(河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院,河南 鄭州 450000)
隨著互聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)的飛速發(fā)展,云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代技術(shù)研究與應(yīng)用層出不窮。大數(shù)據(jù)(bigdata)能夠?qū)⒓夹g(shù)發(fā)展過程中產(chǎn)生的大量沒有及時(shí)存儲與處理的信息整合起來,對其中所隱藏的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資產(chǎn)。[1]近些年,大數(shù)據(jù)逐步應(yīng)用到社會生活的各個(gè)領(lǐng)域,為社會各行業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn),“用數(shù)據(jù)說話”成為人們認(rèn)知世界和管理決策的一種潮流。[2]尤其是在教育現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中,積極推動大數(shù)據(jù)與智慧教學(xué)的深度融合,充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)在教育信息化發(fā)展中的支撐作用十分必要。
教育大數(shù)據(jù)屬于大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的分支,特指教育活動全部過程中所產(chǎn)生的或者根據(jù)教育需要采集監(jiān)測的,一切可創(chuàng)造教育價(jià)值的數(shù)據(jù)集合。[3]大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的核心不在于掌握大量的數(shù)據(jù)信息,而是對有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲分析和專業(yè)化處理。通過對這些數(shù)據(jù)的整合分析,可以為教育管理和教學(xué)實(shí)踐提供依據(jù),為個(gè)性化教學(xué)和智慧教學(xué)創(chuàng)造條件。
從廣義上劃分,教育大數(shù)據(jù)包含國家、學(xué)校及各類教育活動相關(guān)的所有數(shù)據(jù)。從狹義上講,教育數(shù)據(jù)是學(xué)校內(nèi)所有系統(tǒng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)總和。例如,教務(wù)系統(tǒng)包含教師任課信息、課時(shí)計(jì)劃、成績錄入、帶班情況等信息,包含學(xué)生選課、評教、實(shí)踐考核、考試成績等信息。對于每一位學(xué)生,各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)會形成電子檔案,對這些數(shù)據(jù)的分析和處理,可以加強(qiáng)教育數(shù)據(jù)研究的深度與完整度,提升教育決策的科學(xué)性和全面性。
國際教育大數(shù)據(jù)研究的主要機(jī)構(gòu)與對象是高等院校,其發(fā)展依次經(jīng)歷了萌芽階段、可行性探討階段、成熟技術(shù)模型與教育過程相融合、基于數(shù)據(jù)的個(gè)性化服務(wù)這四個(gè)時(shí)期。[4]以技術(shù)為依托,研究的主題逐漸從“技術(shù)主體”的理念轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)服務(wù)”理念,并逐步探討如何高效合理地應(yīng)用教育大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量服務(wù)。
國內(nèi)關(guān)于教育大數(shù)據(jù)的主要研究熱點(diǎn)包括大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)以及基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)行為分析、學(xué)習(xí)方式探索、教育資源管理、個(gè)性化教育改革、教育政策研究等。[5]2020年,受到疫情影響,全面在線教學(xué)進(jìn)一步推動了教育信息化進(jìn)程,但相對缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析平臺,數(shù)據(jù)數(shù)量和質(zhì)量也有待提高。
“智慧教學(xué)”的實(shí)質(zhì)是基于大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析及移動學(xué)習(xí)終端使用,改變教學(xué)方式和課程設(shè)計(jì)框架,互動交流及學(xué)習(xí)行為逐漸可視化,重視教與學(xué)之間的實(shí)時(shí)反饋。這是信息技術(shù)與教學(xué)深度融合的產(chǎn)物,是大數(shù)據(jù)時(shí)代信息化教學(xué)的新方式,通過對教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,可挖掘利用有效信息促進(jìn)教與學(xué)的提升。
關(guān)于學(xué)習(xí)分析的定義不同學(xué)者提出了不同的定義,我們可以理解為通過對學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析與整合,從而達(dá)到預(yù)測、優(yōu)化學(xué)習(xí)效果的目的。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的精準(zhǔn)化分析和預(yù)測特點(diǎn),可以真實(shí)快速地統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)反饋給教師,方便教師制定個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃或方案,最終目標(biāo)是預(yù)測、評估、優(yōu)化教學(xué)。劉清堂等在研究中對國內(nèi)專家學(xué)者提出的不同學(xué)習(xí)分析應(yīng)用模型進(jìn)行分析總結(jié),提出了教育大數(shù)據(jù)視角下的學(xué)習(xí)分析架構(gòu)[6],這是一個(gè)循環(huán)的過程,每次的評估和干預(yù)都會對之后的學(xué)習(xí)行為產(chǎn)生影響和改變,不斷干預(yù)不斷改變從而追求最優(yōu)的學(xué)習(xí)效果。
隨著教育信息化的發(fā)展,目前高?;径冀ㄔO(shè)了整合教學(xué)與管理的多業(yè)務(wù)流程的信息化平臺,但底層數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,很難關(guān)聯(lián)應(yīng)用,無法為教育教學(xué)提供完整系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析支持。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)推進(jìn)智慧教學(xué)需要高校在多個(gè)方面完善機(jī)制、加強(qiáng)建設(shè)、提升應(yīng)用水平與質(zhì)量。
首先,從物理環(huán)境來劃分,教學(xué)的主要場所是教室,近幾年各個(gè)高校均開始建設(shè)智慧教室。智慧教室具有智能控制、移動學(xué)習(xí)、多屏互動、精品錄播、跨?;雍蛣?chuàng)新研討等多種功能,實(shí)現(xiàn)技術(shù)與環(huán)境的深度融合,支持翻轉(zhuǎn)課堂、跨校直播課堂等新型課堂的開展,為教學(xué)改革實(shí)踐提供高技術(shù)高層次的實(shí)體環(huán)境。教學(xué)環(huán)境不僅僅包含教室、還包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、系統(tǒng)環(huán)境、心理環(huán)境等方面。因此,基礎(chǔ)建設(shè)方面,還需加強(qiáng)基礎(chǔ)平臺或系統(tǒng)應(yīng)用的建設(shè),例如一站式服務(wù)大廳可以集成校內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng),并打通基礎(chǔ)數(shù)據(jù),建立統(tǒng)一入口,規(guī)范數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證,高效快捷地為師生服務(wù)。
智慧教學(xué)平臺旨在打造集教、學(xué)、考、管、評及支持服務(wù)為一體的全周期綜合教學(xué)應(yīng)用平臺。通過智慧教學(xué)平臺,可以創(chuàng)建教師或?qū)W生空間積累教學(xué)材料或數(shù)據(jù),也支持在線課程資源建設(shè),支持混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)模式。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及校內(nèi)信息化平臺應(yīng)用,建立學(xué)習(xí)者模型,通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的追蹤及學(xué)習(xí)行為分析,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)預(yù)警、檢測、評價(jià)、反饋等,幫助學(xué)習(xí)者優(yōu)化學(xué)習(xí)方式,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和智能化學(xué)習(xí)?;谥腔劢虒W(xué)平臺實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的數(shù)據(jù)信息可視化,使線上線下有機(jī)結(jié)合,打造師生多元互動的學(xué)習(xí)共同體及大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系。
信息時(shí)代,教師信息化素養(yǎng)的高低在一定程度上反映了教師教學(xué)能力的差異,尤其是高校教師,必須適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展要求,探索基于互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)教學(xué)環(huán)境的新型教學(xué)方式與方法,重視課程建設(shè)與教學(xué)改革。對高校而言,應(yīng)為教師提供線上教學(xué)、混合式教學(xué)的硬軟件環(huán)境及相應(yīng)的政策支持,并開展系列專項(xiàng)培訓(xùn),從不同維度采取不同方式針對不同學(xué)科及不同年齡階段進(jìn)行針對性培訓(xùn),比如教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、課堂組織與管理、信息技術(shù)與課程融合、評估與診斷、混合式教學(xué)變革、技術(shù)素養(yǎng)等多個(gè)方面,切實(shí)提高教師信息化素養(yǎng),適應(yīng)教育信息化進(jìn)程中的新型教學(xué)理念與方式,從而更好地指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐,提升教學(xué)效果。
傳統(tǒng)教學(xué)過程中,基本是以教師評價(jià)學(xué)生為主,基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的智慧教學(xué)過程中,增加學(xué)生的相互評價(jià)、小組評價(jià)、小組間評價(jià)、學(xué)生評價(jià)教師和家長評價(jià)學(xué)生等多種方式和形式。不僅僅依托于真實(shí)課堂,在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)與線下學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)整合分析可以促進(jìn)教師教學(xué)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,消除正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)的原始障礙,為學(xué)生提供系統(tǒng)的數(shù)字化、個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過多元化評價(jià)手段,大數(shù)據(jù)有機(jī)會讓每個(gè)學(xué)生明確學(xué)習(xí)可以通過多種方式進(jìn)行,可以選擇學(xué)習(xí)效率更高的學(xué)習(xí)方式,切實(shí)提高學(xué)習(xí)效果。
技術(shù)發(fā)展日新月異,新技術(shù)促進(jìn)教育信息化新的發(fā)展,為教育帶來新的變革。教育大數(shù)據(jù)作為教育信息化的核心基礎(chǔ)越來越受教育部門及高校的重視?;诮逃髷?shù)據(jù)推進(jìn)智慧教學(xué)的過程中,高校應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,結(jié)合自身特色做好基礎(chǔ)建設(shè)、平臺建設(shè)與統(tǒng)籌推進(jìn),在不斷優(yōu)化和改進(jìn)的過程中促進(jìn)教與學(xué)的信息化、智能化,促進(jìn)管理決策的科學(xué)化、規(guī)范化,逐步提升教學(xué)質(zhì)量,推進(jìn)大數(shù)據(jù)時(shí)代的教育變革與發(fā)展。