大数据时代对教学改革的影响

贾舒宜+王子玲+王萌

摘要：目前传统教学内容陈旧、方法老套以及不能满足学生对新知识需求等缺陷逐渐凸显，随着大数据时代的到来，在教学中引入在线教育、数字化学习平台、云平台、大数据技术，通过改变传统授课模式和教学方案的制定，不仅能改善教学质量，提升学生水平，还可使教学更加具有针对性、前瞻性和准确性。

关键词：大数据；云平台；在线教育；数字化学习平台

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）19-0143-02

随着互联网、信息系统及电子设备的发展，人类各行各业每时每刻都在生成海量数据。大数据的时代已经到来，大数据正在改变着我们的工作和生活。2015年9月5日，《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》发布，标志着大数据上升为我国“国家战略”。大数据逐渐成为比石油、煤炭等更有价值的资源，将对政治军事、经济社会、科学研究等产生革命性影响[1]。

高校教育也深受大数据时代的影响，正在进行一场技术与理念相结合的变革。在传统教学中，通常采用面授课为主的教学方式，也就是根据课本大纲在课堂上进行理论推导和讲解。这种教学方式的弊端在于：（1）教学内容单一，不能与时俱进；（2）教学模式固定；（3）无法及时了解和发现学生在学习过程中遇到的问题。

因此，现代教育迫切需要将新一代信息技术（云计算、移动互联网、工业物联网、大数据等）融合到教学中。大数据为课堂设计提供了丰富的信息资源，使教师能夠更深入地了解学生，不断调整教学方案和模式，以提高学生的学习质量和教师的教学效果。

一、教学模式的转型

在教学改革不断推进的今天，传统教学方式的局限性逐渐凸显，单一的教学模式太过刻板枯燥，常用的教学模型是以教师为中心的“满堂灌”方法，整堂课只有老师对着学生讲解知识，难给学生互动和提问的机会。大数据时代来临，学习知识不再局限于课堂，先进的网络教育为世界各地的学生获取知识提供了新的途径和更大的学习空间[2]。

对传统的教育体制而言，以大数据分析为基础的新一代教育平台创造的个性化、智能化教学模式，降低了教育成本。同时也为解决区域之间教育不平衡问题找到了一条途径。将传统的教学模式和网络在线教育相结合，便可充分发挥各自的优势，使学生的学习效率和教师授课效率同时得到提高。

在线教育服务Knewton是最著名的适应性学习体系之一，该体系由世界领先的终身教育服务商之一卡普兰的前总裁创立，亚利桑那州立大学的2000名学生应用该体系两学期后，辍学率下降56%，毕业率从64%提高到75%[3]。

哈佛大学以及麻省理工大学在2012年联合发布了一款非盈利性质的在线教育服务——edX。近期，谷歌开始与edX平台合作，联合推出MOOC（Massive Open Online Course，巨多在线课堂）在线课堂。MOOC是一个面向于教育机构、政府、商业机构以及个人的在线教育平台，认证机构可以在MOOC上推出自己的课程。到目前为止，edX.org网站上的课程已经有120万学生在使用。

云教育是指基于云计算商业模式应用的教育平台服务。在平台上，各种与教育有关的机构都集中共享资源，并互相沟通交流，从而降低教育成本，提高效率。亚洲教育网自主研发的“三网智慧泛教育云平台”，就为国内教育部门和学校构建了支持“三网融合、泛在学习”的公共智慧云，形成了“学校—家庭—社会”三位一体的绿色网络平台。该平台全面支持素质教育和绿色评价体系，以开放共享的“公共云”消除地区和学校的信息孤岛，以电脑、手机、电视、平板等多终端实现了教师、学生、家长的轻松访问，让先进的教育理念和优质的教育资源可以覆盖到任何地区。

另外，日本网络大学（Cyber University）是一所位于日本福冈县的公司式经营的私立大学，是日本唯一的在互联网提供全部课程的大学。该大学结合流行的大数据技术，利用媒体工具和数据分析工具跟踪学生们的学习进度，并根据他们的能力制定学习内容，以及预测他们的执行情况。

二、教学方案的制定

传统的教学方案制定是用宏观的角度以整体学生为对象，教学资源大多来源于教材、辅导书籍以及教师收集的各种案例资料。随着大数据的蓬勃发展，这种方式显得过于单一和落后，教师很难对每个学生的学习过程进行理性判断，难以实现真正的因材施教。

大数据可以分析微观、个体的学生与课堂状况，研究对象可以从群体走向个体，让跟踪每一个人的数据成为可能，实现个性化教育研究。大数据技术能够将学生的行为数据进行分析，教师便可对学生的爱好、行为、心理特点进行了解，明确学生之间的差异，及时修改教学内容和方式。

随着现代信息技术和移动互联网的发展，学生获得的知识不仅是从教师那得到，还有更多的知识是从网络中获得，我们通过“网络爬虫”抓取网络上与课程相关的海量结构化数据（如Excel数据）与非结构化数据（如文本、图片、图像、音频、视频等），利用大数据处理技术，对抓取的数据进行清洗，保留有效数据，根据整理分析出的数据制订更有针对性的人才培养目标和教学方案，确保学生离开学校时知识结构的前沿化，同时为相关研究生专业教育打好“研究型”基础。

佛罗里达州立大学利用eAdvisor程序为学生推荐课程和跟踪其课业表现；奥斯汀佩伊州立大学的“学位罗盘（Degree Compass）”系统在学生注册课程前，通过机器人顾问评估个人情况，并向其推荐他们可能取得优秀学业表现的课程[4]。

美国教育部门运用大数据创造了“学习分析系统”，它是一个数据挖掘、模块化和案例运用的联合框架，可以向教育工作者提供了解学生到底是在“怎样”学习的更多、更好、更精确的信息。例如，一个学生成绩不好的原因究竟是什么？期末考试不及格是不是代表该学生没有学好课程内容，还是因为他请假过多？利用大数据的学习分析能够向教育工作者提供有用的信息，从而帮助其回答这些不太好回答的现实问题。

“渴望学习”（Desire 2 Learn）是一家总部位于加拿大安大略省沃特卢的教育科技公司，其推出了基于他们自己过去的学习成绩数据预测并改善其未来学习成绩的大数据服务项目。Desire 2 Learn公司的新产品名为“学生成功系统”（Student Success System），该系统通过监控学生阅读电子版课件、提交电子版的作业、在线与同学交流、完成考试与测验，就能让其计算程序持续、系统地分析每个学生的教育数据。利用“学生成功系统”，老师得到的不再是过去那种只展示学生分数和作业的结果，而是像阅读材料的时间长短等这样更为详细的重要信息。因此老师可以及时诊断问题的所在，提出改进建议，并预测学生的期末考试成绩。据悉，加拿大和美国的1000多万名高校学生正在使用“学生成功系统”来改善学习成绩。

大数据分析可以为每位学生都量身定做一个适合他的个性化课程，并建立一个能够预见开除和辍学风险的早期預警系统，为学生提供一个富有挑战性而非逐渐厌倦的学习计划。

三、展望

大数据技术给教师和学生提供了一个优秀的平台。这个平台丰富拓展了课堂内容、改革了传统课堂授受模式，为教师提供和完善他们认知经验所缺乏的信息，使课堂方案和授课模式更加科学化，更加符合学生个性发展的需要，有助于培养基础扎实、知识面广、富有创新意识的跨世纪新型人才。

参考文献：

[1]孟小峰，慈祥.大数据管理：概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展，2013，50（1）：146-169.

[2]石冬凌.MOOC对教学带来的思考与启示[J].计算机教育，2014，（9）：13-16.

[3]David Feinleib.大数据云图[M].杭州：浙江人民出版社，2014.

[4]张燕南，胡继岳.对于大数据运用于教育的思考[J].中国电力教育，2013，（32）：5-7.

The Influence of Big Data Time on Teaching Reform

JIA Shu-yi，WANG Zi-ling，WANG Meng

（Research Institute of Information Fusion，Naval Aeronautical and Astronautical University，Yantai，Shandong 264001，China）

Abstract：At present，it can not meet the needs of students to new knowledge for the old-fashioned traditional teaching content and old-fashioned methods. By introducting the online education，digital learning platform，cloud platform，big data technology，and changing the traditional teaching model and teaching plan，not only can improve the quality of teaching，the level of students，but also make the teaching more targeted，forward-looking and accuracy.

Key words：big data；cloud platform；online education；digital learning platform；