大数据辅助教学在高校教学中的应用研究

沈超



大数据辅助教学在高校教学中的应用研究

沈超

随着如今经济的发展，大数据技术得到了广泛的应用，并且我国的很多行业也开始运用大数据技术，而其可视化、个性化和便捷的服务更是受到了人们的喜爱。本文首先阐述了大数据的概念以及大数据在教育领域的影响，然后对大数据辅助教学下的学习模式进行了分析，最后以《大学计算机基础》课程对当代混合模式的教育方式进行了研究。

大数据；教育；混合学习模式

随着当今高校越来越完善的教育体系，学生的教学方法也得到了很大的改变，故传统的教育方法已经不能跟随教育的发展。近几年来，我国的网络技术得到了快速发展，不仅说明了“数据即资源”的大数据时代已经来临，同时也是高校教育方法创新的一个良好契机。在传统的教学模式之后，结合计算机和网络技术，提出了网络在线教学学习，但通过实践发现，这种教学模式有很大的局限性，无法替代传统的课堂教学，因此，在这样的前提下，把目前比较流行的大数据概念应用到教育领域，这样大数据辅助教学的概念便应运而生。本篇文章以《大学计算机基础》课程作为实例，对现代大学教育中大数据技术的应用进行相关分析和研究。

一、大数据的概念及其对教育领域的影响

大数据产生于网络生产过程中，因在不同的领域中对于数据的要求不同，所以我国还没有对大数据进行专门的定义。现存的大数据具有四大特点，简称为4V，也就是大量（Volume）、高速（Velocity）、多样（Variety）、价值（Value）。其本质在于对海量数据的挖掘，因而需要用多台计算机同时运行，采用分布式计算架构，依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。根据其运行方式，我们可以把大数据和云计算的关系比作是硬币的正反面，两者之间相互关联、相互影响。

现在对于教育大数据有广义定义和狭义定义，广义的定义通常是对于人类日常生活中的工作、学习活动的相关行为的数据记录；狭义的定义则是针对于学习者在学习时的相关行为的数据收集和研究，是对学习者的日常学习和学生信息系统的数据的收集管理。以大数据技术在我国的广泛运用为背景，高校教育开启了一个数据驱动教学的大数据时代，为教育理论与实践带来了深远的影响，例如，云计算实现了教育资源的共建共享。因此，我们不仅要良好地运用广义的教育大数据定义进行分析，还要运用好狭义的教育大数据定义，促进当代教育的快速发展。

二、大数据辅助教学下学习模式的研究

以《大学计算机基础》课程为示例。

1.大数据辅助教学下混合学习模式的研究

混合学习模式是当前教育技术领域中较为流行的一种学习模式。当今的大数据技术以云计算为基础，因此在利用云服务平台搭建的现代化教学模式下，为了使教师的教学效果更加理想，需要教师在一定的时间内，利用网络媒介，把知识传授给学生们，督促他们的课前课后的学习。混合学习模式下的教育教学方法并不完全排斥传统的教学方法，而是在保留传统教学模式的优点的基础上，融入了大数据技术，使得现代教学方式更加多样化。

2.《大学计算机基础》课程混合学习模式的教学设计

混合学习模式下的教学活动设计应该包括以下几点：教学目标分析，学习者、学习内容和学习资源分析，学习活动设计和活动评价设计。混合学习模式下的教学流程：首先，对教学目标的分析，并对学生的学习情况进行研究，其次确定适合学生学习的教材，最后就是深入地研究学习者和学习内容，并根据分析的结果进行学习活动的设计。

3.教学目标分析

《大学计算机基础》不仅包含了计算机内容的基础理论，还包含了需要学生在计算机上进行实际操作和练习的内容，所以课程包括的内容比较全面，这也要求教师在进行教学活动的设计过程中注意学习知识的分类和整合。确立了学习目标后，就需要教师根据教学内容进行分类、归纳，分成不同的小知识点进行教学。对各个知识点进行分类，总结出相应的教学目标。

《大学计算机基础》不仅是在校大学生在校期间必须学习的课程，也是大学生计算机教育的核心内容。其主要内容有计算机相关基础理论知识、Windows操作系统、Office软件、计算机网络基础知识、多媒体技术、数据库技术这六大方面。开设《大学计算机基础》能够帮助在校大学生了解计算机的基本操作知识，有利于学生在学习和以后的工作中更好地利用计算机进行各项工作，并且可以很好地解决计算机应用中出现的问题。

4.学习者、学习内容和学习资源分析

每个学生都具有自己独有的特征，在学习中也表现出不同的学习特点，教师在进行教学活动的设计时应该注意到这一点，充分考虑学生的自身特点，研究教学目标，分析教学内容，进而确认教学方式是采用传统教学还是借助大数据平台的教学方式。

《大学计算机基础》主要针对的是大学一年级的新生，因为受中学的学习模式影响，比较依赖教师的“供给”，没有自主获取知识的动力，只是对表面知识进行学习，容易受到外界环境的影响，不注重对所学知识的真正掌握，而是以成绩为目的。因此，要深入研究分析学习《大学计算机基础》的学生对该课程的学习成果和态度，和学生在学习该课程时具有的基本技能知识等等，并且与学生进行深入的交流探讨，结合学生的考试成绩，确定学生的自身特点。

《大学计算机基础》分成了很多学习单元，学习内容主要分布在每个单元中。教师在进行课堂组织之前首先应分析所教的内容，然后依据自身的教学知识体系和先前的教学经验对知识再进行细化的划分。

5.学习活动设计和活动评价设计

学习活动的设计是教学设计中的重要环节，其中包括课堂教学、以大数据为平台的教学与学习讨论、问题的提出与解决等环节。传统的课堂教学和基于大数据的教学方式都需要针对不同的教学知识进行教学活动评价设计。

三、《大学计算机基础》课程混合学习模式的实施

以《大学计算机基础》中的第一章“计算机基础知识”为例。

1.课前预习

在学习中，预习占据了重要的部分，学生通过预习可以对接下来将要学习的内容有初步的了解，同时对接受新知识进行铺垫，在学习过程中抓住重点，做到主动学习。同时教师应注重利用网络的优势，向学生发布预习任务，任务主要有以下内容：

首先，敦促学生对课本中第一章“计算机基础知识”进行阅读，找到该章知识的重点，列出提纲，对新知识有个初步了解；其次，教师应当将自己上课时使用的课件分享给学生，让学生提前了解课堂的教学流程，以便在课堂中主动学习，使其不至于陷入被动。

教师要求学生对计算机发展史、计数制的概念、计算机组成等方面的参考文献进行阅读，然后把吸收的知识汇总形成书面文字至少1000字，并将书面报告发送给老师（文档的格式要求由教师提供模板下载）。

通过教师给学生留下的预习任务我们可以初步得出，这两个预习内容都具有针对性，第一个预习任务比较侧重于传统的学习方式，预先了解新的知识内容，把握老师的教学过程，主要目的在于使学生在学习中掌握主动；而第二个预习内容偏重于对学生利用各种途径查找与课程内容相关的参考文献能力的考查。通过这两个预习的任务，学生可以提前掌握知识和难点，更利于知识的牢固掌握。

2.传统的理论授课

目前我国的教学组织形式是以班级授课制为主，这就奠定了传统的理论授课在教学和学生学习过程中的重要地位，这不仅是教师的主要教学方式，也是学生获取知识的重要途径，而在这一系列的过程中，教师占据着主导地位。教师利用多媒体在课堂上采用电子课件的方式将知识展现并传授给学生，并且以电子课件为基础对学习内容进行讲解和扩展。需要注意的是，在教师开始课程之前，需要先将学生学习兴趣调动起来，将学生引入本节课堂的教学内容，把本节课的学习目标、学习要求等有关内容告知学生，使学生对本节课堂有所把握，同时适应教师的教学风格和教学速度，为之后的学习奠定良好的基础。在教学过程中，教师也应随机应变，随时调整教学方法，尽量使教学方式多样化。

3.实验授课

实验授课受到了广泛运用，这种授课方法更注重培养学生理解能力，主要方式是进行实际的操作。此环节采用的方式主要分为两种，一种是基于实验室环境的学习，一种是基于网络学习环境的网络学习。第一章“计算机基础知识”主要偏向于理论知识的学习，所以实验学习主要使用学校购买的百科园学习软件，利用该系统中的题库检验知识点的掌握情况。对于其他操作性较强的章节，在授课过程中，首先由教师演示基本操作过程，伴随着对于重点难点的讲解，对学生进行任务的布置和申明在实验过程中的注意事项。此外，对于网络学习，教师对于学生进行网络学习的时间和地点不做限制，只是要求学生能够在规定的时间内，并在校园网内访问百科园学习平台，完成相应的任务即可。实验教学在实际教学中具有更大的自由性和开放性，允许学生之间的交流讨论；相比之下理论教学虽然更加具体，但是教学过程比较枯燥、乏味。

现代大数据技术在教育学方面的应用，拓宽了教育学的发展道路，也开启了教育学各种变革。伴随着当代教育学理念的日益更新和教学方法的改革，融入了计算机网络技术的混合模式教学也越来越受到欢迎，混合教学良好地融合了传统教学和大数据技术，促进了教育学的发展。我国大数据教育的研究和应用还处在初始阶段，因而需要相关教学专家学者的深入研究，并且需要政治制度的支持，在不断地探索和自我纠正过程中形成大数据教学环境，促进我国教育学更进一步发展。

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（作者单位：南京信息工程大学计算机与软件学院）

10.16653/j.cnki.32-1034/f.2016.18.051

文科大学计算机教学改革项目，教高文计函［2014］06号（项目编号：2014-A107）］