大數(shù)據(jù)輔助教學在高校教學中的應用研究

沈超

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大數(shù)據(jù)輔助教學在高校教學中的應用研究

沈超

隨著如今經(jīng)濟的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術得到了廣泛的應用，并且我國的很多行業(yè)也開始運用大數(shù)據(jù)技術，而其可視化、個性化和便捷的服務更是受到了人們的喜愛。本文首先闡述了大數(shù)據(jù)的概念以及大數(shù)據(jù)在教育領域的影響，然后對大數(shù)據(jù)輔助教學下的學習模式進行了分析，最后以《大學計算機基礎》課程對當代混合模式的教育方式進行了研究。

大數(shù)據(jù)；教育；混合學習模式

隨著當今高校越來越完善的教育體系，學生的教學方法也得到了很大的改變，故傳統(tǒng)的教育方法已經(jīng)不能跟隨教育的發(fā)展。近幾年來，我國的網(wǎng)絡技術得到了快速發(fā)展，不僅說明了“數(shù)據(jù)即資源”的大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，同時也是高校教育方法創(chuàng)新的一個良好契機。在傳統(tǒng)的教學模式之后，結合計算機和網(wǎng)絡技術，提出了網(wǎng)絡在線教學學習，但通過實踐發(fā)現(xiàn)，這種教學模式有很大的局限性，無法替代傳統(tǒng)的課堂教學，因此，在這樣的前提下，把目前比較流行的大數(shù)據(jù)概念應用到教育領域，這樣大數(shù)據(jù)輔助教學的概念便應運而生。本篇文章以《大學計算機基礎》課程作為實例，對現(xiàn)代大學教育中大數(shù)據(jù)技術的應用進行相關分析和研究。

一、大數(shù)據(jù)的概念及其對教育領域的影響

大數(shù)據(jù)產(chǎn)生于網(wǎng)絡生產(chǎn)過程中，因在不同的領域中對于數(shù)據(jù)的要求不同，所以我國還沒有對大數(shù)據(jù)進行專門的定義。現(xiàn)存的大數(shù)據(jù)具有四大特點，簡稱為4V，也就是大量（Volume）、高速（Velocity）、多樣（Variety）、價值（Value）。其本質(zhì)在于對海量數(shù)據(jù)的挖掘，因而需要用多臺計算機同時運行，采用分布式計算架構，依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫、云存儲和虛擬化技術。根據(jù)其運行方式，我們可以把大數(shù)據(jù)和云計算的關系比作是硬幣的正反面，兩者之間相互關聯(lián)、相互影響。

現(xiàn)在對于教育大數(shù)據(jù)有廣義定義和狹義定義，廣義的定義通常是對于人類日常生活中的工作、學習活動的相關行為的數(shù)據(jù)記錄；狹義的定義則是針對于學習者在學習時的相關行為的數(shù)據(jù)收集和研究，是對學習者的日常學習和學生信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的收集管理。以大數(shù)據(jù)技術在我國的廣泛運用為背景，高校教育開啟了一個數(shù)據(jù)驅(qū)動教學的大數(shù)據(jù)時代，為教育理論與實踐帶來了深遠的影響，例如，云計算實現(xiàn)了教育資源的共建共享。因此，我們不僅要良好地運用廣義的教育大數(shù)據(jù)定義進行分析，還要運用好狹義的教育大數(shù)據(jù)定義，促進當代教育的快速發(fā)展。

二、大數(shù)據(jù)輔助教學下學習模式的研究

以《大學計算機基礎》課程為示例。

1.大數(shù)據(jù)輔助教學下混合學習模式的研究

混合學習模式是當前教育技術領域中較為流行的一種學習模式。當今的大數(shù)據(jù)技術以云計算為基礎，因此在利用云服務平臺搭建的現(xiàn)代化教學模式下，為了使教師的教學效果更加理想，需要教師在一定的時間內(nèi)，利用網(wǎng)絡媒介，把知識傳授給學生們，督促他們的課前課后的學習。混合學習模式下的教育教學方法并不完全排斥傳統(tǒng)的教學方法，而是在保留傳統(tǒng)教學模式的優(yōu)點的基礎上，融入了大數(shù)據(jù)技術，使得現(xiàn)代教學方式更加多樣化。

2.《大學計算機基礎》課程混合學習模式的教學設計

混合學習模式下的教學活動設計應該包括以下幾點：教學目標分析，學習者、學習內(nèi)容和學習資源分析，學習活動設計和活動評價設計。混合學習模式下的教學流程：首先，對教學目標的分析，并對學生的學習情況進行研究，其次確定適合學生學習的教材，最后就是深入地研究學習者和學習內(nèi)容，并根據(jù)分析的結果進行學習活動的設計。

3.教學目標分析

《大學計算機基礎》不僅包含了計算機內(nèi)容的基礎理論，還包含了需要學生在計算機上進行實際操作和練習的內(nèi)容，所以課程包括的內(nèi)容比較全面，這也要求教師在進行教學活動的設計過程中注意學習知識的分類和整合。確立了學習目標后，就需要教師根據(jù)教學內(nèi)容進行分類、歸納，分成不同的小知識點進行教學。對各個知識點進行分類，總結出相應的教學目標。

《大學計算機基礎》不僅是在校大學生在校期間必須學習的課程，也是大學生計算機教育的核心內(nèi)容。其主要內(nèi)容有計算機相關基礎理論知識、Windows操作系統(tǒng)、Office軟件、計算機網(wǎng)絡基礎知識、多媒體技術、數(shù)據(jù)庫技術這六大方面。開設《大學計算機基礎》能夠幫助在校大學生了解計算機的基本操作知識，有利于學生在學習和以后的工作中更好地利用計算機進行各項工作，并且可以很好地解決計算機應用中出現(xiàn)的問題。

4.學習者、學習內(nèi)容和學習資源分析

每個學生都具有自己獨有的特征，在學習中也表現(xiàn)出不同的學習特點，教師在進行教學活動的設計時應該注意到這一點，充分考慮學生的自身特點，研究教學目標，分析教學內(nèi)容，進而確認教學方式是采用傳統(tǒng)教學還是借助大數(shù)據(jù)平臺的教學方式。

《大學計算機基礎》主要針對的是大學一年級的新生，因為受中學的學習模式影響，比較依賴教師的“供給”，沒有自主獲取知識的動力，只是對表面知識進行學習，容易受到外界環(huán)境的影響，不注重對所學知識的真正掌握，而是以成績?yōu)槟康摹Ｒ虼耍钊胙芯糠治鰧W習《大學計算機基礎》的學生對該課程的學習成果和態(tài)度，和學生在學習該課程時具有的基本技能知識等等，并且與學生進行深入的交流探討，結合學生的考試成績，確定學生的自身特點。

《大學計算機基礎》分成了很多學習單元，學習內(nèi)容主要分布在每個單元中。教師在進行課堂組織之前首先應分析所教的內(nèi)容，然后依據(jù)自身的教學知識體系和先前的教學經(jīng)驗對知識再進行細化的劃分。

5.學習活動設計和活動評價設計

學習活動的設計是教學設計中的重要環(huán)節(jié)，其中包括課堂教學、以大數(shù)據(jù)為平臺的教學與學習討論、問題的提出與解決等環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的課堂教學和基于大數(shù)據(jù)的教學方式都需要針對不同的教學知識進行教學活動評價設計。

三、《大學計算機基礎》課程混合學習模式的實施

以《大學計算機基礎》中的第一章“計算機基礎知識”為例。

1.課前預習

在學習中，預習占據(jù)了重要的部分，學生通過預習可以對接下來將要學習的內(nèi)容有初步的了解，同時對接受新知識進行鋪墊，在學習過程中抓住重點，做到主動學習。同時教師應注重利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢，向?qū)W生發(fā)布預習任務，任務主要有以下內(nèi)容：

首先，敦促學生對課本中第一章“計算機基礎知識”進行閱讀，找到該章知識的重點，列出提綱，對新知識有個初步了解；其次，教師應當將自己上課時使用的課件分享給學生，讓學生提前了解課堂的教學流程，以便在課堂中主動學習，使其不至于陷入被動。

教師要求學生對計算機發(fā)展史、計數(shù)制的概念、計算機組成等方面的參考文獻進行閱讀，然后把吸收的知識匯總形成書面文字至少1000字，并將書面報告發(fā)送給老師（文檔的格式要求由教師提供模板下載）。

通過教師給學生留下的預習任務我們可以初步得出，這兩個預習內(nèi)容都具有針對性，第一個預習任務比較側(cè)重于傳統(tǒng)的學習方式，預先了解新的知識內(nèi)容，把握老師的教學過程，主要目的在于使學生在學習中掌握主動；而第二個預習內(nèi)容偏重于對學生利用各種途徑查找與課程內(nèi)容相關的參考文獻能力的考查。通過這兩個預習的任務，學生可以提前掌握知識和難點，更利于知識的牢固掌握。

2.傳統(tǒng)的理論授課

目前我國的教學組織形式是以班級授課制為主，這就奠定了傳統(tǒng)的理論授課在教學和學生學習過程中的重要地位，這不僅是教師的主要教學方式，也是學生獲取知識的重要途徑，而在這一系列的過程中，教師占據(jù)著主導地位。教師利用多媒體在課堂上采用電子課件的方式將知識展現(xiàn)并傳授給學生，并且以電子課件為基礎對學習內(nèi)容進行講解和擴展。需要注意的是，在教師開始課程之前，需要先將學生學習興趣調(diào)動起來，將學生引入本節(jié)課堂的教學內(nèi)容，把本節(jié)課的學習目標、學習要求等有關內(nèi)容告知學生，使學生對本節(jié)課堂有所把握，同時適應教師的教學風格和教學速度，為之后的學習奠定良好的基礎。在教學過程中，教師也應隨機應變，隨時調(diào)整教學方法，盡量使教學方式多樣化。

3.實驗授課

實驗授課受到了廣泛運用，這種授課方法更注重培養(yǎng)學生理解能力，主要方式是進行實際的操作。此環(huán)節(jié)采用的方式主要分為兩種，一種是基于實驗室環(huán)境的學習，一種是基于網(wǎng)絡學習環(huán)境的網(wǎng)絡學習。第一章“計算機基礎知識”主要偏向于理論知識的學習，所以實驗學習主要使用學校購買的百科園學習軟件，利用該系統(tǒng)中的題庫檢驗知識點的掌握情況。對于其他操作性較強的章節(jié)，在授課過程中，首先由教師演示基本操作過程，伴隨著對于重點難點的講解，對學生進行任務的布置和申明在實驗過程中的注意事項。此外，對于網(wǎng)絡學習，教師對于學生進行網(wǎng)絡學習的時間和地點不做限制，只是要求學生能夠在規(guī)定的時間內(nèi)，并在校園網(wǎng)內(nèi)訪問百科園學習平臺，完成相應的任務即可。實驗教學在實際教學中具有更大的自由性和開放性，允許學生之間的交流討論；相比之下理論教學雖然更加具體，但是教學過程比較枯燥、乏味。

現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術在教育學方面的應用，拓寬了教育學的發(fā)展道路，也開啟了教育學各種變革。伴隨著當代教育學理念的日益更新和教學方法的改革，融入了計算機網(wǎng)絡技術的混合模式教學也越來越受到歡迎，混合教學良好地融合了傳統(tǒng)教學和大數(shù)據(jù)技術，促進了教育學的發(fā)展。我國大數(shù)據(jù)教育的研究和應用還處在初始階段，因而需要相關教學專家學者的深入研究，并且需要政治制度的支持，在不斷地探索和自我糾正過程中形成大數(shù)據(jù)教學環(huán)境，促進我國教育學更進一步發(fā)展。

［1］徐鵬，等.大數(shù)據(jù)視角分析學習變革——美國《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》報告解讀及啟示［J］.遠程教育雜志，2013（6）.

［2］胡弼成，王祖霖.“大數(shù)據(jù)”對教育的作用、挑戰(zhàn)及教育變革趨勢——大數(shù)據(jù)時代教育變革的最新研究進展綜述［J］.現(xiàn)代大學教育，2015（4）:98-104.

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［4］朱莉.論大數(shù)據(jù)如何改變教育［J］.現(xiàn)代教育科學，2014（3）:5-7.

［5］陳池，王宇鵬，李超，等.面向在線教育領域的大數(shù)據(jù)研究及應用［J］.計算機研究與發(fā)展，2014（51）：67-74.

（作者單位：南京信息工程大學計算機與軟件學院）

10.16653/j.cnki.32-1034/f.2016.18.051

文科大學計算機教學改革項目，教高文計函［2014］06號（項目編號：2014-A107）］