黃啟萍， 童 威

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 浙江 杭州 310023；2.安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 安徽 合肥 230051；3.安徽文達(dá)信息工程學(xué)院， 安徽 合肥 231201)

1 引言

當(dāng)前，信息化和網(wǎng)絡(luò)化的快速發(fā)展帶來(lái)爆炸式的數(shù)據(jù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每秒有200萬(wàn)用戶在使用google搜索，F(xiàn)acebook用戶每天分享的次數(shù)超過(guò)40億次，Twitter每天處理的推特?cái)?shù)量超過(guò)3.4億條。于此同時(shí)，電子商務(wù)、金融業(yè)、零售業(yè)等各行各業(yè)也在每天產(chǎn)生著大量的數(shù)據(jù)。2015年全球信息總量已經(jīng)達(dá)到8ZB，而到2020年這一數(shù)值將會(huì)超過(guò)40ZB。其中，中國(guó)的信息總量所占比例將超過(guò)21%。

大數(shù)據(jù)時(shí)代的出現(xiàn)勢(shì)必對(duì)全社會(huì)各個(gè)行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。大數(shù)據(jù)正在實(shí)現(xiàn)人類(lèi)工作、生活與思維的變革，同樣也影響著整個(gè)教育系統(tǒng)。我國(guó)教育領(lǐng)域的發(fā)展與變革正面臨前所未有的挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)與教育的結(jié)合已是時(shí)代發(fā)展的必然要求。然而，目前教育界對(duì)教育大數(shù)據(jù)還沒(méi)有形成清晰的認(rèn)識(shí)，本文針對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下教育模式的轉(zhuǎn)變、教育研究的新范式、學(xué)習(xí)方式的變革，以及教育行業(yè)的學(xué)習(xí)分析、教育數(shù)據(jù)挖掘等問(wèn)題進(jìn)行討論，期望能更好地應(yīng)用大數(shù)據(jù)深化我國(guó)教育領(lǐng)域的綜合改革。

2 教育大數(shù)據(jù)的三層理解

所謂的教育大數(shù)據(jù)是特指教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)，即整個(gè)教育活動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集的，用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價(jià)值的數(shù)據(jù)集合。教育大數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生于各種教育活動(dòng)，包括教學(xué)、管理、科研、校園活動(dòng)等。每個(gè)教育利益相關(guān)者即是教育數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者也是教育數(shù)據(jù)的消費(fèi)者。

教育大數(shù)據(jù)能在提升教育的質(zhì)量、促進(jìn)教育的公平、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)、輔助教育科學(xué)決策等方面發(fā)揮有效作用。

2.1 教育大數(shù)據(jù)的第一層理解——全學(xué)習(xí)過(guò)程

能夠從未來(lái)的學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)中獲得勝利的，一定是那些能夠駕馭大數(shù)據(jù)并且通過(guò)這種駕馭能力改善每一個(gè)個(gè)體學(xué)習(xí)的人。以前照本宣科的傳授、宣講知識(shí)的技能，要讓位于組織學(xué)生討論的技能，讓位于從數(shù)據(jù)中獲得學(xué)生學(xué)習(xí)信息的技能，讓位于根據(jù)大數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別引導(dǎo)的技能。大數(shù)據(jù)運(yùn)用于教育的價(jià)值，正在于教育工作者能夠借此幫助能力參差不齊的學(xué)生挖掘自己的潛能，而不是淘汰那些所謂的“不聰明”的學(xué)生。

未來(lái)的學(xué)校教育或許是自組織的，學(xué)校形態(tài)或許是一個(gè)自組織的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，支持完全的個(gè)性化學(xué)習(xí)，不僅能彌補(bǔ)學(xué)習(xí)者薄弱的知識(shí)結(jié)構(gòu)，還能支持學(xué)習(xí)者的優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng)發(fā)展。這種在線教育或許可以成為人們?nèi)粘W(xué)習(xí)的一種重要方式，通過(guò)對(duì)在線教育所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以向?qū)W習(xí)者提供全學(xué)習(xí)過(guò)程的服務(wù)和個(gè)性化精準(zhǔn)的教育資源。同時(shí)，教學(xué)設(shè)計(jì)者通過(guò)在線學(xué)習(xí)的渠道，可以更加合理地編排多媒體資源、技術(shù)和教學(xué)方法?；谶@種學(xué)習(xí)模式，可以采集學(xué)生學(xué)習(xí)的行為包括：(1)學(xué)習(xí)頁(yè)面訪問(wèn)情況。(2)視頻觀看情況。(3)關(guān)于學(xué)習(xí)的討論情況。(4)在課程學(xué)習(xí)中布置的任務(wù)完成情況。

通過(guò)定量分析角度來(lái)看，第一，可以看到個(gè)體學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的測(cè)試結(jié)果從而得出針對(duì)他們學(xué)習(xí)結(jié)果的個(gè)性化報(bào)告。第二，可以看到所有的學(xué)生他們的總體水平在哪里、他們的困難在哪里、回答問(wèn)題的準(zhǔn)確率以及從解答過(guò)程中總結(jié)的結(jié)論，從而幫助教師達(dá)到知情教學(xué)。

通過(guò)定性分析角度來(lái)看，老師們可以通過(guò)采集各種學(xué)生行為所提供的報(bào)告工具了解學(xué)生的具體數(shù)據(jù)。比如他們?cè)诓煌}目上所用的時(shí)長(zhǎng)、最大時(shí)長(zhǎng)、最短時(shí)長(zhǎng)、平均時(shí)長(zhǎng)，以及回答正確所需要的次數(shù)。

總之通過(guò)數(shù)據(jù)分析，能夠?yàn)閷W(xué)生打造個(gè)性化的學(xué)習(xí)情境和課程，還能夠創(chuàng)建一個(gè)預(yù)警系統(tǒng)，能夠發(fā)現(xiàn)各種學(xué)習(xí)情況中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，為學(xué)生提供一個(gè)富有挑戰(zhàn)而非令人厭倦的學(xué)習(xí)計(jì)劃。

2.2 教育大數(shù)據(jù)的第二層理解——教育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)

教育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性，關(guān)系到數(shù)據(jù)應(yīng)用的效果，大數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)包括：統(tǒng)一數(shù)據(jù)計(jì)算的口徑，設(shè)置數(shù)據(jù)校驗(yàn)規(guī)則，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量[1]。

基于用戶友好型，云計(jì)算的智能手機(jī)，能夠根據(jù)高校的需要進(jìn)行個(gè)性化定制，這就意味著高校能夠聚焦各種不同的對(duì)象，彼此不同地使用數(shù)據(jù)分析公司的分析工具開(kāi)展大數(shù)據(jù)工作。這就類(lèi)似設(shè)計(jì)出了一個(gè)通知學(xué)生和教職工的即時(shí)儀器，與此同時(shí)這個(gè)即時(shí)儀器還能夠隨著課程的進(jìn)展，評(píng)估學(xué)生在學(xué)習(xí)參與度方面的變化情況。包括從他們?cè)谡n堂上的貢獻(xiàn)頻率到他們?cè)谧鳂I(yè)上的表現(xiàn)，學(xué)生在每門(mén)課程上都能夠獲得一個(gè)學(xué)習(xí)投入度的分?jǐn)?shù)。同時(shí)，即時(shí)儀器也可以幫助教師，讓他們的日常教學(xué)更好地為學(xué)生的學(xué)習(xí)投入和發(fā)展服務(wù)。

2.3 教育大數(shù)據(jù)的第三層理解——教育大數(shù)據(jù)共建共享思想

MOOCs和類(lèi)似的SPOCs(small private online courses，小規(guī)模限制性在線課程)，已經(jīng)以低廉的成本、來(lái)自知名教授們的視頻課程，向全世界數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的學(xué)習(xí)者提供了高質(zhì)量的教學(xué)，教育資源的分配和獲取得以向大眾推廣。

甚至可以看到在線課程正在明確地轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)平臺(tái)，一個(gè)為優(yōu)秀教師提供授課空間的平臺(tái)；還會(huì)隨之產(chǎn)生一批新的指導(dǎo)者，他們基于所收集到的反饋信息來(lái)幫助學(xué)生選擇正確的學(xué)習(xí)路線——選修哪些課程、使用哪些教材、如何去運(yùn)用它們；學(xué)生可以在多種不同的課程和教師之間做出選擇，也可以決定分析數(shù)據(jù)的第三方服務(wù)商。在這個(gè)開(kāi)放數(shù)據(jù)流的可滲透的生態(tài)系統(tǒng)中，機(jī)構(gòu)“內(nèi)部”和“外部”的差異可能會(huì)縮小。

3 教育大數(shù)據(jù)帶來(lái)哪些變革

3.1 大數(shù)據(jù)時(shí)代，教師怎么教學(xué)

大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)教師提出了新的要求，教師們需要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，運(yùn)用基于任務(wù)的教學(xué)方法和多元化的教學(xué)策略，以創(chuàng)新的技術(shù)和教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分利用團(tuán)隊(duì)合作的方法讓學(xué)生學(xué)會(huì)合作。

教育工作者使用數(shù)據(jù)改善教育的方式，但并不是因?yàn)樵S多教育活動(dòng)被放置在了數(shù)字環(huán)境之中，而是因?yàn)楫?dāng)學(xué)習(xí)發(fā)生在數(shù)字環(huán)境之中時(shí)，可以收集過(guò)去無(wú)法獲取的數(shù)據(jù)。在這一過(guò)程中，大數(shù)據(jù)有能力將數(shù)據(jù)的生成與處理、利用分隔開(kāi)來(lái)——在信息上與教育松綁，同時(shí)將學(xué)校和課本轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)習(xí)的改善[2]。

大數(shù)據(jù)不會(huì)破壞教學(xué)工作，至多只是改變它們，迫使教師成為學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程中的合作伙伴。由于教學(xué)的某些基礎(chǔ)而單調(diào)的部分可以為計(jì)算機(jī)所取代，教師需要將更多有價(jià)值的內(nèi)容帶給學(xué)生，并成為大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)與學(xué)生之間的橋梁。[3]

3.2 大數(shù)據(jù)時(shí)代，學(xué)生怎么學(xué)習(xí)

學(xué)生是大數(shù)據(jù)時(shí)代最大的收益群體。對(duì)于學(xué)生而言，他們也同樣需要通過(guò)大數(shù)據(jù)知道何時(shí)需要加倍依賴于概念，知道何時(shí)需要繼續(xù)往下學(xué)習(xí)，還知道如何在每一天中平衡“溫故”和“知新”。這些學(xué)生是在伴隨著大數(shù)據(jù)而學(xué)習(xí)，因?yàn)樵谒麄兯硖幍南到y(tǒng)之中，有關(guān)他們?nèi)绾螐氖屡c他人和課程目標(biāo)相關(guān)之事的證據(jù)，可以在分秒之中產(chǎn)生，而不是需要一個(gè)學(xué)期或?qū)W年才能出現(xiàn)。這種個(gè)性化學(xué)習(xí)包含數(shù)據(jù)環(huán)境、方法、目標(biāo)和相關(guān)利益者，模式如圖1所示。

圖1 個(gè)性化自適應(yīng)在線學(xué)習(xí)分析模型

其中，數(shù)據(jù)環(huán)境主要是開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，經(jīng)過(guò)學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師、學(xué)生與資源等直接或間接的交互，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。根據(jù)作用的不同，相關(guān)利益者包括學(xué)生、教師、教育機(jī)構(gòu)等。大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)方法主要采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、可視化、個(gè)性化推薦、數(shù)據(jù)挖掘等，以及這些技術(shù)的綜合運(yùn)用。系統(tǒng)目標(biāo)意在實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者控制學(xué)習(xí)和適應(yīng)學(xué)習(xí)，實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)策略。

3.3 大數(shù)據(jù)時(shí)代，學(xué)校怎么管理

大數(shù)據(jù)從方方面面優(yōu)化了教育管理，首先大數(shù)據(jù)為教育管理者提供了一個(gè)較為平和開(kāi)放的平臺(tái)，教育者可以有針對(duì)性地獲取大量的數(shù)據(jù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的添加、修改、分享，大數(shù)據(jù)平臺(tái)也可包含大量多變的底層數(shù)據(jù)以及社會(huì)數(shù)據(jù)資源，這些數(shù)據(jù)可以對(duì)教育決策產(chǎn)生重大影響。

其次大數(shù)據(jù)使教育管理具體化。大數(shù)據(jù)包含了教育過(guò)程中教育主題、活動(dòng)、結(jié)果等數(shù)據(jù)，需要及時(shí)處理，所以教育管理變得更加的具體。

最后大數(shù)據(jù)促使教育管理更加的專(zhuān)業(yè)化、簡(jiǎn)約化。教育管理系統(tǒng)不僅作為教育數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)，更作為一個(gè)專(zhuān)業(yè)的平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其過(guò)程處理更為簡(jiǎn)潔、專(zhuān)業(yè)。

教育大數(shù)據(jù)管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期的項(xiàng)目。從目前的教育信息化水平來(lái)看，還有很長(zhǎng)的路要走，要需要制定合適的路線圖和長(zhǎng)期的行動(dòng)計(jì)劃，如圖2所示。

圖2 教育大數(shù)據(jù)管理行動(dòng)路線圖

圖2所示的三角模型圖底層是教育云建設(shè)，區(qū)域數(shù)據(jù)必須遵循教育的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為云端教育資源提供硬件支持[4]。和教育云建設(shè)在一個(gè)層面的是教育數(shù)據(jù)挖掘，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析教育過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，提供教育決策所需的教育應(yīng)用程序數(shù)據(jù)[5]。最高層的就是教育大數(shù)據(jù)管理，從公共服務(wù)到學(xué)生個(gè)體發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行教育資源的公平配置和個(gè)性化供給，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的素質(zhì)教育。

4 結(jié)束語(yǔ)

有了大數(shù)據(jù)，可以基于預(yù)測(cè)改善教與學(xué)，大數(shù)據(jù)有能力將數(shù)據(jù)的生成與處理、利用分割開(kāi)來(lái)——在信息上與教育松綁，同時(shí)將學(xué)校和課本轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)習(xí)的改善[2]。通過(guò)對(duì)教育大數(shù)據(jù)的三層理解，全學(xué)習(xí)過(guò)程、教育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、教育大數(shù)據(jù)共建共享思想，給予更全面、更精細(xì)的視角，來(lái)看待教育的改革，和這個(gè)社會(huì)將最終學(xué)會(huì)如何去學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

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