運用大數(shù)據(jù)技術促進教育信息化

姚中喜

[摘要]隨著智慧教學在教育行業(yè)的流行，大數(shù)據(jù)技術的作用越來越顯現(xiàn)。在教師層面，大數(shù)據(jù)致力于挖掘與學生學習相關的表現(xiàn)，優(yōu)化教學方法。對于學生層面來說，更優(yōu)秀的學習資源，突破了學習時間和空間的局限，學習是一種全新的認知的過程。

[關鍵詞]大數(shù)據(jù) 個性化教學 智慧教育數(shù)據(jù)分析

自2018年4月13日發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》以來，對于學校而言需要認真落實國家的行動計劃，在2.0的路上做了一些創(chuàng)新的嘗試，現(xiàn)在分享一下我們嘗試路上的經驗。

首先我們知道2.0行動計劃的目標是在2022年基本實現(xiàn)“三全兩高一大”的發(fā)展目標?！叭笔墙虒W覆蓋全體老師、學習覆蓋全體學生、數(shù)字校園覆蓋全體學校;“兩高”是指信息化應用水平和信息素養(yǎng)全面提高;“一大”是建成“互聯(lián)網+教育”大平臺。如何全面覆蓋學？如何提高信息化應用水平和信息素養(yǎng)？怎樣建成“互聯(lián)網+教育”大平臺。這都是2.0路上的阻礙。還好現(xiàn)在有個面向未來的技術——大數(shù)據(jù)技術。

我們嘗試將這樣的新技術融入到我們學校里，發(fā)現(xiàn)是有契合點的，能一次解決以上三個問題。

1.如何全面覆蓋學生、教師、學校？

人工去覆蓋肯定是不現(xiàn)實的，那么在信息化的時代我們需要使用信息化的手段去完成相關的建設。不管是學生還是老師只要在學校，就會在學校留下數(shù)據(jù)。從這一點著手，就能解決問題。

目前我們武漢大學數(shù)字化校園建設和信息化建設都相當完善的，而且大部分業(yè)務系統(tǒng)已經建設多年。通過大數(shù)據(jù)技術，采集工具采集學校全量及新增數(shù)據(jù)源，包括學校各種類型的軟件、硬件設備數(shù)據(jù)和日志，是能夠全面展現(xiàn)學校現(xiàn)狀，為我校展示學生、老師以及學校資產的相關信息。

2.如何了解學校內信息化應用水平和師生信息素養(yǎng)并制定相應的提高方案？

通過大數(shù)據(jù)技術，我們可以采集全校的數(shù)據(jù)，將各個業(yè)務系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)進行整合、重構、呈現(xiàn)，消除信息孤島。因此我們可以每時每刻關注到學校業(yè)務數(shù)據(jù)、老師學生管理數(shù)據(jù)。但是僅僅這樣是遠遠不夠的！在如今數(shù)據(jù)即資產，數(shù)據(jù)即價值的時代，我們不是簡單的去將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，還要挖掘數(shù)據(jù)背后的價值。我們會利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)構建各類預警模型。因此將建設大數(shù)據(jù)平臺，建設全量及增量原大數(shù)據(jù)倉庫，針對數(shù)據(jù)源進行標準化和建模清洗來構建服務師生的業(yè)務輔助大數(shù)據(jù)模塊。

3.如何建成“互聯(lián)網+教育”大平臺？

“互聯(lián)網+教育”的優(yōu)越性自然毋庸置疑。“以慕課、微課程為代表的基于互聯(lián)網的教學模式，突破了學習時間和空間的局限，使課程資源得以共享，有助于實現(xiàn)教育公平、促進優(yōu)質教育的均衡發(fā)展?！?/p>

學生的學習不再受到地點方位的限制，教學方式也應該隨著學生的想法改變。其實，在教育行業(yè)“互聯(lián)網+”是一種機會，也是一種挑戰(zhàn)。教師必須要用新的模式來引導學生、改變學生。學習不再只是呈現(xiàn)、接收、反饋的過程，而是一種全新的認知感知的過程。

許多知識在網站上都能搜索到。在特定時間和特定的地點以及特定的人教學方式，將在會面臨越來越大的挑戰(zhàn)，互聯(lián)網只會讓我們學習的空間和緯度越來越大。

當我們形成這種社區(qū)的學習時，就形成一種新的學習模式，而這種模式也會得越來越有效。

教育信息化2.0行動計劃推薦運用大數(shù)據(jù)來對教學進行思考，大數(shù)據(jù)技術會給教學模式帶來很多改變，大數(shù)據(jù)給教育行業(yè)帶來了重大影響。借助教育大數(shù)據(jù)能夠對學習者的所有信息進行系統(tǒng)的整理和分析，例如可以運用大數(shù)據(jù)設計教育環(huán)境，完善教學的場景，配置教育試驗場景等，這些都能夠充分的調用學生群體在學習領域中的主動性和積極性，對教育領域的發(fā)展有不可估量的作用。

（1）.推薦新的教育理念和教育思維

大數(shù)據(jù)比起傳統(tǒng)的數(shù)字具有深刻的含義和價值。教育將不再是靠理念和經驗來傳承的社會科學，“互聯(lián)網+教育”使得教育步入大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)技術讓教師的教學方式發(fā)生了深刻變化，大數(shù)據(jù)時代通過對學校各種海量教學數(shù)據(jù)的分析，挖掘出在教學過程中符合個體學生學習實際情況，這樣就可以客觀地制定、執(zhí)行教育政策，制定出更切實可行的教育教學策略。

（2）.實現(xiàn)教育的個性化

大數(shù)據(jù)帶來的一個可能在于個性化教育的實現(xiàn)，是實現(xiàn)大眾教育轉向精英有效方式。利用大數(shù)據(jù)技術，我們可以去關注一個學生個體的各種表現(xiàn)，比如，他適合什么樣的學習模式，在對聽課時的各種表情進行分析，在某個知識點上逗留了時久，在一門課程上提問次數(shù)，上課遲到的次數(shù)等，以及和小組成員主動交流等。這些過程數(shù)據(jù)的產生，包括上課的過程、隨堂測試的過程、師生互動的過程等，通過大數(shù)據(jù)技術的算法分析，可以找出其中的關聯(lián)性，實施精準的個性化教學。

通過教學過程個性化數(shù)據(jù)的整合能夠解釋教學過程中學生個體的學習狀態(tài)、表現(xiàn)和水平。在學生無感知的情況下收集數(shù)據(jù)，通過一定的檢測技術，對學生的日常學習與生活影響較小，可以獲得學生的自然、真實表現(xiàn)。利用大數(shù)據(jù)技術提供真實、個性化的學生數(shù)據(jù)信息，教師在教學過程中可以有針對性地實施精準化教育。例如，在課堂學習過程中，通過對已有學生的數(shù)據(jù)分析，可以給出注意基礎部分的學生，注意實踐內容的學生，預測那些學生能夠完成某一練習，給適合的學生閱讀推薦書目等。

教師在布置作業(yè)時，通過數(shù)據(jù)分析結果來推薦學生強化學習的維度。比如，通過互動教學平臺做作業(yè)時，根據(jù)學生某一類型的題目對錯情況，就可以把相關的題目涉及的知識點有針對性的講授，這樣不僅僅是提高了學習效率，也能夠有效提高教師教學效率。

（3）.重新構建教學評價方式

大數(shù)據(jù)技術在教學評價中作用更加突出?？梢酝ㄟ^各種教學和學習大數(shù)據(jù)來多維度的分析，進而提升教學評價的公正性和準確性。通過大量數(shù)據(jù)的歸納與分析，找出教學過程中的規(guī)律，更好地去幫助教師優(yōu)化、改進教學過程。比如借助互動教學平臺，實現(xiàn)行為記錄和學習誘導的功能。通過分析學習者對知識點的滯留時間，可以研究對知識點的掌握程度，發(fā)現(xiàn)不同的學生對不同知識點有何不同反應，以及哪些知識點學生經常重復回看等。對于學習活動來說，學習的效果體現(xiàn)在常態(tài)化的伴隨式的學習行為中，知識掌握程度、最易犯錯問題等都可以成為分析每個學生個體行為的直接依據(jù)。

4.加強學?；跀?shù)據(jù)的管理

教育信息化2.0行動計劃提出大數(shù)據(jù)對于學校管理具有重要的價值，有利于實現(xiàn)學校管理的精確化、科學化。學校管理離不開學校各部門信息化的業(yè)務系統(tǒng)，每天進行的各種教學、科研活動，通過對數(shù)據(jù)的積累和分析，能夠為學校管理中的各種宏觀的決策，如確定學生培養(yǎng)目標定、指定專業(yè)教學計劃定、管理基層教學組織、提高教學質量、智慧化教學評估、教師和學生管理等，都是以大量的數(shù)據(jù)積累為基礎的，并通過不斷加入各種新的數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性，實現(xiàn)對對于學校管理關鍵性的指導作用。利用大數(shù)據(jù)平臺分析和和算法，提煉教學大數(shù)據(jù)分析的維度，需要積累和完善的數(shù)據(jù)源，全面歸集學校管理大數(shù)據(jù)，從而更好的集中和積累校園應用數(shù)據(jù)，為未來業(yè)務系統(tǒng)及校園信息化發(fā)展提供數(shù)據(jù)的備份和積累，形成聚類數(shù)據(jù)倉庫，標準化校園的業(yè)務數(shù)據(jù)，從而反推動校園業(yè)務系統(tǒng)的完善和標準化;分析校園大數(shù)據(jù)業(yè)務系統(tǒng)需求構建業(yè)務模型，根據(jù)模型對標準數(shù)據(jù)庫進行分析和關聯(lián)，形成應用模型主題庫。并通過對應的大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理平臺對整個數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)標準化、數(shù)據(jù)建模清洗、管理和應用。