大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用分析

☆解樹磊

（曲阜師范大學(xué)傳媒學(xué)院，山東曲阜276826）

大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用分析

☆解樹磊

（曲阜師范大學(xué)傳媒學(xué)院，山東曲阜276826）

大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代社會的應(yīng)用越來越廣泛，本文首先總結(jié)和歸納大數(shù)據(jù)的概念和特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上通過理論和實(shí)踐相結(jié)合的方式論述了大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用，包括構(gòu)建電子學(xué)習(xí)檔案、促進(jìn)智慧校園的建設(shè)與發(fā)展、促進(jìn)教育教學(xué)評價(jià)方式的改變和促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，并對目前大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用所面臨的問題做了簡要的分析。

大數(shù)據(jù)；電子學(xué)習(xí)檔案；智慧校園；教學(xué)評價(jià)；個(gè)性化學(xué)習(xí)

一、大數(shù)據(jù)概況

現(xiàn)代社會是信息化社會，在這樣一個(gè)充滿信息的社會，數(shù)據(jù)的作用越來越大。大數(shù)據(jù)思維席卷全球，并深度改變著人們生活和工作的方式。越來越多的國家開始從戰(zhàn)略層面認(rèn)識大數(shù)據(jù)，在各個(gè)領(lǐng)域融入大數(shù)據(jù)思維和技術(shù)。在大數(shù)據(jù)的發(fā)展熱潮下，我國大數(shù)據(jù)行業(yè)也正方興未艾，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷向前推進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、平板電腦、個(gè)人PC以及遍布全球各個(gè)角落的各式各樣的傳感器，無一不是數(shù)據(jù)的來源。隨著大數(shù)據(jù)成為網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)行業(yè)的熱點(diǎn)詞匯，教育也逐漸成為大數(shù)據(jù)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。

大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)主要包括:（1）大量（Volume）：主要是指數(shù)據(jù)的存儲量大，計(jì)量單位上升到EB、ZB、YB甚至以上級別；（2）高速度（Velocity）：指數(shù)據(jù)分析的速度很快，一般在很短的時(shí)間內(nèi)就可以給出海量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果；（3）多樣化（Variety）：指包含的數(shù)據(jù)類型很多，既包括網(wǎng)頁記錄、網(wǎng)絡(luò)日志、圖片信息，又包含動畫、視頻、音頻、地理位置等信息；（4）價(jià)值（Value）：指大數(shù)據(jù)在于發(fā)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)背后隱藏的有價(jià)值的信息[1]。

2016年2月，教育部辦公廳印發(fā)的《2016年教育信息化工作要點(diǎn)》中指出：完善國家級教育數(shù)據(jù)中心建設(shè)，基本完成省級教育數(shù)據(jù)中心建設(shè)。做好已建管理信息系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，推動各系統(tǒng)整合與全面應(yīng)用，基本建成覆蓋全國各教育階段的學(xué)生、教師、學(xué)校經(jīng)費(fèi)資產(chǎn)及辦學(xué)條件數(shù)據(jù)庫，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“伴隨式”收集、分層次開放與共享。制訂《教育數(shù)據(jù)管理辦法》，規(guī)范各類教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集、存儲、共享、發(fā)布和使用。完善“國家教育科學(xué)決策服務(wù)系統(tǒng)”建設(shè)與服務(wù)，推進(jìn)省級應(yīng)用。由此看來，國家目前正在全面實(shí)施教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略，與信息技術(shù)緊密相連的大數(shù)據(jù)技術(shù)也變得越來越重要。

大數(shù)據(jù)一詞從2009年便成為了熱點(diǎn)詞匯，然而其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用是近幾年才開始嶄露頭角。從國內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)來看，大數(shù)據(jù)本身的研究較為深入，然而大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究還處于起步階段，研究涉及到的范圍雖然較廣，但是研究內(nèi)容不夠深入。因此，對于大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用研究還需要不斷的加強(qiáng)，最終能為實(shí)現(xiàn)教育效果最優(yōu)化的目標(biāo)而貢獻(xiàn)力量。

二、大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用及案例分析

（一）構(gòu)建電子學(xué)習(xí)檔案

1.電子學(xué)習(xí)檔案的使用與特點(diǎn)

通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，搜集學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、作業(yè)完成情況、考試成績以及在學(xué)校參加比賽情況等數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息可以真實(shí)地反映出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)能力。通過這些數(shù)據(jù)可以構(gòu)建學(xué)習(xí)者的電子學(xué)習(xí)檔案。

電子學(xué)習(xí)檔案的特點(diǎn)：（1）一種以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)記錄方式。（2）具有數(shù)字化表達(dá)形式。（3）具有一定的開放性，教師和家長可以根據(jù)每個(gè)學(xué)生的電子學(xué)習(xí)檔案來了解各個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。（4）具有學(xué)生自主性創(chuàng)作的特點(diǎn)。（5）具有明顯的人文性特點(diǎn)，電子學(xué)習(xí)檔案將學(xué)生視為一個(gè)全面發(fā)展的人，并且可以對學(xué)生進(jìn)行較為全面的評價(jià)。（6）評價(jià)主體和評價(jià)方式呈多元化。（7）評價(jià)具有真實(shí)性，電子學(xué)習(xí)檔案袋包含了學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和所遇到的問題，不僅有利于教師進(jìn)行因材施教，更有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的問題，并能及時(shí)進(jìn)行解決。

2.促進(jìn)電子學(xué)習(xí)檔案建構(gòu)的案例

圖1 電子學(xué)檔的建構(gòu)體系

電子學(xué)習(xí)檔案的建構(gòu)體系如圖1所示，利用電子學(xué)習(xí)檔案袋，可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。在實(shí)際應(yīng)用中，學(xué)生可以在網(wǎng)上瀏覽教師上傳的電子學(xué)習(xí)檔案袋，在這個(gè)檔案袋中含有關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)案例，從而使學(xué)生能夠真正體驗(yàn)和感受到教師創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境；然后，教師可以按照學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)能力對其進(jìn)行分組，并且通過每個(gè)學(xué)生的電子學(xué)習(xí)檔案袋向各個(gè)小組的學(xué)生提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)和計(jì)劃，當(dāng)學(xué)生在進(jìn)行探索式的學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)來瀏覽每個(gè)學(xué)生的電子學(xué)習(xí)檔案袋，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；最后，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況給出相應(yīng)的建議與方法，以便于學(xué)生能及時(shí)高效地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生完成了一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，教師可以讓其通過電子學(xué)習(xí)檔案袋進(jìn)行討論和展示，之后再讓其他學(xué)生進(jìn)行打分，這樣展示學(xué)習(xí)成果的學(xué)生和給予評價(jià)和打分的學(xué)生都能夠獲得提高。

通過電子學(xué)習(xí)檔案袋，教師在平時(shí)的教學(xué)活動中就能夠觀察到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)檔案袋里學(xué)生作業(yè)的完成情況數(shù)據(jù)、平時(shí)測驗(yàn)的數(shù)據(jù)以及考試的數(shù)據(jù)，教師便可以清楚地了解學(xué)生在這一階段的學(xué)習(xí)狀況與學(xué)習(xí)中遇到的問題。

（二）促進(jìn)智慧校園的建設(shè)與發(fā)展

1.智慧校園的發(fā)展概況

近些年來，隨著智慧教育的提出，智慧校園的建設(shè)與發(fā)展也提上了日程。所謂智慧校園就是指通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對我們的校園進(jìn)行智慧化管理，能夠達(dá)到校園生活與學(xué)習(xí)的一體化，由此可實(shí)現(xiàn)校園實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取、存儲和加工分析，從而為學(xué)校發(fā)展和教學(xué)應(yīng)用提供有效的決策依據(jù)，智慧校園作為教育信息化建設(shè)的一個(gè)實(shí)體，對實(shí)踐大數(shù)據(jù)的價(jià)值提純有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

在智慧校園環(huán)境下，基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)應(yīng)用可以對教師教學(xué)行為、學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)生個(gè)性特征等進(jìn)行分析和預(yù)測，從而為促進(jìn)學(xué)生的身心發(fā)展提供適時(shí)的引導(dǎo)和幫助。同時(shí)，還可提供學(xué)校運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)以便于校領(lǐng)導(dǎo)和教師及時(shí)掌握最新的管理和教學(xué)信息，從而助力教學(xué)管理更趨向科學(xué)化、智能化[3]。

2.促進(jìn)智慧校園建設(shè)的案例

（1）東華大學(xué)的智能實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目。前幾年，東華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室十分分散，不同的學(xué)院有不同的實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室數(shù)量眾多而不便于管理，所以東華大學(xué)提出了智能管理的方法，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將實(shí)驗(yàn)室的儀器和設(shè)備都實(shí)行智能化管理，取得了很好的效果。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，哪個(gè)學(xué)生使用了哪臺實(shí)驗(yàn)器材、使用了多長時(shí)間、儀器使用率等，這些都以數(shù)據(jù)的方式記錄下來；然后通過計(jì)算機(jī)可以自動生成表格，進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)。另外東華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室還實(shí)行了全天開放、無人管理等先進(jìn)的管理方式。通過對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行智能化管理，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材使用率提高了，管理更加方便，最重要的是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中更加便利，有利于增強(qiáng)學(xué)生的動手操作能力和知識技能。

（2）通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)快速借書。讓手機(jī)中的物聯(lián)網(wǎng)智慧校園系統(tǒng)對接圖書館管理系統(tǒng)，當(dāng)學(xué)生借完書后，學(xué)生的相關(guān)借書信息也會保存在手機(jī)中，學(xué)生可以直接通過手機(jī)查詢自己所借書的還書日期、圖書館館藏書目等相關(guān)信息。這樣學(xué)生的手機(jī)便成了一個(gè)移動的個(gè)人圖書館，真正實(shí)現(xiàn)了移動化、碎片化的學(xué)習(xí)。

（三）促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)

1.個(gè)性化學(xué)習(xí)概況

大數(shù)據(jù)時(shí)代的技術(shù)和工具為其他行業(yè)提供了多樣化和定制化的服務(wù)，個(gè)性化模式同樣可以在教育領(lǐng)域大規(guī)模地呈現(xiàn)。個(gè)性化學(xué)習(xí)是指針對每一個(gè)學(xué)生個(gè)體特定的學(xué)習(xí)意愿、興趣和學(xué)習(xí)需求而推出的一系列教育方式與學(xué)習(xí)策略。雖然個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求一直都存在著，但是我們的相關(guān)技術(shù)水平還不能完全滿足學(xué)生的需求，目前大數(shù)據(jù)技術(shù)的蓬勃發(fā)展為真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了條件。

個(gè)性化學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是使學(xué)生能夠根據(jù)自己的特點(diǎn)來安排學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)進(jìn)度等。例如，一個(gè)擁有智能手機(jī)的用戶可以安裝很多自己喜歡的個(gè)性化應(yīng)用軟件，學(xué)習(xí)者通過這些個(gè)性化的應(yīng)用軟件便可以更加方便和高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)設(shè)備需要具有一定的適應(yīng)性和靈活性，來真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。

2.促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的案例

例如：美國密歇根大學(xué)的E2Coach技術(shù)，這種技術(shù)就可以提供定制的學(xué)生網(wǎng)站，并且還可以向?qū)W習(xí)者推送如課件、講義和資源等各種學(xué)習(xí)材料。對于我國的學(xué)生來說，便可以通過很多APP以及網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。比如通過愛課程網(wǎng)、中國大學(xué)Mooc、滬江網(wǎng)、網(wǎng)易公開課等平臺都可以實(shí)現(xiàn)自己個(gè)性化學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

（四）促進(jìn)教育教學(xué)評價(jià)方式的改變

傳統(tǒng)的教育教學(xué)的評價(jià)方式一般以考試為主，這就造成了我們常說的應(yīng)試教育現(xiàn)象，僅通過考試進(jìn)行評價(jià)的方式不利于人的全面發(fā)展，違背了我們的教育初衷。因此，改變教育教學(xué)的評價(jià)方式變得尤為重要。要讓評價(jià)方式有所轉(zhuǎn)變，就要從原來的以結(jié)果性評價(jià)為主逐漸轉(zhuǎn)向以過程性評價(jià)為主。而大數(shù)據(jù)為我們帶來的全新的評價(jià)方式正是過程性的評價(jià)。例如Mooc中的評價(jià)方式就有通過小組進(jìn)行評價(jià)、通過課堂提出問題情況進(jìn)行評價(jià)、通過小組討論情況進(jìn)行評價(jià)、通過期中測評進(jìn)行評價(jià)等等。

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，如果100個(gè)學(xué)生在回答同一個(gè)問題的時(shí)候，其中有5個(gè)學(xué)生回答得不正確，那么教師往往會忽略這5個(gè)學(xué)生而繼續(xù)進(jìn)行教學(xué)活動。然而在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下的在線教育中，便會產(chǎn)生另外一種效果：在線課程的學(xué)習(xí)者數(shù)量龐大，有時(shí)多達(dá)上萬名學(xué)習(xí)者同時(shí)學(xué)習(xí)某門課程，這樣的話如果在1萬個(gè)學(xué)習(xí)者中有500人回答錯(cuò)了某個(gè)問題，那么課程的講授者往往能注意到這些回答錯(cuò)了的學(xué)生，并且可能會進(jìn)一步去探索他們回答錯(cuò)的原因以及提出相應(yīng)的問題解決方案，這便使得學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)方式獲得的學(xué)習(xí)效果要好于傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式。

三、關(guān)于大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的幾點(diǎn)思考

（一）如何方便快捷地獲取教育大數(shù)據(jù)

在學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，作為家長或教師應(yīng)該如何快速地獲取學(xué)生所產(chǎn)生的教育大數(shù)據(jù)，解決這個(gè)問題非常重要。因?yàn)槿绻麤]有這些教育大數(shù)據(jù)，后面的數(shù)據(jù)分析以及提出解決方案等內(nèi)容就無從談起。現(xiàn)在在我國一些發(fā)達(dá)地區(qū)的中小學(xué)已經(jīng)開始在教室中給每個(gè)學(xué)生配備一臺平板電腦，教師在課堂上進(jìn)行講課，學(xué)生通過平板電腦進(jìn)行學(xué)習(xí)，并利用電腦回答問題，完成相應(yīng)的作業(yè)和考試。整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、作業(yè)的完成時(shí)間與完成準(zhǔn)確率等數(shù)據(jù)都可以被平板電腦記錄下來。但是學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)很復(fù)雜的過程，這個(gè)過程中還涉及到很多方面，例如學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)特點(diǎn)等，這些方面的大數(shù)據(jù)如何來收集與獲取還需要繼續(xù)探索。

（二）如何將教育大數(shù)據(jù)提取為我們所需要的有價(jià)值的、有意義的知識與信息

通過移動設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)信息雖然數(shù)據(jù)量很大，然而并不是所有數(shù)據(jù)都有利用價(jià)值。那么問題就出現(xiàn)了，我們?nèi)绾螌Υ罅康慕逃龜?shù)據(jù)信息進(jìn)行篩選和過濾，這是需要我們不斷去探索的問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們也有理由相信這些問題能夠不斷地被解決，最終實(shí)現(xiàn)教育最優(yōu)化發(fā)展的目標(biāo)。

（三）如何對已經(jīng)搜集好的教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并根據(jù)結(jié)果提出相應(yīng)的教學(xué)問題解決方案

數(shù)據(jù)分析技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，但是教育數(shù)據(jù)和其他的數(shù)據(jù)有著不同之處，教育數(shù)據(jù)來源于學(xué)生，然而學(xué)生是有思想的人，這一點(diǎn)便與其他傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)有著很大的不同。以什么樣的算法和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對教育數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理是我們所要考慮的問題，獲取處理結(jié)果后我們又該如何得到相應(yīng)的解決方案，這同樣是個(gè)難題。

四、總結(jié)

通過上述的分析與論述，我們發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)對教育發(fā)展的促進(jìn)作用是非常明顯的，大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用給教育的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇和啟示。不但有利于教師更好地教學(xué)，而且有利于學(xué)生充分進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)。但是關(guān)于大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用的研究多處于理論方面，還不能真正地在實(shí)踐中進(jìn)行具體的應(yīng)用，要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在教育實(shí)踐中的真正運(yùn)用還需要我們共同努力。

[1]劉鳳娟.大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用研究綜述[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2014,(08): 13-19.

[2]姚琪.大數(shù)據(jù)在“智慧校園”中的價(jià)值研究[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全, 2013,(08):91-93.

[3]于長虹,王運(yùn)武.大數(shù)據(jù)背景下數(shù)字校園建設(shè)的目標(biāo)、內(nèi)容與策略[J].中國電化教育,2013,(10):30-35.

[編輯：鄭方林]

G434

A

1671-7503（2017）07-0013-03