基于“Moodle+雨课堂”的分级式实践教学模式研究
耿彧 白涛 张静
摘 要：混合式教学优化了传统课堂模式，充分利用网络平台和信息化手段实现网络化与立体化教学。实现更好的教学效果是高等院校教学改革的主要目标之一，针对目前混合式教学中存在的问题，文章基于医学院校开设的《数据分析语言》课程，提出了“Moodle+雨课堂”的混合式教学模式，并采用分级式实践教学策略，解决学生实践能力差异性的问题，最后对混合式教学的学习效果评价提出了几点建议。
关键词：Moodle;雨课堂;混合式教学;分级式实践教学;形成性评价
中图分类号：G710 ? ? ? 文献标志码：A ? ? ? ? ?文章编号：1673-8454（2020）12-0084-04
随着我国卫生信息化建设的不断完善，医院的信息管理系统、实验室信息管理系统和医学影像系统以及基因测序中心等多途径多渠道产生了海量的文本、图形、基因测序等电子化数据，使医学相关的数据与信息呈几何级数增长。通过医学大数据分析可发现与疾病相关的新靶点或新分子标记物，可制定个性化治疗方案，可推动循证医学发展[1]。因此，大数据时代下医学院校学生应具备一定的数据分析能力来辅助临床诊断。在此背景下，《数据分析语言》课程设置应运而生。《数据分析语言》属于计算机类课程，包含基础编程知识、统计检验知识、数据可视化和数据预测等内容，其涵盖内容较为宽泛。医学专业学生在数学和计算机学科的基础较为薄弱，若想在有限的课堂教学中掌握数据分析技能甚为困难。因此，本门课程实行混合式教学为最佳选择，力求在混合式教学中不断提升教师的课程设计和教学引导能力，提高学生的自主学习能力，实现师生间的高效沟通路径，外延课堂提升学生动手实践能力，并通过网络资源实现形成性评价与终结性评价的有机结合。
一、混合式教学及其存在的问题
混合式教学是将传统课堂的集中授课与课外在线自主学习相融合，借助网络平台为支撑，优化了课堂模式，打破了时间与空间的约束，可极大地利用碎片化时间进行学习。近年来，全国各级院校探索将MOOC、SPOC、翻转课堂、虚拟现实、雨课堂及Moodle等多种多样的混合式教学平台及现代化教学手段实践于教学中，突出“以学生为中心”的教学理念，体现出了传统课堂所不可比拟的教学效果。如，学生可自主安排学习时间与规划学习任务，增强了学习主动性;针对问题开展课堂内外的师生互动与讨论，强化了学生主体，使师生关系平等化;充分发挥大数据和网络资源多元化优势，实现教学效果评价，等等。
但在具体的教学实施中，教学效果不甚理想，主要原因有：①教学设计中，普遍安排线上与线下学时占比定为1：2，线上学习主要依托于网络平台环境，无法有效约束学生懒散的学习态度，反而浪费了线下的学习时间，影响了线上课堂总结与答疑解惑的效果，使得学习效率与学习效果不升反降;②学生的个人能力和基础有差异，其好坏与学生自主学习能力成正比，导致独立完成线上学习任务的效果也参差不齐;③过度强调学生主体作用，缺失教师总体指导和把握的教学过程教学效果普遍很差;④线上学习往往流于形式，有部分学生通过“挂网”的方式达到在线学时数要求，学习内容以观看教学视频为主，学生在语言组织能力、阅读文献和写作能力、学习兴趣培养、独立分析与探索问题能力、实践与创新能力等方面没有明显提升。⑤仍以传统课堂为主，网络平台支持不足[2]。
混合式教学不是简单的技术与教学的混合[3]，主要包含四个层面的内容[4]：一是学习理论的混合，针对学生特点与专业和学习目标的差异性开展以学生为中心的主动探索式学习;二是学习资源的混合，实现隐性知识显性化、显性知识体系化、体系知识数字化、数字知识内在化，从而提高学习成效[5];三是学习环境的混合，线上网络学习与线下课堂学习相结合，实现时空无限制;四是学习方式的混合，将讨论式学习、协作的小组式学习融入传统的个体学习之中。
针对混合式教学中存在的问题，本文以医学院校的《数据分析语言》课程为例，探讨混合式教学中的学习环境、学习方式与学习评价等几个关键问题。通过本门课程学习，使学生真正地树立起“技术成就梦想，数据产生价值”的理念。
二、 基于“Moodle+雨课堂”的混合式教学框架
针对不同专业与不同类别的课程，开展混合式教學的效果存在着一定差异性。目前，大都采用单一平台作为支撑的混合式教学模式，而每种平台各有局限性。本文针对《数据分析语言》课程理论辅助实践，重在实践技能训练中提升数据分析能力的课程特点与目标，提出基于“Moodle+雨课堂”的混合式教学框架，如图1所示。
雨课堂借助网络向学生的移动设备推送学习资源，以微信和演示文稿为桥梁，以线上和线下的形式将课外学习与课堂学习集成为一体[6]。尽管雨课堂具有较好的混合式教学效果，但针对于《数据分析语言》案例实践环节要求较强的特点，仅使用雨课堂进行线上教学具有一定的局限性，所以结合Moodle平台来增强实践环节性能。Moodle平台是一个开源的课程管理系统，近年在网络教学中备受国内外教育工作者的关注。上海师范大学黎加厚教授将Moodle视为教师手中的“阿拉丁神灯”[7]。
在具体的应用中，Moodle和雨课堂发挥各自的平台优势，实现数据库资源互通与知识体系共享：①雨课堂充分利用移动学习的方便快捷特性，按教学环节分为课前预习内容推送、课中实时答题与弹幕互动、课后分析与提示三部分设计。其中，侧重于发挥课堂教学中的功能，通过签到了解学生出席情况;通过弹幕互动了解学生积极思考问题的情况;通过实时答题知晓学生对阶段性或关键性问题掌握情况。②Moodle平台按网络教学设计、网络施教环节和网络教学活动三大板块进行建设。其中，侧重于发挥案例实践教学的功能，将案例分解为难中易三类，标明难易程度，学生可根据自身的知识水平和掌握情况进行选择。将学生划分为小组，小组成员针对完整的案例协作完成学习任务，在研讨中开拓思维，互进共勉。③两种平台实现数据库资源共享，将两种平台学习情况、评价情况、讨论情况进行综合整理与分析，并可通过雨课堂的推送功能发送到学生的移动终端。④关于课程视频、课件PPT、作业习题等内容保持两种平台的一致性，通过手机与电脑均可观看。
本门课程实现Moodle和雨课程集成平台建设的优势在于：①在教师精心设置的课程设计的引导下，突出以学生为中心，可分级培养学生实践操作能力，开展个性化教学实践;②整合资源，运用视频、图片、文字等多种形式解读理论知识及展现案例实现中的每个细节;③师生间进行交互性学习活动可有效地激发学习积极性;④教师可全程监控学生学习效果，能更好地关注边缘化学生，调动其学习兴趣，使其回归课堂。混合式教学平台的建设与应用为学习搭建了不同的学习环境和学习方式，具体方便知识重现、反思自究、交流探讨和监控学习行为等优点。但还需配合精心的课程设计，将教学过程在教学平台上完美地呈现出来才能获得更好的教学效果。
三、基于案例的分级式实践教学
1.分级式实践教学思想
分级式教学能够使学生正确认识自身的知识水平与学习能力，利于学生根据自身优势与不足合理规划学习目标和任务[8]，并提高教师的教学积极性。通过课堂讲解与课外的线上学习，学生基本能够掌握数据分析方法与算法思想等理论知识。但是，实践教学环节会由于学生对计算机应用能力和编程能力的不同而具有显著差异。通过对计算机实验课程中学生实验操作完成情况进行分析，发现15%的学生能够快速准确地完成，60%的学生可在规定时间内独立完成，15%的学生需要在其他人协助下完成，10%的学生无法完成规定任务。
因此，本文针对于教学实践环节提出分级式策略，线上Moodle平台建设为分级式实践教学提供了实施环境，使个性化教学成为了可能：①制定分级标准，开课前对学生进行“计算机应用能力+编程思维能力+统计分析能力”的综合测试，依据成绩进行分级。②采用A、B和C三级分类。A级执行目标是提高目标，着重培养数据分析和预测的综合能力以及创新思维和创新能力;B级执行目标是拓展目标，加强计算机语言运用能力培养，使学生具备编程实践能力;C级执行目标是基础目标，培养学生基本的数据可视化、统计检验和运用R语言包实现数据分析的能力。③教师根据分类目标对案例按难、中、易三种难易程度进行设计，充分体现分级层次，使学生在达到本级基本要求后，可挑战上一层次的目标，最大限度地发挥学习潜能，使每个学生都能获得成长空间。
分级教学的开展，有利于教师对同一层次的学生组织教学活动，根据执行目标更合理地设置案例项目，可使学生获得与自己能力相匹配的教学并取得显著的学习成绩，增强自信心。
2.《数据分析语言》课程的分级式实践教学设计
为了唤起学生的求知欲与探索欲，让其真实体验本门课程与未来职业的高相关度和重要价值，实践教学中的案例设置，应该遵循几个原则：一是与医学专业相关的案例为研究背景;二是以医学数据为研究对象;三是案例能够贯穿于整个教学过程，便于理清知识体系;四是多案例设置进行实践拓展，實现知识泛化。
（1）提出案例研究背景
对基础目标、发展目标和提高目标，提出同一案例研究背景，如以“威胁妇女健康的乳腺癌”研究为例：①通过雨课堂平台推送课程前导内容，要求学生线上查阅关于乳腺癌的相关资料，如何确诊乳腺癌、乳腺癌的知名病例等。②在课堂教学中，学生根据查阅内容进行讨论，总结提出研究意义，即乳腺癌早期筛查是通过检查乳腺组织异常肿块的抽吸活检，由临床医生通过显微镜检查细胞来确定肿块的类别，即恶性或良性。如果运用数据分析方法自动识别癌细胞，可提高检测过程的效率，排除主观人为因素干扰，提高检测准确性。③在课堂教学中引入乳腺癌相关的人文资料，开展课程思政。如死于乳腺癌的上海复旦青年教师于娟及实施双乳切除术的好莱坞女星安吉丽娜·朱莉，树立疾病预防观念，提出爱护生命、生活自律、避免过度医疗等理念。
（2）提出分级案例实现要求
与分级的执行目标相对应，课程实践分别设计基础级实验、拓展级实验和提高级实验。基础级实验内容以数据分析的基础知识为主线，将乳腺癌案例贯穿于课程的每个内容之中，按照整体知识章节分为R语言基础知识、数据描述性分析、数据可视化、假设检验和数据预测方法五大模块。根据教学内容采用如表1所示的分级要求。由于本门课程的总课时量为32学时，因此线下课堂教学侧重于理论知识讲解和关键问题演示与总结，线上完成实验内容并进行实验结果的网上提交。
拓展级实验主要是数据分析方法运用的综合考查，使学生在数据面前具有数据解读、分析和预测能力。按照数据分析流程将实践内容分解为数据获取与清洗、数据标准化、选取模型、模型结果评价、模型算法优化五个步骤。
提高级实验主要以基础级实验中的基础理论为支撑，以拓展级实验中的数据分析流程为指导，解决临床医学数据中的具体问题。重在培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。例如，获取心脑血管疾病的临床诊断数据，包括患者的个人信息（性别、吸烟史、家族史）、血细胞分析指标、凝血指标、生化全项指标、心肌组合指标等多种信息。学生进行分组，自行查阅文献、分析数据特征、选择模型算法实现数据分析及显著性检验。最终形成实验报告提交。
四、混合式教学的形成性评价体系建设
教学评价分为形成性评价和终结性评价两种，终结性评价主要通过期末考试成绩决定教学效果。然而，教学是一个连续的学习过程，要考虑学生参与学习活动的广度、厚度、深度和有效度[5]。不但要了解学生对知识与技能的掌握程度，还要注重学生的学习过程与方法以及情感态度价值观。
需要建立多维评价体系结构：①课堂表现评价。通过雨课堂与Moodle平台提供的学生参与学习活动和任务的表现，依据评定标准进行量化评分。包括通过雨课堂平台的弹幕互动进行学生思考活动度的测评，Moodle平台的视频观看时长及观看内容多少进行学习行为的测评。②学习效度评价。主要包括雨课堂中实时问题测验的测评、Moodle平台上习题与测试的测评。③项目/案例实验结果展示评价。以小组形式，采用项目讲解的形式展示实验成果，不仅锻炼了归纳总结能力和语言表达能力，同时开拓了学习思路。通过学生互评和教师评价，全员参与，使其评价更为公正。④项目/案例实验报告成果化评价。项目/案例实验属于设计型综合实验，要求学生按照专业科研报告形式对实验进行分析，内容包括问题提出背景、模型选择策略、实验结果与讨论等几个方面。通过类似专业科研报告的撰写，加强学生查阅文献和阅读外文资料的能力，并能了解专业前沿动态。
混合式教学的开展，促进了教学方式、学习环境、评价体系等多方面的改革。突出了以学生为中心，强化了教师在教学中的引导作用。本文以医学院校的《数据分析语言》为例，在课堂学时受限的情况下，充分利用线上Moodle平台延展学时，使实践教学环节得到完善和提高;使用雨课堂提升课堂的教学效率;采用分级实践教学策略解决学生实践能力差异性状况，使不同能力的学生都能得到很好的锻炼，并极大地挖掘其分析能力。通过本门课程的学习，争取培养出能够处理、分析、管理海量医学数据的专业人才，并为临床诊断及健康管理决策提供积极的帮助。
参考文献：
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[7]吴静亚.构建基于Moodle的引领式在线学习的实践研究[EB/OL]. http：//www.360doc.com/content/10/0301/14/111404_17199955.shtml.
[8]李华，孙书洪，亓树艳，等.分级延伸教学模式在生化教学实验改革中的尝试[J].实验室研究与探索2019，38（7）：185-187+207.
（编辑：鲁利瑞）
