大數據時代的教育方式改革

孫愛婷+李斯遠

（大連財經學院，遼寧 大連 116000）

[摘 要] 大數據時代的來臨，給教育帶來了全新的變革，開啟了教育的新篇章。數據挖掘技術分析了當前教育存在的問題，針對問題提出了大數據技術在教育資源、教育管理、評比系統及因材施教等方面的應用，尤其針對Visual FoxPro數據庫設計這門課，設計了學生反饋信息獲取和教學資源共享網站，更好地實現個性化教育，從而構建可行的教學模型。

[關鍵詞] 大數據技術；數據挖掘技術；教育資源；教育管理

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 133

[中圖分類號] G434；TP311.13 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）05- 0244- 03

0 引 言

教育是國之根本，教育的發展預示著國家未來的發展。國家的強大離不開人才的培育，人才的培育需要一個良好的教育體制，教育體制的好壞決定了未來人才的輸送。教育改革需要應用現代信息技術的各種手段，為其提供高效、便捷的溝通平臺，從而實現信息的實時交流。對此，本文提出將大數據技術作為教育改革的第一手段，針對當前的教育問題制定可行性計劃，有效地將數據收集、數據分析、數據處理、數據應用完美的結合到教育的改革中，從而使教育的發展腳步向前邁進一大步。

1 教育存在的問題

教育，教化育人，以現有的經驗、學識推敲于人，為其解釋各種現象、問題或行為，其根本是以相對成熟或理性的思維來認知新的事物，并將其見解育之他人，實現信息傳承的過程。在這個傳承的過程中，隨著時代與科技的發展，教育的體制與核心也在不斷地變化，其中的很多問題也越來越明顯。

（1）教育資源繁多，選擇教育方案困難。

（2）教育制度不夠透明，阻礙教育的發展。

（3）傳統的教育管理方法無法滿足現代教育發展的需求。

（4）學生信息反饋不及時，無法做出最準確的解決方案。

2 大數據與數據挖掘

2.1 大數據

大數據，即big data或massive data，是指規模大到無法在有限的時間內用常規軟件工具對其內容進行收集、管理和處理的數據集合。例如，一個學生考了99分，這只是一個“數字”，如果把考99背后的因素考慮進去，如家庭教育模式、自己努力程度、智商水平等，把他們和99分聯系在一起，就成了數據。大數據的特點可以簡單的概括為“4V”，即更大的容量（Volume）、更高的多樣性（Variety）、更快的生成速度（Velocity）和價值（Value）。

（1）更大的容量。面對種類多樣、更加復雜的數據，一個新的問題——數據的存儲擺在了人們的眼前。大數據通常可以達到PB級的數據規模，因此，對于教育中每天產生的海量信息，大數據提供的數據存儲都能夠輕松的解決，這也為教育提供了最堅實的基礎保障。

（2）更高的多樣性。數據的來源有很多的渠道，如社交媒體、網絡搜索、網絡文章等，內容包括所有的辦公格式、辦公文檔、圖片、XML、HTML、音頻、視頻等。信息來源渠道的多樣性及信息格式的多樣性，使得大數據收集的信息擁有更高的多樣性。

（3）更快的生成速度。即數據被創建和移動的速度快、時效性要求高，這是大數據區別于傳統數據挖掘最顯著的特征。在高速網絡時代的今天，憑借著各種性能優越的硬件及高速的網絡，不斷生成各種各樣的數據，而且這種高速度也成為了必然趨勢。谷歌公司一天之內要處理幾十PB的數據，Facebook產生約10億張新的照片、300TB以上日志，淘寶交易進行數千萬次、產生20TB以上的數據等。

（4）價值。每一條數據都有著其本身的價值。在當今高速的數據流通下，數據的價值密度也不斷降低。所以，對于如何提高數據價值這個問題，我們還需要好好思考一下。

2.2 數據挖掘

數據挖掘（Data Mining）就是從大量不完整的、隨機的、模糊的數據中抽出潛在的、有價值的數據的過程，是一類深層次的數據分析方式。數據挖掘的過程主要是信息收集、數據集成、數據規約、數據清理、數據變換、挖掘過程、模式評估、知識表示等，通過這一系列的過程給用戶提供所需信息。數據挖掘能夠對信息實現準確處理，幫助大數據這一個數據集合實現精準的應用，實現數據的價值，為大數據在教育中的應用，提供最有利的幫助。

3 大數據在教育中的作用

3.1 大數據下教育資源的選擇

大數據不僅有著極強的數據收集、處理能力，而且可以為我們提供快捷、簡單、準確的選擇。面對海量的教育書籍、課堂筆記等，大數據能夠輕松的收錄、存儲，并且根據我們的需要，通過數據處理技術，準確高效的提供有價值的信息，能夠做到在大范圍中尋找最優的結果。通過數據收集和處理為學生的學習減少很多不必要的選擇，從而提高學習效率。例如，現在越來越火的“題庫”類應用，就是大數據的一個細化分支，通過對學生的查詢信息的收集處理，可以顯示學生目前的學習狀況以及存在的知識點薄弱現象，能夠幫助學生和家長以及老師開展教育工作。相對于“題庫”類應用，以視頻為載體的應用傳播更為廣泛，這些都是基于大數據技術的細化分支。

3.2 數據分析處理在教育評比系統中的應用

教育信息化不斷發展，利用信息技術助力教育質量綜合評比，能夠使評比內容更加全面、數據收集范圍更加廣泛、數據形式更加趨于多樣化、評比結構更加公開透明。因此，一個優秀的評價系統能夠更好地推動教育的發展。20世紀90年代，歐美等發達國家與地區為確保教育質量積累了大量的數據經驗，并建立了完善的高等教育人才培養評比系統。我國自20世紀90年代也開始著手于教育系統的建設，例如上海大學從1998年開始不斷完善自己的教育系統，將教育系統與大數據的分析結合，經過十幾年的不斷完善，建成了一個完整的教育評比系統。

3.3 大數據在教育管理中的應用

教育一直都在強調要培養學生多方面能力，可是事實卻是以“分”為首，很多初高中學生幾乎沒有課余生活，活在題海里。這樣的事實是什么造成的呢？很多人說是應試教育必然的結果，其實不然。教育改革從本質上是好的，可是監管的不利、評比體系的不健全，使得更多的學生、家長、老師以及學校背離改革的初衷，更加看重考試分數。所以，一個健全的教育管理體系是多么的重要。我們可以通過采用大數據對信息收集方式多樣性這一特點，更全面收集、掌握教育的發展狀況。例如，可以通過學校監控視頻收集學生和老師的學習授課情況，利用大數據的分析能力進行實時反饋。大數據與教育管理系統的結合，雖然不能快速的解決教育中的問題，但是其所提供的信息反饋能夠更好地監督教育改革的步伐。

3.4 全面了解學生，實現因材施教

我們要想真正地做到因材施教，可以通過對教學信息的獲取、存儲、管理和分析，從而構建學生的學習模型，分析學生已有的學習方法和學習狀態，并對其將來的學習進行一定的規劃和引導。目前，教育中的大數據應用主要有教育數據挖掘和學習分析兩大類，兩個方向雖然同源，可是應用方向、研究對象、研究方法完全不同。教育數據挖掘是將來自教育的原始數據轉換為有用信息的過程，是大數據應用于學習分析最基本的應用手段，并且通過數據挖掘自身的信息挖掘技術能夠提高分析效率、擴大分析范圍。學習分析是利用松散耦合的數據收集工具和分析技術，研究分析學習者學習參與、學習表現和學習過程的相關數據，進而對課程、教學和評價進行實時修正。我國學者顧小清認為，學習分析是圍繞與學習者學習信息相關的數據，運用不同的分析方法和數據模型來解釋這些數據，根據解釋的結果來探究學習者的學習過程和情景，發現學習規律；或者根據數據闡釋學習者的學習表現，為其提供相應的反饋從而促進更加有效的學習。為了達到對教育的進一步變革，我們需要建立一個數據模型，該模型以大數據為基礎的數據分析與應用系統，主要存儲學生和老師的日常學習與工作計劃及其短期與長期目標，進而對學生和老師的需求進行全面的分析規劃，實施可行的教育方案，真正的實現因材施教的最高教育目標。

筆者針對“Visual FoxPro數據庫設計”這門課，設計了學生反饋信息獲取和教學資源共享網站，通過采集學生反饋的信息，讓老師更全面地了解學生的學習狀況，更好地制定教學計劃。網站還提供了教學資源共享平臺，師生都可以發布文章等有關學習的各種資料，如圖1所示，實現資源的可選擇，使學生不再被動學習，可以主動選擇學習內容，并在交流平臺發表自己的一些看法等，如圖2所示。通過網站信息的獲取，進行數據分析，構建可行的教學模型，從而真正實現因材施教。

4 結 語

隨著大數據時代的到來，以大數據為依托進行教育的改革能夠更快速的推進教育的發展，從而為學生、教師、家長提供一個更優質的學習、教育、監督體系。大數據的應用可以使我們現在種類繁多的教育資源變得井井有條，各類資源更加清晰明了；教師制定教育規劃時能夠多一份準確的學生反饋信息分析，從而制訂更加精準的教學計劃；學生們可以脫離“題海”，轉向準確、高質量的最優題區，不再做沒頭的蒼蠅，找不到方向。在未來，大數據的應用會更加廣泛，我們的教育一定會得到充分的發展，未來的教育我們也許不再需要沉重的書包、繁重的作業，需要的也許僅僅是自己對自己優勢的發揮。

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