大數據在教育領域的應用研究

張仕麟

【摘要】? ? 隨著社會的不斷發展、進步，教育已越來越成為競爭中的重要因素，傳統教育方式已然不適用于新型快速發展的社會對人才的需求。本文從大數據概述出發，闡明其作用的同時也分析了傳統教育的局限性，研究教育大數據打破傳統教育的局限性的可能性。在文章的最后提出了可能存在的問題以及解決方法，并做總結。

【關鍵詞】? ? 大數據? ? 信息化教育? ? 應用研究

一、引言

傳統教育在中國教育中的比重大，對新人才需求的契合度低，現在急需一種新型的教育方式來改變人才培養的模式。作為信息時代高速發展的前沿科技領域，如大數據、人工智能等，在教育領域的應用可能有意想不到的效果。

因此，可以對大數據在信息化教育中的可行性進行研究，對前沿科技在教育領域的應用進行一定的設想，有利于打破傳統教育方式的局限性，優化教育工作者的教學方式與同學們的學習方式，使教育成為國家和民族發展進步更加堅硬的基石。

二、大數據的概述

2.1 大數據的概念

大數據（big data），指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產[1]，如購物網站的消費記錄，人們在網上瀏覽時的瀏覽記錄與路徑等。

當今社會，大數據已經在不經意間進入人們生活的各個領域，大到國家層面的科學研究，小到百姓生活中的快遞物流、行業和領域對大數據的應用促進新型企業和業務的產生以及運營模式的創新。比如，對消費者行為的分析和預判，對某產品銷售量的預測，貨物的補給或者營銷范圍的精確已經得到改善和優化。

2.2 大數據的特點

大數據有著重要的戰略意義，其不在于掌握龐大的數據信息，而在于對這些含有意義的數據進行專業化處理。換而言之，如果把大數據比作一種產業，那么這種產業實現盈利的關鍵，在于提高對數據的“加工能力”，通過“加工”實現數據的“增值”。

大數據帶給我們的，有三個主要觀念轉變[2]：

（1）從隨機樣本到全體數據：信息處理能力的躍遷，使得人類分析海量數據的能力進一步提升。這意味著，我們可以分析更多的數據，甚至針對某個特別現象收集相關數據進行分析;因為數據處理能力限制而生的隨機樣本處理方法，將會一去不復返。

（2）從精確性到混雜性：研究的數據在量的方面發生了數量級的變化，數據大體種類從結構性轉為非結構性，以至于我們很難再追求非常高的精確度;而數據規模的擴大，也使得我們不必錙銖必較，只需要利用綜合分析的方法掌握大體方向，適當忽略微觀層面上的部分精確度，在節省大量的數據處理資源的同時也能讓我們在預測事情的宏觀走向時如虎添翼。

（3）從因果關系到相關關系：因果關系的尋找是人類長久以來一直在做的事情，可是在大數據時代，這或許變得不那么重要。不僅是因為更多一因多果或多因一果的事物出現，更是因為尋找事物之間的相關關系所需要的大量數據，在大數據時代將會更容易獲得。相關關系或許在準確地告訴我們事情發生緣由時不如因果關系容易，可它可以更輕易地告訴我們某些事情正在發生。

三、傳統教育方式的局限性

3.1教育決策實施者素質和能力制約

教育決策實施者自身素質水平會在很大程度上影響教育的質量，無論是對決策方案的預見能力還是實施能力[3]。在傳統教育一整套流程下來，許多決策者的決策方式并不十分科學，另一方面，自上而下的傳統決策結構也使得決策者可能會依據主觀判斷進行決策操作，而忽略客觀事實帶來的過程和結果的不同。

3.2教育決策環境的干擾和復雜化

在日益復雜的社會，教育決策環境也會更加復雜。一方面是教育決策者在進行決策時所依靠的資料與數據，其數量與種類有了跳躍式的提升，使得歸類數據、區分有用數據、提煉所需信息所需要的資源增多、難度增大[4]。另一方面是隨著信息技術的運用愈加廣泛，教育中暴露出來的問題越來越繁雜，直接增加了教育工作者的工作難度。

3.3 教育決策結構不適應性

傳統教育決策采用的是模塊化的管理機制。龐大的決策機構依據職能的不同被分為多個相互獨立的部門并各自履行職責，使完整的信息被分散到了各個部門，便存在著教育決策信息經常無法被共享的情況，甚至還會出現依據信息的不同部分做出不同決策的情況。這使得教育決策機構對突發事件的反應速度較慢，在處理能力上也有著一定的局限性。

四、大數據在信息化教育中的作用

4.1助力學生的個性化學習

中國的傳統教育模式是由中國的人口國情決定的，學生數量與教育資源的不對等使得因材施教只能存在與大多數學生的幻想之中。

學校一旦應用大數據，對學生的各個行為—例如做題習慣與作業各部分完成度的分析會做得更加輕松，從而使對每個人的研究與個性化學習成為了可能。在運用大數據后，通過后臺數據中心就能對諸如考試成績波動、圖書借閱種類與情況、校園出勤情況和社交狀況等信息進行更加全面的分析，分析數據所展示學生的狀態使得學校、教師可以做到因材施教。

4.2教學評估

學校在進行教學評估的時候往往會遇到許多問題，例如最普遍的教學評估方式—公開課，很多老師會在公開課前把所需要的課程先講一遍或者幾遍，反復進行演練，甚至對學生進行背誦課程內容的要求[5]。這樣的教學評估結果是不準確的，會對學生的教育發展有不良影響。而采用大數據進行教學評估，可以通過后臺收集的數據，如學生作業完成度與完成情況、上課精神狀態與考試答題情況、時間等，來建立教育數據庫，從而探究學生的學習環境、學習狀態與學習過程，這樣得出的教學評估結果遠比幾場公開課來得準確。

4.3提升教育管理能力

傳統教育決策機構管理方式的局限性在大數據被完全應用后可能不再存在。應用大數據技術，使得教育決策機構能在短時間內獲取大量、有效的數據，數據的種類更加豐富，包含的信息也更加全面。同時，使用大數據技術，更能體現每個數據之間的關聯性，能更加突出教育管理中實際存在的問題。

如對多媒體教育設施的損壞情況監控，可以得出在教育設施的管理維護方面是否做足，發現其與校園中其他人員行為的關聯性，從而加強對教育設備的智能管控，或者預測其發展趨勢以提前做好準備。

五、問題及解決方法

5.1數據安全問題

將大數據應用與教育之中，就必須收集學生們的數據，甚至在個性化教育實行時，收集的數據更要具體到個人。而數據涉及的是每個人的隱私，數據在傳輸和存儲過程中都面臨著被盜取的危險，一旦被盜取，違法者獲取的將是種類繁多的海量數據，對學生隱私造成的暴露、學校造成的損失是無法估量的。

5.2數據采集、整理與應用

大數據技術所采集到的數據是繁雜的，不僅有簡單的文本，還有后臺數據記錄、音頻甚至視頻的存在，利用傳統的數據分析方法完全不能有效地進行分析。同時，由于數據種類的繁多和數量之大，數據的真實性和可靠性也成了收集數據時需要進行分析的問題[6]。而能否把結構化數據與非結構化數據有機統一，挖掘數據背后存在的有效信息，也會成為教育決策者需要謹慎思考的問題。

5.3 解決方法

由問題可知，在大數據應用到教育之前，必須確保教育決策者與技術人員自身素質與道德素養，同時加強數據在收集、傳輸、應用與銷毀過程中的管理，完善教育決策機構自身管理體制，以保障數據安全。同時在大數據技術應用時，也應重視對各方面軟硬件的升級與有關人員的要求，避免造成時間與人力資源的浪費。

六、結語

盡管大數據技術對我國信息化與個性化教育提供了光明的前景，但是目前傳統教育決策者的素質并不適應大數據教育的實施。同時，廣大師生對教育大數據缺乏足夠的認知，對教育大數據的研究也尚未深入;教育大數據對于目前的教育體系來說也存在容錯率低、安全性未知等一系列的問題。因此，教育大數據在新教育模式方面的應用，還需廣大教育工作者共同努力，構建更加完善的教育體系，為我國的教育事業取得更加顯著的成果。

參? 考? 文? 獻

[1] 劉蔚然， 劉莉娜. 大數據技術[J]. 冶金設備管理與維修， 2014， 32（4）：33-36.

[2]秦燕飛. 大數據技術概念、特點及應用[J]. 信息系統工程， 2015（11）：97.

[3] 郭琴. 傳統高等教育教學思想的局限性及其匡正[J]. 高等教育研究， 2003（5）：83-85.

[4]楊東平. 中國傳統教育的現代命運[J]. 清華大學教育研究， 1999（2）：26-31.

[5] 楊慶安， 趙偉男， 張海. 大數據在教育領域應用的學習分析框架構建[J]. 軟件導刊·教育技術， 2013，? 12（5）：88-89.

[6] 韓志君. 簡析大數據在教育領域的運用[J]. 科技視界， 2014（6）：334.