大数据背景下高职院校教学过程数据分析应用研究

李亚兵

(甘肃有色冶金职业技术学院 甘肃 金昌 737100)

引言

教育大数据指在所有教育活动过程中产生的、依据教育需求采集到的，一切用于教育发展并能创造巨大潜在应用价值的数据集合。教育大数据的采集和分析对于优化教育决策，掌握学生学习方式，完善教学评价体系等有非常重要的作用。目前，许多高职院校都在不同程度上对教学过程数据采集和应用做了深入的研究，提出了许多宝贵的意见和改革方案，但在实施过程中，不同的院校出现了各种不同的问题。结合我院实际情况，我们研究如何对我院教学过程数据进行采集、分析和应用，以达到教学过程数据的处理能为教学改革和教学效率的提升提供重要依据。

1 教学过程数据采集

1.1 数据采集内容

校内教育数据采集的内容主要包括教育管理数据和教育教学数据。教育管理数据就是不同类型的教育管理活动所产生的数据，例如教师数量、教职工学历信息，学院现有专业、班级、学生等信息。

教育教学数据就是师生在教与学的过程中所产生的数据，例如教师的教学策略、学生的学习策略、教师的教学准备、学生的学习动机、教学课件、软件等。

1.2 数据采集方法

1.2.1 平台采集

平台采集就是借助各种与教育和学生相关的移动或桌面应用平台来获取教育教学数据的方法或手段。在当前教育信息技术不断发展的背景下，越来越多的移动或桌面应用程序被应用到教育、教学中，因此教学过程数据的采集也越来越智能化。

1.2.2 视频录制和视频监控

视频录制就是教师现场授课的时候，将课堂教学实况进行录制。这种方式是将教师授课的全过程录制下来，用于观察和评价教师的教学能力、课堂组织能力、教学效果、学生学习情况、课堂表现等。

视频录制一般在教学比赛、课堂教学能力评价、教学能力考核、学生学习情况评估等各种情况中使用，一般应选派较为专业的视频拍摄人员进行现场录制，录制可以一机位多角度或多机位综合录制以达到最好的录制效果，将其应用于教学过程评价。

视频监控就是借助视频监控设备，实时展示和记录教学现场实况以及一些其他与教学相关的场景。例如在各项考试的组织中，视频监控就可以实时监控考场，观察教师监考状况和学生考场纪律情况。

视频监控的总体结构包括校园内各建筑物、分监控室、总监控中心及监控网络等。各教学楼内所有教室都应安装监控设备及相应的节点服务器，且每个教学楼都要设置分监控室，以实现对本区域的实时监控和基本管理。总监控中心的最高的监控管理部门，实现对全区域的实时监控和综合管理。

2 数据分析与应用

教学过程的数据采集和分析的目的是研究学生在学习过程中的实际参与表现和进展情况，分析学生行为与学业成绩的相关性，得到学生的学习规律，并根据分析结果进行指导和给出建议。这个分析结果可以优化学生的学习过程，为学生提供有效的教学干预，给出适宜的学习策略和学习方法。可以为教师改进课堂设计、优化教学方法、改善课程评价体系提供充分的数据依据。教学管理者可以依据分析结果，从宏观地对教学模式、教学秩序、教学效果进行把控，数据分析结果为管理人员更好地实施教学管理提供了决策支持，总之，教学过程数据的分析和应用就是为了让大数据“开口说话”，全面提升高职教育教学的质量。

3 学院教学过程数据采集和分析、应用现状

目前，学院大部分领域基本实现了信息化管理，大部分的教学相关数据都可以通过数据平台或移动APP进行采集，且部分系统数据可以进行整合和分享。

学院教学过程数据的采集方法有平台采集、视频监控和视频录制，还有传统的人工采集。

首先，对于教师课表、教室课表、班级课表、学生成绩(包括课程成绩、环节成绩、毕业设计成绩等)等信息均可在教务系统平台上进行录入和查询，所有教师凭教工号或学号及密码登录平台即可进行相应的操作。教师评学和学生评价可以通过微信扫描填写表单来完成录入，教务处工作人员可以对数据进行汇总和分析。

其次，学院的教务系统手机APP上教师客户端设置有教学任务、调课申请、监考安排、成绩录入、教学工作量统计、学生考勤信息、批阅作业、设置和查看课堂反馈等功能模块。在每日课表中可以对上课班级进行教学互动，内容包括教学资源、预习提问、上课签到、课堂表现、课堂练习、课堂反馈、课后作业等。但是在实际教学中，只有少数功能模块被任课教师实际应用。同样，学生手机APP功能也有很多，包括查看人才培养方案，预选、正选、补选和重修选课，查看课表，等级考试报名、成绩查询，学生评教，查看考试安排，了解自己的学业成绩、成绩分布、学业进展、学情警示等等，功能设计的很多，但有一些功能并没有被很好地应用到学习过程当中。

再次，对于学生的作业、课堂提问和发言表现、考勤等信息，任课教师多采用人工采集的方式进行，这些数据的采集和存储都较繁琐，且不便于进行归纳和分析评价。

最后，学生在学习上投入的时间，对学习资源的利用情况，课堂具体表现，学生的学生兴趣等信息基本上都没有采集，但事实上这些数据对于学生查看自己的过程性学习数据，了解和分析自己的学习状况是有很大意义的，教师也可以用这些数据分析学生的学习行为，了解学生的学习现状，掌握学生的学习习惯，从而提升教学质量。

4 教学过程数据的采集及应用策略

教学过程数据的采集、分析和应用，不仅可以帮助教学管理者实时把控整体教学情况，还有利于教师掌控学生学习情况、教学效果等信息，而学生可以依据数据分析结果把握自身的学习状况及结果，这为学院教学改革和教学效率的提升提供了依据。因此，学院因注重教学过程数据的采集及应用，具体可以从以下几个方面来努力。

4.1 丰富数据采集内容

教学过程数据的采集应包括学生和教师的个人情况，学习内容和学习环境等静态数据，还有教师和学生在具体教学活动中具体操作的动态数据。

这里的动态数据包括教师的教学行为数据，比如教师的授课内容、授课模式、教师提问、与学生的对话、教师回应学生的态度及内容等；学生的学习行为数据有倾听的状态(认真与否)，与同学或教师互动的情况，自主思考、记笔记、主动提问题、独立完成练习等情况。

4.2 改革数据采集途径

学院要完善教学过程数据采集技术，为师生提供精细化与智能化服务基础。对于作业、测试、问题评论及教师的评分等静态数据可以是人工采集，也可以是教务系统采集；对于学生在学习过程中的行为数据，如学习上投入的时间、学习资源利用情况、练习时间等数据可以借助平台形成日志数据；学生的出勤、回答问题表现、课堂反馈、课后作业反馈等信息的采集可以充分利用教务系统和手机APP实现。当然，视频监控和视频录制也是课堂教学数据擦剂的重要方式。

4.3 深入分析教学过程数据

在学院数据采集技术完善的情况下，所有的教学过程实现有效的整合及共享后，学院、教师和学生都应对数据进行深入的分析。课堂大数据既可以分析和评价教师教学行为，促进教师教学行为改善，又可以为学习分析提供依据，促进教学干预和个性化学习，还可以及时发现教育教学问题，为学院和管理部门提供决策依据。

学生数据分析就是通过分析学生在各种学习环境中的学习时间投入、课程完成情况、资源利用情况、考试成绩等数据，得出学习行为和学习效果之间的关系，应用分析结论来指导教学过程的参与者对学习过程进行必要的干预，同时为课程设计者提供实时改进教学设计和评价考核的依据，以提升教学效果。

教学过程的分析不是一项简单的工作，这需要我们从大量的教学数据信息中挖掘出隐藏在数据之中对教学有用的信息，从而指导教育教学工作。因此，在教学过程数据分析中我们主要采用数据挖掘技术来分析研究教学数据，寻求有用的数据信息。

5 结语

数据分析的最终目标是实现学生可以依据数据分析结果查看自己的过程性学习数据如学习行为表现、习惯以及成绩、与其他同学的差距等，帮助学生了解自己的学习情况，为学生自我发展和提升提供依据；教师可以利用教学过程数据采集结果，从自己承担的教学任务开展教学分析，分析学生的学习行为，了解学生学习现状，找出影响学生学习表现的因素，掌握学生的学习习惯，及时调整课程设计和教学方案，改善教学评价模式，注重过程性考核，为提升教学质量提供依据；教学管理者可以根据分析结果了解学院整体教学情况，师生各类教学活动开展情况，各类教学资源利用情况等信息，从宏观上对教学模式、教学秩序、教学效果进行把控。