大學(xué)數(shù)學(xué)線上線下混合教學(xué)模式教學(xué)效果實(shí)證研究

1、大學(xué)數(shù)學(xué)線上線下混合教學(xué)模式教學(xué)效果實(shí)證研究摘 要:針對采用線上線下混合式教學(xué)模式的大學(xué)數(shù)學(xué)課程，使用多元線性回歸方法對影響教學(xué)效果的因素進(jìn) 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(xué)效果的多元線性回歸模型。實(shí)證研究結(jié)果表明：線上教 學(xué)視頻、線上作業(yè)、線上測驗(yàn)、線下課堂教學(xué)四個(gè)因素對大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)效果產(chǎn)生影響,其中線下課堂教學(xué)對 教學(xué)效果影響最大,其次為線上教學(xué)視頻 關(guān)鍵詞:混合教學(xué)模式;教學(xué)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(xué)習(xí)通、智慧樹等教學(xué)平臺的線上教學(xué)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(xué)模式在高校教學(xué)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(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)的束縛，更為學(xué)習(xí)者提供了豐富多樣的學(xué)習(xí)資源。學(xué) 生在線學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生了大量的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),余星星通過分析這些學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，探索出蘊(yùn)含在數(shù) 據(jù)背后

5、的學(xué)習(xí)規(guī)律，教師可以根據(jù)這些規(guī)律改進(jìn)教學(xué)方案，為不同學(xué)習(xí)情況的學(xué)生提供個(gè)性化的管理與教 學(xué)，這無論是對教師的教學(xué)還是學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)模式進(jìn)行了探討，詳細(xì)描述了 SPOC課程創(chuàng)建的具體實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)，并給出了線上線下混合教 學(xué)模式和翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)思路和實(shí)踐過程，通過師生評價(jià)和課程目標(biāo)達(dá)成度對比結(jié)果驗(yàn)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(jìn)教學(xué)改革提供了值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前對學(xué)習(xí)過程中相關(guān)數(shù)據(jù)與教學(xué)效果關(guān)系的分析研究，基本都是針對學(xué)習(xí)者在某一學(xué)習(xí)行為中所 付出的時(shí)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(zhǔn)確完整地反映教學(xué)的實(shí)際情況，也不能準(zhǔn) 確定義與分析教學(xué)效果。左秀娟囪指出與學(xué)習(xí)參與度和學(xué)習(xí)投入相比，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中實(shí)際產(chǎn)生的 行為序列更能反映學(xué)習(xí)者的行為路徑和認(rèn)知過程。借助學(xué)習(xí)者行為序列對學(xué)習(xí)效果的影響關(guān)系，可為教 師確定用于學(xué)習(xí)過程分析的關(guān)鍵行為序列，達(dá)到監(jiān)測學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀態(tài)、及時(shí)實(shí)施教學(xué)干預(yù)、提高學(xué)習(xí)效果 的目的。教學(xué)效果評價(jià)是高校保障教學(xué)質(zhì)量的重要手段，針對教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)時(shí)，通常采用有t檢驗(yàn) 法、卡方檢驗(yàn)法、非參數(shù)檢驗(yàn)法Logistic回歸等統(tǒng)計(jì)分析方法。統(tǒng)計(jì)分析方法的選擇要考慮資料類型、因 素?cái)?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(xué)效果評價(jià)常用統(tǒng)計(jì)分析

7、方 法的分類、選擇依據(jù)以及如何在SPSS軟件上實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行了詳細(xì)論述。2教學(xué)效果實(shí)證研究的意義線上線下混合式教學(xué)模式中，影響教學(xué)效果的因素很多，如線上教學(xué)視頻、線上作業(yè)、線上答疑、線下 課堂教學(xué)、線下課堂討論、線下課堂測驗(yàn)等。線上線下混合式教學(xué)模式效果實(shí)證的意義在于結(jié)合大學(xué)數(shù)學(xué) 課程特點(diǎn),認(rèn)真對影響教學(xué)效果的因素進(jìn)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(xué)效果的 多元線性回歸模型,并使用SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行求解。模型結(jié)果將對教師如何進(jìn)行線上線下混合式教 學(xué)、合理調(diào)整各影響因素進(jìn)而提高大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)效果有重要意義。3教學(xué)效果實(shí)證研究的步驟3.1線上線下混合教學(xué)模式下大學(xué)數(shù)學(xué)課程現(xiàn)狀調(diào)查

8、線上線下混合式教學(xué)作為一種高校課程教學(xué)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(zhǔn)備好的教師也在快速學(xué)習(xí)怎樣使用M00C、超星學(xué)習(xí)通、智慧樹等線上教 學(xué)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(xué)原本是將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢 結(jié)合起來的一種教學(xué)模式,通過兩種教學(xué)組織形式的有機(jī)結(jié)合，把學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)由淺到深地引向深度學(xué) 習(xí)。開展混合教學(xué)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(xué)資源,也不是開展花樣翻新 的教學(xué)活動，而是有效提升絕大部分學(xué)生學(xué)習(xí)的深度。大學(xué)數(shù)學(xué)課程是理、工、農(nóng)、醫(yī)、管等學(xué)科門類廣泛 開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程，一般指高等數(shù)學(xué)、概

9、率論與數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)三門課程。對目前大學(xué)數(shù)學(xué)課程使用線上線下混合式教學(xué)模式情況現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,通過訪談、召開數(shù)學(xué)教師座談 會、學(xué)生座談會等形式全面摸排線上線下混合式教學(xué)模式下大學(xué)數(shù)學(xué)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(xué)效果的各因素進(jìn)行歸納整理本文通過對目前大學(xué)數(shù)學(xué)課程使用線上線下混合式教學(xué)模式現(xiàn)狀的結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真分析，團(tuán)隊(duì)成員充 分討論，對影響教學(xué)效果的各因素進(jìn)行歸納整理，構(gòu)建影響大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)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(xué)效果界定為狹義的大學(xué)數(shù)學(xué)課程成績，但不是期末考試成績。教學(xué)效果不 但要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，也要充分考慮學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)

10、際問題的能力，以及學(xué)生綜合素養(yǎng)的提 高。課題組以往的做法也是對學(xué)生進(jìn)行綜合評價(jià)，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(xué)生參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模活動及競賽成績等因素也列入了平時(shí)成績的40%，這樣就基本保證了課 程成績對教學(xué)效果的充分反映。前期研究成果基本確定影響大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果因素包含線上教學(xué)視頻、線上教學(xué)PPT、線上作業(yè)、線 上答疑、線下課堂教學(xué)、線下作業(yè)、線下數(shù)學(xué)建?；顒印⒕€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(xué)教師座談會、學(xué)生座談會等形式全面摸排線上線下混合式教學(xué)模式下得到的大學(xué)數(shù)學(xué)課 程現(xiàn)狀，科學(xué)合理對影響大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果的各因素進(jìn)行歸納整理，服務(wù)于

11、關(guān)于教學(xué)效果的多元線性回歸 模型構(gòu)建3.3構(gòu)建關(guān)于教學(xué)效果的多元線性回歸模型在回歸分析中，如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的自變量，就稱為多元回歸。事實(shí)上，一種現(xiàn)象常常是與多個(gè) 因素相聯(lián)系的，由多個(gè)自變量的最優(yōu)組合來預(yù)測或估計(jì)因變量，比只用一個(gè)自變量預(yù)測或估計(jì)更有效、更 符合實(shí)際。因此多元線性回歸比一元線性回歸的實(shí)際意義更大。通過前期歸納整理影響大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)效果的各因素情況，構(gòu)建因變量為教學(xué)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(xué)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(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果的各因素進(jìn)行充分討論，科學(xué)合理設(shè)計(jì)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(dāng)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(dǎo)出。3.5應(yīng)用SPSS軟件進(jìn)行模型求解，得到關(guān)于教學(xué)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(dǎo)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(xué)模式下大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)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(jìn)行分 析，數(shù)學(xué)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(dá)到盡可能提高大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)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(xué)的大學(xué)數(shù)學(xué)課程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集與 整理，并針對相關(guān)影響因素設(shè)計(jì)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(xué)效果的因素進(jìn)行分析，歸納整理為以下10個(gè)影響因素:線上教學(xué)視頻 (X#)、線上教學(xué)PPT( X)、線上作業(yè)(X3)、線上測驗(yàn)(Xh)、線上答疑(X)、線下課堂教學(xué)(Xi)、線下作業(yè) (X7)、線下測驗(yàn)(XQ、線下答疑(Xc) &參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模活動(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(xiàng)一選項(xiàng)二選項(xiàng)三選項(xiàng)四X1是否認(rèn)真完整

14、觀看線上教學(xué)視頻非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X2是否認(rèn)真完整觀看線上教學(xué)PPT非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X3是否認(rèn)真獨(dú)立完成線上作業(yè)非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X4是否認(rèn)真客觀完成線上測驗(yàn)非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真是否認(rèn)真參加線上答疑非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X6是否認(rèn)真進(jìn)行線下課堂教學(xué)非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X,是否認(rèn)真獨(dú)立完成線下作業(yè)非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X8是否認(rèn)真客觀完成線下測驗(yàn)非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X，是否認(rèn)真參加線下答疑非常認(rèn)真比較認(rèn)真一般不認(rèn)真X10是否參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模活動參加多次參加一次了解不清楚序號總評成績影響因素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(xué)數(shù) 學(xué)課程采用線上線下混合式教學(xué)的高校進(jìn)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(jìn)行處理，單選 題把選項(xiàng)一、二、三、四分別對應(yīng)為100、80、60、 40,將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(jì)了 10個(gè)影響因素，將表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行逐步回歸法做自變量的選擇,可以將X2線上教學(xué)PPT、X線上答疑、X7線下作業(yè)、 X8線下測驗(yàn)、Xg線下答疑、X10參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模活動將這6個(gè)變量剔除，從而對剩余4個(gè)變量X1線上 教學(xué)視頻、X3線上作業(yè)、X4線上測驗(yàn)、Xi線下課堂教學(xué)進(jìn)行分析，得到線上線下混合式大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué) 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(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn)，得到檢驗(yàn)的 0.05,因此通過了顯著性檢驗(yàn)。對此模型的參數(shù)通過最小二乘法做參數(shù)估計(jì)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(xué)建議根據(jù)前面得到關(guān)于教學(xué)效果的多元線性