運用大數據技術促進教育信息化

姚中喜

[摘要]隨著智慧教學在教育行業(yè)的流行，大數據技術的作用越來越顯現。在教師層面，大數據致力于挖掘與學生學習相關的表現，優(yōu)化教學方法。對于學生層面來說，更優(yōu)秀的學習資源，突破了學習時間和空間的局限，學習是一種全新的認知的過程。

[關鍵詞]大數據 個性化教學 智慧教育數據分析

自2018年4月13日發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》以來，對于學校而言需要認真落實國家的行動計劃，在2.0的路上做了一些創(chuàng)新的嘗試，現在分享一下我們嘗試路上的經驗。

首先我們知道2.0行動計劃的目標是在2022年基本實現“三全兩高一大”的發(fā)展目標。“三全”是教學覆蓋全體老師、學習覆蓋全體學生、數字校園覆蓋全體學校;“兩高”是指信息化應用水平和信息素養(yǎng)全面提高;“一大”是建成“互聯(lián)網+教育”大平臺。如何全面覆蓋學？如何提高信息化應用水平和信息素養(yǎng)？怎樣建成“互聯(lián)網+教育”大平臺。這都是2.0路上的阻礙。還好現在有個面向未來的技術——大數據技術。

我們嘗試將這樣的新技術融入到我們學校里，發(fā)現是有契合點的，能一次解決以上三個問題。

1.如何全面覆蓋學生、教師、學校？

人工去覆蓋肯定是不現實的，那么在信息化的時代我們需要使用信息化的手段去完成相關的建設。不管是學生還是老師只要在學校，就會在學校留下數據。從這一點著手，就能解決問題。

目前我們武漢大學數字化校園建設和信息化建設都相當完善的，而且大部分業(yè)務系統(tǒng)已經建設多年。通過大數據技術，采集工具采集學校全量及新增數據源，包括學校各種類型的軟件、硬件設備數據和日志，是能夠全面展現學?，F狀，為我校展示學生、老師以及學校資產的相關信息。

2.如何了解學校內信息化應用水平和師生信息素養(yǎng)并制定相應的提高方案？

通過大數據技術，我們可以采集全校的數據，將各個業(yè)務系統(tǒng)里的數據進行整合、重構、呈現，消除信息孤島。因此我們可以每時每刻關注到學校業(yè)務數據、老師學生管理數據。但是僅僅這樣是遠遠不夠的！在如今數據即資產，數據即價值的時代，我們不是簡單的去將數據進行統(tǒng)計，還要挖掘數據背后的價值。我們會利用大數據系統(tǒng)構建各類預警模型。因此將建設大數據平臺，建設全量及增量原大數據倉庫，針對數據源進行標準化和建模清洗來構建服務師生的業(yè)務輔助大數據模塊。

3.如何建成“互聯(lián)網+教育”大平臺？

“互聯(lián)網+教育”的優(yōu)越性自然毋庸置疑。“以慕課、微課程為代表的基于互聯(lián)網的教學模式，突破了學習時間和空間的局限，使課程資源得以共享，有助于實現教育公平、促進優(yōu)質教育的均衡發(fā)展?！?/p>

學生的學習不再受到地點方位的限制，教學方式也應該隨著學生的想法改變。其實，在教育行業(yè)“互聯(lián)網+”是一種機會，也是一種挑戰(zhàn)。教師必須要用新的模式來引導學生、改變學生。學習不再只是呈現、接收、反饋的過程，而是一種全新的認知感知的過程。

許多知識在網站上都能搜索到。在特定時間和特定的地點以及特定的人教學方式，將在會面臨越來越大的挑戰(zhàn)，互聯(lián)網只會讓我們學習的空間和緯度越來越大。

當我們形成這種社區(qū)的學習時，就形成一種新的學習模式，而這種模式也會得越來越有效。

教育信息化2.0行動計劃推薦運用大數據來對教學進行思考，大數據技術會給教學模式帶來很多改變，大數據給教育行業(yè)帶來了重大影響。借助教育大數據能夠對學習者的所有信息進行系統(tǒng)的整理和分析，例如可以運用大數據設計教育環(huán)境，完善教學的場景，配置教育試驗場景等，這些都能夠充分的調用學生群體在學習領域中的主動性和積極性，對教育領域的發(fā)展有不可估量的作用。

（1）.推薦新的教育理念和教育思維

大數據比起傳統(tǒng)的數字具有深刻的含義和價值。教育將不再是靠理念和經驗來傳承的社會科學，“互聯(lián)網+教育”使得教育步入大數據時代。大數據技術讓教師的教學方式發(fā)生了深刻變化，大數據時代通過對學校各種海量教學數據的分析，挖掘出在教學過程中符合個體學生學習實際情況，這樣就可以客觀地制定、執(zhí)行教育政策，制定出更切實可行的教育教學策略。

（2）.實現教育的個性化

大數據帶來的一個可能在于個性化教育的實現，是實現大眾教育轉向精英有效方式。利用大數據技術，我們可以去關注一個學生個體的各種表現，比如，他適合什么樣的學習模式，在對聽課時的各種表情進行分析，在某個知識點上逗留了時久，在一門課程上提問次數，上課遲到的次數等，以及和小組成員主動交流等。這些過程數據的產生，包括上課的過程、隨堂測試的過程、師生互動的過程等，通過大數據技術的算法分析，可以找出其中的關聯(lián)性，實施精準的個性化教學。

通過教學過程個性化數據的整合能夠解釋教學過程中學生個體的學習狀態(tài)、表現和水平。在學生無感知的情況下收集數據，通過一定的檢測技術，對學生的日常學習與生活影響較小，可以獲得學生的自然、真實表現。利用大數據技術提供真實、個性化的學生數據信息，教師在教學過程中可以有針對性地實施精準化教育。例如，在課堂學習過程中，通過對已有學生的數據分析，可以給出注意基礎部分的學生，注意實踐內容的學生，預測那些學生能夠完成某一練習，給適合的學生閱讀推薦書目等。

教師在布置作業(yè)時，通過數據分析結果來推薦學生強化學習的維度。比如，通過互動教學平臺做作業(yè)時，根據學生某一類型的題目對錯情況，就可以把相關的題目涉及的知識點有針對性的講授，這樣不僅僅是提高了學習效率，也能夠有效提高教師教學效率。

（3）.重新構建教學評價方式

大數據技術在教學評價中作用更加突出?？梢酝ㄟ^各種教學和學習大數據來多維度的分析，進而提升教學評價的公正性和準確性。通過大量數據的歸納與分析，找出教學過程中的規(guī)律，更好地去幫助教師優(yōu)化、改進教學過程。比如借助互動教學平臺，實現行為記錄和學習誘導的功能。通過分析學習者對知識點的滯留時間，可以研究對知識點的掌握程度，發(fā)現不同的學生對不同知識點有何不同反應，以及哪些知識點學生經常重復回看等。對于學習活動來說，學習的效果體現在常態(tài)化的伴隨式的學習行為中，知識掌握程度、最易犯錯問題等都可以成為分析每個學生個體行為的直接依據。

4.加強學?；跀祿墓芾?/p>

教育信息化2.0行動計劃提出大數據對于學校管理具有重要的價值，有利于實現學校管理的精確化、科學化。學校管理離不開學校各部門信息化的業(yè)務系統(tǒng)，每天進行的各種教學、科研活動，通過對數據的積累和分析，能夠為學校管理中的各種宏觀的決策，如確定學生培養(yǎng)目標定、指定專業(yè)教學計劃定、管理基層教學組織、提高教學質量、智慧化教學評估、教師和學生管理等，都是以大量的數據積累為基礎的，并通過不斷加入各種新的數據，挖掘數據之間的關聯(lián)性，實現對對于學校管理關鍵性的指導作用。利用大數據平臺分析和和算法，提煉教學大數據分析的維度，需要積累和完善的數據源，全面歸集學校管理大數據，從而更好的集中和積累校園應用數據，為未來業(yè)務系統(tǒng)及校園信息化發(fā)展提供數據的備份和積累，形成聚類數據倉庫，標準化校園的業(yè)務數據，從而反推動校園業(yè)務系統(tǒng)的完善和標準化;分析校園大數據業(yè)務系統(tǒng)需求構建業(yè)務模型，根據模型對標準數據庫進行分析和關聯(lián)，形成應用模型主題庫。并通過對應的大數據數據管理平臺對整個數據采集、數據存儲、數據標準化、數據建模清洗、管理和應用。