淺析大數(shù)據(jù)形勢下高校的教育改革

謝凱+方賢文+方歡

摘 要： 大數(shù)據(jù)時代的到來對人們生活和社會發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以輕松地對受教育者的學習情況做出分析整合，進而為素質(zhì)教育和個性化教育提供基礎(chǔ)，以便教育管理者更好地組織教育資源、制定教育改革的方向和措施。文章根據(jù)美國和國內(nèi)一些高校將大數(shù)據(jù)應(yīng)用在教學中的案例，提出大數(shù)據(jù)技術(shù)在我國高校教學改革中普遍應(yīng)用的嘗試。

關(guān)鍵詞： 大數(shù)據(jù)技術(shù) 教育改革 個性化教育

一、相關(guān)背景

大數(shù)據(jù)是互聯(lián)網(wǎng)時代的必然產(chǎn)物，人們對數(shù)據(jù)的要求日益提高，非數(shù)值型計算所占的比重也越來越大，常規(guī)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)滿足不了海量復雜數(shù)據(jù)的獲取、存儲及相關(guān)分析管理的要求，各行業(yè)更看重的是數(shù)據(jù)的整合和追蹤分析、海量存儲和可靠傳輸?shù)哪芰Α１热缭谧罨鸬碾娮由虅?wù)領(lǐng)域，美國電商巨頭亞馬遜充分利用大數(shù)據(jù)分析平臺，幫助跨境電商和個人在全球范圍內(nèi)推銷產(chǎn)品和服務(wù)；整合搜索引擎鼻祖谷歌斥巨資研發(fā)云計算，為自己的核心業(yè)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)搜索服務(wù)提供強有力的保障；本土電商阿里巴巴的云規(guī)模已進入全球前三，“雙十一”日破千億的銷售額，動輒每秒十幾萬筆的交易量都是大數(shù)據(jù)技術(shù)在支撐。大數(shù)據(jù)時代已正式登上歷史舞臺，作為高精尖人才培養(yǎng)基地的高校應(yīng)順應(yīng)潮流，充分結(jié)合大數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)，對教學過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行跟蹤挖掘、分析和整合，進而形成相關(guān)方案并及時反饋。

當前，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)深入社會的各個領(lǐng)域。人們逐漸依賴各種社交平臺（如QQ、微信），4G+、5G時代的帶寬提升，物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，移動互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建及電子商務(wù)的火爆，這一切都包含急劇增長的海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲單位早已從GB、TB上升到PB。與此同時，人們往往忽略教育領(lǐng)域在大數(shù)據(jù)產(chǎn)生中的重要地位，尤其是高校龐大的教學規(guī)模每天都在持續(xù)不斷地產(chǎn)生海量的各類數(shù)據(jù)，因此有必要在高校教育中引入大數(shù)據(jù)思想，加快教育改革的步伐。

二、美國及我國高校大數(shù)據(jù)應(yīng)用的情況

1.大數(shù)據(jù)引領(lǐng)的美國高校教育。大數(shù)據(jù)技術(shù)早已經(jīng)改變了我們對世界的看法，教育模式的改革自然也是水到渠成，美國在這一方面走在前面。斯坦福大學的Sebastian Thrun教授于2011年創(chuàng)辦了在線教育平臺Udacity，在互聯(lián)網(wǎng)上講授人工智能課程，無心之舉卻在全球引起熱潮，影響190多個國家的學生。同樣是斯坦福大學的Andrew Ng教授也依托于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布自己的授課視頻，使全球各個層次的網(wǎng)民都享受到斯坦福大學在校生的同等待遇。在此基礎(chǔ)上，Ng教授和美國普林斯頓等名校建立同盟，成立了當今世界聞名的Coursera，提供系統(tǒng)的同盟內(nèi)大學經(jīng)典課程教學視頻。同樣在全球引起震撼的可汗學院也是如此，這是孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗創(chuàng)立的一家教育性非營利組織，為全球億萬網(wǎng)民提供了眾多寶貴的免費教育資源。在這一股潮流的影響下，哈佛和麻省理工等美國較保守的傳統(tǒng)名校也開始研發(fā)免費的互聯(lián)網(wǎng)教育平臺，上傳本校的品牌課程，并在網(wǎng)絡(luò)授課的過程中收集相關(guān)學習數(shù)據(jù)，進一步提高教學水平。

在這一系列令人印象深刻的改革創(chuàng)新之中，最有代表性的是美國高校對大數(shù)據(jù)的利用，美國高等教育大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨。近年來，在IBM公司預測分析軟件的幫助下，美國很多高校在招生的時候，居然能夠預測新一屆學生成功完成學業(yè)的比率，而且事后驗證，這份名單的準確性超過90%，遠高于美國高校傳統(tǒng)的人工調(diào)查統(tǒng)計。令人稱奇的背后是大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，相關(guān)軟件會分析學生個體的以往成績、學習時間的分配、個人興趣愛好及家庭對個體的各方面投入，進而生成相關(guān)報告。用大數(shù)據(jù)預測學生學業(yè)成功與否只是美國高校大數(shù)據(jù)應(yīng)用的一個方向，更多的大數(shù)據(jù)教育管理實踐正在美國高校如火如荼地開展。

2.國內(nèi)部分高校掀起大數(shù)據(jù)應(yīng)用探索的熱潮。計算機軟硬件的高速發(fā)展，為國內(nèi)高校大數(shù)據(jù)應(yīng)用和國際接軌提供支持和保障。清華、北大等諸多高校，都開始模仿國外的模式建立免費網(wǎng)絡(luò)授課平臺。很多省市和高校合作建設(shè)數(shù)字校園，開放教育資源共享平臺，使更多層次的群體享受名校的課程服務(wù)。

目前，校園大數(shù)據(jù)開展最好的應(yīng)該是上海高校。復旦及上海財經(jīng)等一批上海高校早在2012年就率先開展了對大數(shù)據(jù)的應(yīng)用探索，雖然和國外高校相比有差距，但是為后續(xù)其他高校開展相關(guān)研發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗。中國科學院大學于2014開設(shè)我國首個“大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”專業(yè)，在方向設(shè)置和課程安排方面為其他高校樹立一個標桿。清華大學與金電聯(lián)行于2016年11月正式成立金融大數(shù)據(jù)聯(lián)合研究中心，開展學科交叉研究，致力于大數(shù)據(jù)應(yīng)用理論研究、大數(shù)據(jù)挖掘及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。在全國范圍內(nèi)部分高校逐步開設(shè)大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)，2016年11月，我校安徽理工大學成立數(shù)學與大數(shù)據(jù)學院，致力于大數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)。

3.當前研究方向。很多人把大數(shù)據(jù)時代視為“第三次工業(yè)革命”，作為人才儲備基地的高等教育領(lǐng)域，負有關(guān)鍵性的責任。各種教育資源平臺水平參差不齊，如何對其整合，使其健康發(fā)展是一項重要任務(wù)，同時，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)教學，錄制好的視頻已經(jīng)成為主要的知識載體，但如何體現(xiàn)現(xiàn)實教學中的交互性是一個急需解決的課題。

千百年來，知識載體的變化，決定了知識本身的價值，同時造成了教師角色的轉(zhuǎn)變，由于大數(shù)據(jù)時代知識獲取的渠道更容易，教師已經(jīng)不再是知識體系里的主導者，更多扮演的是知識的傳遞者或者是知識體系里的組織者。但在角色淡化的同時，大數(shù)據(jù)的整合分析功能可以幫助教師更科學地預測學習效果，把控學生的學習進程，從而根據(jù)及時反饋調(diào)整教學手段，進行教學改革創(chuàng)新。當前，云計算和大數(shù)據(jù)使教育資源的共享成為常態(tài)，素質(zhì)教育和個性化教育漸漸演變成核心，高校教育工作者應(yīng)該與時俱進，對大數(shù)據(jù)時代的自身定位及教學模式的改變都要有心理準備，才能更好地在新形勢下推動高校的改革創(chuàng)新。

三、高校教學改革中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用措施

1.教育大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)及處理平臺。大數(shù)據(jù)如今在電子商務(wù)中的應(yīng)用最為成熟，很多電子商務(wù)平臺利用用戶的頁面瀏覽軌跡分析出其購物愛好。教育分析技術(shù)可以借鑒這種方式，學生就是電子商務(wù)平臺用戶，通過網(wǎng)絡(luò)在線平臺和移動終端軟件，對學生整個學習過程進行完備的數(shù)據(jù)采集分析，借助過程中反饋的中間報告及時調(diào)整學習進度和教學方式，甚至參照國外高校的做法延伸下去，對學生未來的需求進行分析。國內(nèi)外的很多數(shù)據(jù)庫技術(shù)都為相關(guān)平臺的搭建提供了強有力的支持，比如國外的Hadoop和NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)及國內(nèi)的超星公司SPOCs和混合學習模式

2.改革的具體措施。在現(xiàn)有技術(shù)下，我國高校可借助校內(nèi)各種類型的教育平臺，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)整合在校生和往屆畢業(yè)生的相關(guān)信息，然后與社交媒體的數(shù)據(jù)整合在一起，可以全方位地對高校教育進行評估和指導。

（1）指導學生選擇專業(yè)和課程。借鑒國外教育體系，從初高中就建立學生各種信息平臺，在進入高校之前，相關(guān)前期的個人數(shù)據(jù)經(jīng)過高校專業(yè)信息平臺的大數(shù)據(jù)分析，和數(shù)據(jù)庫中存儲的歷史信息比較，通過類比高年級學生和往屆生的學習成績和效果，甚至是以往畢業(yè)生的就業(yè)情況及最新的市場需求，得出新生的專業(yè)及課程備選方案以供其參考。

（2）學生學習效果的反饋。成績雖然不是萬能，但可以作為一個重要參數(shù)。利用信息平臺定期關(guān)注學生成績，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對個體和整體學習效果做出評估并分析相關(guān)參數(shù)，從而對后續(xù)學習提出具體參考意見，如果反饋后采取相關(guān)措施并沒有進步或者反而退步，就可以考慮是否調(diào)整課程和改變專業(yè)。

（3）學籍保留評估。國內(nèi)現(xiàn)有的教育體系中，因為各種原因總是存在一些問題學生面臨退學，以往都是根據(jù)輔導員和教師等的意見評估，同時缺乏科學的具體措施予以幫助。在大數(shù)據(jù)的時代，可依據(jù)在校生各方面的表現(xiàn)確定參數(shù)，定期打出評估分數(shù)，同時遵循“不拋棄不放棄”的原則，結(jié)合上述兩項措施，盡量幫助學生提高評估分數(shù)，并對其提出具體的幫助建議。實在不行，依據(jù)評估體系對學籍是否保留做出判斷以供學校參考。

（4）教學有效性的評估。大數(shù)據(jù)不僅僅應(yīng)用在“學”，還應(yīng)該用在“教”上。教師的教學表現(xiàn)可以通過各種參數(shù)設(shè)定進行準確的評估，并依此進行更好的教、學雙向選擇。

3.大數(shù)據(jù)教育改革對高校各群體的影響。大數(shù)據(jù)應(yīng)用對高校教育的相關(guān)群體來說都有不同的體驗，對學生來說，都能享受到“量身定做”的教育資源，在校期間的學習和生活更便捷和井井有條，同時能夠體驗到前所未有的主人翁感覺；對家長來說，能通過嶄新的視角掌握全面、真實的學生信息，包括上課表現(xiàn)、成績情況、交流情況、師生互動等；對教師來說，利用所收集的每個學生學習過程中的全面信息，可以及時獲取反饋，從而調(diào)整教學方式，同時可以利用大數(shù)據(jù)平臺提供的先進手段輕松處理教學和科研任務(wù)；對學校來說，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)更好的管理學校的資產(chǎn)信息、師資信息、招生就業(yè)信息等，從而便于教育管理者利用大數(shù)據(jù)技術(shù)更便捷地組織教學科研和實施教育改革。

四、結(jié)語

大數(shù)據(jù)技術(shù)當前已經(jīng)非常成熟，為高校素質(zhì)教育和個性化教育提供便利，也推動著教育理念的變革，但同時伴隨著不少問題和挑戰(zhàn)。比如對大數(shù)據(jù)處理的相關(guān)專業(yè)人員不管是招募還是培訓都有一定難度；大數(shù)據(jù)收集分析有可能涉及個人隱私；基于學生以往的學業(yè)表現(xiàn)為其推薦課程，有可能導致教育資源的傾斜；收集數(shù)據(jù)的真實性能否保證等。總之，大數(shù)據(jù)研究畢竟是一個比較新的領(lǐng)域，如何在整個教育體系內(nèi)建立一個統(tǒng)一的標準，形成較科學的運作形式，還需要經(jīng)歷一個很長的階段。但不可否認的是，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，高校勢必將成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的前沿，我們不應(yīng)該懼怕挑戰(zhàn)，而應(yīng)該克服困難，堅定改革的信心，為國家培養(yǎng)出更多適應(yīng)大數(shù)據(jù)形勢下的高素質(zhì)信息人才。

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基金來源：安徽省重大教學改革研究項目（2013zdjy082），

安徽省質(zhì)量工程項目（2013sxzx012，2013sjjd008，2014zy028，

2015jyxm136，2015ckjh015）