大數據背景下高職院校教學過程數據分析應用研究

李亞兵

(甘肅有色冶金職業技術學院 甘肅 金昌 737100)

引言

教育大數據指在所有教育活動過程中產生的、依據教育需求采集到的，一切用于教育發展并能創造巨大潛在應用價值的數據集合。教育大數據的采集和分析對于優化教育決策，掌握學生學習方式，完善教學評價體系等有非常重要的作用。目前，許多高職院校都在不同程度上對教學過程數據采集和應用做了深入的研究，提出了許多寶貴的意見和改革方案，但在實施過程中，不同的院校出現了各種不同的問題。結合我院實際情況，我們研究如何對我院教學過程數據進行采集、分析和應用，以達到教學過程數據的處理能為教學改革和教學效率的提升提供重要依據。

1 教學過程數據采集

1.1 數據采集內容

校內教育數據采集的內容主要包括教育管理數據和教育教學數據。教育管理數據就是不同類型的教育管理活動所產生的數據，例如教師數量、教職工學歷信息，學院現有專業、班級、學生等信息。

教育教學數據就是師生在教與學的過程中所產生的數據，例如教師的教學策略、學生的學習策略、教師的教學準備、學生的學習動機、教學課件、軟件等。

1.2 數據采集方法

1.2.1 平臺采集

平臺采集就是借助各種與教育和學生相關的移動或桌面應用平臺來獲取教育教學數據的方法或手段。在當前教育信息技術不斷發展的背景下，越來越多的移動或桌面應用程序被應用到教育、教學中，因此教學過程數據的采集也越來越智能化。

1.2.2 視頻錄制和視頻監控

視頻錄制就是教師現場授課的時候，將課堂教學實況進行錄制。這種方式是將教師授課的全過程錄制下來，用于觀察和評價教師的教學能力、課堂組織能力、教學效果、學生學習情況、課堂表現等。

視頻錄制一般在教學比賽、課堂教學能力評價、教學能力考核、學生學習情況評估等各種情況中使用，一般應選派較為專業的視頻拍攝人員進行現場錄制，錄制可以一機位多角度或多機位綜合錄制以達到最好的錄制效果，將其應用于教學過程評價。

視頻監控就是借助視頻監控設備，實時展示和記錄教學現場實況以及一些其他與教學相關的場景。例如在各項考試的組織中，視頻監控就可以實時監控考場，觀察教師監考狀況和學生考場紀律情況。

視頻監控的總體結構包括校園內各建筑物、分監控室、總監控中心及監控網絡等。各教學樓內所有教室都應安裝監控設備及相應的節點服務器，且每個教學樓都要設置分監控室，以實現對本區域的實時監控和基本管理。總監控中心的最高的監控管理部門，實現對全區域的實時監控和綜合管理。

2 數據分析與應用

教學過程的數據采集和分析的目的是研究學生在學習過程中的實際參與表現和進展情況，分析學生行為與學業成績的相關性，得到學生的學習規律，并根據分析結果進行指導和給出建議。這個分析結果可以優化學生的學習過程，為學生提供有效的教學干預，給出適宜的學習策略和學習方法。可以為教師改進課堂設計、優化教學方法、改善課程評價體系提供充分的數據依據。教學管理者可以依據分析結果，從宏觀地對教學模式、教學秩序、教學效果進行把控，數據分析結果為管理人員更好地實施教學管理提供了決策支持，總之，教學過程數據的分析和應用就是為了讓大數據“開口說話”，全面提升高職教育教學的質量。

3 學院教學過程數據采集和分析、應用現狀

目前，學院大部分領域基本實現了信息化管理，大部分的教學相關數據都可以通過數據平臺或移動APP進行采集，且部分系統數據可以進行整合和分享。

學院教學過程數據的采集方法有平臺采集、視頻監控和視頻錄制，還有傳統的人工采集。

首先，對于教師課表、教室課表、班級課表、學生成績(包括課程成績、環節成績、畢業設計成績等)等信息均可在教務系統平臺上進行錄入和查詢，所有教師憑教工號或學號及密碼登錄平臺即可進行相應的操作。教師評學和學生評價可以通過微信掃描填寫表單來完成錄入，教務處工作人員可以對數據進行匯總和分析。

其次，學院的教務系統手機APP上教師客戶端設置有教學任務、調課申請、監考安排、成績錄入、教學工作量統計、學生考勤信息、批閱作業、設置和查看課堂反饋等功能模塊。在每日課表中可以對上課班級進行教學互動，內容包括教學資源、預習提問、上課簽到、課堂表現、課堂練習、課堂反饋、課后作業等。但是在實際教學中，只有少數功能模塊被任課教師實際應用。同樣，學生手機APP功能也有很多，包括查看人才培養方案，預選、正選、補選和重修選課，查看課表，等級考試報名、成績查詢，學生評教，查看考試安排，了解自己的學業成績、成績分布、學業進展、學情警示等等，功能設計的很多，但有一些功能并沒有被很好地應用到學習過程當中。

再次，對于學生的作業、課堂提問和發言表現、考勤等信息，任課教師多采用人工采集的方式進行，這些數據的采集和存儲都較繁瑣，且不便于進行歸納和分析評價。

最后，學生在學習上投入的時間，對學習資源的利用情況，課堂具體表現，學生的學生興趣等信息基本上都沒有采集，但事實上這些數據對于學生查看自己的過程性學習數據，了解和分析自己的學習狀況是有很大意義的，教師也可以用這些數據分析學生的學習行為，了解學生的學習現狀，掌握學生的學習習慣，從而提升教學質量。

4 教學過程數據的采集及應用策略

教學過程數據的采集、分析和應用，不僅可以幫助教學管理者實時把控整體教學情況，還有利于教師掌控學生學習情況、教學效果等信息，而學生可以依據數據分析結果把握自身的學習狀況及結果，這為學院教學改革和教學效率的提升提供了依據。因此，學院因注重教學過程數據的采集及應用，具體可以從以下幾個方面來努力。

4.1 豐富數據采集內容

教學過程數據的采集應包括學生和教師的個人情況，學習內容和學習環境等靜態數據，還有教師和學生在具體教學活動中具體操作的動態數據。

這里的動態數據包括教師的教學行為數據，比如教師的授課內容、授課模式、教師提問、與學生的對話、教師回應學生的態度及內容等；學生的學習行為數據有傾聽的狀態(認真與否)，與同學或教師互動的情況，自主思考、記筆記、主動提問題、獨立完成練習等情況。

4.2 改革數據采集途徑

學院要完善教學過程數據采集技術，為師生提供精細化與智能化服務基礎。對于作業、測試、問題評論及教師的評分等靜態數據可以是人工采集，也可以是教務系統采集；對于學生在學習過程中的行為數據，如學習上投入的時間、學習資源利用情況、練習時間等數據可以借助平臺形成日志數據；學生的出勤、回答問題表現、課堂反饋、課后作業反饋等信息的采集可以充分利用教務系統和手機APP實現。當然，視頻監控和視頻錄制也是課堂教學數據擦劑的重要方式。

4.3 深入分析教學過程數據

在學院數據采集技術完善的情況下，所有的教學過程實現有效的整合及共享后，學院、教師和學生都應對數據進行深入的分析。課堂大數據既可以分析和評價教師教學行為，促進教師教學行為改善，又可以為學習分析提供依據，促進教學干預和個性化學習，還可以及時發現教育教學問題，為學院和管理部門提供決策依據。

學生數據分析就是通過分析學生在各種學習環境中的學習時間投入、課程完成情況、資源利用情況、考試成績等數據，得出學習行為和學習效果之間的關系，應用分析結論來指導教學過程的參與者對學習過程進行必要的干預，同時為課程設計者提供實時改進教學設計和評價考核的依據，以提升教學效果。

教學過程的分析不是一項簡單的工作，這需要我們從大量的教學數據信息中挖掘出隱藏在數據之中對教學有用的信息，從而指導教育教學工作。因此，在教學過程數據分析中我們主要采用數據挖掘技術來分析研究教學數據，尋求有用的數據信息。

5 結語

數據分析的最終目標是實現學生可以依據數據分析結果查看自己的過程性學習數據如學習行為表現、習慣以及成績、與其他同學的差距等，幫助學生了解自己的學習情況，為學生自我發展和提升提供依據；教師可以利用教學過程數據采集結果，從自己承擔的教學任務開展教學分析，分析學生的學習行為，了解學生學習現狀，找出影響學生學習表現的因素，掌握學生的學習習慣，及時調整課程設計和教學方案，改善教學評價模式，注重過程性考核，為提升教學質量提供依據；教學管理者可以根據分析結果了解學院整體教學情況，師生各類教學活動開展情況，各類教學資源利用情況等信息，從宏觀上對教學模式、教學秩序、教學效果進行把控。