大數據背景下的大學生學情分析研究

宋承云 張瓊敏 石美鳳 厲華杰

摘 要：“學情分析”是教學活動的基本環節，也是教學研究的基本內容。在我國大學生教育從“量”到“質”轉型的背景下，逐漸成為教育界關心的重要話題。本文針對當前大學生學習情況難以掌握和分析困難的問題，從大數據分析的角度出發，研究利用教室監控和成績評分信息，對當代大學生的學習情況進行分析，以便于教師掌握學生的學習效果，建立客觀的教師教學評價方法，促進教師改進教學技能，從而提高我國大學生教育的質量。

關鍵詞：大數據 監控視頻 學情分析 改善教學

引言

“學情分析”的研究可謂源遠流長，春秋時代孔子開展“因材施教”的本質就是為了解學生的特點，針對不同的學生開展不同的教學。經過多年的發展，學情的研究范圍變得十分寬泛，有“廣義”和“狹義”兩種。廣義的“學情”指學生身體、心理、智力、情感態度各方面發展;而狹義的“學情”指與學習某些知識和技能相關的學習情況。把握了學生在課堂教學中的學情，教學才能有針對性，教學的有效性才能得到保證^[1，2]。因此，狹義的“學情”更具有研究價值，成為當前重要的研究熱點^[3]。

然而，“學情分析”面臨諸多困難。首先，“學情分析”內容難以量化，容易受個人主觀因素的影響;其次，“學情分析”手段比較單一，往往通過問卷調查的方式進行。學生往往在填寫調查問卷的時候比較隨意，導致教師得到的數據不夠客觀。更重要的是，在實際教學中，大多數教師在備課中沒有“學情分析”的環節或者所做的“學情分析”往往敷衍了事，缺乏客觀性^[4]?？傮w來說，我國高校教師的“學情分析”質量較低。為此，本文以教師監控數據和成績評分數據為基礎，借助于當前火熱的大數據技術，建立一種客觀而準確的“學情分析”方法，減少教師“學情分析”的工作量，為改善教學提供重要的參考方法。

一、大數據背景下的學情分析方法

隨著信息技術的發展，監控不僅僅被廣泛用于交通、賓館飯店等公共領域，也越來越多地走進中小學教室。教室監控是一把雙刃劍，通過監控數據可分析得到學生在課堂中的表現，同時也有部分學者也指出，教室監控的濫用可能會“監控”阻礙學生的發展^[5]，不利于大學生的培養。本文中利用監視監控不對個體學生進行識別分析，僅從宏觀層面在學生無意識的情況下分析學生的行為，從而得到學生聽課認真程度和學生出勤情況，綜合分析可得到學生課堂學習情況。

學生成績反映了課程知識結構的掌握程度，以及教學目標的達成度。文獻^[6]指出，建立大學生的成績“分析-反饋”機制，對學生的平時成績和考試成績進行深度分析，有助于優化課程設置，提高教學管理水平。隨著工程認證教育在各個高校的開展，教師可以拿到不同班級總體成績以及各個知識點的評分數據。通過做簡單的統計分析就可以得到學生的總成績和各個知識點得分的分布。進一步結合教室監控錄像分析得到的課堂學習情況，關聯分析得到教師的教學效果，反饋給教師改進整體教學方式或者知識點的教學手段。

二、“學情分析”結果應用

通過大數據分析得到的“學情分析”結果可用于教務管理部門評價教師的教學效果，也可以與成績關聯分析后，反饋給教師以改善教學的方式和方法。

教師課堂教學評價：

教學評價是為了更好地了解教師課堂教學質量^[7，8]。目前傳統的課堂考勤方式是教師通過點名的方式，這種方式占用了大量的教學時間，教師不可能在每次上課的時候進行考勤。并且教師考勤在面臨上課人數很多的時候，存在考勤不準確的問題。因此，本文提出基于教室的監控視頻的考勤方法，利用基于深度學習的人體檢測技術，可以較為準確地統計出學生上課人數，進而可以分析得到課堂的出勤率。由于監控視頻清晰度通常較低，難以對個體進行考情。因此，本文所涉及的考勤僅僅是統計上課人數，基于這種宏觀的分析在一定程度上可對教師的課堂紀律做出評價。

在實際的教學環節中，還需要對教師的課堂教學效果做出評價。如果教師上課很吸引學生，那么教師在授課過程中學生參與度就會較高。基于教室監控視頻的學生上課行為分析可以對學生的上課狀態進行分析，統計得到在教師授課過程中學生的活躍程度，可對教師的教學效果做出評價。

教師教學改進：

通過教室監控記錄得到考勤結果和教師上課評價結果，不僅可以讓高校相關管理部門掌握教師授課效果，還可以反饋給教師以便于改進教學的方式方法。但是課堂教學分析僅僅獲得的是學生課堂學習情況，而整個課程以及具體知識點的掌握情況難以從監控視頻中分析得出。而成績（包括平時成績、考試成績等）是課程知識點掌握情況的具體的衡量指標。對成績總體分布情況進行統計分析，可以得到某個班級總體上對某門課程的學習情況。結合不同班級課堂學習情況，可以在一定程度上分析得到課程掌握較好或者較差的原因。對于具體的知識點，可分析對應知識點講授時段的課堂活躍程度。如果學生在知識點講授的時候參與度較高，但是仍然得到了較差的分數，表明教師對知識點的講授手段需要改進。

結語

“學情分析”能夠使得課堂教學更具有導向性。本文通過監控視頻和成績評分研究課堂教學，可輔助教師改進教學的方式方法，提高了高校相關部門以及教師的效率，并具有客觀性和科學性。隨著大數據技術的推廣，可進一步結合其他的數據分析大學生的生活狀態，如利用寢室出入記錄分析大學生生活規律性;結合課程成績和就業信息分析得到招聘單位的知識技術需求，以便于學校完善培養目標和培養方式。

參考文獻

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