大數據背景下學習分析技術對教學模式的變革探索

摘 要：大數據背景下學習分析技術已經對教學模式產生重要的影響，無論是改變傳統的教學模式，還是轉變學生學習的狀態，都表明未來的教育關系必然會發生革命性的變革。文章詳細介紹了學習分析技術的特點與優勢，并詳細論述了其所帶來的教學變革，希望能夠為廣大教育工作者認識學習分析技術做出有益的嘗試。

關鍵詞：大數據;學習分析技術;教學模式;變革

0 引言

隨著我國互聯網產業的迅猛發展，信息資源已經成為各個行業、各個領域爭相搶占的技術高地，其中又以大數據技術的發展和應用最為突出，特別是2015年國務院總理李克強率先提出了“互聯網+”的概念，將互聯網應用發展的新形態、新業態提高到了國家戰略的層面，不僅僅是互聯網資源的簡單整合，更是與傳統行業的融合及應用，通過無所不在的計算、數據、知識等創新的大數據技術，引領了各行各業革命性的變化。在此背景下，學校教育領域也開始探索，在大數據技術支持下如何有效加速教學模式的變革^[1]。

1 大數據時代學習分析技術的特點與優勢

1.1 利用學習分析技術可以使數據產生價值

學習分析技術也是一項新出現的研究領域，它的目的在于通過對采集的數據進行有效分析，并利用得出的科學結果，完善與改進教學模式，其核心的作用在于使數據產生價值。這一技術最早起源于商業數據分析領域，以淘寶、騰訊等互聯網巨頭企業為代表，很早就開始涉獵大數據技術，并成功使用學習分析技術，從消費者的購買記錄、日常瀏覽和主動搜索過的數據里，采集和挖掘有價值的數據，并通過對海量數據進行分析，篩選出符合消費者喜好和可能具備購買預期的商品，并以推薦、廣告等形式呈現給消費者，大大增加了商品被購買的概率，而其中數據分析發揮出了至關重要的作用，也讓學習分析技術影響了傳統思維的方式。以此類推，當把學習分析技術應用到其他網絡平臺上時，比如在網絡社交平臺、網絡新聞軟件等領域，通過分析用戶的關注對象和日常瀏覽，將有可能感興趣的新聞等不斷推送給用戶，從而幫助用戶更快、更準確、更有效率地完成學習和工作。因此，學習分析技術不僅在各個行業有著廣闊的應用前景，對傳統的教育領域，尤其是對教學模式也必將帶來翻天覆地的改變^[2]。

1.2 學習分析技術必然會引起教育模式的變革

教育的過程不僅僅是發生在校園之內，隨著大數據時代的到來，豐富的線上教育形式和海量的網絡教育資源都使教育的過程呈現出多樣化、多元化、豐富化的特征，而教育過程中也產生了大量的數據，如果運用大數據技術進行學習分析，同樣蘊含著豐富的應用價值。相關研究理論也指出，如果將發生在一節40分鐘課程中的信息數據化，并對其中有價值的數據進行整理、歸納、分類、分析、應用，就會產生相當于傳統教育幾倍的教育效果。正因如此，更應該加快研究的步伐，從學習分析技術與教學模式的有機融合、有效整合、有力實施等幾個方面深入研究，加大對教育過程中產生的數據進行科學地采集、分析和應用，把有效利用有價值的數據促進教學模式改革作為重要的突破口，為學生提供高質量、個性化的學習體驗，并通過學習后的評估不斷修正學生的學習方式，從而為學生提供符合他們學習需求的支持服務系統，使他們受益于學習分析，提高學習成績和學習效率，跨越式地推動教學質量的發展^[3]。

1.3 可以為學習者提供個性化的學習幫助

相較于傳統教育的教學模式，學習分析技術能夠借助數據分析的方式，使學習者的學習更加科學化、有效化、智能化，借助關鍵詞搜索分析法、話語內容分析法、文本內容分析法等大數據時代出現的新技術，不僅能夠幫助學習者在原有的知識結構基礎上，通過一整套完整的社會學研究方法和網絡數據處理分析方法，打破傳統依賴于教師固有經驗的教學模式。同時，借助網絡關鍵詞搜索分析法，能夠幫助學習者借助數據篩選的功能，更便捷地找到解決知識的多種方法和優化的學習方案，尤其是在大數據背景下，通過話語內容分析技術，也能夠將網絡課程中產生的文本數據進行異步交流與比較，透過分析話語內容，使學習者可以更加清晰地對整個學習過程有更深入的認識，從而更好地構建知識體系。另外，通過文本內容分析法，可以讓學生對傳播內容中的信息變量進行描述和分析，這使傳統教學模式更加客觀、科學、準確，不僅可以定量化地描述學習者的學習過程，更可以作為修正學習者學習行為、用數據預測學習者未來學習效果的重要基礎，從而為學習者提供個性化的學習幫助。

2 學習分析技術所帶來的教學變革

2.1 學習分析技術為教學帶來了全新的視角

從具體的實施上看，學習分析技術首先要對教學過程中產生的數據進行科學的采集和挖掘，將具有完整性和有效性的數據進行整理，作為下一步分析數據的重要基礎。比如，不僅要采集學習系統中每一位學生的信息數據，還要采集課程的信息數據和教師教學的信息數據，結合課程管理系統和學習管理系統中的信息數據，例如在教學過程中教師與學生進行交流互動的信息數據以及教師布置給學生的作業信息數據、學生回答課堂隨機提問的信息數據等，將這些數據進行整體采集之后，就可以對信息數據進行處理。所謂處理，實際上是對數據進行分析之前的必要環節，在這一過程中，要剔除相對無用的信息數據，比如結構化的數據很難反映一個學生在一堂課中吸收了多少知識，所以必須同時收集不同系統中的非結構化數據，才能保障分析結果的正確性、一致性和完整性。比如，非結構化數據包括學生在學習過程中花費的時間、開展學習的頻率、學生在練習中犯同樣錯誤的次數、學生在解答某一類習題時遇到的共性問題等。這些非結構化數據的保留，不僅可以讓數據更加有效、準確、科學，也可以更深入地認識學生的學習行為，更加有針對性地指導學生的學習，從而提高學生的學習效率。在采集數據之后，可以通過分析工具對數據進行更精準的分類與分析，篩選出具有核心價值的數據，按照分析程度的不同可以分為專業分析工具和通用分析工具兩種，其中專業分析工具是針對某一特定目標進行設計和開發的分析工具，以Socrato，SNAPP 和 LOCO-Analyst 等工具為代表，可以幫助分析者在分析過程中，更加有針對性地分析學習者的數據從而改進教學。而通用分析工具往往與商業分析消費者偏好和購買意愿的分析工具原理類似，主要有 Mixpanel Analytics，Userfly，Gephi等幾種，可以分析學習者更偏向于學習哪一類知識，相比較而言，專業分析工具更偏向于通過數據分析找出學習者的學習薄弱處和有待改進的地方，而通用分析工具更偏向于通過數據分析指出學習者更擅長、更喜歡學習的知識類別，兩者應用不同，側重也有所不同，所以對教學模式的改進也有所不同，廣大教育工作者可根據學生的學習效果，有針對性地使用不同的分析工具，從而幫助學生調整學習內容和方法，為學生提供指導和幫助，提高學生的學習能力。

2.2 學習分析技術改變了學生的傳統學習模式

學習分析技術不僅能夠改變傳統的教學方式，同時借助對數據的有效處理和篩選，還可以為每個學生提供一個個性化的學習環境。比如，在傳統教學模式下學生完成學習之后，只能通過間隔一段時間的期中考試、期末考試來檢驗學習效果，而在大數據時代應用學習分析技術對學生線上學習數據的統計，很快就能將學習效果反饋給學生，并根據對學習數據的分析，針對學生學習過程中潛在的問題和薄弱的環節給予提示與幫助，從而讓學生學習的效果大大增強，這種即時性和準確性的學習模式是過去不可想象的。同時，學習分析技術的靈活性和快速性也使量身定制個性化學習課程成為可能，通過對學生一段時間學習內容的追蹤和數據分析、統計、歸類，從而為每一名學生生成相應的學習資源庫，讓學生按照自己的固有知識基礎、學習的效率、學習的進度、學習的興趣等，更有針對性地安排學習課程，從而保證學生的學習潛力得到最大的激發與釋放。另外，在學習的過程中，也可以通過學習分析技術根據學生的變化隨時進行調整，做出對學生的時間安排、課程管理、學習內容選擇等多方面的建議。另外，教師也可以用學習分析技術跟蹤和改進學生的學習習慣，驗證當前使用的教學方法是否有效，并進行適當的調整和補充。

2.3 學習分析技術促進能力多元智能化發展

學習策略方面的研究指出，學生的認知能力和學習能力并不是線性發展一成不變的，而是動態多元化的，采取某一種教學模式或者某一種技術只能相對發展學生某一領域的能力。因此，在同一時間內采用更多、更有效的教學模式將會提高學生多方面的知識與能力，也就意味著學生學習和教師的教學更具效率。學習分析技術正是通過從多個角度，針對學習過程中存在的影響學習效果的自變量、因變量進行分析、整合與應用，這實際上就是一種動態多元化的教學模式，是符合學生認知和學習過程客觀需要的有效教學手段。實踐證明，學習分析技術確實能夠促進學生的能力多元智能化發展，也能夠有效補充傳統教學的不足。此外，也可以將學習分析技術進一步拓展化、多元化，比如，在將數據分析的結果反饋和實施到學習者身上時，可以選擇容易理解的內容，通過引入更多有趣的元素，吸引學習者的注意力，教師可以根據學生學習的內容，加入具有趣味性的故事，或者具有娛樂性的活動等，以學習四則運算為例，進行1加到100的運算學習時，學生往往會感到十分困難，這時就可以通過小故事的形式，通過介紹數學家解決復雜數學問題的方法，引起學生學習的興趣和好奇心，再通過聯系現實生活中的具體事物，聯想到數小動物或者數數目的方法，從而通過視覺、觸覺、想象力、運算能力等多方面的共同作用，達到能力的多元智能化發展。教師在應用學習分析技術時，也要注重對信息進行篩選與加工，將有利于學生學習、符合學生認知水平和學習程度的內容篩選出來，增加必要的信息與內容，并加工成適合學生學習的特定數據，只有充分而全面的準備和豐富而科學的預設，才能真正讓學生掌握所需要的學習內容，才能真正促進能力的多元智能化發展。同時，教師在篩選的過程中，也要注意聯系學生最近學習到的知識，利用最近發展區等學習策略，與所創建的學習情景有機結合，才能更好地促進學生的學習，加深學生對知識點的理解和應用。最后，還要清晰地了解學生在學習過程中所遇到的問題，能夠通過教師的鼓勵與幫助及時給予學生指導，才能真正持續提高學生數學學習的效果，最終實現高質量的學習。

3 結語

大數據時代已經到來，學習分析技術等信息數據分析處理技術，已經使得信息數據成為一種具有重要價值的資源，這一變革深刻地影響著生活中的各個領域，也倒逼著教育者重新審視教學模式，以適應不斷高速發展的新技術、新環境、人與人之間的新關系。在這種背景之下，教師所扮演的角色也絕不僅僅是傳統的傳授者、主導者，而更應該作為學習過程的參與者，承擔起信息數據的分析者、學習過程的引導者，從這個意義上講，學習分析技術已經將教師從傳統的教學模式中解放出來，從周而復始的單一勞動轉變為教育的思考者和設計者。教學的意義也不再是憑借著主觀經驗而為，而是建立在更科學、準確、量化的信息數據基礎上，讓教學的關注點從宏觀整體轉移到微觀個體，從而真正實現個性化的教育，使學習的過程發生根本性的變革。但是教育者也要清醒地認識到學習分析技術仍然處于初級階段，本身也存在著一定的風險，面臨著很多需要改進和完善的地方，仍然不能大規模推廣與應用，這需要進一步深入研究，通過開拓該技術的服務對象和應用場景，才能真正發揮大數據背景下學習分析技術的作用。

[參考文獻]

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[2]楊秋平.網絡輿情智能檢測與分析系統的設計[J].電腦知識與技術，2011（4）：61-63.

[3]李青，王濤.學習分析技術研究與應用現狀述評[J].中國電化教育，2012（8）：129-133.

（編輯?王雪芬）

Exploration of the reform of teaching mode by learning analysis technology

under the background of Big Data

Meng Hong

（Ningxia Vocational Technical College of Industry and Commerce， Yinchuan 750011， China）

Abstract：Under the background of Big Data， learning analysis technology has had an important influence on the teaching mode. Whether it is to change the traditional teaching mode or to change the students?learning pattern， it shows that the future educational relationship will inevitably undergo revolutionary changes. This paper introduces the characteristics and advantages of learning analysis technology in detail， and discusses its teaching changes in detail， hoping to make a useful attempt for educators to understand learning analysis technology.

Key words：Big Data; learning analysis technology; teaching mode; reform

作者簡介：孟紅（1986—），女，河北唐山人，講師，碩士;研究方向：數據分析。