高校在線學習平臺之大數據應用綜述與展望

陳琳琳+何遠德

摘 要 在線學習平臺早已在高校教育教學中扮演重要角色，引入大數據的在線學習平臺帶來許多創新應用，更加深入的數據挖掘與分析將構建一個智慧的學習環境，它可以實現監控在線學習過程，推送個性化的學習資源，制定個性化學習路徑，全面細致地進行學習反饋、分析和評估，及時進行學習預警及干預等功能，許多傳統教育教學中想做卻很難實施的細化管理，借助大數據可以輕松實現。

關鍵詞 在線學習平臺；大數據；智慧學習環境

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）18-0039-02

Summarization and Prospect of Large Data Application of Uni-versity Online Learning Platform//CHEN Linlin， HE Yuande

Abstract The online learning platform has played an important role in college education and teaching. The introduction of large data online learning platform has brought many innovative applications. More in-depth data mining and analysis will build an intelligent learning environment， which can realize monitoring online Learning process， the promotion of personalized learning resources， the deve-lopment of personalized learning path， comprehensive and detailed learning feedback， analysis and evaluation， timely learning and early warning and intervention functions， many traditional education and teaching to do is difficult to implement the refinement Management， with large data can be easily achieved.

Key words online learning platform； big data； smart learning envi-ronment

1 高校在線學習平臺的功能作用和升級需求

在國家教育信息化政策的推動下，我國高校數字化校園建設成效顯著，許多學校實現環境、資源及應用的全部數字化。同時，國內外大學或機構組織不斷推出大量公開課程，在線學習在大學生中逐漸流行，許多高等院校順勢推出在線學習平臺，為師生提供在線學習交流的虛擬空間。雖然不同大學提供的在線學習平臺功能側重各不相同，但其主要功能一般包括如下幾方面。

1）提供本校及外校公開課程學習入口：方便本校學生充分利用國內外大學公開免費的課程資源，使這些優秀的教學資源成為學生課堂學習的重要補充。

2）傳統課程教學改革的輔助工具：借助在線學習平臺改革教學方式，比如實踐混合學習、翻轉課堂等教學方式。

3）為傳統課堂教學服務：傳統教學師生交流時空受限，在線學習平臺可作為傳統課堂師生交流的補充渠道，比如發布課程信息、在線布置與提交作業、答疑解惑等。

4）整合本校各類學習資源，方便學生自主學習：學生在一個平臺可以使用各種教學資源，了解其動態更新情況。

隨著社會其他領域的應用更加智能化，高校在線學習平臺的問題凸顯。如社會上教學資源數量急劇增長，資源來源渠道更多，學生面對平臺上海量資源，容易發生信息過載；教師與學校管理者難以對在線學習進行跟蹤、分析、干預和評估，學習成果很難被認可；在線學習平臺的個性化學習引導和支持不足，相對傳統課堂教學，信息化促進學習效率和效果的優勢不明顯。在此僅僅列舉在線學習平臺比較突出的一些問題，這些問題都指向學校在線學習平臺智能化程度低，與社會其他智能化程度高的應用（比如電子商務）相比，學生對學校的在線學習平臺的體驗越來越差，這個問題亟待解決。

2 以教育大數據為依托的創新應用

大數據相關技術是當今社會所獨有的一種新型能力：以一種前所未有的方式，通過對海量數據進行分析，獲得有巨大價值的產品和服務，或深刻的洞見[1]。大數據以云計算為基礎，一切過程、行為、事物特征都可以進行量化處理，并能即時生成反饋信息；對于想了解的情況，不必再隨機抽樣，可以收集及統計全體數據，數據量足夠大，方便發現事物彼此的相關信息，也容易發現或預測事物發展趨勢。因此，相比過去只能收集和處理少量結構化的數據，大數據可以產生許多創新的應用。

教育大數據是大數據在教育領域的具體表現形式，可以理解為教育領域的大數據，也可以理解為大數據在教育領域的應用，為新時代的教育教學創新提供了新的思路和方法[2]。目前，國內外已有不少基于大數據的在線學習創新應用，如下這些應用通常有針對性地解決特定問題。

借助大數據分析技術，幫助高校提高畢業率 美國希維塔學習教育技術公司，根據高校需要進行個性化的提升畢業率服務。比如某大學的需求是隨著課程的進展評估學生在學習參與度方面的變化情況，包括方方面面——從他們在課堂上的貢獻率到他們在作業上的表現，學生在每一門課程上都能獲得一個學習投入度分數。并且還監督教師幫助學生，如果測量到教師對學生學習投入影響落后于別的教師，系統便會發信件給該教師，進行提醒和幫助。endprint

以Coursera和Khan Academy（可汗學院）為代表的在線學習平臺都有大數據支撐的教學反饋系統 他們收集足夠多的關于課程的數據并深度研究，發現過去不可能知曉的學習層面。比如：Coursera通過收集的數據發現學生重放過講座視頻的哪些片段，并將這些發現反饋給設計課程的團隊；Khan Academy開發了一種練習系統，記錄了學習者對每一個問題的完整練習記錄，教學者參考該記錄，可以很容易得知學習者哪些觀念不懂。

長期系統地分析學習過程 大數據公司Knewton開發了一個數字平臺，該平臺分析了幾百萬學生的學習過程（從幼兒園到大學），并基于這一分析來設計更加合理的測試題目和更加個性化的課程目標。學生可按自己的節奏控制學習進度，系統會給教師反饋，告知哪個學生在哪個方面有困難，同時給出全班學生表現的整體分析數據。

國內大學利用大數據分析學生在校學習生活情況 例如：華中科技大學送給學生大數據個性化畢業禮物，2015年首次為即將畢業的學生發送一封名為“光陰的故事·我的HUST——致2015屆畢業生”的電子信件，打開信中鏈接，輸入校園賬號，就能獲取在校期間的學習、讀書、餐飲等各方面數據和收獲；南京理工大學則利用大數據分析為貧困生充飯卡，這樣的資助既準確又溫馨；電子科技大學則利用大數據尋找校園中最孤獨的人，篩查出需要特別關注其心理健康的學生。

近年來，國內以教育大數據為背景的研究文獻大量涌現，包括：關于學習資源智能推薦系統設計的文獻，如金志福碩士學位論文論述了“基于大數據的教育資源個性推薦系統設計與實現”[3]，陳漢福碩士學位論文說明了“高校視頻公開課點播平臺智能推薦系統的設計與實現”[4]；關于個性化學習的研究，如姜強等《基于大數據的個性化自適應在線學習分析模型及實現》[5]、姜思路等《大數據下協作學習的個性化自適應學習系統設計研究》[6]；還有許多關于教育大數據其他應用類的研究文獻，如牟智佳等人關于“國際教育數據挖掘研究現狀的可視化分析：熱點與趨勢”[7]的論述，余亮等人關于“大數據背景下數字教育資源服務的內涵、特征和模式”[8]的討論，李彤彤等人關于“基于教育大數據的學習干預模型構建”[9]的研究。此類文獻數量眾多，可見國內學者對教育大數據的研究和應用熱情很高，樂于不斷推出基于教育大數據的創新應用。

3 在線學習平臺構建智慧教學環境展望

由于教育大數據的應用處于開拓創新初期，以上基于大數據的創新應用和研究主要解決教學中的特定問題，隨著數據處理技術的進步和應用研究的深入，在線學習平臺將會成為一個智慧的學習環境。智慧學習環境指一種能感知學習情境、識別學習者特征、提供合適的學習資源與便利的互動工具，并自動記錄學習過程和評測學習成果，以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間[2]。大數據支撐的在線學習平臺的以下功能未完全付諸實踐，但已指日可待：

1）為學習者推送個性化的學習資源，對學習者進行個別化學習路徑推薦和支持服務，及時發現學習者的問題并提出干預和預警等；

2）跟蹤和記錄在線學習者的學習內容、學習軌跡和學習成果等，使用電子學習檔案方便其回顧、總結、管理知識；

3）使用數據可視化技術直觀地展示學習情況，便于交流與分享，方便教師、學校管理者、學生甚至學生家長隨時了解全體學生的學習情況或每一個學生的學習情況；

4）借助大數據快速收集、處理及反饋數據的功能，在傳統課堂上師生可以在線互動，在線學習數據與傳統教學數據可即時互通，在線學習與傳統教學更好地融合在一起，實現無縫銜接，既有利于傳統教學方式方法改革，又讓學生有更多學習方法及獲得學分途徑的選擇。

4 結語

基于大數據的在線學習平臺將營造一個智慧的學習環境，學生可以便捷充分地利用豐富的網絡資源，獲得投入而輕松的個性化學習體驗；學習過程被記錄和分析，數據的可視化展示，讓學生、教師、管理者和學生家長都可以輕松分享、參與到學習過程中去。

參考文獻

[1]舍恩伯格，庫克耶.大數據時代[M].盛楊燕，周濤，譯.杭州：浙江人民出版社，2013.

[2]方海光.教育大數據[M].北京：機械工業出版社，2016.

[3]金志福.基于大數據的教育資源個性推薦系統設計與實現[D].北京：中國科學院大學，2016.

[4]陳漢福.高校視頻公開課點播平臺智能推薦系統的設計與實現[D].廣州：華南理工大學，2017.

[5]姜強，趙蔚，王朋嬌，等.基于大數據的個性化自適應在線學習分析模型及實現[J].中國電化教育，2015（1）：85-92.

[6]姜思璐，劉建國.大數據下協作學習的個性化自適應學習系統設計研究[J].長春師范大學學報，2016（10）：72-76.

[7]牟智佳，俞顯，武法提.國際教育數據挖掘研究現狀的可視化分析：熱點與趨勢[J].電化教育研究，2017（4）：108-114.

[8]余亮，陳時見，趙彤.大數據背景下數字教育資源服務的內涵、特征和模式[J].電化教育研究，2017（4）：66-71.

[9]李彤彤，黃洛穎，鄒蕊，等.基于教育大數據的學習干預模型構建[J].中國電化教育，2016（6）：16-20.endprint