基于大數據的教學案例研究

課題項目：全國高等院校計算機基礎教育研究會計算機基礎教育教學研究項目“大數據教學案例開發(fā)”項目編號：2019-AFCEC-019.

摘要：隨著大數據技術日益強勁發(fā)展，整個社會特別是企業(yè)、各大高校對于大數據優(yōu)秀人才的培養(yǎng)都給予極大關注。當前，教育部高度重視大數據融入傳統(tǒng)的教學模式，這種教學模式被廣為提倡。因此，從大數據的界定入手，分析大數據教學應用的優(yōu)勢，以大數據的智慧教學模式為案例，分析教學實施的目標、教學模式建立以及教學模式設計，希望對于提升教學質量能夠起到借鑒與參考的作用。

關鍵詞：大數據;教學;案例;研究

中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）03-0016-02

Abstract：Withtheincreasinglystrongdevelopmentofbigdatatechnology，thewholesociety，especiallyenterprisesanduniversitiespaygreatattentiontothetrainingofbigdatatalents.Atpresent，theMinistryofEducationattachesgreatimportancetointegratingbigdataintothetraditionalteachingmode，whichiswidelyadvocated.Therefore，startingfromthedefinitionofbigdata，thispaperanalyzestheadvantagesofbigdatateachingapplication，andtakesthesmartteachingmodelofbigdataasacasetoanalyzetheteachingimplementationgoal，teachingmodelestablishmentandteachingmodeldesign，hopingtoplayaroleofreferenceandreferenceforimprovingtheteachingquality.

Keywords：Bigdata;Teaching;Case;research

隨著當代社會的快速發(fā)展，科技領域和信息領域的飛速發(fā)展，特別是信息集成化處理的大數據信息處理模式的因運而生，使得大數據研究成為炙手可熱的研究課題。此外，從社會與就業(yè)市場的需求上看，不管是民營企業(yè)還是國有企業(yè)都對具備一定大數據知識的人才表示青睞。在此背景下，各種類型的高校教育模式更需緊跟時代步伐，引進大數據的模式進行教育的改革。

1大數據相關概念界定

1.1大數據的發(fā)展。當前大數據這一詞已經滲透在人們工作、生活等各個領域，如果深究大數據這一詞的產生時間，可以最早追溯到1998年，在《科學》這一雜志上出現了名為《大數據處理》的文章，第一次出現了“大數據”這一字樣。而在人們的生活中，伴隨著信息時代的不斷發(fā)展，一些社交軟件的應用，以及在信息領域云平臺、移動終端的不斷發(fā)展，促進了新媒體行業(yè)的興起，越來越多的不同領域可以利用硬件和軟件集成的那些可應用于管理和服務方面的數據被充分收錄起來，并通過一定的技術手段和方法找到其應用的價值，這也形成了所謂的“大數據”。在教育領域來說，一些能夠普遍被應用和加工的數據使用，為教育管理帶來了新的方式，這也是促進教育信息化發(fā)展的重要手段和基礎。

1.2大數據環(huán)境的界定。在整個信息化環(huán)境中，大數據環(huán)境只是一個分支和組成部分。在教育領域來說，可以充分利用和發(fā)展的是智慧教學模式，這一模式的使用可以利用數據模型實現對數據的采集、記錄、分析、推送和評價，這有效的促進了人類語言與機器語言之間的溝通，形成了大數據的環(huán)境。在高校中，很多高校已經開始建設智慧化、信息化、數據化的校園環(huán)境，其實應用的根本在于利用大數據的使用來促進終端工具的運用，教師可以利用大數據加強對學生的教學操作，實現學生學習數據的分析，根據數據結果反饋教學效果并為改進教學提供一定的參考和依據，這也是我們所一直研究的智慧課堂的建設過程。

1.3大數據應用于教學的優(yōu)勢。在高校教學中進行大數據的運用是當前發(fā)展的大趨勢，同時這也是教育領域經受信息化發(fā)展變革的考驗。大數據在教學中的運用實現了數據的實時化、評價的多維化、推動的個性化、交流的互動化、交互的智能化，這些優(yōu)勢都是傳統(tǒng)教學中所不具備的，同時也促進了高校各個專業(yè)的教學更加貼近學生的實際需要，更加符合教育信息化的發(fā)展方向。此外，在現代教學中，大數據對于教學也具有重要的輔助作用，例如，可以通過現代多媒體技術，加之大數據信息化通過智能處理數據的方式，將傳統(tǒng)的教學方式加以改革，甚至實現個性化的教學方式，提升學生學習興趣和學習的效率。在學生成績反饋的數據處理中，大數據可以替代大量教師資源，從終端設立原有手工教學評判的標準，提高教師教學效果。并且，由于云平臺的儲存期限較長，可以實現學生學習成績的對比分析和分類。此外，大數據信息的處理可以直觀地觀察學生的成績波動，代替原有的教學考查方式，進而分析教學成果的穩(wěn)定性，進一步輔助教師統(tǒng)計學生學習的效果，并進一步做出客觀的、不受主觀因素影響的科學分析。另外，可以根據學生上課的集中情況可以做出授課效果報表，對學生的學習集中度進行分析。

2大數據的教學應用路徑

智慧課堂建設是當前大數據應用于高校教學的主要方式。智慧課堂中大數據的應用體現在兩個方面。

2.1實現了云端診斷的分析服務。在教學當中，教師可以充分利用大數據來搭建一個智慧化的學習環(huán)境，形成云端學習平臺以及互動的教學系統(tǒng)。而對于使用大數據而進行的學習效果的診斷分析服務是大數據在教學中應用的重要便捷路徑。教師利用云計算技術，可以要求學生長傳學習數據，通過大數據系統(tǒng)應用，幫助教師生成了學生學習質量診斷報告，并給出橫向和縱向的診斷分析，教師利用這一數據的結論，可以為教學改革提供一定的參考，同時還可以針對個別學生出現的診斷數據有針對性的對某一個學生進行有效的輔導，學生也可以利用診斷報告找到自身的優(yōu)劣之處，自己不斷改進學習態(tài)度和學習內容，促進學習質量的最終提高。

2.2教學中的智慧輔助功能。大數據在教學中的應用最為便捷的地方則體現在學習學習的便利性，學生使用平板電腦、智能手機等常用的移動終端設備就能夠及時進行在線學習，這也是各個高校不斷探索線上授課的重要路徑。教師的選擇很多，可以是在線課堂，實現即時的線上教學，也可以是選擇好的在線課程給學生播放。無論是哪一種學習方式，這都是教學中大數據帶來的智慧輔助功能的體現。這說明，依托大數據的技術輔助手段，真正實現了智慧教育，這種方式不僅是課程更加有趣貼近學生生活，同時也使教育開展可以隨時隨地進行，而不僅僅局限在教室當中，所以這也為高效的課堂教學模式的打造創(chuàng)造了條件。

3基于大數據的智慧教學模式探索

3.1教學目標的建設。教學目標建設可以從教師層面、學生層面和教學層面三個層面來看。在教師層面來看，教師培養(yǎng)自己的信息化素質和能力是時代發(fā)展的趨勢。因此，大數據背景下的教師層面的教學目標就是要加強教師教學智慧的養(yǎng)成，同時幫助教師完善自身的智慧知識體系、智慧操作能力以及智慧教學能力，是教師能夠適應并有效使用信息化、智慧化的教學手段。從學生層面來看，一切教學手段的應用都是為了有效提升學生的實際教學效果，大數據的應用也不例外，主要就是為了提升學生的學習興趣，通過趣味課堂的打造，培養(yǎng)學生思維能力、交往能力、學習能力和情感互動能力，同時也為學生形成信息化的終身學習理念打下基礎。從教學層面來看，各個高校不斷提升大數據教學能力也是學校信息化教學發(fā)展的需要，所以以完善教學智慧機制為重要內容，不斷加強信息化設施建設，探索信息化教學手段與方式，特別是依靠大數據來解決教學中存在的一些問題，這對教學質量智慧化水平提升具有重要的促進作用。

3.2大數據應用于教學的案例模式轉變。

（1）轉變教學內容。大數據應用于教學中首先改變的就是教學內容的廣度與深度。將大數據所呈現出的智慧課堂模式應用于教學中，使教學內容更加豐富多樣，同時將教師對大數據教學的理解和教學智慧的水平應用于教學中，使教學內容變得具有個性和特色，體現出教師的不同教學風格。同時，對于學生來說，改變了傳統(tǒng)的課堂教學的環(huán)境，學生對智慧課堂更感興趣，利用大數據實現的教學環(huán)境讓學生的學習更有樂趣，同時還能夠利用數據分析學習的結果，這對于學生來說，也是一種學習情境的改變。

（2）轉變教學方式。大數據應用于教學中，對于教師來說，教學方式更加豐富多樣，既可以自己教，也可以充分利用優(yōu)質教育資源教;對于學生來說，學得更主動，更感興趣，更愿參與課堂教學，很好的促進了教與學的互動，是體現學生主體地位的方式，這更符合當前教育的實際要求。

（3）轉變互動方式。

傳統(tǒng)課堂對于學生來說，與教師互動是非常被動的。有的學生是性格原因，有的學生是課堂聽課效果不佳不愿互動等，在大數據應用的智慧課堂中，線上教學時學生可以打字發(fā)言，更為積極主動，還有一些例如教學系統(tǒng)的挑人或搶權功能，能夠在趣味中激發(fā)學生課堂的參與度，這很好的實現了對全體學生的關注，利用教師端和學生端的互動比傳統(tǒng)的課堂教學互動效果更好。

3.3大數據教學模式設計。大數據應用于教學中的模式設計分為課前、課中和課后三個階段。

（1）課前。在課前，教師首先要整合教學資源，并將資源進行推送，以便于幫助學生預習新課。提前告知學生上課內容，讓學生提前進行準備。其次，教師要進行教案設計，同時設計好交流討論和分享互動的內容。在這一過程中，要充分利用多媒體技術，把枯燥的內容躍然于多媒體上，通過PPT、動畫等形式來實現，以期提高課堂教學效率。

（2）課中。在課中，要設計任務驅動的內容，通過移動終端的任務推送促進學生進行合作探究。同時教師要適當的進行點評，促進個性化教學的實現，實現信息的實時反饋與立體互動，使老師及時掌握學生學習、思想動態(tài)，更好的進行課中互動，提高學生學習積極性增強課堂學習氛圍。

（3）課后。教師在下課前要布置作業(yè)并進行總結，同時進行作業(yè)推送，督促學生完成作業(yè)鞏固所學知識。下課后教師要導出動態(tài)數據監(jiān)測報告，對教學中存在的問題和學生聽課情況、互動反饋等課堂教學質量監(jiān)控數據進行分析，同時不斷進行課堂教學的內容調整，及時進行作業(yè)跟蹤反饋，掌握作業(yè)質量，促進教學質量的提升。

4基于大數據教學案例的技術路線搭建

依托國家的相關政策支持，開展人才培養(yǎng)、實驗實訓、科研及應用創(chuàng)新、專業(yè)建設等合作。將學生大數據應用技能提升作為教學目標，為學生提供集理論知識、學習實訓、認證培訓以及科研應用于一體的平臺。運用大數據教學資源體系、大數據綜合實訓體系、華為大數據認證體系等多項綜合服務體系，采取階梯式遞進人才培養(yǎng)模式，進一步促進學校相關專業(yè)與大數據技術、新一代信息技術產業(yè)對接，為學生指明大數據學習道路。大數據教學資源體系即相關專業(yè)教學課程的專業(yè)承載物，通過教學大綱、視頻、教案、實訓指導書與項目的實物供給為教育教學的完善給予支撐;大數據綜合實訓體系即通過可視化分析、資源管理、實驗管理、資料庫管理、數據站點等相關實訓線上功能的獲取，保證學生云實訓的正常應用與實現;華為大數據認證體系是保證整套教育線上操作平臺合理、合法、正常運行的供應商，以其專業(yè)性與權威性幫助ICT學科的發(fā)展與進步。

參考文獻：

[1]涂新莉，劉波，林偉偉.大數據研究綜述[J].計算機應用研究，2014，31（6）：1612-1616.

[2]劉智慧，張泉靈.大數據技術研究綜述[J].浙江大學學報（工學版），2014，48（6）：957-972.

[3]蔣亦樟，錢鵬江，謝振平.“物云大智”在現代教育中的應用與思考[J].無錫職業(yè)技術學院學報，2016，15（4）：1-6.

[4]張善新.基于多元融合的數據結構課程教學方法初探[J].無錫職業(yè)技術學院學報，2016，15（6）：39-42.

[5]GAE云計算的教學資源共享平臺的構建[J].肖立，潘天恒，鄧濤.電子技術與軟件工程.2019（14）.

[6]獲取教育大數據：基于xAPI規(guī)范對學習經歷數據的獲取與共享[J].顧小清，鄭隆威，簡菁.現代遠程教育研究.2014（05）.

[7]基于科學知識圖譜的國內大數據演進與前沿熱點分析[J].商玉萍，李超.泰山學院學報.2017（06）.

[8]“因材施教”理念下的網絡分享教育模式探索[J].邵騰偉.教育現代化.2017（07）.

作者簡介：李靜（1963-），女，山東東阿人，副院長，教授，主要研究方向：數據庫應用.