面向深度学习的高校经管类课程在线教学系统分析与设计

作者: 李鹏

面向深度学习的高校经管类课程在线教学系统分析与设计0

[摘 要] 目前我国高校在线教学效果并不理想,普遍存在教学方式单一、师生互动不足、教学内容不够新颖、教学效果难以评价等方面的不足,这导致学生对于知识的学习大多停留在浅表层次,以培养高阶思维能力为目标的深度学习难以实现。因此,如何实现深度学习与在线教学的有机融合,将学生导向更有意义的深度学习,是高校教学改革亟待解决的问题。通过以普通高校经管类课程“生产计划与控制”课程作为研究对象,发现其在线教学过程中出现的问题,设计基于深度学习的在线教学系统,最终形成具有实践价值的在线教学模式,为同类在线课程提供技术支撑。

[关键词] 深度学习;生产计划与控制;在线教学系统;教学质量

[基金项目] 2021年度西安理工大学教育教学改革研究项目“后疫情时代面向深度学习的混合式教学创新模式研究”(xjy2134)

[作者简介] 李 鹏(1984—),女,陕西铜川人,博士,西安理工大学经济与管理学院副教授,主要从事人因工程、供应链管理研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)06-0013-04 [收稿日期] 2024-09-15

近年来,随着现代信息技术的发展,在线教学逐渐成为一种常态化的教学模式。在线教学模式主要是指利用多媒体和互联网技术,将教学内容以音频、视频、互动白板等形式传递给学生,实现在线课堂的交互式学习[1]。然而,目前我国高校在线教学效果并不理想。究其原因,相较于传统线下教学模式,在线教学模式存在以下几点不足:(1)教学方式较为单一,主要以教师讲授为主,缺乏多样化的教学手段和方法。(2)师生互动不足,信息不能及时有效地进行反馈。(3)教学内容不够新颖,缺乏时代感和前沿性,且大多停留在理论教学上,缺乏课堂实践。(4)教学效果评价体系不够完善,评价指标单一。以高校经管类课程为例,教学内容多注重实践性和互动性,而在线教学多侧重于教师单向讲授、线上线下缺乏有效衔接、线上组织松散等,导致学生的学习往往停留在浅层次,以培养高阶思维能力为目标的深度学习无法得到保障[2]。因此,如何实现深度学习与在线教学模式的有机融合,将学生导向更有意义的深度学习,是高校亟待解决的重要问题。

“生产计划与控制”课程作为经管学院工业工程、管理科学与工程、信息管理与信息系统等专业的必修课程之一,侧重于讲解生产运作系统中的战略决策、计划与运营、控制与维护等方面的内容,是一门工程类和管理类学科相互交叉、理论和实践紧密结合、定性分析和定量计算并重的课程。由于目前的教学内容多局限于理论知识的传授,忽略了实践环节,再加上课程定量模型复杂、分析方法与基本理论难以理解和掌握的基本特点,使得在线教学模式对专业培养目标和毕业要求的支撑效果有限,也存在学生参与度不高、学习效率低下、学习兴趣缺失、考核方式单一等诸多问题。基于此,本研究提出依托智慧树、MOOC等在线教学平台,以“生产计划与控制”课程为载体,以培养学生的研究性思维和问题解决能力为核心,将深度学习的特征有机嵌入在线教学,构建以传统线下课堂教学为主线,课内与课外相结合、线上与线下相结合、理论与实践相结合的混合式教学新模式,促进学生逐步实现深度学习和可持续发展。

一、深度学习理论

以布鲁姆教育目标分类理论为基础,国外早期学者研究认为学习是有层次划分的,分为浅层学习和深层学习。Peng[3]对深层学习和浅层学习的概念进行描述,指出深度学习不仅是对知识的加工,还是学习者主动建构知识,对知识进行批判性理解和深度加工,且强调先后知识的链接。深层学习与浅层学习的区别在于,知识的批判性理解、知识的加工以及知识的迁移。相比浅层学习,深度学习往往具有较高的目标层次,强调学习者自主学习且更加注重知识迁移和问题解决能力的培养[4]。

二、“生产计划与控制”课程分析

(一)学情分析

“生产计划与控制”课程,授课对象为经管类专业大三年级的学生,该阶段的学生已经完成了一年级的公共基础类课程和二年级部分专业课程的学习,具备了一定的知识结构基础,处于知识体系构建与巩固的关键时期,同时面临着对未来道路规划的决策问题,其学习动机逐渐从被动学习转为带有目标的自主性学习。因此,本阶段是促进学生思维和认知能力的关键环节,是实现学生深度学习的高阶阶段。

(二)教学内容分析

“生产计划与控制”课程的教学内容主要涉及以下板块:生产运作系统的战略规划、综合计划、主要生产计划、生产能力计划、生产作业控制等,该课程的概念及理论占比较低,教学方式多以理论教学为主、实践教学为辅的形式进行。例如,综合计划需要根据不同类型企业的特点选用不同的生产计划编制方法,这需要教师将案例融入课程中。教师将企业案例发布后,小组合作探究,探寻其适合的编制方法。因此,该课程的教学需要更加注重实践教学,提高小组探究实践的比重,以此加深学生对知识的理解。

(三)教学活动设计

根据高丹阳等[5]的观点,深度学习的教学活动设计主要包括:激活准备阶段、建立连接阶段、提取迁移阶段和反思评价四个阶段。基于上述分析,设计包括构建学生自主学习的激活准备阶段、课堂教学讨论的建立连接阶段、小组合作探究的提取迁移阶段以及最后的反思评价阶段。

1.激活准备阶段的教学活动设计。该阶段的教学活动主要包括教学框架设计、课程章节安排、制订有效的学习计划。学生需自主完成课程视频观看,并进行练习,系统后台保留学生在线学习的时长和练习的正确率,教师和学生可查询其学习情况,学生可根据学习情况进行自我反思评价,教师也可在此基础上对学生进行引导教学。该阶段涉及系统设计的自主学习、课前练习、资料管理以及评价反思功能。

2.建立连接阶段的教学活动设计。该阶段是教学活动的主要阶段,旨在帮助学生在自主学习的基础上,对学生的知识体系进行重构,以此提高学生的思维能力。教师首先通过查询学生课前学习情况,了解学生对课程知识的掌握情况,在此基础上,以问题式教学为主,遵循提出问题、小组讨论、合作探究、成果展示的流程进行活动教学。学生在该阶段不仅可以培养团队合作和沟通的能力,并且在小组讨论中,不断地加深对知识的深度理解。该阶段涉及小组管理、成果展示、评价反思等功能。

3.提取迁移阶段的教学活动设计。该阶段是促进深度学习的重点活动环节,目的是帮助学生在知识体系建构的基础上,将学习的理论知识与实践情景进行有效结合。该阶段教师首先发布相关资料,提供学生下载,相比上一阶段,该阶段的问题更复杂,贴合实际情景,随后学生在查看资料后进行小组讨论,最终得出结论。该阶段教学活动涉及资料下载、小组管理、评价反思等功能。

4.反思评价阶段的教学活动设计。该阶段主要是在课程结束后的总结评价,包括学生自评、组内评价以及教师评价。该阶段涉及小组管理、评价反思等功能。

三、系统分析与设计

(一)系统分析

基于深度学习的教学系统从用户的视角出发,用户角色划分为学生、教师以及管理员三个。系统需要具备的主要功能模块包括:登录模块、公告管理、小组管理、评价分析、资料管理、教学管理以及作业管理等。

1.登录模块。由学生登录、教师登录以及管理员登录三个子模块组成。考虑到系统的安全性因素,不设置游客注册功能,教师和学生以教师工号和学生学号完成注册直接登录。

2.公告管理模块,包括公告浏览和公告发布两个部分,教师将教学的相关信息用公告的方式发布,例如课程详情、章节安排、测试安排等,学生拥有浏览公告的权限,通过此模块可及时获取课程信息。

3.小组管理模块,包括小组分配和小组指导两个部分,系统根据学生的学习能力、兴趣爱好等因素进行合理分组,并为小组分配相应的学习任务,教师通过实时监控各小组的学习进度和讨论情况,给予针对性的指导和建议。

4.评价分析模块,主要包括学生自评、组内互评和教师评价三个部分。教师根据每名学生的课前自主学习情况、视频观看时长、在线讨论发言情况、课后测评以及课后作业等方面的完成情况作为考核标准,对学生进行评价。

5.资料管理、教学管理和作业管理模块。教师通过三个模块对课程进行统一管理,包括教学视频上传、课前习题管理、课后组织以及阶段性在线考试等。学生在教师发布课程信息后,可以多次访问学习,同时提供讨论区以实现师生之间、生生之间实时互动。

(二)系统设计

1.设计原则。系统设计原则主要包括:(1)以学生为主体原则。系统应以学生为主体,实现目标驱动下学生自主创建认知体系的行为。(2)网络开放性原则。系统应支持教师、学生和管理员以各种网络接入方法访问教学系统。(3)用户交互性原则。系统应提供完善的交互功能,以实现师生间、生生间的积极互动。(4)实用性原则。系统页面设计清晰、简单灵活、易于操作,保证实用性。(5)可扩展性原则。在对现有系统影响最小的情况下保持可持续扩展和稳定提升的能力。

2.系统框架设计。本文采用B/S架构进行设计,由客户端、服务器、数据库三层分布式结构组成,客户通过浏览器访问操作页面,Web服务器以网站形式运行,后台连接的MySQL服务器提供数据存储和调取功能。具体如图1所示。

3.功能框架设计。结合深度学习的研究思路,将学生和教师模块的系统功能按照课前、课中和课后进行进一步分解,构建了如图2所示的在线教学系统功能框架图。

(三)权限设计

1.教师权限。主要包括教学课程、所教授班级相关信息的增加、查询、修改、删除等工作,以及对考试相关数据的操作权限。

2.学生权限。主要包括课程查询、课程资料浏览下载、考试、小组讨论等权限。

3.管理员权限。主要包括对课程、教师和学生等基础数据的管理权限。

四、系统实施

在系统实施时采用浏览器-服务器模式(即B/S结构),其能够统一客户端,且系统的核心功能在一个服务器上集中实现。浏览器与服务器的交互从客户端发送请求开始,服务器在接收请求后,采用JSP等技术进行数据处理,并将处理结果返回给浏览器(如HTML文件),最后浏览器接收执行响应文件,做出反应。B/S结构的优势在于不需要安装特定软件,仅通过一台计算机自带的浏览器即可实现操作,且在系统扩展、维护方面也具有优势。同时,随着网络语言的发展以及浏览器的优化,该模式在表现力以及运行速度上的优势更加明显。

结语

本文通过对深度学习与在线教学两方面问题的研究,以经管类专业“生产计划与控制”课程为研究对象,对基于深度学习的在线教学系统平台进行分析与设计,以提升教师的教学质量和教学效率,同时培养学生的高阶思维,逐步进入深度学习阶段。

参考文献

[1]庞海波,李学相.基于在线开放课程的混合式实践教学研究与实施:以数字图像处理课程为例[J].高教学刊,2024,10(31):111-115.

[2]吴艳萍.数字化时代背景下高等数学在线教育平台的设计与实践[J].科教导刊,2024(26):37-39.

[3]PEILAN P. Research on practical problems and countermeasures of college English teaching based on spoc and flipped classroom[J]. Adult and higher education,2021,3(2):81-84.

[4]屈泳,彭振华,吴照奇.基于深度学习的理工类实验室安全教育研究与实践[J].实验技术与管理,2024,41(12):212-217.

[5]高丹阳,桑笑语.智慧学习环境下的个性化学习模式探究[J].中国教育信息化,2020(19):5.

Analysis and Design of Online Teaching System for College Economics and Management Courses Oriented to Deep Learning

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