基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)方法技術(shù)研究

摘要：大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)的迅速發(fā)展，不斷推動教育的創(chuàng)新發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)的教育可以理解為教育結(jié)合信息科技的產(chǎn)物，它將改變傳統(tǒng)的教育模式。探索基于大數(shù)據(jù)的教育平臺應(yīng)該具有智慧學(xué)習(xí)、智慧教學(xué)、智慧科研、智慧管理和智慧評價等功能，本課題研究基于大數(shù)據(jù)的教育平臺應(yīng)當包含五種關(guān)鍵性的技術(shù)：大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計、智能教學(xué)方案設(shè)計技術(shù)、數(shù)據(jù)推送技術(shù)、基于興趣分析的移動課件制作，由此基于大數(shù)據(jù)背景下發(fā)展出來的教學(xué)模式有三種：云班級教學(xué)方法、翻轉(zhuǎn)課堂和慕課教學(xué)、項目驅(qū)動導(dǎo)向教學(xué)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);教學(xué)方法;智慧教育

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷成熟，快速地推動著教育的不斷創(chuàng)新和改革，信息化的現(xiàn)代教育不斷被重視，激活學(xué)習(xí)者的潛能，因材施教，讓教具有智慧，讓學(xué)具有個性，讓管理更具效率，讓教學(xué)評價更精細，這一未來教育發(fā)展的目標依托大數(shù)據(jù)的發(fā)展不久將被實現(xiàn)。

智慧教育這一概念是由來自加拿大的專家范梅南提出，目的是解決未來教育以學(xué)位中心、真正的因材施教和創(chuàng)造個性化的學(xué)習(xí)方法等問題。未來的教育與傳統(tǒng)教育的理念不一樣，智慧教育是以信息化為手段，網(wǎng)絡(luò)資源為核心的載體，強調(diào)教與學(xué)的互動，未來教育學(xué)生不再是被動灌輸知識接受者，同時也是知識的探索者。智能設(shè)備的出現(xiàn)，使得學(xué)習(xí)者可以不受時間和空間的限制來學(xué)習(xí)，通過云計算技術(shù)讓教育運用的數(shù)據(jù)和信息變得非常簡單，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，為智慧教育提供了技術(shù)支撐，所以智慧教育是教育領(lǐng)域在信息科技發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，使未來教育的發(fā)展有著全新的變革。

一、智慧教育的概述

智慧教育是指通過信息科技的手段，采用科學(xué)的教學(xué)方法，令教與學(xué)互相促進，提高教育管理的效率，提高學(xué)生的成才期望值，培養(yǎng)能夠適應(yīng)未來社會發(fā)展的高端人才。它包括了智慧學(xué)習(xí)、智慧教學(xué)、智慧科研、智慧管理和智慧評價等主要內(nèi)容。

（一）智慧學(xué)習(xí)

智慧學(xué)習(xí)除了學(xué)習(xí)知識本身的內(nèi)容，還要掌握知識的關(guān)聯(lián)性。在課堂上通過老師的教學(xué)學(xué)習(xí)到書本的知識內(nèi)容只是學(xué)習(xí)的基本形式，由于學(xué)生存在個體差異，這樣的學(xué)習(xí)無法同時滿足學(xué)生在個體上領(lǐng)會知識的廣度和深度的學(xué)習(xí)要求，基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)平臺提供了智慧學(xué)習(xí)的環(huán)境，通過信息科技自主組織學(xué)習(xí)成為了學(xué)習(xí)的主流方式。一個方面以豐富的教學(xué)資源、精品課程、微課等多種形式的教學(xué)資源，形成了立體化的教學(xué)平臺;另一個方面利用大數(shù)據(jù)平臺作為數(shù)據(jù)中心、教學(xué)網(wǎng)站、手機APP、基于微信開發(fā)的公眾號和教學(xué)群組等提供了多種學(xué)習(xí)渠道，學(xué)習(xí)者可以利用碎片式的時間學(xué)習(xí)，利用云空間可以記錄著上一次的學(xué)習(xí)情況，使得更好的進行下一次學(xué)習(xí);第三方面，學(xué)習(xí)以興趣和關(guān)鍵詞為中心，以技能水平培養(yǎng)為主導(dǎo)，海量的學(xué)習(xí)資源，主被動學(xué)習(xí)相互補充，讓教學(xué)過程更加智能高效，成為真正的智慧學(xué)習(xí)。

（二）智慧教學(xué)

據(jù)統(tǒng)計，2020年中國網(wǎng)民的數(shù)據(jù)將達到11億，而主要大部分來自于移動互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)民，這為未來基于大數(shù)據(jù)的教育平臺提供了發(fā)展的條件，移動互聯(lián)網(wǎng)作為學(xué)習(xí)者課堂外獲取信息和知識的主要渠道，基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)能夠記錄他們學(xué)習(xí)軌跡、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)的內(nèi)容和方法，教育者能夠通過分析學(xué)習(xí)者的行為和興趣愛好來制定個性化的教學(xué)，通過信息科技的手段把學(xué)習(xí)內(nèi)容推送到學(xué)習(xí)者的移動終端上。智慧教學(xué)的教學(xué)方式是以學(xué)生為主體的，通過多元化的教學(xué)方式，多樣化的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不受時間空間的限制，提供豐富的學(xué)習(xí)資源，突破傳統(tǒng)教育的格局限制，以學(xué)生為中心，教師為輔導(dǎo)這樣的創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式，有效提高學(xué)生的自學(xué)能力和適應(yīng)能力，改變傳統(tǒng)應(yīng)試教育帶來的負面影響，形成了教、學(xué)和資源三方的良性循環(huán)。

（三）智慧科研

教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)、文化傳承和社會服務(wù)是高校教師的職責，教師教學(xué)水平的提高不僅僅在教學(xué)任務(wù)中，通過科研任務(wù)也能提高教師的教學(xué)能力，基于大數(shù)據(jù)的教育平臺能讓教師的科研更為智能。隨著社會的生產(chǎn)力逐步先進，社會分工也越來越細，教師的科研方向也逐步收窄，專注研究細微的領(lǐng)域，有利提升教師的科研能力，大數(shù)據(jù)為教師提供了專業(yè)領(lǐng)域的最新動態(tài)和未來發(fā)展趨勢，改變了教師傳統(tǒng)的從圖書館獲取科研知識，可以通過大數(shù)據(jù)、云平臺獲得有權(quán)威的科研，工科類的科研可以利用基于大數(shù)據(jù)的虛擬實驗室，輕松的把理論研究化為現(xiàn)實，簡化了理論轉(zhuǎn)向?qū)嵺`的步驟，使得科研

（四）智慧管理

基于大數(shù)據(jù)的教育平臺除了可以根據(jù)原有的教務(wù)系統(tǒng)、學(xué)生管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)以及上級對教學(xué)質(zhì)量的評價和教學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)等形成以圖表類的相關(guān)的教學(xué)質(zhì)量評價數(shù)據(jù)外，還能根據(jù)需求獲取社會外界的反饋信息，從而分析教育培養(yǎng)人才的過程中存在的問題，為各個專業(yè)提供準確的發(fā)展趨勢預(yù)測，為決策者提供精準有價值的數(shù)據(jù)支撐，使得教育未來合理科學(xué)的發(fā)展。

（五）智慧評價

考試是傳統(tǒng)的評價課程效果的方式，這種評價方式存在一定的局限性，因為考試是注重結(jié)果，忽略了學(xué)習(xí)的過程，不能消除傳統(tǒng)教育培養(yǎng)出高分低能和投機取巧的學(xué)生現(xiàn)象。通過基于大數(shù)據(jù)的教育平臺，把學(xué)習(xí)過程作為核心，強化過程考試，把整個學(xué)習(xí)過程作為課程的考核，全程記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，把期末考試劃分為課程的多個小考試，利用智慧評價的方式來計算學(xué)生學(xué)習(xí)的成績，不再以單次考試成績作為衡量標準，用大數(shù)據(jù)說話，使得教學(xué)考試更加的科學(xué)與公正。

二、基于大數(shù)據(jù)的教育平臺技術(shù)

在大數(shù)據(jù)宏觀的角度下看，智慧教育是一個系統(tǒng)工程，包括了智能管理、智能交互、個性化教育和可視化分析等技術(shù)。學(xué)生是學(xué)習(xí)的中心，教師是教學(xué)的引導(dǎo)，大數(shù)據(jù)是支撐的技術(shù)平臺，依托信息科技促使教學(xué)中師生互動，教學(xué)相長以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為主的全新教學(xué)模式，教師不再是單純的教育工作者，學(xué)生也不再是單純的學(xué)習(xí)個體，把傳統(tǒng)教育過度到智慧教育，我們必須掌握好以下的大數(shù)據(jù)平臺的相關(guān)技術(shù)。

（一）大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

把大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用到教育，目的就是記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通過科學(xué)的方法對大量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，評估學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，預(yù)測和判斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)趨勢，糾正存在的潛在學(xué)習(xí)問題，通過大量的數(shù)據(jù)采集，分析獲取到學(xué)習(xí)者的規(guī)律，經(jīng)過大數(shù)據(jù)相關(guān)的分析算法為學(xué)習(xí)者推薦出一種最優(yōu)的學(xué)習(xí)方案。

（二）智慧學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境一般包括了學(xué)習(xí)的資源、學(xué)習(xí)的設(shè)備、學(xué)習(xí)群小組和學(xué)習(xí)方法等，教學(xué)在這樣的智慧環(huán)境下互動，學(xué)習(xí)的資源可以在云平臺，群小組可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程交流，教師負責教學(xué)的設(shè)計、組織、引導(dǎo)和個性化教育。

（三）智能教學(xué)方案設(shè)計技術(shù)

在大數(shù)據(jù)的環(huán)境下，學(xué)生獲取信息的渠道非常廣泛，但是多數(shù)是利用碎片時間獲取零散的知識，可以提升知識面的廣度，但是知識的深度是沒有有效的提高，如果要提升專業(yè)技能，就需要對教學(xué)進行系統(tǒng)化的設(shè)計。根據(jù)不同的人才培養(yǎng)目標，綜合考慮基于大數(shù)據(jù)教育平臺獲取關(guān)于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣和興趣，定制出個性化的培養(yǎng)方案，根據(jù)相近專業(yè)或技能水平的學(xué)生群，組成項目學(xué)習(xí)群體互補長短，共同交流的學(xué)習(xí)方案。

（四）數(shù)據(jù)推送技術(shù)

把握好學(xué)習(xí)者的興趣與學(xué)習(xí)規(guī)律，通過基于大數(shù)據(jù)的教育平臺、微信公眾號向云班級或者學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)推送相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，能夠精準的把握到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興奮點，是智慧教育平臺學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。

（五）基于興趣分析的移動課件制作

在大數(shù)據(jù)的時代，信息量呈現(xiàn)爆炸狀態(tài)，教育領(lǐng)域如何鎖定學(xué)生的專注力是智慧教育的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的教育由于教學(xué)時間偏長，有專家分析，一般學(xué)生專注力不會超過15分鐘，所以在短時間內(nèi)能夠吸引學(xué)生的注意，就要求教育者能夠設(shè)計出有趣、簡潔、視覺型的課件，為了凸顯教學(xué)核心內(nèi)容，教師錄制8分鐘左右的教學(xué)視頻為最佳教學(xué)時間，還可以利用VR、AR技術(shù)，設(shè)計出有視覺沖擊效果的交互課件。

三、基于大數(shù)據(jù)的智慧教育應(yīng)用

（一） 云班級教學(xué)方法

傳統(tǒng)教育教學(xué)過程中，學(xué)生上課玩手機令教學(xué)效果大打折扣，但是利用云平臺，可以將手機作為一個學(xué)習(xí)工具，那么讓學(xué)習(xí)有事半功倍的效果。云班級的教學(xué)方法，就是在基于大數(shù)據(jù)的教育平臺下，讓學(xué)生在課堂上拿起手機學(xué)習(xí)，這種教學(xué)模式可以讓考勤、討論、練習(xí)和作業(yè)都在云端進行，學(xué)生學(xué)習(xí)的情況都在教師端呈現(xiàn)，對于課程的管理更加的科學(xué)客觀，能夠提升課堂的活躍度，令教學(xué)效果提升顯著。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂和慕課教學(xué)

與傳統(tǒng)教學(xué)比較，翻轉(zhuǎn)課堂重注的是學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展，學(xué)生是課堂的主導(dǎo)者、老師是起引導(dǎo)作用，教師解決學(xué)生疑惑分析并提出問題，學(xué)生展開討論，各抒己見，探索知識真理，尋求問題的最佳解決方案。這種翻轉(zhuǎn)課堂的形式有助于發(fā)揮學(xué)生的主動性，提高學(xué)生自主分析和解決問題的能力。

慕課（MOOCs），是面向世界各地免費開放的，它由視頻教學(xué)、課程考試和教學(xué)互動組成，與傳統(tǒng)的教學(xué)課堂相比，教學(xué)內(nèi)容更加豐富而且精煉，一般的課程教學(xué)時間都控制在15分鐘左右，重點分析教學(xué)難點和重點，學(xué)習(xí)者在不受環(huán)境和時間的影響下，能夠聽到最優(yōu)秀的課程，獲得相應(yīng)的行業(yè)證書，成為了這個信息爆炸的時代學(xué)習(xí)的重要途徑。

（三）項目驅(qū)動導(dǎo)向教學(xué)

項目驅(qū)動的教學(xué)模式適合導(dǎo)師制的學(xué)習(xí)方式，依托教師在公司承接項目，邊做項目邊教學(xué)，教師與學(xué)生形成學(xué)習(xí)的共同體，共同完成實踐項目，教師設(shè)計項目的流程，準備相關(guān)材料，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)分析項目內(nèi)容，尋找問題的難點和解決方案，然后共同討論，按項目進度工作，合眾人之力完成項目。有利于提高學(xué)生的競賽意識和能力，提升學(xué)生的問題解決能力。

四、結(jié)束語

基于大數(shù)據(jù)的教育平臺是未來的教育發(fā)展之路，同時也面臨著各種挑戰(zhàn)，本課題立足探索基于大數(shù)據(jù)的智慧教育的關(guān)鍵技術(shù)，討論智慧教育的學(xué)習(xí)模式，在信息科技發(fā)達的時代下，提出教育的新常態(tài)，為將來基于大數(shù)據(jù)的教育平臺打下基礎(chǔ)，未來對大數(shù)據(jù)與教育的融合再作進一步的研究。

參考文獻：

[1]陳琳，陳耀華.以信息化帶動教育現(xiàn)代化路徑探析[J].教育研究.2013（11）.

[2]王勝，聶立武，韓古月.智慧教育內(nèi)涵與教學(xué)體系研究[J].遼寧高職學(xué)報.2015（11）：21-23.

[3]祝智庭，賀斌.智慧教育——教育信息化的新境界[J].電化教育研究.2012（12）：5-7.

[4]中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心.第36次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計調(diào)查報告[DB/OL].http：//www.cnnic.cn.2015（01）.

[5]樊娜，黃雪琴.大數(shù)據(jù)時代下的個性化學(xué)習(xí)探討[J].科技風(fēng)，2015（7）：23.

[6]楊現(xiàn)民.信息時代智慧教育的內(nèi)涵與特征[J].中國電化教育，2014（1）：29-34.

[7]陳律.大數(shù)據(jù)背景下學(xué)習(xí)分析技術(shù)對教學(xué)模式的變革[J].中國教育信息化，2015（24）：15-17.

作者簡介：

李超宇（1982—），男，廣西梧州人，高校講師，網(wǎng)絡(luò)工程師，工學(xué)碩士，主要從事云計算、大數(shù)據(jù)與計算機網(wǎng)絡(luò)方面的研究。

基金項目：

2016年度廣西壯族自治區(qū)中青年基礎(chǔ)能力提升項目“基于大數(shù)據(jù)的教育技術(shù)信息平臺的應(yīng)用研究”（KY2016YB899）