(天津廣播影視職業(yè)學(xué)院，天津 300222)

一、研究背景

(一)大數(shù)據(jù)時代

大數(shù)據(jù)是指無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)的集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)具有大容量、多種類、高速度、可變性、真實(shí)性、復(fù)雜性、高價值的特征?？萍嫉倪M(jìn)步拉近了人類的距離，交通工具的產(chǎn)生拉近了人與人之間的物理距離，互聯(lián)網(wǎng)的誕生拉近了人與人之間的交流距離，在大數(shù)據(jù)背景下通過數(shù)據(jù)分析同樣能夠科學(xué)、客觀的改變工作方式及工作效率，為工作提供指導(dǎo)作用及更大的實(shí)際利益。

(二)教學(xué)背景

對于教育行業(yè)來說，多年來每所學(xué)校都積累了龐大的、多種多樣的數(shù)據(jù)。從計算機(jī)應(yīng)用與基礎(chǔ)這門課程來看，學(xué)生在學(xué)期間的數(shù)據(jù)主要包括學(xué)生的基本信息、課堂出勤、教學(xué)過程中學(xué)生的平時表現(xiàn)、考試成績(包含筆試及實(shí)操)、學(xué)生綜合能力分析等。教師在所教授課程的教學(xué)過程中同樣積累了海量的數(shù)據(jù)，比如：課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)計劃、教案等常規(guī)教學(xué)文件、多媒體課件、學(xué)生評教情況、試題庫等。更細(xì)致地觀察這些數(shù)據(jù)會發(fā)現(xiàn)它們會不同程度的涉及到很多如性別、年級、記錄時間、結(jié)果正誤之類的伴隨數(shù)據(jù)，同時這些數(shù)據(jù)會以文字、數(shù)字、視頻、音頻等多種形式呈現(xiàn)。

從傳統(tǒng)教學(xué)的角度看待這些數(shù)據(jù)的話，自然可以組成完整的教學(xué)過程，但如果深入探索這些數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)有些實(shí)際上能夠有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)是被我們忽視的，比如：提取某學(xué)生整學(xué)期回答問題的次數(shù)、每次所用時間、每次得到結(jié)論的相對或絕對的正誤以及該學(xué)生的期末成績，前三類數(shù)據(jù)是否能夠與第四類數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來是值得思考和研究的。如果存在聯(lián)系，教學(xué)過程中完全可以弱化甚至直接取代期末考試環(huán)節(jié)，平時的表現(xiàn)即可直接轉(zhuǎn)化為最終成績。諸如上述例子在教學(xué)過程中還有很多，通過它們都能夠看到數(shù)據(jù)對教學(xué)工作的指導(dǎo)價值，那么如何進(jìn)行深度的挖掘利用數(shù)據(jù)便成為了大數(shù)據(jù)時代每個教學(xué)工作者必攻的課題，大數(shù)據(jù)分析可以改變傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式，最根本的目的還是使每位學(xué)生都能找到適合自己的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)節(jié)奏以及學(xué)習(xí)習(xí)慣，并通過學(xué)習(xí)提升自身的能力。

二、《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程現(xiàn)狀

(一)學(xué)生學(xué)情

目前高職院校學(xué)生普遍存在錄取分?jǐn)?shù)低、生源不同地域基礎(chǔ)差異大的現(xiàn)象，這為學(xué)校組織實(shí)施教學(xué)增加了難度。同時部分學(xué)生入學(xué)選擇專業(yè)上并非出于個人愛好或考慮專業(yè)的就業(yè)方向，而是屬于單純按照家長的意見選擇專業(yè)或跟隨其他同學(xué)盲目選擇。這直接導(dǎo)致大量學(xué)生對選擇的專業(yè)并不了解，對自己的未來缺少規(guī)劃，在學(xué)習(xí)過程中對所學(xué)課程缺乏目的性、積極性的情況就顯現(xiàn)出來了，這些現(xiàn)象在缺乏專業(yè)背景的公共基礎(chǔ)課程上更為明顯。

(二)考核形式

計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的考核主要由上機(jī)實(shí)操和筆試與一定比例的平時成績構(gòu)成，考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力差異較大的因素，為了避免在兩類考試中出現(xiàn)兩頭大中間小的成績分布，通常采用不同難度題目的比例進(jìn)行平衡，但由于難度低的題目數(shù)量偏大，無法準(zhǔn)確反應(yīng)出基礎(chǔ)好的學(xué)生的真實(shí)能力。

平時成績部分基本由學(xué)生的出勤情況轉(zhuǎn)化的成績及平時課堂測試組成，這種測試也可以理解為將時間點(diǎn)固定在平時課堂中的期末考核，確實(shí)達(dá)到了利用多次考試取代單次考試的目的，但也只是達(dá)到了降低掛科比例的作用，學(xué)生通過學(xué)習(xí)獲得的能力無法得到充分的表現(xiàn)?？傊鎸Ω呗殞W(xué)生的學(xué)情、單一的考核體系這些問題，更多的教師都會將焦點(diǎn)放到日常教學(xué)過程中，拓展教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)方法，探索以學(xué)生為課堂主體引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

教學(xué)改革方向是多樣的，以往的教學(xué)改革主要依據(jù)的是教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，通過現(xiàn)象來找到一個解決辦法，但是這個辦法只是為了解決某個特定問題而出現(xiàn)的，并不能完全證明其的正確性。解決任何問題的根本依據(jù)是需要通過對客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)論的。

三、計算機(jī)應(yīng)用與基礎(chǔ)課程數(shù)據(jù)分析方法的思考

(一)數(shù)據(jù)的分類

在高職院校人才培養(yǎng)方案中所涉及的基礎(chǔ)課都肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生通用技能、學(xué)習(xí)能力及綜合素質(zhì)的任務(wù)。學(xué)習(xí)能力主要包括：注意力、觀察力、記憶力、思維力、想象力、創(chuàng)造力、理解力、語言表達(dá)、操作能力、運(yùn)算能力、聽/視知覺能力等。綜合素質(zhì)主要包括：知識整合能力、社交能力、心理素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作、策劃與決策能力等。在分析數(shù)據(jù)之前要做的是數(shù)據(jù)的分類，如果抽掉數(shù)據(jù)的實(shí)際意義，只保留編號、數(shù)值與衍生關(guān)系的話是最便于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的方法，按照這種方法能夠發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)主要分為數(shù)值幾乎不隨其他變量變化的數(shù)據(jù)與數(shù)值隨其他變量變化的數(shù)據(jù)兩類。如果將實(shí)際意義恢復(fù)的話，數(shù)值隨其他變量變化的數(shù)據(jù)又可根據(jù)教學(xué)過程的時間節(jié)點(diǎn)變化細(xì)分為三類，因此最后將數(shù)據(jù)分為以下四類:

第一類是教學(xué)行為的初始數(shù)據(jù)，主要包括：學(xué)生姓名、性別、出生日期、籍貫、血型、身高、愛好、入學(xué)成績等學(xué)生入學(xué)基本信息，它們反應(yīng)的都是教學(xué)行為發(fā)生之前的固有數(shù)據(jù)，不會隨在學(xué)期間的學(xué)習(xí)、生活而改變，可以看作為入學(xué)基礎(chǔ)屬性。

第二類是教學(xué)行為過程中被動記錄的數(shù)據(jù)，主要包括：課程的出勤情況、參加社團(tuán)情況、校園一卡通的使用詳情、宿舍購電情況、圖書館借書情況等，此類數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于第一類數(shù)據(jù)，因?yàn)橐陨厦總€舉的例子對于任何一個個體而言都是一個數(shù)據(jù)群，而并非像第一類數(shù)據(jù)一樣是單一的，同時此類數(shù)據(jù)都具有一個相同的特點(diǎn)，就是它的記錄方式都屬于被動記錄，這樣的數(shù)據(jù)分析起來將非常真實(shí)。

第三類是教學(xué)行為過程中主動記錄的數(shù)據(jù)，主要包括：課堂中解決問題的難度、耗時及正誤等情況。此類數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵，它直接與課堂相關(guān)，是學(xué)生學(xué)習(xí)過程、師生互動過程的記錄。點(diǎn)滴的量變結(jié)合一些客觀因素自然能夠收獲最終的成績，那么逆向去看待這個問題的話，最終的成績也一定可以由點(diǎn)滴的量變推演出來，這意味著也許我們并不需要考試便可以得知學(xué)生掌握知識的程度、能力的變化、處理問題的效率等，更意味著學(xué)生真正該做的事情是通過學(xué)習(xí)的過程掌握自主學(xué)習(xí)方法，明確獲取知識的路徑，同時通過對收集信息的處理獲取了能夠反映結(jié)果的數(shù)值型的成績。但是此類數(shù)據(jù)在收集上難度很大，其原因有三：第一，我們目前所做的教學(xué)設(shè)計所能夠收集到的此類信息量偏?。坏诙?，此類數(shù)據(jù)若想準(zhǔn)確、客觀的收集，必然要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；第三，此類數(shù)據(jù)中部分?jǐn)?shù)據(jù)偏向主觀判斷，如果將主觀判斷作為未來學(xué)生評價的依據(jù)信服力是不夠的。

第四類是教學(xué)行為的結(jié)果數(shù)據(jù)，主要包括：期末考試成績、期末總評、試題題目、試題難度、試卷分析等。此類數(shù)據(jù)產(chǎn)生于課程結(jié)束之后，在分析此類數(shù)據(jù)時需要先做一個基本假設(shè)，即目前所能獲取的學(xué)生本門課程的最終考核成績能夠與學(xué)生的課程相關(guān)知識運(yùn)用情況直接相關(guān)。

(二)數(shù)據(jù)分析方法的思考

之前對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類主要依據(jù)的是數(shù)據(jù)的共同特征，據(jù)前分析，前三類數(shù)據(jù)是可以推出第四類數(shù)據(jù)，那么究竟哪一類起到?jīng)Q定性作用、每一類中不同的分支又是誰起到?jīng)Q定性作用是需要進(jìn)行判斷的。在判斷之前我們必須要在不同類數(shù)據(jù)中明確一個相同的衡量標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)行為過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)都屬于數(shù)值型的，這種類型的數(shù)據(jù)可以明確的得到一個相對的排位序列，以某班有30人為例，完整的一個學(xué)期中對每個學(xué)生完成教師布置的所有任務(wù)的正確率進(jìn)行排序，便得到這組數(shù)據(jù)的序列。

那么，抽掉所有數(shù)據(jù)的實(shí)際意義，對于前三類數(shù)據(jù)中每一個子數(shù)據(jù)來說都存在一個序列與之對應(yīng)，我們可以利用Python進(jìn)行萊文斯坦距離計算，其公式為

上述內(nèi)容主要是利用可能影響學(xué)生成績的因素的不同比重推算出學(xué)生的綜合排名情況，最終成績可采用標(biāo)準(zhǔn)分進(jìn)行核算，但可進(jìn)行計算的因素局限于數(shù)值型或便于轉(zhuǎn)換成數(shù)值型的數(shù)據(jù)類型，其他類型的數(shù)據(jù)仍存在影響學(xué)生成績的可能性，因此如何分析它們，準(zhǔn)確的說如何將它們轉(zhuǎn)化為數(shù)值型是有待解決的問題。

四、數(shù)據(jù)采集對計算機(jī)應(yīng)用與基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的影響

(一)數(shù)據(jù)追蹤型教學(xué)模式

通過上述對數(shù)據(jù)分析方法的思考，如果能夠?qū)⑷粘＝虒W(xué)與學(xué)生考核結(jié)果關(guān)聯(lián)起來，那么教學(xué)過程將更偏向于追蹤式的教學(xué)模式，教學(xué)過程中通過信息化手段捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)過程的每一個細(xì)節(jié)，同時教師需要對整個教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過程細(xì)化、節(jié)點(diǎn)化，同時要保證數(shù)據(jù)產(chǎn)生與采集時其對每個學(xué)生的公平性。追蹤式的教學(xué)模式中教師的主要任務(wù)更偏向于教學(xué)管理、課后數(shù)據(jù)的整理與分析、根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果設(shè)計新的教學(xué)環(huán)節(jié)，而并非單一的講授課程。教師需要通過學(xué)習(xí)提高自身的數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)采集能力、數(shù)據(jù)分析處理能力及數(shù)據(jù)道德素養(yǎng)等。

(二)教學(xué)內(nèi)容與形式改革

目前高職計算機(jī)應(yīng)用與基礎(chǔ)課程普遍使用的是《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教程》教材，主要講解Windows7與Office2010，目的是使學(xué)生掌握必備的計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生使用計算機(jī)解決學(xué)習(xí)、工作和生活中實(shí)際問題的能力；使學(xué)生初步具有應(yīng)用計算機(jī)及辦公軟件的能力，為其職業(yè)生涯發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

配合傳統(tǒng)教材中的理論，教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)該融入更多的互聯(lián)網(wǎng)時代、大數(shù)據(jù)時代與計算機(jī)相關(guān)的知識，同時每個學(xué)?？筛鶕?jù)學(xué)校開設(shè)專業(yè)的情況，融入更多與學(xué)生專業(yè)課程相關(guān)、相融合的知識內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)目的性與積極性，為后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。內(nèi)容的增減、融入的比例、達(dá)到預(yù)期效果的程度同樣也是需要數(shù)據(jù)分析進(jìn)行支撐的。教學(xué)內(nèi)容改革的同時為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣，同樣不能忽視教學(xué)形式的變化，可以采取創(chuàng)建工作環(huán)境的手段重塑教學(xué)過程，大部分教學(xué)都是教學(xué)生方法然后再運(yùn)用到實(shí)踐，不妨變?yōu)樵诠ぷ髦腥谌虢虒W(xué)，讓學(xué)生有目的的學(xué)到知識，有目的才能有興趣，有興趣便會更輕松，更輕松便能收集到質(zhì)量高的數(shù)據(jù)。

在大數(shù)據(jù)時代背景下，教育教學(xué)領(lǐng)域積累的數(shù)據(jù)必定對教學(xué)改革有著重要的引導(dǎo)作用，針對計算機(jī)應(yīng)用與基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和思考，探索課堂追蹤式教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變是培養(yǎng)專業(yè)的、綜合性計算機(jī)人才的發(fā)展趨勢。