沈超

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大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)在高校教學(xué)中的應(yīng)用研究

沈超

隨著如今經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并且我國的很多行業(yè)也開始運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，而其可視化、個(gè)性化和便捷的服務(wù)更是受到了人們的喜愛。本文首先闡述了大數(shù)據(jù)的概念以及大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的影響，然后對(duì)大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)下的學(xué)習(xí)模式進(jìn)行了分析，最后以《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程對(duì)當(dāng)代混合模式的教育方式進(jìn)行了研究。

大數(shù)據(jù)；教育；混合學(xué)習(xí)模式

隨著當(dāng)今高校越來越完善的教育體系，學(xué)生的教學(xué)方法也得到了很大的改變，故傳統(tǒng)的教育方法已經(jīng)不能跟隨教育的發(fā)展。近幾年來，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展，不僅說明了“數(shù)據(jù)即資源”的大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來臨，同時(shí)也是高校教育方法創(chuàng)新的一個(gè)良好契機(jī)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式之后，結(jié)合計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提出了網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)學(xué)習(xí)，但通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這種教學(xué)模式有很大的局限性，無法替代傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，因此，在這樣的前提下，把目前比較流行的大數(shù)據(jù)概念應(yīng)用到教育領(lǐng)域，這樣大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)的概念便應(yīng)運(yùn)而生。本篇文章以《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程作為實(shí)例，對(duì)現(xiàn)代大學(xué)教育中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)分析和研究。

一、大數(shù)據(jù)的概念及其對(duì)教育領(lǐng)域的影響

大數(shù)據(jù)產(chǎn)生于網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)過程中，因在不同的領(lǐng)域中對(duì)于數(shù)據(jù)的要求不同，所以我國還沒有對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行專門的定義?，F(xiàn)存的大數(shù)據(jù)具有四大特點(diǎn)，簡稱為4V，也就是大量（Volume）、高速（Velocity）、多樣（Variety）、價(jià)值（Value）。其本質(zhì)在于對(duì)海量數(shù)據(jù)的挖掘，因而需要用多臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)運(yùn)行，采用分布式計(jì)算架構(gòu)，依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫、云存儲(chǔ)和虛擬化技術(shù)。根據(jù)其運(yùn)行方式，我們可以把大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的關(guān)系比作是硬幣的正反面，兩者之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響。

現(xiàn)在對(duì)于教育大數(shù)據(jù)有廣義定義和狹義定義，廣義的定義通常是對(duì)于人類日常生活中的工作、學(xué)習(xí)活動(dòng)的相關(guān)行為的數(shù)據(jù)記錄；狹義的定義則是針對(duì)于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時(shí)的相關(guān)行為的數(shù)據(jù)收集和研究，是對(duì)學(xué)習(xí)者的日常學(xué)習(xí)和學(xué)生信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的收集管理。以大數(shù)據(jù)技術(shù)在我國的廣泛運(yùn)用為背景，高校教育開啟了一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的大數(shù)據(jù)時(shí)代，為教育理論與實(shí)踐帶來了深遠(yuǎn)的影響，例如，云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了教育資源的共建共享。因此，我們不僅要良好地運(yùn)用廣義的教育大數(shù)據(jù)定義進(jìn)行分析，還要運(yùn)用好狹義的教育大數(shù)據(jù)定義，促進(jìn)當(dāng)代教育的快速發(fā)展。

二、大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)下學(xué)習(xí)模式的研究

以《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程為示例。

1.大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)下混合學(xué)習(xí)模式的研究

混合學(xué)習(xí)模式是當(dāng)前教育技術(shù)領(lǐng)域中較為流行的一種學(xué)習(xí)模式。當(dāng)今的大數(shù)據(jù)技術(shù)以云計(jì)算為基礎(chǔ)，因此在利用云服務(wù)平臺(tái)搭建的現(xiàn)代化教學(xué)模式下，為了使教師的教學(xué)效果更加理想，需要教師在一定的時(shí)間內(nèi)，利用網(wǎng)絡(luò)媒介，把知識(shí)傳授給學(xué)生們，督促他們的課前課后的學(xué)習(xí)?；旌蠈W(xué)習(xí)模式下的教育教學(xué)方法并不完全排斥傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而是在保留傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，融入了大數(shù)據(jù)技術(shù)，使得現(xiàn)代教學(xué)方式更加多樣化。

2.《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程混合學(xué)習(xí)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)

混合學(xué)習(xí)模式下的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)該包括以下幾點(diǎn)：教學(xué)目標(biāo)分析，學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源分析，學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)和活動(dòng)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)?；旌蠈W(xué)習(xí)模式下的教學(xué)流程：首先，對(duì)教學(xué)目標(biāo)的分析，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行研究，其次確定適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教材，最后就是深入地研究學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)內(nèi)容，并根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。

3.教學(xué)目標(biāo)分析

《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》不僅包含了計(jì)算機(jī)內(nèi)容的基礎(chǔ)理論，還包含了需要學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)際操作和練習(xí)的內(nèi)容，所以課程包括的內(nèi)容比較全面，這也要求教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)過程中注意學(xué)習(xí)知識(shí)的分類和整合。確立了學(xué)習(xí)目標(biāo)后，就需要教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類、歸納，分成不同的小知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類，總結(jié)出相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。

《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》不僅是在校大學(xué)生在校期間必須學(xué)習(xí)的課程，也是大學(xué)生計(jì)算機(jī)教育的核心內(nèi)容。其主要內(nèi)容有計(jì)算機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)、Windows操作系統(tǒng)、Office軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)這六大方面。開設(shè)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》能夠幫助在校大學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的基本操作知識(shí)，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)和以后的工作中更好地利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)工作，并且可以很好地解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題。

4.學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源分析

每個(gè)學(xué)生都具有自己獨(dú)有的特征，在學(xué)習(xí)中也表現(xiàn)出不同的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意到這一點(diǎn)，充分考慮學(xué)生的自身特點(diǎn)，研究教學(xué)目標(biāo)，分析教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而確認(rèn)教學(xué)方式是采用傳統(tǒng)教學(xué)還是借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)的教學(xué)方式。

《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》主要針對(duì)的是大學(xué)一年級(jí)的新生，因?yàn)槭苤袑W(xué)的學(xué)習(xí)模式影響，比較依賴教師的“供給”，沒有自主獲取知識(shí)的動(dòng)力，只是對(duì)表面知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，容易受到外界環(huán)境的影響，不注重對(duì)所學(xué)知識(shí)的真正掌握，而是以成績?yōu)槟康?。因此，要深入研究分析學(xué)習(xí)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》的學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)成果和態(tài)度，和學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)具有的基本技能知識(shí)等等，并且與學(xué)生進(jìn)行深入的交流探討，結(jié)合學(xué)生的考試成績，確定學(xué)生的自身特點(diǎn)。

《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》分成了很多學(xué)習(xí)單元，學(xué)習(xí)內(nèi)容主要分布在每個(gè)單元中。教師在進(jìn)行課堂組織之前首先應(yīng)分析所教的內(nèi)容，然后依據(jù)自身的教學(xué)知識(shí)體系和先前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)知識(shí)再進(jìn)行細(xì)化的劃分。

5.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)和活動(dòng)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)是教學(xué)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，其中包括課堂教學(xué)、以大數(shù)據(jù)為平臺(tái)的教學(xué)與學(xué)習(xí)討論、問題的提出與解決等環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)方式都需要針對(duì)不同的教學(xué)知識(shí)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。

三、《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程混合學(xué)習(xí)模式的實(shí)施

以《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》中的第一章“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)”為例。

1.課前預(yù)習(xí)

在學(xué)習(xí)中，預(yù)習(xí)占據(jù)了重要的部分，學(xué)生通過預(yù)習(xí)可以對(duì)接下來將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容有初步的了解，同時(shí)對(duì)接受新知識(shí)進(jìn)行鋪墊，在學(xué)習(xí)過程中抓住重點(diǎn)，做到主動(dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí)教師應(yīng)注重利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，向?qū)W生發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，任務(wù)主要有以下內(nèi)容：

首先，敦促學(xué)生對(duì)課本中第一章“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)”進(jìn)行閱讀，找到該章知識(shí)的重點(diǎn)，列出提綱，對(duì)新知識(shí)有個(gè)初步了解；其次，教師應(yīng)當(dāng)將自己上課時(shí)使用的課件分享給學(xué)生，讓學(xué)生提前了解課堂的教學(xué)流程，以便在課堂中主動(dòng)學(xué)習(xí)，使其不至于陷入被動(dòng)。

教師要求學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展史、計(jì)數(shù)制的概念、計(jì)算機(jī)組成等方面的參考文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀，然后把吸收的知識(shí)匯總形成書面文字至少1000字，并將書面報(bào)告發(fā)送給老師（文檔的格式要求由教師提供模板下載）。

通過教師給學(xué)生留下的預(yù)習(xí)任務(wù)我們可以初步得出，這兩個(gè)預(yù)習(xí)內(nèi)容都具有針對(duì)性，第一個(gè)預(yù)習(xí)任務(wù)比較側(cè)重于傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，預(yù)先了解新的知識(shí)內(nèi)容，把握老師的教學(xué)過程，主要目的在于使學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握主動(dòng)；而第二個(gè)預(yù)習(xí)內(nèi)容偏重于對(duì)學(xué)生利用各種途徑查找與課程內(nèi)容相關(guān)的參考文獻(xiàn)能力的考查。通過這兩個(gè)預(yù)習(xí)的任務(wù)，學(xué)生可以提前掌握知識(shí)和難點(diǎn)，更利于知識(shí)的牢固掌握。

2.傳統(tǒng)的理論授課

目前我國的教學(xué)組織形式是以班級(jí)授課制為主，這就奠定了傳統(tǒng)的理論授課在教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的重要地位，這不僅是教師的主要教學(xué)方式，也是學(xué)生獲取知識(shí)的重要途徑，而在這一系列的過程中，教師占據(jù)著主導(dǎo)地位。教師利用多媒體在課堂上采用電子課件的方式將知識(shí)展現(xiàn)并傳授給學(xué)生，并且以電子課件為基礎(chǔ)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行講解和擴(kuò)展。需要注意的是，在教師開始課程之前，需要先將學(xué)生學(xué)習(xí)興趣調(diào)動(dòng)起來，將學(xué)生引入本節(jié)課堂的教學(xué)內(nèi)容，把本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)要求等有關(guān)內(nèi)容告知學(xué)生，使學(xué)生對(duì)本節(jié)課堂有所把握，同時(shí)適應(yīng)教師的教學(xué)風(fēng)格和教學(xué)速度，為之后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，教師也應(yīng)隨機(jī)應(yīng)變，隨時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，盡量使教學(xué)方式多樣化。

3.實(shí)驗(yàn)授課

實(shí)驗(yàn)授課受到了廣泛運(yùn)用，這種授課方法更注重培養(yǎng)學(xué)生理解能力，主要方式是進(jìn)行實(shí)際的操作。此環(huán)節(jié)采用的方式主要分為兩種，一種是基于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的學(xué)習(xí)，一種是基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。第一章“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)”主要偏向于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，所以實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)主要使用學(xué)校購買的百科園學(xué)習(xí)軟件，利用該系統(tǒng)中的題庫檢驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。對(duì)于其他操作性較強(qiáng)的章節(jié)，在授課過程中，首先由教師演示基本操作過程，伴隨著對(duì)于重點(diǎn)難點(diǎn)的講解，對(duì)學(xué)生進(jìn)行任務(wù)的布置和申明在實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。此外，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，教師對(duì)于學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的時(shí)間和地點(diǎn)不做限制，只是要求學(xué)生能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，并在校園網(wǎng)內(nèi)訪問百科園學(xué)習(xí)平臺(tái)，完成相應(yīng)的任務(wù)即可。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)際教學(xué)中具有更大的自由性和開放性，允許學(xué)生之間的交流討論；相比之下理論教學(xué)雖然更加具體，但是教學(xué)過程比較枯燥、乏味。

現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育學(xué)方面的應(yīng)用，拓寬了教育學(xué)的發(fā)展道路，也開啟了教育學(xué)各種變革。伴隨著當(dāng)代教育學(xué)理念的日益更新和教學(xué)方法的改革，融入了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的混合模式教學(xué)也越來越受到歡迎，混合教學(xué)良好地融合了傳統(tǒng)教學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，促進(jìn)了教育學(xué)的發(fā)展。我國大數(shù)據(jù)教育的研究和應(yīng)用還處在初始階段，因而需要相關(guān)教學(xué)專家學(xué)者的深入研究，并且需要政治制度的支持，在不斷地探索和自我糾正過程中形成大數(shù)據(jù)教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)我國教育學(xué)更進(jìn)一步發(fā)展。

［1］徐鵬，等.大數(shù)據(jù)視角分析學(xué)習(xí)變革——美國《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析促進(jìn)教與學(xué)》報(bào)告解讀及啟示［J］.遠(yuǎn)程教育雜志，2013（6）.

［2］胡弼成，王祖霖.“大數(shù)據(jù)”對(duì)教育的作用、挑戰(zhàn)及教育變革趨勢(shì)——大數(shù)據(jù)時(shí)代教育變革的最新研究進(jìn)展綜述［J］.現(xiàn)代大學(xué)教育，2015（4）:98-104.

［3］胡水星.大數(shù)據(jù)及其關(guān)鍵技術(shù)的教育應(yīng)用實(shí)證分析［J］.遠(yuǎn)程教育雜志，2015（5）:46-53.

［4］朱莉.論大數(shù)據(jù)如何改變教育［J］.現(xiàn)代教育科學(xué)，2014（3）:5-7.

［5］陳池，王宇鵬，李超，等.面向在線教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)研究及應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2014（51）：67-74.

（作者單位：南京信息工程大學(xué)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院）

10.16653/j.cnki.32-1034/f.2016.18.051

文科大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革項(xiàng)目，教高文計(jì)函［2014］06號(hào)（項(xiàng)目編號(hào)：2014-A107）］