大数据环境下基于智慧校园的教学改革

闫 实，付 佳，石 莉

（1. 牡丹江医学院现代教育技术中心，黑龙江 牡丹江 157011；2. 牡丹江医学院图书馆，黑龙江 牡丹江 157011；3. 牡丹江医学院现代教育技术中心，黑龙江 牡丹江 157011）

0 引言

教育是一个国家发展的根本，教育质量的高低决定着国民素质的高低，进而影响着国家的前途和命运，各个国家都将教育作为国家发展的重要基础之一，给予了高度关注和政策支持。当前，随着信息技术和计算机技术的飞速发展，大数据时代已然来临，并在社会系统的各个领域开始发挥越来越重要的作用，教育领域也不例外。先进的科学技术对我国传统的教育教学方式产生了深远影响，尤其在当前的大数据时代，新的教育思维和理念对传统教学方式的影响甚至是颠覆性质的，与原有的教学方式相比，大数据时代的教学方式极大提高了教学质量，增加了更多的科研成果。网络的发展和飞速普及，将人类推进到了“互联网+”时代，数字化的校园已经逐步变革为智慧校园，当前关于智慧校园建设的研究受到了大量研究人员和管理人员的关注，建设智慧校园已经成为了教育信息化的重要组成部分之一。教育现代化目标的实现需要以教育信息化为基础，信息化的教育方式既改变着当前的中国教育，也将造就中国教育的未来，从信息化的教育方式在我国高校的应用即可见一斑。在大部分的高等校园里，利用信息技术，学校改进这校内的管理，推进着学校的教育教学改革，甚至推动整个教育领域的变革。对学生而言，高效的信息技术的引入，给学生提供了在线学习，享受丰富的网络资源的条件；对学校而言，基于信息技术的招生、科研管理、家校互动，甚至教育决策都变得越来越高效合理，甚至可针对不同的学生进行个性化的匹配，充分发挥学生的主观能动性和学习兴趣，提高对学生的素质教育水平[1]。因此，在当前的大数据环境下，推动基于智慧校园的教学改革十分迫切，且具有重要的现实意义。

1 智慧校园

1.1 智慧校园的概念

智慧校园在原有数字校园的基础上进行扩展和提升，能够面向学校资源的管理和调度提供更有的服务[2]。智慧校园的实现借助了一系列新兴技术，包括大数据、移动互联网、智能物联网、社交媒体等等，利用各种传感器等感知设备，对学校教师和学生等群体的工作、生活和学习场景特征进行感知和收集，通过对收集的信息的处理，为教师和学生提供智能化的教育教学环境和便捷的工作生活环境，并可根据不同群体或个体的个性需求，提供针对性的环境定制，最终建成集信息化、智能化、物联化为一体的现代化校园。

1.2 智慧校园的特征

智慧校园的特征主要包括：智慧资源、智慧学习、智慧分析、智慧感知和智慧融合。其中，智慧资源的共生共享是建设智慧校园的核心内容之一，目的是将丰富的学习资源进行整合、管理、共享和使用，并通过为学习者提供可用的网络平台，来存储和共享这些网络资源，通过对智慧资源的管理，回馈资源系统，最终推动学校资源的整体创新；智慧学习是指利用广泛普及的智能终端，为学生提供可随时随地进行学习的条件和资源，将线上和线下有机结合，将现实空间和虚拟的网络空间相结合，构建共享、开放的学习环境；智慧分析通常以大数据为基础，通过大量的传感器采集大规模的校园数据，通过对采集资源的挖掘、分析、建模和整合，最终形成精准的预测方法，实现决策和管理的高度智能化；智慧感知是在移动互联网和物联网的基础上，在校园的人与人之间、人与物之间以及物与物之间建立可互通、互动的连接关系，随时随地为各类应用提供可用的网络环境[3]；智慧融合主要包括校园内部融合和校园外部融合两部分，校园内部融合利用云计算和大数据技术对数据进行挖掘和分析，对学校的各项业务的应用进行定制，提升智慧校园的整体效能，校园外部融合通过学校之间的交流沟通、学习借鉴和资源共享，促进学校的持续发展。

2 大数据对教育的作用

大数据时代的到来对教育领域带来了深远影响。学界普遍认为，大数据技术的出现促进了传统的教与学，提高了教育决策的科学性，使教育质量的监控体系更为完善，使教育评价更为全面和客观。同时，将大数据技术引入到教学中来也同样面临着诸多挑战，包括人才缺乏、技术瓶颈等等。对教学改革而言，大数据无疑会推动教学、科研、管理和教育评价的全面变革，具体而言：

（1）促进了传统的教与学

利用大数据技术，教师可通过对海量的学生学习数据进行挖掘和分析，将学生的学习过程、学习教材和学习活动进行数字化，从而更加个性化的对学生开展针对性教学活动，学生也可根据自身条件，选择合适的学习方式和学习方法，更加自主方便的进行学习。总体而言，通过对收集的教育相关的大数据进行挖掘和分析，能够清楚的了解教学方法、环境、评价、学习内容、时间和方法与学生的学习效果之间的量化关系，可更加充分的了解教学过程，设计更为合理高效的教学方法和教育方式，从而提高现有教学方法的效率。

（2）提高教育决策的科学性

在当前的大数据时代，教师或管理者在作出教育决策时，不需要仅仅模仿前人经验，也不用仅依靠自己的理解和推测，而是从海量数据中分析和挖掘出不同层面的数据特征，根据数据特征及其之间的关联关系或因果关系，来制定科学合理的教育决策。因此，在教育决策方面，利用教育大数据，决策者能够对当前的教育现状进行充分的了解，掌握更加准确全面的教育信息，从而做出更为科学的教育决策。

（3）完善质量监控体系

学校的师资队伍、图书资料、专业课程、学生基本情况等等相关信息可利用数据库进行存储，在传统的教学模式中，由于这些数据规模庞大，可用信息难以获取。大数据技术的出现，为分析这些数据提供了高效手段。利用大数据技术，可教学相关的数据进行汇集、结构化、指数计算和统计分析，能够对教学系统的运行和教育质量的监控提供帮助，通过构建全面的质量监控体系，对影响教育质量的各种因素进行调控，进而提供教育教学质量。

（4）提供更为全面客观的教育评价

大数据的技术、方法和思维方式即影响着传统的教育评价观念，还可扩大教育评价的范围。大数据时代的思维方式可为教育评价借鉴的思路包括：一是更加注重从学生的实际需求出发，促进师生交流，重视学生的学习过程和体验；二是对教育评价的范围进行拓展，将传统的评价对象仅限于学生，转变为包括学习课程、任课教师等更多与教育活动相关的对象；三是降低对考试成绩的片面关注，强调更加注重学生的综合素养。

尽管大数据技术对教育的积极影响十分显著，但同时也也面临着各种困难和挑战。例如，在技术瓶颈方面，大数据挖掘所涉及的数据收集、存储、处理和结果可视化等方面均面临一定困难；在人才缺乏方面，由于教育领域的相关数据挖掘和处理起步相对较晚，人才资源的争夺将愈加激烈；等等。

3 大数据环境下基于智慧校园的教学改革方法和策略

我国智慧校园建设工作已经开展，智慧校园和智慧学习环境已经成为了教育领域的热门话题和研究趋势。大数据时代的到来，带来了新的技术、方法和思维方式，如何在大数据环境下，开展基于智慧校园的教学改革措施是亟待关注和研究重要课题。本文从以下几个方面重点阐述大数据环境下，基于智慧校园进行教学改革可采取的方法和策略。

3.1 加大大数据环境下智慧校园相关知识的普及

大数据环境下智慧校园相关知识的普及对象主要包括教师、学生和学校三类。对教师而言，通过充分了解并掌握智慧校园相关知识，利用大数据技术对智慧校园内学生的学习过程相关数据进行处理和挖掘，从中掌握精准的学生学习状态，能够提高教师调整教学策略，针对不同特点的学生因材施教、因地制宜，跟进教育改革的进度和步伐，进而促进学生特长的提高和个人素质的全面发展。对学生而言，在了解智慧校园的相关知识后，结合大数据资源，能够充分熟悉相关的学习资源，根据自身条件和水平，选择合适的学习素材，充分发展自己的特长和兴趣，激发学习的好奇心和积极性，提高课堂学习的注意力，将线上和线下学习相结合，不仅完成教师布置的各项任务，还可提高自己的个人素质[4]。对学校而言，通过对教师的相关培训，制定相应的鼓励措施，提高教师自身的学习动力，加强教师在新型教育模式下的动手实践能力，改进教学方法，最终提高教学效率。

3.2 加强大数据环境下基于智慧校园的教学改革理论研究

大数据时代提供的新的技术和方法，为智慧校园下的教学改革提供了一定的指导和借鉴作用，但仍需进一步开展基于智慧校园的教学改革理论研究，包括与智慧校园相关的理论和智慧校园下的教学改革相关理论。理论基础是开展智慧校园建设的前提条件之一，完善的理论基础才能支撑智慧校园建设的顺利开展，对建设智慧校园科学性和合理性的充分分析以及可能取得的成果，是推进智慧校园建设和推广智慧校园理念的需要依据。掌握智慧校园建设的理论基础，能够掌控建设智慧校园过程中可能出现的各种影响因素。教学改革相关理论的研究，能够为推进教育教学改革提供方法论和指导，在当前的大数据环境下，基于智慧校园的教学改革必将催生出一批相关的教学改革理论，对这些理论的充分分析和研究，能够为大数据环境下基于智慧校园教学改革方案的提出和实施提供理论支撑，为教学改革的充分且高效的实施提供保障，可帮助预见改革过程中可能出现的各种问题，并提供相应的处理或改善措施。因此，加强大数据环境下基于智慧校园的教学改革理论研究，能够为教学改革的有效实施提供理论支撑。

3.3 充分构建并利用好智慧学习环境

大数据技术能够对大规模数据进行采集、分析和挖掘的独有优势，使得教学和学习过程中能够不断调整教学和学习策略，改进方法，调整教学计划。智慧学习环境将现实的物理环境和虚拟的网络环境有机结合，使得教师和学生能够对学习的场景进行感知，能够根据学习者的特征推荐合适的学习资源，能够为学习者提供集环境和资源为一体的学习环境[5]。在智慧学习环境中，学校可以将教学活动设计的更为智能化和人性化，学生利用智慧学习环境，可构建适应于自身的自主学习环境，从而大大提高教学质量和教学效率。因此，构建并充分利用好智能化、人性化的智慧学习环境是推进教学改革的重要措施之一。

3.4 构建并充分利用网络学习资源和模拟教学场景

网络学习平台及其上的丰富的学习资源，是智慧校园所具备的基本特点之一，尤其在大数据环境下，通过引入更高效的数据处理和分析技术，能够获得更多更丰富的学习资源[6]。当前，校园内的有限网络和无线网络几乎无处不在，通过建立完善的网络学习平台，学生几乎可以随时随地利用智能设备连接网络，享受网络学习平台提供的各种学习资源，还可通过平台将自己的学习情况向教学系统反馈。通过构建教育模拟场景，能够使学生更直观、更容易的理解所学知识，可极大提高学生的学习兴趣和学习积极性，开拓学生的视野[7]。在传统的教学中，有时难免会由于缺乏教学器材而导致教学质量受到影响或无法开展相关的教学活动，通过利用模拟教学场景，不仅可解决上述问题，而且能够给学生提供全新的体验，最终提高整体的教学质量。

4 结论

“互联网+”和大数据时代的到来，推进了我国教学信息化建设的步伐，尽管当前的智慧校园建设仍存在很多问题，但总体来看，已经取得了不小的成果。推进教育教学改革，提高受教育者的整体素质一直是教育领域的重要目标，改革方式和改革思路的科学性和可行性既需要在改革之初进行详细讨论和分析，也需要在改革过程中不断摸索和总结[8-10]。智慧校园建设是教育信息化的目标之一，也是推进教学改革的重要举措，信息技术的进步带来的大数据技术在智慧校园建设的基础上，又为我国教育的改革提供新的方法和思维借鉴[11-12]。我国的教育大数据的相关工作仍处于起步阶段，利用大数据对人才培养和教学改革的相关研究仍不够完善，但总体而言，充分利用先进的信息技术，扎实开展大数据环境下基于智慧校园的教学改革工作，必将极大推进我国教育教学改革进程，最终全面提高教育教学质量。

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