基于大數據的高校信息化教學模式構建研究

趙家敏

摘 要：由互聯網與多媒體組合的信息技術不斷發展，為高等院校的傳統教學工作增添了新的活力。主要論述了大數據的基本概念，并分析大數據的高校信息化教學模式構建的主要問題，論述高校信息化教學模式的主要模塊及構建方式。通過分析及研究，旨在促進高校信息化教學模式的有效構建，提高高等教育的質量及效率，為社會主義的建設和發展培養出更多的優秀人才。

關鍵詞：大數據;高校信息化教學;模式構建

中圖分類號：G434

文獻標志碼：A

文章編號：1001-7836（2019）09-0036-03

引言

隨著終身學習理念的提出，高等院校個性化學習理念成為主要的指導思想，高等院校傳統的教育模式已經無法滿足學生的發展需求，更不能滿足社會主義市場經濟建設對于復合型人才的需求。大數據技術的普及化發展為高等教育工作的創新，注入了新的動力，將有效轉變教師的教學模式及學生的學習方式，改變整個高等教育的教育理念，完善相應的教學理論。大數據時代背景之下，信息化的教學模式構建將面臨更多的挑戰，如何有效擺脫傳統教育理念的桎梏，構建新型的信息化教學環境，成為高等院校信息化教育改革的重點內容。

一、大數據的基本概念

1.大數據的定義及特征

大數據技術是一種新型的處理技術，具有較強的決策能力及洞察能力。首先，大數據的基本定義為：一種大規模的獲取信息、存儲信息、管理信息、分析信息的數據集合，具有超越傳統數據庫軟件的效能，可將海量的數據信息，規模化且快速化地進行處理。因此，大數據技術可理解為多樣性且價值密度較低的數據處理技術。大數據技術的存在，不僅是為了掌握海量的數據信息，重點在于對海量數據信息的專業化加工處理。大數據技術的存在與云計算具有密不可分的關系，需要采用分布式的架構模式，對數據信息內容進行分布式的挖掘處理，主要包含分布式處理、分布式數據庫、云存儲及虛擬化技術。其次，大數據技術具有容量大、種類多、速度快、變化性、真實性、復雜性、價值性等特征，適用于數量較大且增長率較高的多樣化信息。

2.大數據的結構與應用

大數據技術主要包含結構化、半結構化、非結構化三種，其中非結構化數據逐漸成為主要部分[1]。互聯網技術的普及發展的表現，逐漸由大數據技術的運用程度進行判斷。全面化且系統化地認知大數據技術，需要細致劃分大數據技術的內容。基于理論層面分析，主要針對大數據技術的價值性及未來發展趨勢;基于技術維度分析大數據，其中包含云計算、分布式處理、存儲技術、感知技術等，說明大數據是由采集到處理再到存儲的全過程;實踐活動是大數據技術的最終價值選擇，將大數據技術運用至社會發展、教學、科研等領域，具有重要的價值及意義。其次，大數據技術可廣泛應用于各行各業中，例如，統計學、交通定位、醫療行業等。將大數據技術應用至教學行業中，將促進教育現代化的改革發展。

3.大數據的意義與趨勢

社會生產發展活動，逐漸呈現出科技化、信息化的趨勢，人們的信息交流更加便捷且密切，大數據作為高科技時代的成果，對于人們的生產及生活舉足輕重。首先，大數據技術存在的意義，在不同的行業領域之中具有一定的差異性。例如，在服務行業中，大數據技術將為消費者提供更加全面的產品信息及銷售服務，企業可借助大數據技術精準進行市場營銷定位。社會企業借助大數據將有效降低成產經營的成本，提高企業的生產效率與質量，促進新產品的研發及生產。其次，大數據技術的未來發展趨勢，將呈現出數據的資源化發展，數據挖掘、人工智能等相關技術，將實現數據科學技術的突破創新。大數據技術與云計算相互依存，云計算將為大數據提供彈性的拓展基礎，在未來的發展趨勢中，大數據與云計算的聯系將更加緊密，物聯網、移動互聯網等新型技術也將進步發展。

二、基于大數據的高校信息化教學模式構建的問題

1.傳統教育理念影響

高等院校受傳統應試教育的影響較深，教師在教學活動中，更加注重學生理論知識的學習，以及考試成績的提升，忽視了提高課堂教學的實踐性及針對性。普遍高校教師按照固有的教學思路開展教學活動，在課堂時間內完成教學任務，學生處于知識被動接收的狀態之中，并未有效調動學習的積極性及主動性。在教學活動中，教師缺少調動學生學習激情的策略與方式，將不利于培養學生的實踐能力與創新能力。

2.教師占據主體地位

高等院校傳統教學過程中，學生主體地位的實現成為亟待解決的問題。首先，高等院校受教育資源的限制，社會主義人才培養工作的同質化現象較為嚴重，教學活動缺少個性化特點。高等院校信息化教學模式的構建，并未堅持以學生為主體的教學理念，統一模式的信息化教學活動，在一定程度上制約了學生的綜合實踐能力培養。其次，高校教師的信息化教學服務意識較差，對于學生的個性化需求及適應性需求，無法有效提供學習支持。高等院校考核模式更加注重學生的學習成果，缺少過程性及階段性的教學評價，教學評價模式較為單一，主觀性及經驗性較強。

3.信息化基礎待完善

基于大數據的高校信息化教學模式構建，需要一定的環境基礎、技術基礎及政策基礎[2]。首先，高等院校的信息化教學環境有待完善，教師及學生對于信息化教學的認識不足，尚未充分了解信息化教學的優勢及意義。高等院校的信息化教學工作開展，基礎的教學設施有待完善，教師開展全方位、全過程的信息化教學活動，缺少基礎的硬件環境支持。其次，基于大數據的高校信息化教學模式構建，需要高校教師及學生掌握基礎的信息技術操作能力。高等院校針對師生信息技術能力的培訓工作不足，忽視了對于教師信息化教學能力的培養，教師的信息化教學素養有待提高。最后，基于大數據的高校信息化教學模式構建，資金支持及環境支持力度不足。針對教師信息化教學活動開展的監督管理效果不佳，信息化教學活動的開展缺少有效的機制約束及制度規范。

三、基于大數據的高校信息化教學模式構建的模塊

1.數據采集模塊

基于大數據的高校信息化教學模式構建，大數據信息從各級教育數據中得出。高等院校教學信息的數據采集，主要的方式為統計學、可視化、個性化推薦、社會網絡分析。教學數據的獲取具體對象包括：國家維度的教育數據、區域維度的教育數據、學校維度的教育數據及課程維度的教育數據。國家教育維度的數據信息，主要來自全國各地的學校、社會培訓機構、在線學習平臺等，其中將按照國家規定標準選擇教學管理數據。區域維度的教學數據采集，主要源自于區域內的各個學校、社會培訓機構、在線學習平臺等，將區域內的教育行為與結構進行收集整合。學校層面的教學數據獲取，將按照國家的相關規定標準，將學校內部的教學信息及資源進行采集。高校信息化教學的數據采集，課程維度的內容包含課程基本信息、學生信息、教師信息、視頻資源、電子教材、考核數據等。個體層面數據信息包含教師與學生的基本個人信息、用戶行為數據（學習記錄、學習成績）等。

2.數據處理模塊

基于大數據的高校信息化教學模式構建，在數據處理模塊之中，主要采用的方式包含概念圖、知識萃取、序列化工具等。信息化教學環境下，海量且多樣的數據結構較為復雜，且數據的處理與格式的轉換難度較大，導致傳統的數據采集方式與利用效率轉換較低。針對高校信息化教學處理效率較低的問題，應主要采用三種具體的數據采集方式。首先，高校信息化數據處理可選擇分布式的存儲架構，對教師及學生的數據信息進行處理，使用RDBMS存儲結構實現數據信息規范化，使用HDFS存儲非結構與半結構化的處理方式。其次，大數據的高校信息化教學模式構建，可選擇網路爬蟲的方式對原始網頁進行抓取，針對結構數據化，使用ORACLE數據庫，將數據信息導入并采集。

3.數據挖掘模塊

基于大數據的高校信息化教學模塊構建中，數據挖掘、分析模塊為重點內容。首先，高校信息化數據挖掘主要采用Mahout算法，其中涉及聚類、關聯規則、文本挖掘，數據挖掘可在Hive平臺中調用Mahout中海量數據挖掘算法進行計算，得到海量數據信息之間隱含的知識模式。其次，海量數據的分析模塊中，將針對海量數據的主要特征進行檢索，并匹配相應的特征信息。

4.數據應用模塊

大數據挖掘技術中的模塊應用，主要涉及知識管理、內容管理、教學分析、教育決策等方面。大數據的高校信息化教學模式構建，首先，需要整合區域及學校層面的信息化教學資源，旨在通過對資源信息的分析及處理，提升高等院校的教學能力及決策能力。其次，通過大數據技術將信息內容，與相應的教學活動及管理工作相結合，使用相應的技術軟件實現教學信息的數字化發展。將教學內容進行數據化的合理分析，并總結出準確的解決方案。最后，大數據的高校信息化教學模式構建工作開展，教學資源的數字化發展應建立在屬性的關聯基礎上，為教師與學生推薦出合理且優化的學習模式。

四、基于大數據的高校信息化教學模式的構建

基于大數據的高校信息化教學模式構建，應堅持數據是基礎資源、分析及挖掘是主要手段、發現及解決為終極目標的原則，構建信息化教學的基本框架[3]。基于前文的問題及模塊功能分析，高校信息化教學模式的構建路徑，主要為大數據教學理念及技術的運用、營造大數據教學環境，并積極提高教師的教學素質及能力。

1.堅持大數據教學理念

借助大數據技術促進高校教學的信息化發展，需要政府、學校及教師職工建立大數據理念，積極推動大數據教學模式的開展。首先，基于政府的層面分析，應對各個層面的教育進行數據分析，并制定出具有針對性的發展策略，完善相關的信息化教學具體措施。其次，學校方面應建立健全信息化教學獎勵機制，并完善教師信息化教學能力提升的培訓機制。定期組織專業技術人員對學生的學習數據信息進行分析，旨在制訂出具有針對性的教學計劃。最后，高校教師積極轉變教學理念，建立數字驅動教學及教學數字化的理念，革新高校的教學思想，借助信息化的教學技術將學習內容以可視化的方式呈現給學生。

2.運用大數據教學技術

高等院校運用大數據技術構建信息化的教學體系，應組織建設大規模的在線開放學習平臺，為學生提供信息化的學習資源，保證學習資源的準確性及真實性。首先，創新高校的教學技術，實現傳統教學模式與在線開放學習模式的有效結合，充分發揮在線學習平臺的便捷性及實用性，對學生的學習內容及學習進程進行有效的監控。教師通過在線學習平臺，將對學生的學習情況及學習成果進行監督，并通過數據分析技術，了解學生的興趣愛好及學習需求，制訂出具有針對性及實效性的教學計劃，滿足不同層次學生的學習需求，最大限度提高學生的理解能力與接受能力。信息化教學模式的主要核心內容為反饋、個性化及預測。教師的信息化教學活動開展，應堅持以學生為教學的中心，組織開展個性化的教學活動，通過精準的數據分析，為個性化的教學活動開展提供技術支持[4]。

其次，營造大數據教學環境。基于大數據的高校信息化教學模式構建，需要營造積極向上的信息化教學環境，通過教學環境的構建，潛移默化地影響教師及學生的學習熱情。高校應有效借助新媒體平臺，構建有效的網絡教育環境。建設良好的校園文化環境，將大數據技術的運用結合至學生的學習及生活之中。

3.提高教師的教學能力

大數據的高校信息化教學模式構建，需要教師具備專業的數據分析技術，以及信息化的教學能力。高等院校應完善教師的培訓機制，積極提高教師的信息應用能力，轉變教師的教學理念，創新高等院校的教學方式，提高信息化的教學效果。教師作為教學活動的主要組織者及管理者，教師的信息化能力將成為教學體系構建的重要基礎。首先，高校教師的信息化教學能力提升，應根據國家的相關政策制度，提高自身的信息搜集及檢索能力，知識的整合歸納及推理能力。高校教師通過提高自身的素質及能力，完成信息化教學的實踐目標。其次，教師在信息化教學活動中，應積極鼓勵學生采取任務驅動式的教學模式，以傳統的理論教學結合翻轉課堂教學模式，整合優質的教育資源。

結束語

伴隨著信息技術及網絡平臺的不斷普及化發展，大數據技術及云計算的出現，為高校的教育教學活動提供了創新動力。高等院校傳統的教學環境及教學模式，已經無法滿足學生的個人成長發展需求，以及社會主義經濟建設的需求，因此，高等院校教育現代化改革成為必然的發展趨勢。基于大數據的高校信息化教學模式構建，將有效改善傳統教育中的不足之處，為高校的教育現代化改革及建設，提供方向指引及技術支持。借助大數據技術創新高校教學活動，將促進教育模式的智能化、現代化發展，教師的備課、授課、發布通知、作業布置等將更加方便快捷。

參考文獻：

[1]趙靖巖，胡振波.大數據環境下高校信息化教學模式研究[J].情報科學，2016，34（1）：92-95+103.

[2]楊曉宏，黨建寧.翻轉課堂教學模式本土化策略研究--基于中美教育文化差異比較的視角[J].中國電化教育，2014（11）：101-110.

[3]叢亮.大數據背景下高校信息化教學模式的構建研究[J].中國電化教育，2017（12）：98-102+137.

[4]王洪革.云計算環境下高校信息化教學模式的構建[J].信息與電腦：理論版，2018（9）：218-220.