學業大數據助力智慧教育

文/田雪林

教育信息化是一個長期的發展過程，有其客觀路徑及規律，具有階段性的特征。在物聯網、云計算、人工智能、大數據等新一代信息技術日益成熟的今天，世界上許多國家已將智慧教育作為其未來教育發展的重大戰略，以培養學習者協作能力、創新能力、復雜問題的解決能力以及終身學習的能力。從數字教育轉向智慧教育已是全球教育發展的必然趨勢，學業大數據在實施精準教學中有重要的作用。本文將從教師、學生、家長、管理者等多角度論述如何應用學業大數據實施智慧教學。

學業大數據概述

要精準掌握學生的學情，僅依靠作業和考試數據顯然是不夠的，只有綜合多個維度數據、依據合理的算法進行大數據分析，才能實施精準、高效的教學。本文理解的學業大數據(如圖1所示)是指教學過程中一切與學習相關的數據集合，包括作業數據、考試數據、課堂練習數據、課堂互動數據、自主學習數據等。

圖2 班級學情

圖1 學業大數據構成

一般來講，形成學業大數據需要經歷采集、分析、應用這樣幾個階段。數據采集階段生成學業大數據，要盡可能詳盡地記錄學習過程中的所有數據，以滿足不同需求的數據分析需要。數據分析階段依托功能強大的教育平臺、借助豐富的數據挖掘工具完成數據分析，生成滿足需要的報告。數據應用階段則是應用大數據的分析結果指導教學過程，使教和學更精準、更高效。

學業大數據教學應用

黃榮懷教授指出“智慧教育是一種由學校、區域或國家提供的高學習體驗、高內容適配性和高教學效率的教育行為，它能利用現代科學技術為學生、教師和家長等提供一系列差異化的支持和按需服務，能全面采集并利用參與者群體的狀態數據和教育教學過程數據來促進公平、持續改進績效并孕育教育的卓越”[1]。目前，人類已經進入了“互聯網+”時代，泛在網絡、大數據、人工智能、區塊鏈等先進技術快速發展，為人類提供了前所未有的能夠突破時空限制、滿足個性發展的數字生存環境。在這樣的時代背景下，學業大數據采集、分析就變得更加容易，“為學生、教師和家長等提供一系列差異化的支持和按需服務”也成為現實。

學業大數據使教學更智慧

1.備課更精準

備課是教學的首要環節，不僅要備教材還要備學生。駕馭教材是每一個教師的基本能力，備學生主要就是要掌握學生的學情。學業大數據能客觀反映學生的學習情況，教師通過大數據分析，能準確掌握班級學情（如圖2所示），充分了解學生存在的問題，從而使備課更加精準。

圖3 課堂講評

2.講評更高效

對于每次作業或考試，經過大數據分析，哪些是高頻錯題，哪些是個性錯題，甚至每位學生錯了哪些題，教師都一目了然。在課堂上講評時（如圖3所示），教師可以先講解錯誤率高的題目，少數幾個人做錯的題目就在課后個別輔導。這樣一來，作業講評既高效又精準，課堂效率自然得到提高。

3.輔導更個性

學業大數據不僅能反映班級、年級、全校甚至區域的學情，也能呈現學生個體差異化的學情，從而幫助教師因“才“施教，比如推送個性化學習資源、布置個性化作業、個性化輔導等等。如果每個學生的弱項和缺漏都得到了提升和彌補，那么整體的教學質量自然就會得到提高。

學業大數據使學習更智慧

通過對教育大平臺中學業大數據的分析，學生個人也能精準掌握自己的學情（如圖4所示），比如：自己的強勢科目、弱勢科目、知識短板，以及自己的學習水平與班級、年級乃至區域平均水平的差距等，均一目了然，這有助于學生自我調節學習策略，開展更高質量的學習活動。

1.知己知彼

在教育大平臺中，學生可以生成自己一段時間內的學習報告，了解自己的進退步情況、強勢學科、弱勢學科、進步空間等，只有知己知彼才能勇往直前。

2.提優補弱

教育大平臺能自動形成每位學生的錯題本，他們可以在平臺里導出錯題重練，也可以查看平臺提供的參考解析，能利用平臺推送的練習鞏固提高，還能查看平臺推送的學霸的作答（滿分作答）原筆記，學習借鑒學霸的解題思路和方法。平臺的這些實用功能都有助于學生消滅錯題、鞏固提升。

3.個性學習

學業大數據系統提供了便捷的分析工具，學生能清楚了解自己的學習情況，一方面學生可以在系統資源庫中針對性地學習相關內容，另一方面系統也自動推送相關資源給學生，從而真正實現個性化學習。

圖4 學生個體學情分析

學業大數據使家教更智慧

學生家長在教育大平臺里注冊帳號并與自己孩子的綁定，就能查看孩子的學業情況，包括每天的作業完成情況、考試情況、進退步、錯題情況等，有利于家長監管和督促孩子的學習，使家校形成合力，共同助推孩子進步。

學業大數據使管理更智慧

從管理者的角度，他們更關心的是整個年級、整個學校、整個區域的教育教學情況，更多地從宏觀上分析教育教學存在的問題與不足。學業大數據為管理者監管教學、分析學情等提供了快速、精準、有效的手段和方法。

1.教學監管

在教育大平臺里，學校管理者能全面掌握各個年級、各個班級的作業數量、作業批改情況、考試情況、教師閱卷任務等數據，通過大數據分析發現教學中的問題，并及時予以糾正，讓作業過多、部分批改等問題都無處遁形。

2.學情分析

教學管理者能從更廣泛的范圍內分析學情，比如分析全年級、全校甚至整個區域的學情。他們通過大數據分析，能從宏觀層面發現教學中的問題與不足，能精準掌握班級之間、校際之間教學的差異等等，從而及時采取糾正措施予以彌補。

3.決策支持

借助教育大平臺強大的統計分析功能，管理者能詳細掌握反映全校教學質量的大數據，在做出教學決策時提供數據支撐。

總之，無論教師、學生、家長還是教育管理者，學業大數據都能使教學更加智慧，使教師的教與學生的學多了一個智慧的手段，教學質量也必然會得到提升。