個(gè)性化推薦系統(tǒng)在高職計(jì)算機(jī)通識(shí)課教學(xué)中的應(yīng)用探究

吳枰

關(guān)鍵詞：個(gè)性化；推薦系統(tǒng)；高職院校；計(jì)算機(jī)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）36-0157-03

1 引言

計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，并與相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行了高度的融合，使社會(huì)的生產(chǎn)效率得到了極大的提升，這也對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平提出了更高的要求，因此計(jì)算機(jī)通識(shí)課成了關(guān)鍵的必修課之一[1-3]。高職院校傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以教師為中心，以線下課堂為主，講課內(nèi)容固定單一，學(xué)生被動(dòng)接受。高職學(xué)生普遍缺乏學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的能力，學(xué)生之間的學(xué)情差異很大。如何充分利用計(jì)算機(jī)課堂的優(yōu)勢(shì)，充分利用現(xiàn)代信息資源，使教學(xué)過程的效率得到提升，教學(xué)過程的實(shí)施環(huán)節(jié)更加合理，做到針對(duì)不同學(xué)情的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容的推薦成了重要的研究課題。

本文首先闡述了支持這項(xiàng)研究的理論基礎(chǔ)，針對(duì)當(dāng)前存在的主要問題，設(shè)計(jì)了個(gè)性化推薦系統(tǒng)，實(shí)踐結(jié)果表明，本系統(tǒng)有效地解決了不同學(xué)生學(xué)情差異的問題，滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性，實(shí)現(xiàn)了良好的教學(xué)效果。

2 方法

2.1 個(gè)性化推薦算法

現(xiàn)階段基于個(gè)性化的推薦算法在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，也出現(xiàn)了許多與推薦系統(tǒng)相關(guān)的綜述[4-6]。Li提出基于用戶偏好的個(gè)性化推薦機(jī)制，并將個(gè)性化推薦技術(shù)分為基于內(nèi)容、協(xié)同過濾、知識(shí)和情景感知四類[7]，Zhang等人提出了基于深度學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)[8]，Dai詳細(xì)闡述了知識(shí)圖學(xué)習(xí)算法在不同推薦場景中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)[9]。

2.2 混合式教學(xué)

混合式教學(xué)是指采用線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下面授教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式把兩者的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了結(jié)合。不僅發(fā)揮出線上課程內(nèi)容靈活易調(diào)整，資源廣泛，方便學(xué)生個(gè)性化、碎片化學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)，也發(fā)揮出線下課堂中教師可以引導(dǎo)學(xué)習(xí)、有效檢測(cè)學(xué)習(xí)效果和方便師生直接交流討論的優(yōu)點(diǎn)。切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和自主學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而在提升教學(xué)效果的同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)。

2.3 評(píng)量

對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)量是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，當(dāng)前主要有三種評(píng)量手段：一是利用檔案進(jìn)行評(píng)量，檔案評(píng)量需要教師辛苦地記錄學(xué)生學(xué)習(xí)成長過程中的每一個(gè)重要的表現(xiàn)。二是利用試卷進(jìn)行答題評(píng)量，其中如何合理地構(gòu)建測(cè)評(píng)試卷一直是眾多研究人員關(guān)注的重點(diǎn)。三是根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)場實(shí)際操作進(jìn)行評(píng)量，評(píng)量要盡可能仿照學(xué)生真實(shí)生活情境，依據(jù)學(xué)生的實(shí)際操作或者做出的解決問題的方案進(jìn)行評(píng)量。

3 個(gè)性化推薦系統(tǒng)對(duì)于高職計(jì)算機(jī)通識(shí)課教學(xué)中的重要作用

3.1 構(gòu)建以學(xué)生為中心的教育模式

隨著高職院校改革的深入，愈發(fā)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主能動(dòng)性。學(xué)生是課堂教學(xué)的主體，應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)的意識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，從而實(shí)現(xiàn)其能力的培養(yǎng)和價(jià)值的塑造，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。教師的角色此時(shí)發(fā)生了改變，不僅僅承擔(dān)知識(shí)的傳授，更應(yīng)該在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中作為一名激勵(lì)者。教師著重關(guān)注學(xué)生產(chǎn)生的問題，指引學(xué)生一步步地探索和創(chuàng)造，構(gòu)建出以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)策略，從而激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望，從而實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生共同管控課堂。

3.2 優(yōu)化課程內(nèi)容提升教學(xué)質(zhì)量

改變以往從課本獲取課程內(nèi)容的單一模式。借助互聯(lián)網(wǎng)、線上課程等多種技術(shù)手段，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化整合，實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)，從而達(dá)到最佳的教學(xué)效率和效果。這里的混合式教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是多種獲取課程內(nèi)容的模式相融合，而不僅僅是交替地使用，要做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在融合課程內(nèi)容時(shí)應(yīng)注重知識(shí)的層次性，包括預(yù)習(xí)性內(nèi)容、指導(dǎo)性內(nèi)容、拓展性內(nèi)容和檢測(cè)性內(nèi)容，形成相互融通、交叉的學(xué)習(xí)鏈。

3.3 評(píng)量更加系統(tǒng)和客觀

評(píng)量包括對(duì)象、目的、途徑、方法、控制和評(píng)價(jià)六個(gè)要素，每個(gè)要素相互嵌套，缺一不可。目前大部分院校過于關(guān)注其中一個(gè)或者幾個(gè)要素，無法形成體系，造成評(píng)量結(jié)果不準(zhǔn)確。例如：教師制定好了評(píng)量需達(dá)到的目標(biāo)，也制定了一個(gè)相配套的評(píng)量方案，但評(píng)量完成后卻沒有給學(xué)生一個(gè)客觀及時(shí)的反饋。學(xué)生在參與評(píng)量的過程中存在盲目性，只是一味地參與，不知道做的目的，更沒有自我評(píng)價(jià)。

3.4 提高教學(xué)效果

隨著個(gè)性化推薦系統(tǒng)的普及和深入，學(xué)生擁有了依照自己興趣選擇課程內(nèi)容的權(quán)利，促進(jìn)了學(xué)生主體地位的提高。教師從傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榧?lì)者，極大地促進(jìn)了師生之間以及學(xué)生之間的交流和互動(dòng)。線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式的應(yīng)用，豐富了學(xué)生獲取課程內(nèi)容的途徑。教學(xué)過程不再受時(shí)間和空間的限制，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與感更加強(qiáng)烈，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。系統(tǒng)性評(píng)量手段的引入，保證了教學(xué)質(zhì)量，并為后續(xù)課程內(nèi)容的調(diào)整指明了方向，有效提升了教學(xué)效果。

4 高職計(jì)算機(jī)通識(shí)課個(gè)性化推薦系統(tǒng)的構(gòu)建

4.1 系統(tǒng)權(quán)限劃分

初次使用系統(tǒng)需要進(jìn)行注冊(cè)，根據(jù)使用者的真實(shí)信息進(jìn)行填寫。其中一些選項(xiàng)需要根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)行選擇，包括其性別、專業(yè)、班級(jí)、現(xiàn)任職務(wù)等。然后上交填寫好的信息。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)和后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，如果與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中的信息一致，則注冊(cè)成功。這樣有效避免閑雜人員的惡意注冊(cè)，保證系統(tǒng)的使用者都是本校的老師和學(xué)生。注冊(cè)環(huán)節(jié)是學(xué)生和老師都要進(jìn)行操作的。注冊(cè)成功后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)管理員、老師、學(xué)生身份的不同賦予不同的使用權(quán)限。系統(tǒng)管理員擁有系統(tǒng)最高的使用權(quán)限，可以進(jìn)行查詢、選擇、添加、更新和刪除系統(tǒng)中的內(nèi)容，可以禁止教師和學(xué)生使用系統(tǒng)部分權(quán)限，可以對(duì)系統(tǒng)每頁顯示的字符、字體顏色、字體間隔和段落進(jìn)行調(diào)整。教師可以進(jìn)行查詢、選擇、添加、更新系統(tǒng)中的內(nèi)容，承擔(dān)系統(tǒng)中課程內(nèi)容調(diào)整的工作，同時(shí)可以監(jiān)管學(xué)生的課程內(nèi)容選擇情況。學(xué)生只可以進(jìn)行查詢和選擇，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生的選擇并結(jié)合大綱的要求，給學(xué)生推薦適合的個(gè)性化課程內(nèi)容。

4.2 個(gè)性化學(xué)情調(diào)研子系統(tǒng)

個(gè)性化學(xué)情調(diào)研子系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初經(jīng)過了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏?zhǔn)備和構(gòu)思，為了保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，對(duì)高職院校計(jì)算機(jī)通識(shí)課老師和學(xué)生進(jìn)行了隨機(jī)問卷調(diào)查。隨機(jī)選取30名高職計(jì)算機(jī)通識(shí)課教師作為研究對(duì)象，其中男性教師14名，女性教師16名，本科學(xué)歷教師2名，碩士學(xué)位教師28名，具有三年及三年以內(nèi)職業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的6名，具有三年以上職業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的24名。教師的調(diào)查問卷主要圍繞課程知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容設(shè)定、題型劃分、素材創(chuàng)新等方面進(jìn)行。隨機(jī)選取620名高職學(xué)生作為研究對(duì)象，其中男性學(xué)生408名，女性學(xué)生212名，學(xué)生所在的專業(yè)分布在9個(gè)二級(jí)學(xué)院，其中理工類二級(jí)學(xué)院6個(gè)，文史類二級(jí)學(xué)院3個(gè)，學(xué)生的調(diào)查問卷主要圍繞個(gè)性化建議、興趣點(diǎn)劃分、學(xué)習(xí)時(shí)間分布等方面進(jìn)行。本文共發(fā)送問卷650份，收集試卷636份，問卷回收率為97.8%。隨機(jī)抽取23份教師問卷，241份學(xué)生問卷，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行信度和效度檢驗(yàn)，并采用克朗巴哈系數(shù)來檢驗(yàn)問卷內(nèi)部的可靠性。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，無論是計(jì)算機(jī)通識(shí)課教師還是學(xué)生都積極參與到問卷調(diào)查中，問卷可靠性經(jīng)檢驗(yàn)滿足要求。這為個(gè)性化學(xué)情調(diào)研子系統(tǒng)的構(gòu)建提供了根本的保障，使系統(tǒng)能夠在滿足教學(xué)大綱要求的情況下，結(jié)合個(gè)性化推薦算法準(zhǔn)確地捕捉到不同學(xué)生的個(gè)性化需求。

4.3 線上線下課程內(nèi)容混合推薦子系統(tǒng)

現(xiàn)階段的課堂由于上課時(shí)間固定，學(xué)習(xí)內(nèi)容圍繞著老師提供的課件、教材和隨堂練習(xí)題展開，課程內(nèi)容單調(diào)，每位學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容一致，學(xué)生的個(gè)性化需求無法滿足。本文構(gòu)建了線上線下課程內(nèi)容混合推薦子系統(tǒng)。把線上線下課程內(nèi)容進(jìn)行了結(jié)合，其中線上課程內(nèi)容占比67%，線下課程內(nèi)容占比33%。課程資源得以擴(kuò)展，學(xué)生的課后時(shí)間得到了充分利用，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

系統(tǒng)把課程內(nèi)容分成了若干個(gè)教學(xué)主題，在每一個(gè)教學(xué)主題中，我們將案例和習(xí)題按照興趣點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)分，并會(huì)根據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行個(gè)性化推薦。教學(xué)環(huán)節(jié)也進(jìn)行了細(xì)分，分成以學(xué)生為主體的線上部分和以教師主導(dǎo)的線下部分。兩部分沒有先后順序，相互穿插進(jìn)行，系統(tǒng)全程都參與推薦和引導(dǎo)。授課前會(huì)給學(xué)生提前布置好需要預(yù)習(xí)的內(nèi)容，授課過程中會(huì)利用存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的視頻或者圖片等諸多教學(xué)要素進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生接受新的公式或者概念更加順暢。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了在線討論的模塊，學(xué)生可以自由在線上進(jìn)行交流與互動(dòng)，從而加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。為了檢驗(yàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量，系統(tǒng)也提供了在線練習(xí)模塊，習(xí)題根據(jù)難易程度劃分為了高中低三檔，可以有效地檢測(cè)出學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解狀況，并給學(xué)生一個(gè)全面的反饋。同時(shí)做錯(cuò)的習(xí)題會(huì)被歸檔到錯(cuò)題欄中，方便學(xué)生針對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行回顧。最后對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，線上布置相應(yīng)的作業(yè)。系統(tǒng)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，教師可以隨時(shí)查看及翻閱學(xué)生每個(gè)過程的完成情況，方便進(jìn)行教學(xué)反思。

4.4 學(xué)習(xí)效果評(píng)量子系統(tǒng)

學(xué)習(xí)效果評(píng)量子系統(tǒng)包括調(diào)研問卷主觀評(píng)量和大數(shù)據(jù)客觀評(píng)量兩個(gè)模塊，其中調(diào)研問卷主觀評(píng)量模塊涵蓋了自我評(píng)量、師生評(píng)量和家長評(píng)量三部分。一、自我評(píng)量。評(píng)量內(nèi)容涵蓋計(jì)算機(jī)通識(shí)課程的所有重要方面，包括重要章節(jié)的理解情況、上機(jī)實(shí)踐步驟、作業(yè)完成情況等。學(xué)生給自己的表現(xiàn)進(jìn)行打分，雖然會(huì)存在主觀性，但是對(duì)于學(xué)生自己也是一個(gè)自我教育的過程，能使學(xué)生自己意識(shí)到自己的缺點(diǎn)，更能主動(dòng)地去完善自己的不足。二、師生評(píng)量。自己給自己打分是有主觀性和片面性的，部分缺點(diǎn)難以自我發(fā)現(xiàn)。師生客觀評(píng)量是通過老師和其他學(xué)生的觀察，對(duì)待評(píng)測(cè)者進(jìn)行評(píng)量。評(píng)量過程保持匿名，這也保證了評(píng)量的客觀性。三、家長評(píng)量。學(xué)生在學(xué)校的時(shí)間是有限的，更多的時(shí)間是和家長在一起，家長更能了解學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中的很多細(xì)節(jié)，因此家長的評(píng)量也是非常重要的，能夠有效地優(yōu)化評(píng)量的結(jié)果。

目前學(xué)習(xí)效果評(píng)量對(duì)學(xué)生最終考試試卷的結(jié)果過于重視，忽略了學(xué)習(xí)過程效果，因此僅僅依據(jù)學(xué)生最終的試卷分?jǐn)?shù)來評(píng)量是不準(zhǔn)確的。個(gè)人的學(xué)習(xí)效果包括學(xué)習(xí)過程效果和學(xué)習(xí)成績效果兩個(gè)方面，學(xué)習(xí)成績之所以成為評(píng)量的主要依據(jù)是因?yàn)楸阌谠u(píng)量。而學(xué)習(xí)過程效果因?yàn)檫^程復(fù)雜、難以量化并且持續(xù)時(shí)間較長難以追蹤，進(jìn)而無法對(duì)學(xué)習(xí)過程的效果進(jìn)行有效的評(píng)量。但是大數(shù)據(jù)技術(shù)的普及極大地改變了目前的狀況，大數(shù)據(jù)時(shí)代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和信息化終端設(shè)備的應(yīng)用，數(shù)據(jù)會(huì)伴隨著學(xué)生的行為不斷產(chǎn)生。利用信息技術(shù)手段，時(shí)刻記錄著學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活，同時(shí)這些記錄都是在終端后臺(tái)自發(fā)形成的，學(xué)生沒有感知，不會(huì)對(duì)學(xué)生的行為產(chǎn)生任何影響，真正地體現(xiàn)出了學(xué)生真實(shí)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)也更具參考性。本系統(tǒng)充分利用學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通過分析學(xué)生利用數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)瀏覽內(nèi)網(wǎng)及外網(wǎng)的數(shù)據(jù)，來進(jìn)行全過程綜合評(píng)量。

5 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，計(jì)算機(jī)通識(shí)課的重要性在逐步提升。但是現(xiàn)階段的高職計(jì)算機(jī)通識(shí)課依然延續(xù)以教師為主體的傳統(tǒng)授課模式，授課內(nèi)容單一、固定。應(yīng)該讓學(xué)生擁有依照自己興趣選擇課程內(nèi)容的權(quán)利，促進(jìn)學(xué)生主體地位的提高。規(guī)劃課程內(nèi)容時(shí)要充分考慮到不同學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、接受程度和個(gè)性化需求是不同的。綜上所述，個(gè)性化推薦系統(tǒng)在高職計(jì)算機(jī)通識(shí)課教學(xué)中的應(yīng)用改革是未來一個(gè)重要的發(fā)展方向。本文通過設(shè)計(jì)個(gè)性化推薦系統(tǒng)，包含個(gè)性化學(xué)情調(diào)研、線上線下課程內(nèi)容混合推薦、學(xué)習(xí)效果評(píng)量三個(gè)子系統(tǒng)，可有效提高高職學(xué)生計(jì)算機(jī)通識(shí)課程的學(xué)習(xí)效果。