大数据在教育领域的应用分析

☆解树磊

（曲阜师范大学传媒学院，山东曲阜276826）

大数据在教育领域的应用分析

☆解树磊

（曲阜师范大学传媒学院，山东曲阜276826）

大数据在现代社会的应用越来越广泛，本文首先总结和归纳大数据的概念和特点，在此基础上通过理论和实践相结合的方式论述了大数据的教育应用，包括构建电子学习档案、促进智慧校园的建设与发展、促进教育教学评价方式的改变和促进个性化学习，并对目前大数据在教育领域的应用所面临的问题做了简要的分析。

大数据；电子学习档案；智慧校园；教学评价；个性化学习

一、大数据概况

现代社会是信息化社会，在这样一个充满信息的社会，数据的作用越来越大。大数据思维席卷全球，并深度改变着人们生活和工作的方式。越来越多的国家开始从战略层面认识大数据，在各个领域融入大数据思维和技术。在大数据的发展热潮下，我国大数据行业也正方兴未艾，随着国内经济的发展而不断向前推进。物联网、云计算、移动互联网、手机、平板电脑、个人PC以及遍布全球各个角落的各式各样的传感器，无一不是数据的来源。随着大数据成为网络信息技术行业的热点词汇，教育也逐渐成为大数据的一个重要应用领域。

大数据的特点主要包括:（1）大量（Volume）：主要是指数据的存储量大，计量单位上升到EB、ZB、YB甚至以上级别；（2）高速度（Velocity）：指数据分析的速度很快，一般在很短的时间内就可以给出海量数据的分析结果；（3）多样化（Variety）：指包含的数据类型很多，既包括网页记录、网络日志、图片信息，又包含动画、视频、音频、地理位置等信息；（4）价值（Value）：指大数据在于发现海量数据背后隐藏的有价值的信息[1]。

2016年2月，教育部办公厅印发的《2016年教育信息化工作要点》中指出：完善国家级教育数据中心建设，基本完成省级教育数据中心建设。做好已建管理信息系统的运行维护，推动各系统整合与全面应用，基本建成覆盖全国各教育阶段的学生、教师、学校经费资产及办学条件数据库，并实现数据的“伴随式”收集、分层次开放与共享。制订《教育数据管理办法》，规范各类教育基础数据的采集、存储、共享、发布和使用。完善“国家教育科学决策服务系统”建设与服务，推进省级应用。由此看来，国家目前正在全面实施教育信息化发展战略，与信息技术紧密相连的大数据技术也变得越来越重要。

大数据一词从2009年便成为了热点词汇，然而其在教育领域的应用是近几年才开始崭露头角。从国内外的相关文献来看，大数据本身的研究较为深入，然而大数据在教育领域的应用研究还处于起步阶段，研究涉及到的范围虽然较广，但是研究内容不够深入。因此，对于大数据的教育应用研究还需要不断的加强，最终能为实现教育效果最优化的目标而贡献力量。

二、大数据在教育领域的应用及案例分析

（一）构建电子学习档案

1.电子学习档案的使用与特点

通过大数据技术，搜集学习者在学习过程中的学习行为数据、作业完成情况、考试成绩以及在学校参加比赛情况等数据信息，这些数据信息可以真实地反映出学习者的学习状况和学习能力。通过这些数据可以构建学习者的电子学习档案。

电子学习档案的特点：（1）一种以现代信息技术为基础的学习记录方式。（2）具有数字化表达形式。（3）具有一定的开放性，教师和家长可以根据每个学生的电子学习档案来了解各个学生的学习情况。（4）具有学生自主性创作的特点。（5）具有明显的人文性特点，电子学习档案将学生视为一个全面发展的人，并且可以对学生进行较为全面的评价。（6）评价主体和评价方式呈多元化。（7）评价具有真实性，电子学习档案袋包含了学生的学习状况和所遇到的问题，不仅有利于教师进行因材施教，更有利于学生发现自己的问题，并能及时进行解决。

2.促进电子学习档案建构的案例

图1 电子学档的建构体系

电子学习档案的建构体系如图1所示，利用电子学习档案袋，可以为学生创设一个自主学习的环境。在实际应用中，学生可以在网上浏览教师上传的电子学习档案袋，在这个档案袋中含有关于教学内容的现实案例，从而使学生能够真正体验和感受到教师创设的教学情境；然后，教师可以按照学生的学习特点和学习能力对其进行分组，并且通过每个学生的电子学习档案袋向各个小组的学生提出相应的学习任务和计划，当学生在进行探索式的学习时，教师可以随时通过网络来浏览每个学生的电子学习档案袋，分析学生的学习情况；最后，教师根据学生的学习情况给出相应的建议与方法，以便于学生能及时高效地进行自主学习。当学生完成了一项学习任务时，教师可以让其通过电子学习档案袋进行讨论和展示，之后再让其他学生进行打分，这样展示学习成果的学生和给予评价和打分的学生都能够获得提高。

通过电子学习档案袋，教师在平时的教学活动中就能够观察到学生的学习情况，根据档案袋里学生作业的完成情况数据、平时测验的数据以及考试的数据，教师便可以清楚地了解学生在这一阶段的学习状况与学习中遇到的问题。

（二）促进智慧校园的建设与发展

1.智慧校园的发展概况

近些年来，随着智慧教育的提出，智慧校园的建设与发展也提上了日程。所谓智慧校园就是指通过物联网技术对我们的校园进行智慧化管理，能够达到校园生活与学习的一体化，由此可实现校园实时数据的获取、存储和加工分析，从而为学校发展和教学应用提供有效的决策依据，智慧校园作为教育信息化建设的一个实体，对实践大数据的价值提纯有重要的现实意义[2]。

在智慧校园环境下，基于云计算的大数据应用可以对教师教学行为、学生学习行为、学生个性特征等进行分析和预测，从而为促进学生的身心发展提供适时的引导和帮助。同时，还可提供学校运转的实时动态数据以便于校领导和教师及时掌握最新的管理和教学信息，从而助力教学管理更趋向科学化、智能化[3]。

2.促进智慧校园建设的案例

（1）东华大学的智能实验室项目。前几年，东华大学的实验室十分分散，不同的学院有不同的实验室，因为实验室数量众多而不便于管理，所以东华大学提出了智能管理的方法，充分利用物联网技术将实验室的仪器和设备都实行智能化管理，取得了很好的效果。学生进入实验室进行实验，哪个学生使用了哪台实验器材、使用了多长时间、仪器使用率等，这些都以数据的方式记录下来；然后通过计算机可以自动生成表格，进行系统的统计。另外东华大学的实验室还实行了全天开放、无人管理等先进的管理方式。通过对实验室进行智能化管理，学校的实验器材使用率提高了，管理更加方便，最重要的是让学生在实验的过程中更加便利，有利于增强学生的动手操作能力和知识技能。

（2）通过手机实现快速借书。让手机中的物联网智慧校园系统对接图书馆管理系统，当学生借完书后，学生的相关借书信息也会保存在手机中，学生可以直接通过手机查询自己所借书的还书日期、图书馆馆藏书目等相关信息。这样学生的手机便成了一个移动的个人图书馆，真正实现了移动化、碎片化的学习。

（三）促进个性化学习

1.个性化学习概况

大数据时代的技术和工具为其他行业提供了多样化和定制化的服务，个性化模式同样可以在教育领域大规模地呈现。个性化学习是指针对每一个学生个体特定的学习意愿、兴趣和学习需求而推出的一系列教育方式与学习策略。虽然个性化的学习需求一直都存在着，但是我们的相关技术水平还不能完全满足学生的需求，目前大数据技术的蓬勃发展为真正实现个性化学习提供了条件。

个性化学习的最终目标是使学生能够根据自己的特点来安排学习策略、学习方法和学习进度等。例如，一个拥有智能手机的用户可以安装很多自己喜欢的个性化应用软件，学习者通过这些个性化的应用软件便可以更加方便和高效地进行学习。学习设备需要具有一定的适应性和灵活性，来真正实现个性化学习的最终目标。

2.促进个性化学习的案例

例如：美国密歇根大学的E2Coach技术，这种技术就可以提供定制的学生网站，并且还可以向学习者推送如课件、讲义和资源等各种学习材料。对于我国的学生来说，便可以通过很多APP以及网络资源进行有效的学习。比如通过爱课程网、中国大学Mooc、沪江网、网易公开课等平台都可以实现自己个性化学习的目标。

（四）促进教育教学评价方式的改变

传统的教育教学的评价方式一般以考试为主，这就造成了我们常说的应试教育现象，仅通过考试进行评价的方式不利于人的全面发展，违背了我们的教育初衷。因此，改变教育教学的评价方式变得尤为重要。要让评价方式有所转变，就要从原来的以结果性评价为主逐渐转向以过程性评价为主。而大数据为我们带来的全新的评价方式正是过程性的评价。例如Mooc中的评价方式就有通过小组进行评价、通过课堂提出问题情况进行评价、通过小组讨论情况进行评价、通过期中测评进行评价等等。

在传统的课堂教学中，如果100个学生在回答同一个问题的时候，其中有5个学生回答得不正确，那么教师往往会忽略这5个学生而继续进行教学活动。然而在大数据技术支持下的在线教育中，便会产生另外一种效果：在线课程的学习者数量庞大，有时多达上万名学习者同时学习某门课程，这样的话如果在1万个学习者中有500人回答错了某个问题，那么课程的讲授者往往能注意到这些回答错了的学生，并且可能会进一步去探索他们回答错的原因以及提出相应的问题解决方案，这便使得学生通过在线学习方式获得的学习效果要好于传统的学习方式。

三、关于大数据在教育领域应用的几点思考

（一）如何方便快捷地获取教育大数据

在学生进行学习的过程中，作为家长或教师应该如何快速地获取学生所产生的教育大数据，解决这个问题非常重要。因为如果没有这些教育大数据，后面的数据分析以及提出解决方案等内容就无从谈起。现在在我国一些发达地区的中小学已经开始在教室中给每个学生配备一台平板电脑，教师在课堂上进行讲课，学生通过平板电脑进行学习，并利用电脑回答问题，完成相应的作业和考试。整个学习过程中，学生的学习效率、作业的完成时间与完成准确率等数据都可以被平板电脑记录下来。但是学生的学习是一个很复杂的过程，这个过程中还涉及到很多方面，例如学生的学习能力、学习特点等，这些方面的大数据如何来收集与获取还需要继续探索。

（二）如何将教育大数据提取为我们所需要的有价值的、有意义的知识与信息

通过移动设备收集到的数据信息虽然数据量很大，然而并不是所有数据都有利用价值。那么问题就出现了，我们如何对大量的教育数据信息进行筛选和过滤，这是需要我们不断去探索的问题。随着计算机技术的不断发展，我们也有理由相信这些问题能够不断地被解决，最终实现教育最优化发展的目标。

（三）如何对已经搜集好的教育大数据进行分析处理并根据结果提出相应的教学问题解决方案

数据分析技术正在蓬勃发展，但是教育数据和其他的数据有着不同之处，教育数据来源于学生，然而学生是有思想的人，这一点便与其他传统的数据有着很大的不同。以什么样的算法和评价标准对教育数据进行分析处理是我们所要考虑的问题，获取处理结果后我们又该如何得到相应的解决方案，这同样是个难题。

四、总结

通过上述的分析与论述，我们发现大数据对教育发展的促进作用是非常明显的，大数据在教育领域的应用给教育的发展带来了巨大的机遇和启示。不但有利于教师更好地教学，而且有利于学生充分进行个性化学习，掌握学习的主动权。但是关于大数据教育应用的研究多处于理论方面，还不能真正地在实践中进行具体的应用，要实现大数据在教育实践中的真正运用还需要我们共同努力。

[1]刘凤娟.大数据的教育应用研究综述[J].现代教育技术,2014,(08): 13-19.

[2]姚琪.大数据在“智慧校园”中的价值研究[J].信息网络安全, 2013,(08):91-93.

[3]于长虹,王运武.大数据背景下数字校园建设的目标、内容与策略[J].中国电化教育,2013,(10):30-35.

[编辑：郑方林]

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1671-7503（2017）07-0013-03