大數據背景下高校信息化教學模式的創新路徑研究

余丹 李光紅 魏星星

【摘? 要】 教育信息化是當今教育改革與發展新的著力點，能夠有力推動我國教育現代化的進程。為此，高校要扛起新時代追趕超越的歷史使命，不斷創新信息化教學模式、提升教育質量、優化教育生態。基于當前高校在信息化教學過程中存在的問題，文章認為應通過模塊構建、大數據成果運用、個性化教育實施、育人環境塑造等措施為高校的信息化教學強基固本，推動高校發展行穩致遠。

【關鍵詞】 大數據；信息化教學；個性化教育；創新路徑

一、研究背景

構建信息化教學模式是大數據時代高校教學開展的基礎，是培養新時代信息化卓越人才的重要途徑。國務院2015年8月印發《促進大數據發展行動綱要》的通知，探索發揮大數據對變革教育方式、促進教育公平、提升教育質量的支撐作用。這表明國家對高校信息化教育給予了高度重視和大力支持，也為高校創新信息化教學模式提供了行動指南。如今，教育信息化已進入2.0時代，以大數據為代表的科學技術正以前所未有的磅礴之勢席卷全球，賦能各行各業快速發展，特別是大數據技術以“群體畫像”與“個體肖像”融合的方式將傳統教學與現代教學的優勢有效融合，實現了精準施策，擺脫了以往信息化教學的各種桎梏，開創了信息化教學模式新局面，能最大限度地提升高校信息化教育教學質量，故而高校需乘著時代發展的東風，利用大數據建立符合自身實際的信息化教學模式。

二、大數據背景下高校信息化教學模式存在的問題

（一）全方位的信息化教學模塊尚未建立

高校要充分激發大數據發展對教育的革命性影響，利用大數據技術突破時空限制、快速復制傳播、呈現手段豐富的獨特優勢開展信息化教學模式的探索，其中利用大數據構建全方位的信息化教學模塊是首要之舉，即架構好存在于高校信息化建設各個方面的采集模塊、處理模塊、挖掘分析模塊及應用模塊，做好頂層設計，夯實運行基礎，實現未來信息化教學和管理的有條不紊。但是目前部分高校模塊架構不健全，比如在采集模塊就出現了瑕疵，注重收集個體層（學生、教師的個人信息）、課程層（電子教材、課程信息、考核記錄等）的數據，對區域層和國家層的教育數據收集較少，導致教學決策和管理決策缺少大局意識。有的高校甚至沒有建立分析模塊，缺乏對數據的甄別和判斷，反而造成了信息成本的增加。

（二）大數據科技成果的運用還不充分

大數據是一種數據集合，要利用其創造新價值、提升新能力就需要依托大數據相關技術對信息進行處理、分配、存儲和感知。與大數據密切相關的技術包括云技術、分布式處理技術、存儲技術和感知技術等，通過這些技術成果的熟練運用實現大數據賦能高校信息化教學模式的構建，缺少任何一項技術成果都是不可行的。目前許多高校受制于各種主客觀條件，對大數據及其相關技術缺乏深度認知，大數據的運用停留在表面，沒有充分發揮相關技術的支撐作用，造成大數據背景下學校的信息化建設步伐緩慢。比如對感知技術的運用還不到位，許多高校的學生考勤依然采用手簽方式，如果采用人臉識別打卡、指紋識別打卡或者坐標定位打卡方式，不但能避免代簽情況，而且能從獲得的數據中了解學生當天身體狀態和情緒狀態，有利于學生管理。

（三）個性化差異化教育還未實現

大數據時代背景下，高校信息化教學模式的優勢在于突破了以往的經驗主義教學模式，改變了以書本、教案為主導的現狀，更加尊重學生的主體地位，尊重學生差異，強調按需學習，以個性化和差異化的精準教學成為高校提升教學質量的關鍵所在。部分高校困囿于傳統教學還未能真正實現個性化差異化教學，沒有將學科的實際情況與大數據運用結合起來，造成信息化教學的功效難以顯現，為此，當務之急是結合學科實際情況構建大數據應用場景，實現個性化、差異化教學。

（四）信息化育人環境亟待優化

信息化教學模式的建設需要營造氛圍濃厚的信息化育人環境，通過專業的信息化教學設施、信息素養高的教師團隊、與優質外部資源的合作以及塑造良好校園文化為高校的信息化教學創造良性育人環境。諸多高校當前存在重大數據信息化教學設施建設、輕軟文化塑造的情況，教師團隊綜合素養也不高，造成了信息化教學失了魂、少了力。比如一些教師在開展教學工作時，一方面不注重對學生相關數據的收集，導致備課內容缺乏新意、沒有針對性，另一方面，由于對相關設備操作不熟悉導致課堂時間的浪費，影響了上課效率。

三、大數據背景下高校信息化教學模式創新路徑

（一）不斷完善模塊構建，夯實信息化教學基礎

其一，架構采集模塊。對校園數據的采集要做到全面、完整、多維，不能顧此失彼，主要包括五個層次。一是個體層，即學生、教師的個人基本信息，學習和教學過程等；二是課程層，即相關課程基本信息、授課教師講課過程、課程考核信息、各種電子教材和課件等，方便對教學效果進行評估；三是學校層，即校方各項教學決策產生的影響，便于未來進行科學調整；四是區域層，即盡可能地實現高校所在區域內眾多教育資源的共享；五是國家層，即采集國家有關教育發展的數據。

其二，架構處理模塊，采集來的數據并非全都是有效數據，需要進行合理處理，各大高校要對數據進行過濾，并對各類數據進行分類處理，采用HDFS技術存儲半結構化數據和非結構化數據，采用RDBMS技術存儲機構化數據。

其三，架構分析模塊，數據的分析是關鍵，是開展信息化教學的前提。各大高校要對有效數據進行特征檢索和數據匹配，同時進行分析計算，挖掘出數據之間暗含的關系，以利于做出科學決策。

其四，架構應用模塊。大數據的核心在于應用，利用數據實現個性化教學和精細化管理就是應用模塊的作用，各大高校要將決策制訂、課程管理、教務服務、校企合作、校際合作等嵌入應用模塊，真正發揮數據的價值。

（二）運用大數據科技成果，促進智慧教學管理

高校要對大數據及其相關技術有深度認知，推動大數據的分析與運用，構建符合自身實際情況的信息化教學模式，實現智慧教學與管理。

其一，健全基于大數據的相關規章制度。傳統的教學規章制度已經不能適應大數據時代的發展，各大高校要建立健全管理制度、用人制度、評估考核制度和獎懲制度，將信息化教育工作納入章程，通過健全管理制度實現各部門之間分工明確、責任清晰，完善機構設置、職責運行和權限劃分。通過健全用人制度篩選信息化素養較高的教師，通過健全評估考核制度對教學工作進行掌握，通過獎懲制度防止出現部分工作人員濫用和泄露數據侵犯學生隱私和權益的行為，保證數據安全。

其二，完善基于大數據的課程體系。要通過分析大數據了解社會就業、學術前沿、當代學生學習習慣，適時調整課程設置，保證課程體系的與時俱進。比如奧斯汀佩伊州立大學利用大數據建構的學位羅盤個性化課程推薦系統，實現了人性化課程推送。系統會全面收集學生的歷史學習數據，與畢業生、高年級學生的相關數據進行比對，推測出該學生可能獲得的成績，充分結合該學生的專業要求和就業前景，為其提供個性化的課程推薦表，這就為我國高校的信息化教學提供了可借鑒的方法。

其三，借鑒翻轉課堂模式，打造大數據教學課堂。學生利用高效信息化平臺進行課前預習，在此過程中平臺收集到學生的預習情況，通過停頓時間和次數、重播次數和節點等形成分析報告，使教師在課堂上能夠精準教學，避免重復勞動。建立基于大數據的高效閱卷系統，掌握學生的知識難點和痛點，不斷提升教學質量。通過翻轉課堂這種教學模式，將理論知識、實踐教學、工作崗位實踐融為一體，這也是大數據時代高校培養技能型人才的重點。

（三）尊重學生主體地位，實現個性化教育

大數據的運用使得教育從“靜態”轉向“動態”，從普適化轉向個性化，從“用經驗說話”轉向“用數據驅動決策”，高校要深入挖掘不同學科的特點，構建大數據應用場景，實現信息化教學。

其一，基于學情數據實現精準備課和個性化教學。以往的教學大綱經年不變或者變動不大，導致教師的備課筆記也常年不變，長此以往就導致了以教師為主而非以學生為主的教學模式。為此，當下各大高校需要利用大數據獲取學生個性化畫像，結合學情和學生需求為每個學生量身設計教案，避免千篇一律的備課筆記，實現精準備課、因材施教，最大限度地調動學生學習的積極性和主動性。

其二，構建基因級知識圖譜，形成動態化個性知識結構樹。即將傳統靜態的課堂板書升級為動態的、可視化的、互動性強的網絡知識結構圖。具體而言，每一門課程代表一棵知識樹，樹干代表基礎知識，樹葉代表重點知識，樹干和樹葉內含教師講解、相應題庫、試卷、互動版塊等內容，學生可以點擊所有樹干和樹葉開展學習、進行測評、提出疑問。根據學生的知識掌握程度，樹干、樹葉呈現出不同的成長狀態，換言之，學生在這一過程中栽種屬于自己專屬的知識樹。學生能夠根據知識樹的生長狀態找到自己的短板，自適應調節學習節奏，教師也能夠一目了然地發現學生在學習過程中遇到的難點，進行有針對性的講解和疏導。

其三，建立基于大數據的學生評價體系。學生的成長是一個動態的過程，以往注重結果導向的靜態評價不能完全反映學生的整體素養，需要利用大數據實現注重過程導向的動態評價，以維護教育生態。要為每一個學生建立數據檔案，采集、分類、儲存學生學習和成長數據，形成思想道德、學業水平、身心健康、藝術素養、社會實踐、個性發展等多個維度的內容庫，建立多方位、多領域、多層次的評價標準，并且不斷追蹤數據，完善學生畫像，形成科學有效的評價體系。

（四）優化多方資源，構建信息化育人環境

針對當前許多高校信息化教學模式建設過程中忽視軟環境塑造的問題，有必要以問題意識為導向補足短板，優化多方資源建設，構建信息化育人環境，以此涵養師生的信息化素養。

其一，專業的信息化教學設施建設是基礎。所謂“工欲善其事必先利其器”，完備的現代化信息教學設施是開展信息化教學的基礎。高校要根據自身實際情況完善教學設施，為信息化教學工作夯基固本。近年來，我國高校紛紛為促進信息技術與教育教學深度融合，不斷完善信息化教學設備，部署了智能音頻系統、智慧交互白板系統，建設了多間智慧教室，更新了激光投影機和玻璃纖維幕布，為信息化教學工作打好了基礎。此外，在信息化建設中，高校還應注重構建起運行穩定的校園網絡，并提供配套信息服務，為學生開展個性化學習資源推送和學習路徑導航，營造起優質的教學、科研環境。

其二，信息素養高的教師團隊是核心。一方面，高校要加強教師培訓，“引進來”優秀教師和行業翹楚開展交流講座，校內教師“請出去”進行深造和研學，培養出有數據收集意識、數據分析能力，數據運用水平高的教師團隊。另一方面，應積極感知教師的學習需求，注重實踐性知識、條件性知識、本體性知識的培養，使教師兼具信息檢索能力、知識推理能力和特定知識聚合能力，以此更好地承擔起“傳道受業解惑”的時代重任。

其三，與優質外部資源的合作是關鍵。信息化教學工作的開展離不開與外部資源如其他高校、當地企業的合作，實現多種資源的合作與共享方能推動信息化教學的深度縱深發展。例如，近些年陜西省不斷推動建成了全省高校和公共、科研三大系統圖書館聯盟文獻資源的共建共享機制，打破了校與校之間的圍墻，打通了館與館之間的壁壘，實現了資源的互通有無，為全省高校的信息化教學提供了極大便利。

其四，塑造良好校園文化是靈魂。高校除了要塑造信息化教學相關制度文化以外，還需要加強宣傳。展示教學過程和成果使全校師生沉浸在信息化發展的情境中。要通過校報校刊、文化墻、展板、官網、微信、微博等宣傳大數據背景下信息化教學的相關內容、教學成果，使師生在增強理解、體會成果的基礎上增強運用能力。

參考文獻：

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