大數據時代對教學改革的影響

賈舒宜+王子玲+王萌

摘要：目前傳統教學內容陳舊、方法老套以及不能滿足學生對新知識需求等缺陷逐漸凸顯，隨著大數據時代的到來，在教學中引入在線教育、數字化學習平臺、云平臺、大數據技術，通過改變傳統授課模式和教學方案的制定，不僅能改善教學質量，提升學生水平，還可使教學更加具有針對性、前瞻性和準確性。

關鍵詞：大數據；云平臺；在線教育；數字化學習平臺

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0143-02

隨著互聯網、信息系統及電子設備的發展，人類各行各業每時每刻都在生成海量數據。大數據的時代已經到來，大數據正在改變著我們的工作和生活。2015年9月5日，《國務院關于印發促進大數據發展行動綱要的通知》發布，標志著大數據上升為我國“國家戰略”。大數據逐漸成為比石油、煤炭等更有價值的資源，將對政治軍事、經濟社會、科學研究等產生革命性影響[1]。

高校教育也深受大數據時代的影響，正在進行一場技術與理念相結合的變革。在傳統教學中，通常采用面授課為主的教學方式，也就是根據課本大綱在課堂上進行理論推導和講解。這種教學方式的弊端在于：（1）教學內容單一，不能與時俱進；（2）教學模式固定；（3）無法及時了解和發現學生在學習過程中遇到的問題。

因此，現代教育迫切需要將新一代信息技術（云計算、移動互聯網、工業物聯網、大數據等）融合到教學中。大數據為課堂設計提供了豐富的信息資源，使教師能夠更深入地了解學生，不斷調整教學方案和模式，以提高學生的學習質量和教師的教學效果。

一、教學模式的轉型

在教學改革不斷推進的今天，傳統教學方式的局限性逐漸凸顯，單一的教學模式太過刻板枯燥，常用的教學模型是以教師為中心的“滿堂灌”方法，整堂課只有老師對著學生講解知識，難給學生互動和提問的機會。大數據時代來臨，學習知識不再局限于課堂，先進的網絡教育為世界各地的學生獲取知識提供了新的途徑和更大的學習空間[2]。

對傳統的教育體制而言，以大數據分析為基礎的新一代教育平臺創造的個性化、智能化教學模式，降低了教育成本。同時也為解決區域之間教育不平衡問題找到了一條途徑。將傳統的教學模式和網絡在線教育相結合，便可充分發揮各自的優勢，使學生的學習效率和教師授課效率同時得到提高。

在線教育服務Knewton是最著名的適應性學習體系之一，該體系由世界領先的終身教育服務商之一卡普蘭的前總裁創立，亞利桑那州立大學的2000名學生應用該體系兩學期后，輟學率下降56%，畢業率從64%提高到75%[3]。

哈佛大學以及麻省理工大學在2012年聯合發布了一款非盈利性質的在線教育服務——edX。近期，谷歌開始與edX平臺合作，聯合推出MOOC（Massive Open Online Course，巨多在線課堂）在線課堂。MOOC是一個面向于教育機構、政府、商業機構以及個人的在線教育平臺，認證機構可以在MOOC上推出自己的課程。到目前為止，edX.org網站上的課程已經有120萬學生在使用。

云教育是指基于云計算商業模式應用的教育平臺服務。在平臺上，各種與教育有關的機構都集中共享資源，并互相溝通交流，從而降低教育成本，提高效率。亞洲教育網自主研發的“三網智慧泛教育云平臺”，就為國內教育部門和學校構建了支持“三網融合、泛在學習”的公共智慧云，形成了“學校—家庭—社會”三位一體的綠色網絡平臺。該平臺全面支持素質教育和綠色評價體系，以開放共享的“公共云”消除地區和學校的信息孤島，以電腦、手機、電視、平板等多終端實現了教師、學生、家長的輕松訪問，讓先進的教育理念和優質的教育資源可以覆蓋到任何地區。

另外，日本網絡大學（Cyber University）是一所位于日本福岡縣的公司式經營的私立大學，是日本唯一的在互聯網提供全部課程的大學。該大學結合流行的大數據技術，利用媒體工具和數據分析工具跟蹤學生們的學習進度，并根據他們的能力制定學習內容，以及預測他們的執行情況。

二、教學方案的制定

傳統的教學方案制定是用宏觀的角度以整體學生為對象，教學資源大多來源于教材、輔導書籍以及教師收集的各種案例資料。隨著大數據的蓬勃發展，這種方式顯得過于單一和落后，教師很難對每個學生的學習過程進行理性判斷，難以實現真正的因材施教。

大數據可以分析微觀、個體的學生與課堂狀況，研究對象可以從群體走向個體，讓跟蹤每一個人的數據成為可能，實現個性化教育研究。大數據技術能夠將學生的行為數據進行分析，教師便可對學生的愛好、行為、心理特點進行了解，明確學生之間的差異，及時修改教學內容和方式。

隨著現代信息技術和移動互聯網的發展，學生獲得的知識不僅是從教師那得到，還有更多的知識是從網絡中獲得，我們通過“網絡爬蟲”抓取網絡上與課程相關的海量結構化數據（如Excel數據）與非結構化數據（如文本、圖片、圖像、音頻、視頻等），利用大數據處理技術，對抓取的數據進行清洗，保留有效數據，根據整理分析出的數據制訂更有針對性的人才培養目標和教學方案，確保學生離開學校時知識結構的前沿化，同時為相關研究生專業教育打好“研究型”基礎。

佛羅里達州立大學利用eAdvisor程序為學生推薦課程和跟蹤其課業表現；奧斯汀佩伊州立大學的“學位羅盤（Degree Compass）”系統在學生注冊課程前，通過機器人顧問評估個人情況，并向其推薦他們可能取得優秀學業表現的課程[4]。

美國教育部門運用大數據創造了“學習分析系統”，它是一個數據挖掘、模塊化和案例運用的聯合框架，可以向教育工作者提供了解學生到底是在“怎樣”學習的更多、更好、更精確的信息。例如，一個學生成績不好的原因究竟是什么？期末考試不及格是不是代表該學生沒有學好課程內容，還是因為他請假過多？利用大數據的學習分析能夠向教育工作者提供有用的信息，從而幫助其回答這些不太好回答的現實問題。

“渴望學習”（Desire 2 Learn）是一家總部位于加拿大安大略省沃特盧的教育科技公司，其推出了基于他們自己過去的學習成績數據預測并改善其未來學習成績的大數據服務項目。Desire 2 Learn公司的新產品名為“學生成功系統”（Student Success System），該系統通過監控學生閱讀電子版課件、提交電子版的作業、在線與同學交流、完成考試與測驗，就能讓其計算程序持續、系統地分析每個學生的教育數據。利用“學生成功系統”，老師得到的不再是過去那種只展示學生分數和作業的結果，而是像閱讀材料的時間長短等這樣更為詳細的重要信息。因此老師可以及時診斷問題的所在，提出改進建議，并預測學生的期末考試成績。據悉，加拿大和美國的1000多萬名高校學生正在使用“學生成功系統”來改善學習成績。

大數據分析可以為每位學生都量身定做一個適合他的個性化課程，并建立一個能夠預見開除和輟學風險的早期預警系統，為學生提供一個富有挑戰性而非逐漸厭倦的學習計劃。

三、展望

大數據技術給教師和學生提供了一個優秀的平臺。這個平臺豐富拓展了課堂內容、改革了傳統課堂授受模式，為教師提供和完善他們認知經驗所缺乏的信息，使課堂方案和授課模式更加科學化，更加符合學生個性發展的需要，有助于培養基礎扎實、知識面廣、富有創新意識的跨世紀新型人才。

參考文獻：

[1]孟小峰，慈祥.大數據管理：概念、技術與挑戰[J].計算機研究與發展，2013，50（1）：146-169.

[2]石冬凌.MOOC對教學帶來的思考與啟示[J].計算機教育，2014，（9）：13-16.

[3]David Feinleib.大數據云圖[M].杭州：浙江人民出版社，2014.

[4]張燕南，胡繼岳.對于大數據運用于教育的思考[J].中國電力教育，2013，（32）：5-7.

The Influence of Big Data Time on Teaching Reform

JIA Shu-yi，WANG Zi-ling，WANG Meng

（Research Institute of Information Fusion，Naval Aeronautical and Astronautical University，Yantai，Shandong 264001，China）

Abstract：At present，it can not meet the needs of students to new knowledge for the old-fashioned traditional teaching content and old-fashioned methods. By introducting the online education，digital learning platform，cloud platform，big data technology，and changing the traditional teaching model and teaching plan，not only can improve the quality of teaching，the level of students，but also make the teaching more targeted，forward-looking and accuracy.

Key words：big data；cloud platform；online education；digital learning platform；