評教結果、專家建議及教學班級出勤情況，并通過橫縱比較發(fā)現(xiàn)自己和他人的差距；督導專家可以實時采集電子證據(jù)，實現(xiàn)精準督導，幫助教師改進教學；學校、學院領導和管理部門可以通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計、圖表分析，了解教學的整體情況、各個院系的教學情況和每一位老師的授課情況，科學、客觀評價教學質(zhì)量，分析其變化趨勢，并為表彰先進、鞭策落后、淘汰不合格、客觀公正處理教學事故提供支持。

基于大數(shù)據(jù)的課堂教學質(zhì)量監(jiān)控與評價系統(tǒng)，實現(xiàn)了課堂教學評價的四大轉變：從模糊宏觀的質(zhì)量評價轉變?yōu)榱炕珳实脑u價，從每學期之間互不關聯(lián)的評價轉變?yōu)槌B(tài)持續(xù)的關聯(lián)分析，從部分課堂的抽查式評價轉變?yōu)槿娓采w所有課堂的評教，從事后評價轉變?yōu)閷崟r動態(tài)評價。