大数据在教育领域的应用研究

张仕麟

【摘要】    随着社会的不断发展、进步，教育已越来越成为竞争中的重要因素，传统教育方式已然不适用于新型快速发展的社会对人才的需求。本文从大数据概述出发，阐明其作用的同时也分析了传统教育的局限性，研究教育大数据打破传统教育的局限性的可能性。在文章的最后提出了可能存在的问题以及解决方法，并做总结。

【关键词】    大数据    信息化教育    应用研究

一、引言

传统教育在中国教育中的比重大，对新人才需求的契合度低，现在急需一种新型的教育方式来改变人才培养的模式。作为信息时代高速发展的前沿科技领域，如大数据、人工智能等，在教育领域的应用可能有意想不到的效果。

因此，可以对大数据在信息化教育中的可行性进行研究，对前沿科技在教育领域的应用进行一定的设想，有利于打破传统教育方式的局限性，优化教育工作者的教学方式与同学们的学习方式，使教育成为国家和民族发展进步更加坚硬的基石。

二、大数据的概述

2.1 大数据的概念

大数据（big data），指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产[1]，如购物网站的消费记录，人们在网上浏览时的浏览记录与路径等。

当今社会，大数据已经在不经意间进入人们生活的各个领域，大到国家层面的科学研究，小到百姓生活中的快递物流、行业和领域对大数据的应用促进新型企业和业务的产生以及运营模式的创新。比如，对消费者行为的分析和预判，对某产品销售量的预测，货物的补给或者营销范围的精确已经得到改善和优化。

2.2 大数据的特点

大数据有着重要的战略意义，其不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换而言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键，在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。

大数据带给我们的，有三个主要观念转变[2]：

（1）从随机样本到全体数据：信息处理能力的跃迁，使得人类分析海量数据的能力进一步提升。这意味着，我们可以分析更多的数据，甚至针对某个特别现象收集相关数据进行分析;因为数据处理能力限制而生的随机样本处理方法，将会一去不复返。

（2）从精确性到混杂性：研究的数据在量的方面发生了数量级的变化，数据大体种类从结构性转为非结构性，以至于我们很难再追求非常高的精确度;而数据规模的扩大，也使得我们不必锱铢必较，只需要利用综合分析的方法掌握大体方向，适当忽略微观层面上的部分精确度，在节省大量的数据处理资源的同时也能让我们在预测事情的宏观走向时如虎添翼。

（3）从因果关系到相关关系：因果关系的寻找是人类长久以来一直在做的事情，可是在大数据时代，这或许变得不那么重要。不仅是因为更多一因多果或多因一果的事物出现，更是因为寻找事物之间的相关关系所需要的大量数据，在大数据时代将会更容易获得。相关关系或许在准确地告诉我们事情发生缘由时不如因果关系容易，可它可以更轻易地告诉我们某些事情正在发生。

三、传统教育方式的局限性

3.1教育决策实施者素质和能力制约

教育决策实施者自身素质水平会在很大程度上影响教育的质量，无论是对决策方案的预见能力还是实施能力[3]。在传统教育一整套流程下来，许多决策者的决策方式并不十分科学，另一方面，自上而下的传统决策结构也使得决策者可能会依据主观判断进行决策操作，而忽略客观事实带来的过程和结果的不同。

3.2教育决策环境的干扰和复杂化

在日益复杂的社会，教育决策环境也会更加复杂。一方面是教育决策者在进行决策时所依靠的资料与数据，其数量与种类有了跳跃式的提升，使得歸类数据、区分有用数据、提炼所需信息所需要的资源增多、难度增大[4]。另一方面是随着信息技术的运用愈加广泛，教育中暴露出来的问题越来越繁杂，直接增加了教育工作者的工作难度。

3.3 教育决策结构不适应性

传统教育决策采用的是模块化的管理机制。庞大的决策机构依据职能的不同被分为多个相互独立的部门并各自履行职责，使完整的信息被分散到了各个部门，便存在着教育决策信息经常无法被共享的情况，甚至还会出现依据信息的不同部分做出不同决策的情况。这使得教育决策机构对突发事件的反应速度较慢，在处理能力上也有着一定的局限性。

四、大数据在信息化教育中的作用

4.1助力学生的个性化学习

中国的传统教育模式是由中国的人口国情决定的，学生数量与教育资源的不对等使得因材施教只能存在与大多数学生的幻想之中。

学校一旦应用大数据，对学生的各个行为—例如做题习惯与作业各部分完成度的分析会做得更加轻松，从而使对每个人的研究与个性化学习成为了可能。在运用大数据后，通过后台数据中心就能对诸如考试成绩波动、图书借阅种类与情况、校园出勤情况和社交状况等信息进行更加全面的分析，分析数据所展示学生的状态使得学校、教师可以做到因材施教。

4.2教学评估

学校在进行教学评估的时候往往会遇到许多问题，例如最普遍的教学评估方式—公开课，很多老师会在公开课前把所需要的课程先讲一遍或者几遍，反复进行演练，甚至对学生进行背诵课程内容的要求[5]。这样的教学评估结果是不准确的，会对学生的教育发展有不良影响。而采用大数据进行教学评估，可以通过后台收集的数据，如学生作业完成度与完成情况、上课精神状态与考试答题情况、时间等，来建立教育数据库，从而探究学生的学习环境、学习状态与学习过程，这样得出的教学评估结果远比几场公开课来得准确。

4.3提升教育管理能力

传统教育决策机构管理方式的局限性在大数据被完全应用后可能不再存在。应用大数据技术，使得教育决策机构能在短时间内获取大量、有效的数据，数据的种类更加丰富，包含的信息也更加全面。同时，使用大数据技术，更能体现每个数据之间的关联性，能更加突出教育管理中实际存在的问题。

如对多媒体教育设施的损坏情况监控，可以得出在教育设施的管理维护方面是否做足，发现其与校园中其他人员行为的关联性，从而加强对教育设备的智能管控，或者预测其发展趋势以提前做好准备。

五、问题及解决方法

5.1数据安全问题

将大数据应用与教育之中，就必须收集学生们的数据，甚至在个性化教育实行时，收集的数据更要具体到个人。而数据涉及的是每个人的隐私，数据在传输和存储过程中都面临着被盗取的危险，一旦被盗取，违法者获取的将是种类繁多的海量数据，对学生隐私造成的暴露、学校造成的损失是无法估量的。

5.2数据采集、整理与应用

大数据技术所采集到的数据是繁杂的，不仅有简单的文本，还有后台数据记录、音频甚至视频的存在，利用传统的数据分析方法完全不能有效地进行分析。同时，由于数据种类的繁多和数量之大，数据的真实性和可靠性也成了收集数据时需要进行分析的问题[6]。而能否把结构化数据与非结构化数据有机统一，挖掘数据背后存在的有效信息，也会成为教育决策者需要谨慎思考的问题。

5.3 解决方法

由问题可知，在大数据应用到教育之前，必须确保教育决策者与技术人员自身素质与道德素养，同时加强数据在收集、传输、应用与销毁过程中的管理，完善教育决策机构自身管理体制，以保障数据安全。同时在大数据技术应用时，也应重视对各方面软硬件的升级与有关人员的要求，避免造成时间与人力资源的浪费。

六、结语

尽管大数据技术对我国信息化与个性化教育提供了光明的前景，但是目前传统教育决策者的素质并不适应大数据教育的实施。同时，广大师生对教育大数据缺乏足够的认知，对教育大数据的研究也尚未深入;教育大数据对于目前的教育体系来说也存在容错率低、安全性未知等一系列的问题。因此，教育大数据在新教育模式方面的應用，还需广大教育工作者共同努力，构建更加完善的教育体系，为我国的教育事业取得更加显著的成果。

参  考  文  献

[1] 刘蔚然， 刘莉娜. 大数据技术[J]. 冶金设备管理与维修， 2014， 32（4）：33-36.

[2]秦燕飞. 大数据技术概念、特点及应用[J]. 信息系统工程， 2015（11）：97.

[3] 郭琴. 传统高等教育教学思想的局限性及其匡正[J]. 高等教育研究， 2003（5）：83-85.

[4]杨东平. 中国传统教育的现代命运[J]. 清华大学教育研究， 1999（2）：26-31.

[5] 杨庆安， 赵伟男， 张海. 大数据在教育领域应用的学习分析框架构建[J]. 软件导刊·教育技术， 2013，  12（5）：88-89.

[6] 韩志君. 简析大数据在教育领域的运用[J]. 科技视界， 2014（6）：334.