高職教師在AI-TPACK框架下對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

摘要：本文探討了高職教師在AI-TPACK框架下的大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)踐，重點(diǎn)分析了他們?nèi)绾芜\(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來提升教育質(zhì)量和效率。通過分析揭示了大數(shù)據(jù)技術(shù)在高職教育中的應(yīng)用潛力，以及教師在技術(shù)融合過程中所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

關(guān)鍵詞：AI-TPACK框架；高職教師；大數(shù)據(jù)技術(shù)；教師能力

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.055

中圖分類號(hào)：G 715；TP 311.13 " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）03-0-03

The Application of Big Data Technology by Higher Vocational Teachers

under the AI-TPACK Framework

LUO Ying

（Chengdu Aeronautic Polytechnic， Chengdu 610100， China）

Abstract： This paper explores the application practices of higher vocational teachers under the AI-TPACK framework， with a focus on analyzing how they utilize big data technology to enhance the quality and efficiency of education. Through research， it reveals the application potential of big data technology in higher vocational education， as well as the challenges and opportunities that teachers face during the process of technological integration.

Keywords： AI-TPACK framework; higher vocational teachers; big data technology; teachers' competence

0 " 引言

在信息技術(shù)與數(shù)據(jù)科學(xué)迅猛發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)技術(shù)已然成為催生眾多領(lǐng)域變革的核心動(dòng)力。在此背景下，高等職業(yè)院校教師的專業(yè)素質(zhì)與能力顯得尤為重要，它們成為提高教育質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生競爭力的關(guān)鍵因素。AI-TPACK框架是將人工智能這一維度與TPACK的基本架構(gòu)相融合，為教師在有效運(yùn)用大數(shù)據(jù)方面提供了理論與實(shí)踐的雙重指導(dǎo)。本文致力于探究AI-TPACK框架如何助力高職院校教師在大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用上更進(jìn)一步，滿足現(xiàn)代職業(yè)教育所面臨的復(fù)雜需求，并在管理和科研實(shí)踐中激發(fā)創(chuàng)新潛能。

1 " AI-TPACK框架概述

圖1 AI-TPACK理論框架

1.1 TPACK框架簡介

TPACK框架融合了技術(shù)知識(shí)、學(xué)科內(nèi)容以及教學(xué)法三個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，旨在助力教師提高教學(xué)效果。該模型強(qiáng)調(diào)不同知識(shí)領(lǐng)域的交織，揭示了教師如何巧妙地運(yùn)用技術(shù)手段，以促進(jìn)教學(xué)成果的顯著提升[1]。TPACK框架的核心在于能促使教師不單理解技術(shù)的內(nèi)涵，更能在教學(xué)過程中巧妙運(yùn)用，以達(dá)成教學(xué)的最優(yōu)化。由此，教師能在教學(xué)設(shè)計(jì)中更加靈活地應(yīng)對(duì)技術(shù)的日新月異，同時(shí)利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)策略，提升課堂教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

1.2 AI-TPACK框架擴(kuò)展與應(yīng)用

在傳統(tǒng)TPACK模型基礎(chǔ)上，拓展性地構(gòu)建了融合人工智能技術(shù)的AI-TPACK框架，該框架著眼于技術(shù)、教學(xué)方法與學(xué)科知識(shí)的深度融合[2]。它不只著眼于教師在技術(shù)運(yùn)用上的基本功，更側(cè)重于他們?cè)诮逃龑?shí)踐中，對(duì)人工智能及大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用能力。通過在教學(xué)活動(dòng)中嵌入AI技術(shù)，AI-TPACK使教師得以采納數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分析方法，優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施個(gè)性化教學(xué)并強(qiáng)化教育評(píng)估。

2 " 高職教師對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

分析

2.1 大數(shù)據(jù)在院校管理中的應(yīng)用

在高等職業(yè)教育機(jī)構(gòu)里，大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入應(yīng)用已成為提高管理質(zhì)量與精度的有效途徑。管理者通過對(duì)學(xué)生出勤情況、日常行為及學(xué)業(yè)成績等數(shù)據(jù)的搜集與分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)與表現(xiàn)的即時(shí)跟蹤。借助這種以數(shù)據(jù)為核心的管理策略，學(xué)校能夠快速發(fā)現(xiàn)問題，有針對(duì)性地制定解決策略，進(jìn)而優(yōu)化資源配置及管理流程，全面提升學(xué)校的運(yùn)營效能及對(duì)學(xué)生的服務(wù)質(zhì)量[3]。

2.2 科研數(shù)據(jù)應(yīng)用

科研工作者正逐漸傾向于運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)以提高其研究的效率與創(chuàng)新能力。他們憑借大數(shù)據(jù)分析手段以應(yīng)對(duì)龐雜的數(shù)據(jù)量，開展一系列的模式識(shí)別、趨勢(shì)預(yù)估以及相關(guān)性探究等復(fù)雜工作。這樣的分析方法不僅助力研究者對(duì)既定假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，還促使他們從數(shù)據(jù)中發(fā)掘全新的研究途徑與洞察，從而促進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展并催生數(shù)據(jù)引領(lǐng)的發(fā)現(xiàn)。

2.3 資源開發(fā)與決策支持

大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)于資源挖掘及決策支持的重要性不言而喻。教育工作者和行政人員利用數(shù)據(jù)分析手段，對(duì)課程資源進(jìn)行精細(xì)優(yōu)化，同時(shí)在策略研究中尋求創(chuàng)新，旨在更好地適應(yīng)學(xué)生發(fā)展及行業(yè)動(dòng)態(tài)[4]。依托數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策體系，教育機(jī)構(gòu)能夠獲得詳盡的分析與直觀的報(bào)表，據(jù)此做出科學(xué)合理的戰(zhàn)略決策，從而顯著提升資源利用效率并確保院校運(yùn)營的長期可持續(xù)性。

3 " 高職教師在AI-TPACK框架下對(duì)大數(shù)據(jù)

技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 數(shù)據(jù)處理與分析能力的提升

在AI-TPACK框架指導(dǎo)下，高職教師在應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)，需具備卓越的數(shù)據(jù)處理及分析技巧[5]。這不但涵蓋了數(shù)據(jù)篩選、整合和視覺展現(xiàn)等基礎(chǔ)操作技能，更涉及對(duì)數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等高級(jí)分析工具與算法的熟練運(yùn)用。通過不斷地專業(yè)深造和實(shí)際項(xiàng)目鍛煉，使教師能進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析的深度與廣度，從而為學(xué)校的研究工作與管理工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 數(shù)據(jù)安全與倫理意識(shí)

在大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐的背景下，教師應(yīng)特別關(guān)注數(shù)據(jù)保護(hù)與倫理問題，這無疑是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。AI-TPACK框架明確指出，教師需具備維護(hù)數(shù)據(jù)隱私及遵循道德準(zhǔn)則的認(rèn)知與實(shí)踐技能。因此，高等職業(yè)院校有責(zé)任向教師提供全面的安全教育課程，內(nèi)容包括但不限于數(shù)據(jù)加密技術(shù)、權(quán)限管理以及合法合規(guī)的數(shù)據(jù)處理，以保障數(shù)據(jù)在采集、儲(chǔ)存和運(yùn)用各環(huán)節(jié)的安全，從而有效降低隱私泄露與倫理爭議的風(fēng)險(xiǎn)[6]。

4 " 實(shí)證研究與數(shù)據(jù)分析

4.1 研究設(shè)計(jì)與方法

本文采用問卷調(diào)查法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法獲取關(guān)于教師使用大數(shù)據(jù)的量化數(shù)據(jù)，并輔以有組織的訪談以深挖其內(nèi)在見解。所采集的數(shù)據(jù)源自多家高職院校，覆蓋了擁有不同學(xué)術(shù)背景的教師，確保了樣本的多元性和代表性。

4.2 數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

研究數(shù)據(jù)揭示了職業(yè)院校教師在運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)方面的能力呈現(xiàn)出明顯的分級(jí)現(xiàn)象。約20%的教師掌握了高端數(shù)據(jù)處理技巧，他們能夠獨(dú)立完成包括數(shù)據(jù)清洗、復(fù)雜數(shù)學(xué)建模以及預(yù)測(cè)性分析在內(nèi)的復(fù)雜操作，并在科研和學(xué)校管理工作上展現(xiàn)出較為突出的自主創(chuàng)新和分析能力。而50%的教師僅擁有基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理技能，僅能從事簡易的統(tǒng)計(jì)分析與資料整理工作，盡管他們能夠參與到數(shù)據(jù)分析的相關(guān)項(xiàng)目中，但對(duì)于高難度任務(wù)，仍需依賴技術(shù)上的輔助。30%教師在數(shù)據(jù)處理應(yīng)用上的經(jīng)驗(yàn)尚淺，對(duì)于一些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)操作和分析任務(wù)往往感到力不從心。

教師運(yùn)用數(shù)據(jù)分析的技巧與其運(yùn)用的頻次呈現(xiàn)高度正相關(guān)（p值小于0.01）。那些擁有高級(jí)數(shù)據(jù)處理技能的教師在科研、項(xiàng)目研究以及學(xué)校管理決策中，更傾向于頻繁使用大數(shù)據(jù)工具，其使用的頻繁度超越了那些在基礎(chǔ)技能和經(jīng)驗(yàn)方面有所欠缺的教師。通過分析可知，教師在使用大數(shù)據(jù)時(shí)遭遇的主要難題有：培訓(xùn)資源的匱乏、軟硬件設(shè)施的局限性，以及數(shù)據(jù)安全和倫理方面的顧慮。有40%的教師覺得，系統(tǒng)性和持續(xù)性的培訓(xùn)缺失是制約他們應(yīng)用大數(shù)據(jù)技能提高的一大障礙。30%的教師表示，目前的技術(shù)設(shè)施難以滿足他們對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)分析的需求，尤其在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)這一現(xiàn)象更為突出。30%的教師著重提到，在數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)安全和倫理問題的重要性，他們呼吁需要更多關(guān)于數(shù)據(jù)隱私保護(hù)及合規(guī)使用。

對(duì)于經(jīng)驗(yàn)尚淺的教育工作者來說，他們?cè)诩夹g(shù)應(yīng)用方面遭遇顯著挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)處理大多僅限于初級(jí)整理與手工操作，難以深入到更高階的數(shù)據(jù)分析活動(dòng)中。通過多變量分析，我們可以窺見教師的技能水平與他們所適用的場景之間存在著一定的關(guān)聯(lián)。對(duì)于高等職業(yè)院校的教師而言，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用上，具有跨部門協(xié)作與數(shù)據(jù)互通的能力是推進(jìn)數(shù)據(jù)高效流通和促進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新的關(guān)鍵。研究顯示，那些擁有跨部門協(xié)作經(jīng)歷的教師在運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)的綜合表現(xiàn)，通常優(yōu)于缺乏此類經(jīng)歷的同行，這一發(fā)現(xiàn)顯示了數(shù)據(jù)共享與協(xié)作在增強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用效能上的重要性。

5 " 研究結(jié)果與討論

5.1 教師大數(shù)據(jù)應(yīng)用能力的現(xiàn)狀分析

調(diào)查成果揭示，在高等職業(yè)教育院校，教師在大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用上呈現(xiàn)出明顯的分級(jí)特征。其中，約有20%的教師具備高水平的數(shù)據(jù)處理技能，他們能夠熟練地進(jìn)行數(shù)據(jù)的高級(jí)清洗、構(gòu)建模型以及開展預(yù)測(cè)性分析，進(jìn)而在科研和決策制定過程中展現(xiàn)出自主創(chuàng)新的潛力。而大約一半的教師僅掌握了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理技巧，他們?cè)趫?zhí)行簡易的統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)整理工作時(shí)表現(xiàn)得相對(duì)嫻熟，但在處理更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)任務(wù)時(shí)，則迫切需要技術(shù)上的輔助。余下的30%教師則在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面顯得較為生疏，對(duì)于最基礎(chǔ)的運(yùn)作也感到力不從心。

5.2 影響教師應(yīng)用大數(shù)據(jù)成效的主要因素

在文中采用因子分析法挖掘其核心要素，發(fā)現(xiàn)教師大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用成效主要受到技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)歷、專業(yè)領(lǐng)域背景以及院校所提供的技術(shù)資源支撐這三方面的影響。具體而言，那些擁有豐富技術(shù)培訓(xùn)背景的教師，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面更為得心應(yīng)手，他們頻繁借助大數(shù)據(jù)工具開展科研與管理工作。從專業(yè)背景來看，信息技術(shù)等相關(guān)學(xué)科背景的教師對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析技術(shù)掌握更為輕松。此外，院校所提供的技術(shù)與資源，如軟件及硬件設(shè)施，對(duì)提升教師使用大數(shù)據(jù)技術(shù)的頻率及其成效起到了不容忽視的作用。上述研究結(jié)果進(jìn)一步凸顯了持續(xù)的專業(yè)培訓(xùn)與資源合理配置的重要性[7]。

5.3 教師在大數(shù)據(jù)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)與建議

調(diào)查結(jié)果表明，教師在大數(shù)據(jù)運(yùn)用方面普遍遭遇了若干挑戰(zhàn)，諸如培訓(xùn)資源的匱乏、硬件設(shè)施的局限性以及數(shù)據(jù)安全和倫理方面的困擾。其中，有四成教師感到缺乏完善的培訓(xùn)是提升其技術(shù)素養(yǎng)的主要障礙，而30%的教師則認(rèn)為現(xiàn)有硬件設(shè)施難以應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性。同樣，還有相當(dāng)一部分教師，約占總數(shù)的30%，對(duì)數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)和合規(guī)利用持有疑慮。針對(duì)這些問題，筆者建議高等職業(yè)教育機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化技術(shù)操作培訓(xùn)，提高硬件水平，并完善數(shù)據(jù)倫理方面的教育體系。這樣，教師才能在實(shí)際應(yīng)用中恪守最佳操作規(guī)范，從而促進(jìn)教育管理和科研活動(dòng)數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新力[8]。

6 " 結(jié)束語

通過調(diào)查分析我們發(fā)現(xiàn)，高等職業(yè)教育院校的教師在大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用上展現(xiàn)出多級(jí)分化能力，這一現(xiàn)象明顯受到技術(shù)培訓(xùn)、學(xué)術(shù)背景以及資源供給的深刻影響。調(diào)查結(jié)果揭示了教師普遍遭遇的困境，諸如培訓(xùn)資源的短缺、硬件設(shè)施的限制，以及對(duì)數(shù)據(jù)安全和倫理問題的關(guān)注。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，本文提出了具體的應(yīng)對(duì)策略，建議相關(guān)院校強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn)，合理調(diào)配資源，促進(jìn)數(shù)據(jù)的互通共享以及跨部門的協(xié)作，以期在科研與管理工作上，全面提升教師的數(shù)據(jù)應(yīng)用技能。

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