高校教育大數(shù)據(jù)的分析挖掘與利用

湯建榮

[摘 要]大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，為我國(guó)的高校教育數(shù)據(jù)挖掘提出了更高的要求。本文主要從高校教育大數(shù)據(jù)的角度入手，通過(guò)對(duì)教育數(shù)據(jù)分析挖掘重要性的分析，以案例為角度，詳細(xì)介紹了高校教育大數(shù)據(jù)的分析挖掘與利用途徑，期望以此來(lái)為高校教育大數(shù)據(jù)的有效分析和挖掘提供理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]高校教育；大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)挖掘；數(shù)據(jù)利用

隨著近年來(lái)數(shù)據(jù)的不斷膨脹和積累，如何發(fā)揮出大數(shù)據(jù)在高校教育中的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效關(guān)聯(lián)和交互成為了大量研究學(xué)者所關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，教育數(shù)據(jù)作為大數(shù)據(jù)背景下影響高校教育水平的決定性因素，高校管理者和教育者只有實(shí)現(xiàn)對(duì)高校教育數(shù)據(jù)的深入分析挖掘和利用，才能為構(gòu)建健全的高校數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，為推動(dòng)高校教育水平的提升產(chǎn)生積極的影響。

一、高校教育大數(shù)據(jù)的分析和挖掘重要性

不同于其他數(shù)據(jù)分析和挖掘，高校教育大數(shù)據(jù)的分析和挖掘是符合我國(guó)高校教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，而其重要性則主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)主要方面：第一，高校教育大數(shù)據(jù)的分析和挖掘有利于提高各高校的管理水平，實(shí)現(xiàn)管理模式的系統(tǒng)性優(yōu)化，提高高校管理的精準(zhǔn)性，尤其是通過(guò)對(duì)高校教育相關(guān)數(shù)據(jù)的有效利用，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)高校的綜合治理、趨勢(shì)預(yù)測(cè)移以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等，為改變傳統(tǒng)教育管理的模糊性產(chǎn)生了積極的影響；第二，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)質(zhì)量的有效評(píng)價(jià)，受到傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)模式的影響，大部分學(xué)生和高校管理人員對(duì)于教師的評(píng)價(jià)均為定性且模糊的，而在大數(shù)據(jù)分析和挖掘的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)挖掘和分析手段的多樣化，從而為提高教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生了有利的影響；第三，有利于提供更個(gè)性化、精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)服務(wù)，并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)管理，從而使現(xiàn)有的教學(xué)效率得到有效的提升。

二、高校教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用分類

（一）教育數(shù)據(jù)挖掘

教育數(shù)據(jù)挖掘主要是指通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程以及行為的量化分析，從而建立相應(yīng)的學(xué)習(xí)模式，是在對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)以及數(shù)據(jù)挖掘等方式的有效利用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)美國(guó)教育部的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)挖掘主要期望解決幾個(gè)主要問(wèn)題：（1）不同特點(diǎn)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)采取何種教學(xué)順序；（2）影響學(xué)生成績(jī)提升的相關(guān)性行為包括什么；（3）學(xué)生的哪種行為指標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)滿意度、參與度以及進(jìn)步的有效體現(xiàn)；（4）營(yíng)造哪種在線學(xué)習(xí)環(huán)境有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)；（5）能夠預(yù)測(cè)學(xué)生成功的因素包括什么。

（二）學(xué)習(xí)分析技術(shù)

不同于教育數(shù)據(jù)挖掘，學(xué)習(xí)分析技術(shù)主要是利用現(xiàn)有的模型來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)行為以及過(guò)程的理解和認(rèn)知，從微觀角度來(lái)看，學(xué)習(xí)分析技術(shù)就是學(xué)習(xí)者通過(guò)對(duì)其當(dāng)前學(xué)習(xí)環(huán)境數(shù)據(jù)的測(cè)量、分析以及匯總的一種體現(xiàn)，理解并實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)情境的優(yōu)化是學(xué)習(xí)分析技術(shù)的主要目的。目前，學(xué)習(xí)分析技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用主要以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)為主，一旦學(xué)生在此過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)當(dāng)立即采取相應(yīng)的干預(yù)手段，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)期間存在風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)教育部認(rèn)為，學(xué)習(xí)分析技術(shù)需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）學(xué)生進(jìn)行下一個(gè)學(xué)習(xí)主題的最佳時(shí)期；（2）學(xué)生在某一課程中出現(xiàn)落后的可能性；（3）學(xué)生無(wú)法完成一門(mén)課程的風(fēng)險(xiǎn)性；（4）干預(yù)作用失去后學(xué)生將取得的成績(jī)是什么；（5）特定學(xué)生的最佳匹配課程以及是否需要其他幫助。

三、高校教育大數(shù)據(jù)的分析挖掘與利用

（一）在碎片化知識(shí)整合以及數(shù)據(jù)識(shí)別中的利用

受到大數(shù)據(jù)時(shí)代的影響，目前存在較為嚴(yán)重的認(rèn)知碎片化問(wèn)題，比如在對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行搜索時(shí)，網(wǎng)絡(luò)所提供的大量資源內(nèi)摻雜著大量真假難辨的數(shù)據(jù)。可以發(fā)現(xiàn)，資源的碎片化是大數(shù)據(jù)背景下的主要數(shù)據(jù)特點(diǎn)，而如何實(shí)現(xiàn)對(duì)碎片化資源的有效整合以及實(shí)現(xiàn)資源的個(gè)性化推薦是目前人工智能需要解決的首要問(wèn)題。一方面，其可以從資源的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有資源的有效識(shí)別和整合，通過(guò)分散和重組等方式，構(gòu)建有序的知識(shí)架構(gòu)；另一方面，在對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的動(dòng)態(tài)跟蹤的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)興趣、個(gè)性以及情感的有效挖掘，從客戶的角度實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的數(shù)據(jù)資源過(guò)濾，建立龐大的信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)。比如目前較為先進(jìn)的人工智能AlphaGO，除了通過(guò)對(duì)智能軟件的應(yīng)用，其同時(shí)也建立了龐大的知識(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，才能發(fā)揮出精準(zhǔn)化的資源識(shí)別和選擇。

（二）在在線學(xué)習(xí)中的利用

學(xué)習(xí)行為的分析和記錄是在線學(xué)習(xí)的主要優(yōu)勢(shì)，學(xué)生可以通過(guò)對(duì)教學(xué)行為的綜合分析，展開(kāi)有關(guān)學(xué)習(xí)行為特征的識(shí)別和規(guī)律發(fā)現(xiàn)等，同時(shí)通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)分析技術(shù)的有效利用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的動(dòng)態(tài)跟蹤，分別刻畫(huà)出不同學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，為以學(xué)生為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了積極的影響。比如目前被廣泛應(yīng)用于加拿大的“渴望學(xué)習(xí)”系統(tǒng)，其可以提供通過(guò)對(duì)學(xué)生以往學(xué)習(xí)成績(jī)的分析，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)日后學(xué)習(xí)成績(jī)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)和對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)的改善服務(wù)，在“渴望學(xué)習(xí)”系統(tǒng)的使用過(guò)程中，可以有效監(jiān)測(cè)學(xué)生所閱讀、提交的電子課程材料等，從而利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生教育數(shù)據(jù)的全面分析，在此過(guò)程中，教師不僅可以了解學(xué)生的成績(jī)，同時(shí)還可以了解學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，比如閱讀時(shí)間的長(zhǎng)短以及閱讀類型等信息，有利于診斷學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，從而提出相應(yīng)的解決對(duì)策，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)產(chǎn)生了有利的影響。

綜上所述，教育作為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的核心事業(yè)，隨著近年來(lái)我國(guó)教育事業(yè)的快速發(fā)展，高校教育數(shù)據(jù)在高校教育資源中的主體地位也日益凸顯，尤其是在大數(shù)據(jù)背景的影響下，各高校只有實(shí)現(xiàn)對(duì)教育數(shù)據(jù)的全面分析挖掘和利用，才能提高現(xiàn)有的教育水平。通過(guò)本文對(duì)高校教育大數(shù)據(jù)的分析挖掘和利用實(shí)例分析，將為日后各高校的數(shù)據(jù)分析挖掘和利用模式選擇奠定良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也將實(shí)現(xiàn)高校教育數(shù)據(jù)與課程資源的有效結(jié)合，具有較為廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。

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