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《第二军医大学》 2014年
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“医学统计学”微课程教学系统的构建与学习分析研究

罗虹  
【摘要】:一、研究目的 本研究通过建立具有学习分析功能的“医学统计学”微课程教学系统,将复杂的教学内容碎片化、形象化;通过学习分析,使教师全面掌握每一位学生的具体学习情况,使学生及时了解自己的学习进程以及在同班次同学中所处的位置,定制适合自己的学习计划,开展个性化的学习。系统的应用不仅可以帮助学生开展课前、课中和课后的自主学习,提高其综合的学习能力,还可以使教师及时聚焦学生的学习问题并进行有针对性的教学,真正起到导学的作用。研究所构建的学习系统将改变传统灌输式的教学方式和被动接受式的学习方式,实现个性化的教与学,是对高等教育的教学改革进行的积极探索和创新尝试,同时研究成果也可为其他课程的教学改革所借鉴。 二、研究方法 在国家精品课程《医学统计学》和全国高等学校“十二五”医学规划教材的基础上,以教育教学实践为主体,围绕课前、课中、课后等教学活动每一个环节,搭建一个便于教师信息化教学、促进学生自主学习、强化师生互动的“医学统计学”微课程教学系统,在系统的教学实践中运用数据挖掘方法搜集、分析学生学习过程所产生的数据,系统将分析结果实时地反馈给学生和教师,让学生达到现在进行时的自我监控、自我导向的个性化学习的目的和效果,同时为教师围绕学生的学习问题进行有针对性的授课和因材施教提供直接、客观的依据。 (一)采用文献检索、问卷调查、专家咨询法,确定“医学统计学”微课程教学系统的总体设计思路和功能框架,并采用PHP、MySQL、Web Service等技术,构建操作界面友好、技术门槛较低、交互功能较强、融合学习分析技术、适宜个性化学习的教学互动系统; (二)采用网络分析法、内容分析法和话语分析法对系统搜集的数据进行数据分析。 1、网络分析法——关注的是网络学习中信息的分布以及学习的进展情况;最常用的网络分析法是网络服务器日志文档分析,可以使用户对网站服务器请求的计数值以及网页点约束和访问量以及一连串请求直到闲置一段时间的时间判断,据此跟踪观测用户的点击率、回访率以及在线时间长短等指标以判断学习者学习的发生。 2、内容分析法——内容分析法是对学习者学习过程中运用的文本和多媒体信息进行标注,并对标注了的数据进行分析,从而对学习者与学习资源交互的文件信息内容做客观而系统的量化并加以描述,从而获知支持学习的资源分布情况。 3、话语分析法——对学习过程中同步和异步交流的内容进行分析,了解网上学习交流中话语的文本性含义。网络学习过程中的话语不仅仅指面对面的对话,还包括文本内容和通过各种媒介实时或异步传播的交流内容。 三、研究结果 本课题在“医学统计学”微课程体系构建和具有学习分析功能的微课程教学系统的设计开发以及该教学系统在教学应用过程中的学生学习结果、学习内容、学习习惯分析等方面进行深入研究,主要研究结果如下: 1、将《医学统计学》课程内容进行了全面数字化,以知识点为单元构建了微课程体系,其中包括教学视频、教学幻灯、电子教材、拓展资源等。同时依据教师和学生的教与学需求,将“医学统计学”中的部分重难点内容进行了可视化转换,设计研发了一系列交互式教学动画。 2、搭建的“医学统计学”微课程教学系统具备了研究所需的学习分析功能,能够自动搜集并记录学生学习过程数据,如学生登录系统后学习每一个知识点的顺序、每一种教学资源的学习时间长度、本次学习的所有行为轨迹、本次学习的总时间长度、练习自测所花费的时间、测试成绩以及错题详细情况等。 3、本教学系统所记录的学生学习过程数据,能够从学习结果、学习内容、学习习惯等方面开展学习分析研究。 (1)与传统的课堂授课模式相比,系统自主学习不存在学习效果的差异; (2)系统中学习所显性反映的学生学习问题与传统课堂教学中隐性存在的学习问题具有一致性; (3)当学生运用该系统进行识记性知识的课堂自主学习时,大多数人以观看教学视频为主,其他的教学资源为辅;当进行理解性知识的课堂自主学习时,一半的学生以教学视频为主,而另一半的学生选择教学幻灯或电子教材为主;当进行课后复习时,学生根据知识点的特点选择以教学视频或者教学幻灯为主。 (4)对于统计描述类的教学内容,学生的学习习惯主要按照系统所默认的教学视频、教学幻灯、电子教材、拓展资源的顺序学习;对于统计推断类的教学内容,50%的学生选择从教学幻灯或电子教材开始知识点的学习;而对于复习的教学内容,学生或是从教学视频开始或是从教学幻灯开始学习,两者比例相同。由此,对于不同类型的教学内容,教学资源中教学视频的关注度最高,其次是教学幻灯,然后是电子教材等,这与系统教学资源的呈现顺序相一致。 四、研究结论 1、本研究搭建的“医学统计学”微课程教学系统,对教学内容进行了形象化和视觉化,加深了学生对于抽象内容的理解和记忆;在课程教学的各个阶段使用本系统,都有力地促进了学生自主学习能力的提高,激发了学生学习的积极性和主观能动性。 2、通过对学习分析方法的研究和系统学习分析功能的实现,提高了教学实时评估的准确性以及师生之间互相促进的交互性,有利于改善教师的教学工作和教学研究之间的矛盾。 五、主要创新点 1、构建了“医学统计学”微课程体系以及基于网络的“医学统计学”微课程教学系统,将教学内容立体化呈现,对教学过程进行可视化测评,激发了学生的学习积极性,促进了自主学习; 2、实现了系统的学习分析功能,学生可对所学内容进行自我检测,教师能够对学生学习情况进行实时监测,为优化教与学提供参考; 3、在高等教育领域,率先设计、开发、应用了含学习分析功能的“微课程”模式,并对其使用情况进行了评估,为高等教育数字化教学改革提供了良好的借鉴。
【学位授予单位】:第二军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:G434;R-4

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