学业大数据助力智慧教育

文/田雪林

教育信息化是一个长期的发展过程，有其客观路径及规律，具有阶段性的特征。在物联网、云计算、人工智能、大数据等新一代信息技术日益成熟的今天，世界上许多国家已将智慧教育作为其未来教育发展的重大战略，以培养学习者协作能力、创新能力、复杂问题的解决能力以及终身学习的能力。从数字教育转向智慧教育已是全球教育发展的必然趋势，学业大数据在实施精准教学中有重要的作用。本文将从教师、学生、家长、管理者等多角度论述如何应用学业大数据实施智慧教学。

学业大数据概述

要精准掌握学生的学情，仅依靠作业和考试数据显然是不够的，只有综合多个维度数据、依据合理的算法进行大数据分析，才能实施精准、高效的教学。本文理解的学业大数据(如图1所示)是指教学过程中一切与学习相关的数据集合，包括作业数据、考试数据、课堂练习数据、课堂互动数据、自主学习数据等。

图2 班级学情

图1 学业大数据构成

一般来讲，形成学业大数据需要经历采集、分析、应用这样几个阶段。数据采集阶段生成学业大数据，要尽可能详尽地记录学习过程中的所有数据，以满足不同需求的数据分析需要。数据分析阶段依托功能强大的教育平台、借助丰富的数据挖掘工具完成数据分析，生成满足需要的报告。数据应用阶段则是应用大数据的分析结果指导教学过程，使教和学更精准、更高效。

学业大数据教学应用

黄荣怀教授指出“智慧教育是一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为，它能利用现代科学技术为学生、教师和家长等提供一系列差异化的支持和按需服务，能全面采集并利用参与者群体的状态数据和教育教学过程数据来促进公平、持续改进绩效并孕育教育的卓越”[1]。目前，人类已经进入了“互联网+”时代，泛在网络、大数据、人工智能、区块链等先进技术快速发展，为人类提供了前所未有的能够突破时空限制、满足个性发展的数字生存环境。在这样的时代背景下，学业大数据采集、分析就变得更加容易，“为学生、教师和家长等提供一系列差异化的支持和按需服务”也成为现实。

学业大数据使教学更智慧

1.备课更精准

备课是教学的首要环节，不仅要备教材还要备学生。驾驭教材是每一个教师的基本能力，备学生主要就是要掌握学生的学情。学业大数据能客观反映学生的学习情况，教师通过大数据分析，能准确掌握班级学情（如图2所示），充分了解学生存在的问题，从而使备课更加精准。

图3 课堂讲评

2.讲评更高效

对于每次作业或考试，经过大数据分析，哪些是高频错题，哪些是个性错题，甚至每位学生错了哪些题，教师都一目了然。在课堂上讲评时（如图3所示），教师可以先讲解错误率高的题目，少数几个人做错的题目就在课后个别辅导。这样一来，作业讲评既高效又精准，课堂效率自然得到提高。

3.辅导更个性

学业大数据不仅能反映班级、年级、全校甚至区域的学情，也能呈现学生个体差异化的学情，从而帮助教师因“才“施教，比如推送个性化学习资源、布置个性化作业、个性化辅导等等。如果每个学生的弱项和缺漏都得到了提升和弥补，那么整体的教学质量自然就会得到提高。

学业大数据使学习更智慧

通过对教育大平台中学业大数据的分析，学生个人也能精准掌握自己的学情（如图4所示），比如：自己的强势科目、弱势科目、知识短板，以及自己的学习水平与班级、年级乃至区域平均水平的差距等，均一目了然，这有助于学生自我调节学习策略，开展更高质量的学习活动。

1.知己知彼

在教育大平台中，学生可以生成自己一段时间内的学习报告，了解自己的进退步情况、强势学科、弱势学科、进步空间等，只有知己知彼才能勇往直前。

2.提优补弱

教育大平台能自动形成每位学生的错题本，他们可以在平台里导出错题重练，也可以查看平台提供的参考解析，能利用平台推送的练习巩固提高，还能查看平台推送的学霸的作答（满分作答）原笔记，学习借鉴学霸的解题思路和方法。平台的这些实用功能都有助于学生消灭错题、巩固提升。

3.个性学习

学业大数据系统提供了便捷的分析工具，学生能清楚了解自己的学习情况，一方面学生可以在系统资源库中针对性地学习相关内容，另一方面系统也自动推送相关资源给学生，从而真正实现个性化学习。

图4 学生个体学情分析

学业大数据使家教更智慧

学生家长在教育大平台里注册帐号并与自己孩子的绑定，就能查看孩子的学业情况，包括每天的作业完成情况、考试情况、进退步、错题情况等，有利于家长监管和督促孩子的学习，使家校形成合力，共同助推孩子进步。

学业大数据使管理更智慧

从管理者的角度，他们更关心的是整个年级、整个学校、整个区域的教育教学情况，更多地从宏观上分析教育教学存在的问题与不足。学业大数据为管理者监管教学、分析学情等提供了快速、精准、有效的手段和方法。

1.教学监管

在教育大平台里，学校管理者能全面掌握各个年级、各个班级的作业数量、作业批改情况、考试情况、教师阅卷任务等数据，通过大数据分析发现教学中的问题，并及时予以纠正，让作业过多、部分批改等问题都无处遁形。

2.学情分析

教学管理者能从更广泛的范围内分析学情，比如分析全年级、全校甚至整个区域的学情。他们通过大数据分析，能从宏观层面发现教学中的问题与不足，能精准掌握班级之间、校际之间教学的差异等等，从而及时采取纠正措施予以弥补。

3.决策支持

借助教育大平台强大的统计分析功能，管理者能详细掌握反映全校教学质量的大数据，在做出教学决策时提供数据支撑。

总之，无论教师、学生、家长还是教育管理者，学业大数据都能使教学更加智慧，使教师的教与学生的学多了一个智慧的手段，教学质量也必然会得到提升。