大數據時代機電一體化專業教育模式創新問題研究

師一帥

[摘 要]“大數據”的概念自提出以來，被引入不同的領域，改變著人類的生活。在這樣的背景下，人們可以將數據進行整合、分析，并發現新的知識、創造新的價值。大數據會給機電一體化專業教育帶來怎樣的機遇與挑戰，是非常值得深入研究的。傳統的機電一體化教育普遍存在“重知識、輕能力”的傾向，這一方面阻礙了教學效率的提升，另一方面使得現有人才培養不能滿足新經濟形勢的要求。因此，文章立足大數據的時代發展背景，研究機電一體化專業教育模式的創新，以期實現職業教育質量的提升。

[關鍵詞]大數據；機電一體化專業；教學創新

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.41.075

1 現有機電一體化專業教學現狀及問題分析

1.1 在教學理念上

傳統機電一體化的教學往往由教師占據主導地位，是整個教學過程的規劃者與管理者。而學生則處于相對被動的地位，并且在傳統教學理念下，學生已經習慣了“填鴨式”的教育方式。傳統的教學理念一方面使得教師忽視了對學生學習情況的感知，缺少改良教學內容和教學方法的動力；另一方面，學生也沒有自主學習和探知新知的動力，無法滿足知識爆發時代下社會對人才的需求。

1.2 在教學內容上

目前機電一體化專業所用的教材主要是國內學者結合中國企業實際編著的教材。教學內容存在嚴重的滯后性，這不僅阻礙了教學與企業實際的結合，也降低了人才培養的效率。除此之外，教學內容的變革缺乏學生的反饋機制，而事實上學生對于教學內容是有發言權的，在進行教學內容變革時考慮學生的意見，對于提高教學內容的可讀性、可理解性和針對性具有重要意義。然而，實際上，學生針對教學內容的反饋渠道并不暢通。

1.3 在教學方法上

機電一體化專業現有的教學方式仍然是以課堂學習為中心、以課后練習為輔助的教學方法。傳統機電一體化專業的教學方法忽視了學生學習的自主性，過分強調課堂的作用。學生習慣了在課堂中被動的聽講，在教師沒有提出關于課后學習硬性規定的前提下，學生的自學與課后復習往往存在嚴重不足的情況。這一問題在傳統的教學方法下，除了可以通過考試被教師發覺以外，并不容易暴露出來。

2 大數據背景下機電一體化專業教育新契機

麥肯錫公司在2011年5月發布的《大數據：創新、競爭和生產力的下一個前沿領域》報告中首次提出了“大數據”的概念。維基百科將大數據定義為：所涉及的資料量規模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時間內達到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業經營決策更積極目的的資訊。研究咨詢機構Gartner對大數據的定義是：“大數據”是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。

大數據的不斷發展也為教育領域帶來了新的發展機遇。學習分析技術是“大數據”挖掘技術在教育領域的應用，即采用先進的分析方法和研究工具，對反映受教育者學習情況的數據進行跟蹤分析，從而評估學術進展、發現與預測教學問題，并實現教育活動優化的技術手段的集合體。學習分析技術（Learning Analytics Technology）具有如下特點：全新的分析工具與分析方法、分析與預測結果的直觀性、提供方便快捷的師生交流平臺（學情反饋機制）、多元化的數據來源。

大數據背景下，學習分析技術的應用，為職業技術教育提供了一個新的框架模式。突破傳統的教育模式，改良機電一體化的教學理念、教學內容及手段，實現傳統機電一體化教育與現代科技的有機結合，能夠有效規避傳統教育模式中的問題。將學習分析技術應用到機電一體化的教育中，能夠極大地提高教學數據的可得性，大大降低數據采集成本，提高數據質量，并且其模糊化的相關關系計算可以發現不容易被察覺的教學問題，為嘗試新的教學模式提供統計上的基礎。因此，應用學習分析技術對機電一體化專業教學進行創新，無論是對學生、學校管理人員，還是教師都具有非常重要的理論價值與現實意義。

3 機電一體化專業教育創新要素分析

3.1 教學理念創新

在傳統機電一體化教學模式中的，老師的經驗教學在教學活動的開展中起著主要作用，老師往往依據多年來形成的教學經驗對學生進行指導教育，這種教育方式是以教師為中心的教學理念形成的原因之一。然而，經過多年的教學實踐，我們發現教師的“經驗”的積累需要大量的教學經歷才得以形成，難以進行有效的轉移，并且這些經驗往往具有一定的主觀性，其可靠性、可測性的不足，這種依靠“經驗”的教學方式阻礙了教學效率的更進一步提升。大數據的應用、學習分析技術的推廣，為機電一體化專業教學理念的更新提供了新思路。通過利用學習分析技術，教師能夠記錄在教學中發現的問題以及問題的成因，大量的數據形成后，通過對數據之間相關性的分析，可以幫助教師高效的尋找到解決問題的方案，即通過大數據分析解決教學問題。同時，教師可以利用大數據學習分析技術，針對不同學生進行個性化教學。例如，教師在得到某個學生在測試題庫中每道題的完成時間、錯題數等數據后，可以有針對性地對該生學習情況進行了解和分析，并且有針對性地對教學內容進行調整，進而提高教學效率。

3.2 教學方法創新

對于機電一體化專業的教學方法，本文認為應該從線下的單一多媒體教學、實訓教學，轉向線上的復雜教學軟件教學。傳統的教學方式下，教師采用的是操作最為簡單的Power Point幻燈片等多媒體形式進行教學，然而大量的實踐教學經驗表明，單純使用這種多媒體教學方式的教學效果并不樂觀，甚至還要差于傳統的板書教學。科學技術的發展，也豐富了職業教育的教學手段，因此機電一體化專業在教學方法上，應該突破落后的多媒體教學手段，試圖建立復雜的、多元的線上教學系統，用以滿足學生在新時代下的學習需要。

3.3 教學內容創新

傳統機電一體化專業的教育中，教師負責安排學生的學習內容及學習任務，這種方式的缺陷在于教師會受到教學資源、自身經歷等方面限制，難以做到“因材施教”。然而，在大數據高速發展的今天，互聯網已經能夠成為學生學習的另一個重要知識來源，學生可根據個人情況為自己設計學習方案，合理安排每天的學生生活，如每天做題數目、學習間歇休息的時長等。這種方式一方面可以提高學生學習的自主性，同時這種“自發性”的學習活動也能夠豐富學生的學習內容，從而在知識爆炸的今天，使學生掌握更多有用的知識。

4 結 論

本文以大數據的高速發展為背景，在分析了機電一體化專業的教學現狀及問題的基礎上，探討了大數據下的學習分析技術為機電一體化專業教育帶來的新契機，并從教學理念、教學方法、教學內容三個方面對機電一體化專業教育的創新進行了分析。機電一體化專業創新教育模式能夠改變傳統職業教育中“填鴨式”的教育現狀，實現傳統教育與信息技術的有機結合，提高學生的自主性。然而，在對教育模式進行創新的同時，仍然需要認識到創新的應用是以技術的高速發展和成熟為前提的，教育工作者應該不斷提高自身的數據分析能力，把握新的技術走向，抓住大數據時代的機遇，應用大數據分析手段解決教育中的實際問題。