大學數(shù)學線上線下混合教學模式教學效果實證研究

1、大學數(shù)學線上線下混合教學模式教學效果實證研究摘 要:針對采用線上線下混合式教學模式的大學數(shù)學課程，使用多元線性回歸方法對影響教學效果的因素進 行歸納整理，通過問卷調(diào)查獲得相關(guān)數(shù)據(jù),構(gòu)建關(guān)于教學效果的多元線性回歸模型。實證研究結(jié)果表明：線上教 學視頻、線上作業(yè)、線上測驗、線下課堂教學四個因素對大學數(shù)學課程教學效果產(chǎn)生影響,其中線下課堂教學對 教學效果影響最大,其次為線上教學視頻 關(guān)鍵詞:混合教學模式;教學效果；回歸分析An Empirical Study on the Teaching Effect of College MathematicsOnline and Offline Mixed T

2、eaching ModeAbstract: This paper aims at the university mathematics course adopting the blended teaching mode of online a-d。佃-。.Wt +ses the multiplemethod to =+皿皿.由。a-d soil o+t the /.改0,=the teaching effect， and obtains relevant data through the questionnaire survey to build the multiple linear reg

3、ression model about the teaching effect The empirical results show that the four factors of video， online homework， online test and offline classroom teaching have the greatest influence on the teaching effect of college mathematics course，of which offline classroom teaching has the greatest influen

4、ce，followed by online teaching videoKey words: mixed teaching mode; teaching effect; regression analysis1研究背景及現(xiàn)狀隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的深化發(fā)展，基于MOOC&超星學習通、智慧樹等教學平臺的線上教學在高校中 的應(yīng)用越來越廣泛，近幾年來線上線下相結(jié)合的混合式教學模式在高校教學中逐漸成為趨勢。這些大規(guī) 模開放式的在線課程平臺不僅打破了學習時間、地點的束縛，更為學習者提供了豐富多樣的學習資源。學 生在線學習過程中產(chǎn)生了大量的學習行為數(shù)據(jù),余星星通過分析這些學習行為數(shù)據(jù)，探索出蘊含在數(shù) 據(jù)背后

5、的學習規(guī)律，教師可以根據(jù)這些規(guī)律改進教學方案，為不同學習情況的學生提供個性化的管理與教 學，這無論是對教師的教學還是學生的學習都具有重大的意義。蒲東兵等對基于MOOC和SPOC的線 上線下混合教學模式進行了探討，詳細描述了 SPOC課程創(chuàng)建的具體實現(xiàn)環(huán)節(jié)，并給出了線上線下混合教 學模式和翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計思路和實踐過程，通過師生評價和課程目標達成度對比結(jié)果驗證了其有效性和 可行性，并給出了開課前后調(diào)查問卷結(jié)果的分析和反思，為推進教學改革提供了值得借鑒的經(jīng)驗。當前對學習過程中相關(guān)數(shù)據(jù)與教學效果關(guān)系的分析研究，基本都是針對學習者在某一學習行為中所 付出的時間和精力，即數(shù)量與質(zhì)量，這些比較粗糙的數(shù)據(jù)不能

6、準確完整地反映教學的實際情況，也不能準 確定義與分析教學效果。左秀娟囪指出與學習參與度和學習投入相比，學習者在學習過程中實際產(chǎn)生的 行為序列更能反映學習者的行為路徑和認知過程。借助學習者行為序列對學習效果的影響關(guān)系，可為教 師確定用于學習過程分析的關(guān)鍵行為序列，達到監(jiān)測學習者學習狀態(tài)、及時實施教學干預(yù)、提高學習效果 的目的。教學效果評價是高校保障教學質(zhì)量的重要手段，針對教學效果進行評價時，通常采用有t檢驗 法、卡方檢驗法、非參數(shù)檢驗法Logistic回歸等統(tǒng)計分析方法。統(tǒng)計分析方法的選擇要考慮資料類型、因 素數(shù)量、分析目的、樣本數(shù)量、樣本量大小、變量類型和數(shù)量等。張猛對教學效果評價常用統(tǒng)計分析

7、方 法的分類、選擇依據(jù)以及如何在SPSS軟件上實現(xiàn)等進行了詳細論述。2教學效果實證研究的意義線上線下混合式教學模式中，影響教學效果的因素很多，如線上教學視頻、線上作業(yè)、線上答疑、線下 課堂教學、線下課堂討論、線下課堂測驗等。線上線下混合式教學模式效果實證的意義在于結(jié)合大學數(shù)學 課程特點,認真對影響教學效果的因素進行歸納整理，通過問卷調(diào)查獲得相關(guān)數(shù)據(jù),構(gòu)建關(guān)于教學效果的 多元線性回歸模型,并使用SPSS統(tǒng)計學軟件進行求解。模型結(jié)果將對教師如何進行線上線下混合式教 學、合理調(diào)整各影響因素進而提高大學數(shù)學課程教學效果有重要意義。3教學效果實證研究的步驟3.1線上線下混合教學模式下大學數(shù)學課程現(xiàn)狀調(diào)查

8、線上線下混合式教學作為一種高校課程教學模式近年來正在逐步走向校園，尤其是在2020年新型冠 狀病毒疫情影響下，原本還沒準備好的教師也在快速學習怎樣使用M00C、超星學習通、智慧樹等線上教 學平臺及QQ群的群課堂、分享屏幕等功能。線上線下混合式教學原本是將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢 結(jié)合起來的一種教學模式,通過兩種教學組織形式的有機結(jié)合，把學習者的學習由淺到深地引向深度學 習。開展混合教學的最終目的不是去使用在線平臺，不是去建設(shè)數(shù)字化的教學資源,也不是開展花樣翻新 的教學活動，而是有效提升絕大部分學生學習的深度。大學數(shù)學課程是理、工、農(nóng)、醫(yī)、管等學科門類廣泛 開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程，一般指高等數(shù)學、概

9、率論與數(shù)學統(tǒng)計、線性代數(shù)三門課程。對目前大學數(shù)學課程使用線上線下混合式教學模式情況現(xiàn)狀進行調(diào)查,通過訪談、召開數(shù)學教師座談 會、學生座談會等形式全面摸排線上線下混合式教學模式下大學數(shù)學課程現(xiàn)狀，為課題后續(xù)研究工作提供 信息支撐。3.2對影響教學效果的各因素進行歸納整理本文通過對目前大學數(shù)學課程使用線上線下混合式教學模式現(xiàn)狀的結(jié)果進行認真分析，團隊成員充 分討論，對影響教學效果的各因素進行歸納整理，構(gòu)建影響大學數(shù)學課程教學效果的多元線性回歸模型 需要指出的是，課題中關(guān)于教學效果界定為狹義的大學數(shù)學課程成績，但不是期末考試成績。教學效果不 但要考慮學生的學習成績，也要充分考慮學生應(yīng)用數(shù)學知識解決實

10、際問題的能力，以及學生綜合素養(yǎng)的提 高。課題組以往的做法也是對學生進行綜合評價，如課程成績中期末考試成績只占課程成績的60%，而 包含了學生參加大學生數(shù)學建?；顒蛹案傎惓煽兊纫蛩匾擦腥肓似綍r成績的40%，這樣就基本保證了課 程成績對教學效果的充分反映。前期研究成果基本確定影響大學數(shù)學教學效果因素包含線上教學視頻、線上教學PPT、線上作業(yè)、線 上答疑、線下課堂教學、線下作業(yè)、線下數(shù)學建模活動、線下答疑等。課題組將根據(jù)這些前期研究成果及通 過訪談、召開數(shù)學教師座談會、學生座談會等形式全面摸排線上線下混合式教學模式下得到的大學數(shù)學課 程現(xiàn)狀，科學合理對影響大學數(shù)學教學效果的各因素進行歸納整理，服務(wù)于

11、關(guān)于教學效果的多元線性回歸 模型構(gòu)建3.3構(gòu)建關(guān)于教學效果的多元線性回歸模型在回歸分析中，如果有兩個或兩個以上的自變量，就稱為多元回歸。事實上，一種現(xiàn)象常常是與多個 因素相聯(lián)系的，由多個自變量的最優(yōu)組合來預(yù)測或估計因變量，比只用一個自變量預(yù)測或估計更有效、更 符合實際。因此多元線性回歸比一元線性回歸的實際意義更大。通過前期歸納整理影響大學數(shù)學課程教學效果的各因素情況，構(gòu)建因變量為教學效果、自變量為各影 響因素的多元線性回歸模型，并確保構(gòu)建的關(guān)于教學效果的多元線性回歸模型能夠方便求解。3.4問卷調(diào)查、數(shù)據(jù)整理通過對歸納整理后的影響大學數(shù)學教學效果的各因素進行充分討論，科學合理設(shè)計調(diào)查問卷,確保收

12、回后的調(diào)查問卷數(shù)據(jù)便于整理匯總，并與構(gòu)建的多元線性回歸模型聯(lián)系緊密，確保能夠完全滿足模型求解 需要,使用當下比較常用的問卷星APP,根據(jù)各影響因素制作調(diào)查問卷。在吉林省內(nèi)2 5所高校發(fā)放問 卷并回收，并對信息搜集歸納整理，獲得數(shù)據(jù)最終以Excel文件導出。3.5應(yīng)用SPSS軟件進行模型求解，得到關(guān)于教學效果的多元線性回歸模型將問卷調(diào)查獲得并整理后的數(shù)據(jù)導入SPSS軟件，使用多元線性回歸方法得到相關(guān)結(jié)果，即線上線下 混合教學模式下大學數(shù)學教學效果影響因素的多元線性回歸模型。對模型中各影響因素系數(shù)大小進行分 析，數(shù)學教師充分討論，再重新調(diào)整線上線下各影響因素比例，以達到盡可能提高大學數(shù)學課程教學效

13、果 的目的。4多元線性回歸模型的建立4.1數(shù)據(jù)來源本文通過對近幾年吉林省內(nèi)3所高校采用線上線下混合式教學的大學數(shù)學課程相關(guān)數(shù)據(jù)進行搜集與 整理，并針對相關(guān)影響因素設(shè)計調(diào)查問卷獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。通過前期調(diào)研針對影響教學效果的因素進行分析，歸納整理為以下10個影響因素:線上教學視頻 (X#)、線上教學PPT( X)、線上作業(yè)(X3)、線上測驗(Xh)、線上答疑(X)、線下課堂教學(Xi)、線下作業(yè) (X7)、線下測驗(XQ、線下答疑(Xc) &參加大學生數(shù)學建?；顒?X#o)，因變量表示總評成績。應(yīng)用問 卷星APP編制調(diào)查問卷，見表1。表1調(diào)查問卷表影響因素問題選項一選項二選項三選項四X1是否認真完整

14、觀看線上教學視頻非常認真比較認真一般不認真X2是否認真完整觀看線上教學PPT非常認真比較認真一般不認真X3是否認真獨立完成線上作業(yè)非常認真比較認真一般不認真X4是否認真客觀完成線上測驗非常認真比較認真一般不認真是否認真參加線上答疑非常認真比較認真一般不認真X6是否認真進行線下課堂教學非常認真比較認真一般不認真X,是否認真獨立完成線下作業(yè)非常認真比較認真一般不認真X8是否認真客觀完成線下測驗非常認真比較認真一般不認真X，是否認真參加線下答疑非常認真比較認真一般不認真X10是否參加大學生數(shù)學建?；顒訁⒓佣啻螀⒓右淮瘟私獠磺宄蛱柨傇u成績影響因素X1X2X3X10182806060402851008

15、060403928060606047280401006057810040100603286680606060表2調(diào)查問卷數(shù)據(jù)基于調(diào)查問卷，針對吉林省內(nèi)3所大學數(shù) 學課程采用線上線下混合式教學的高校進行調(diào) 查，發(fā)放問卷328份，收回問卷328份,其中有 效問卷328份，并且對所得數(shù)據(jù)進行處理，單選 題把選項一、二、三、四分別對應(yīng)為100、80、60、 40,將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，即每一行代表一份問 卷，共328份有效數(shù)據(jù)，見表表2調(diào)查問卷數(shù)據(jù)4.2模型的建立與求解由表1可知，問卷調(diào)查統(tǒng)計了 10個影響因素，將表2的數(shù)據(jù)進行標準化處理，建立如下多元線性回歸模型為：=% +X+.2 X?+ .3 X3

16、+ .4 X4+X+ .6 Xi+.7 X7+俱 X+.9 Xg+.0 X0+ 應(yīng)用SPSS軟件進行逐步回歸法做自變量的選擇,可以將X2線上教學PPT、X線上答疑、X7線下作業(yè)、 X8線下測驗、Xg線下答疑、X10參加大學生數(shù)學建?；顒訉⑦@6個變量剔除，從而對剩余4個變量X1線上 教學視頻、X3線上作業(yè)、X4線上測驗、Xi線下課堂教學進行分析，得到線上線下混合式大學數(shù)學課程教學 效果的多元線性回歸模型&：=.0 + .1X1 + .3 X3 + .4 X4 + .6 Xi + 。對此回歸模型用F檢驗法進行檢驗，得到檢驗的 0.05,因此通過了顯著性檢驗。對此模型的參數(shù)通過最小二乘法做參數(shù)估計得到如下的回歸方程：= 35. 25 + 0. 225X# + 0. 213X! + 0. 075XH + 0. 5B5X6。5模型結(jié)果與教學建議根據(jù)前面得到關(guān)于教學效果的多元線性