袁炳楠　郭明輝

摘要分析大數(shù)據(jù)時代的到來對經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響，探索研究由大數(shù)據(jù)技術(shù)引領(lǐng)的人才培養(yǎng)和考核的新方式，以期為大數(shù)據(jù)應(yīng)用于卓越工程師計劃提供參考。

關(guān)鍵詞大數(shù)據(jù)；人才培養(yǎng)；卓越工程師計劃；教育改革

中圖分類號S-01文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）36-13158-02

AbstractThe advent of Big Data era has made a significant impact on the economic， trade and other fields. The new personnel training and examination mode by using the big data technology was studied， so as to provide reference for application of big data in cultivation of outstanding engineers.

Key wordsBig data； Personnel training； The cultivation of outstanding engineers； Education reform

1 大數(shù)據(jù)時代

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與各種電子智能產(chǎn)品的飛速發(fā)展，在我們的工作生活中每天都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，以2010年為例，以國際互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量比2010年之前所有的數(shù)據(jù)總和還多，相關(guān)分析顯示2013年世界上存儲的數(shù)據(jù)能超過1.2澤字節(jié)，如果這些數(shù)據(jù)都通過紙質(zhì)印刷品記錄，幾乎能覆蓋整個美國本土52次，同樣如果將之存儲在BD上，將這些BD堆成一堆，其高度相當(dāng)于從地球到月球距離的5倍而且這一數(shù)據(jù)量還正在高速增長，如今只需要48小時就能創(chuàng)造出自人類誕生以來到2003年所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)之和[1]。前所未有的龐大數(shù)據(jù)量便是對“Big Data”的最直觀的解釋。但大數(shù)據(jù)并非一個確切的概念，它可以是一種方式或方法，是人們以大規(guī)模數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)可以做到的事情，這些事是在小規(guī)模數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上無法完成的。大數(shù)據(jù)是人們獲得新的認(rèn)知、更客觀精準(zhǔn)判斷的來源，它還是改變市場、組織機(jī)構(gòu)，以及政府與公民關(guān)系的方法。其產(chǎn)生的本質(zhì)可以說是量變的數(shù)據(jù)積累引發(fā)的數(shù)據(jù)質(zhì)變，是哲學(xué)原理的現(xiàn)實體現(xiàn)。大數(shù)據(jù)會告訴人類‘是什么而不是‘為什么，由于宇宙終極真理的不可知性，大數(shù)據(jù)的分析結(jié)論將讓人類更接近真理。由此看來大數(shù)據(jù)時代的到來是人類文明發(fā)展和對世界探索的必然趨勢。

2數(shù)據(jù)引發(fā)的變革

大數(shù)據(jù)一詞首次受到世界范圍內(nèi)專家們的關(guān)注約是2009年，正值甲型H1N1流感爆發(fā)，就在疾病爆發(fā)的前幾周，美國谷歌公司的研究人員在《NATURE》上發(fā)表了一篇引人注目的文章。文章不僅成功預(yù)測了甲型H1N1的爆發(fā)，更是精確到具體的地區(qū)和州，并且比傳統(tǒng)的官方整合的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)可靠、更及時。這令疾病預(yù)防中心的專家和計算機(jī)工程師們感到震驚[2]。谷歌公司通過分析人們在網(wǎng)上的搜索記錄的數(shù)據(jù)來完成這個預(yù)測，而這種方法以前是沒有被使用過的，此時人們終于意識到一場全世界范圍內(nèi)的變革已經(jīng)開始。不僅是在醫(yī)療界，整個商業(yè)領(lǐng)域都因此而重新洗牌，美國著名的計算機(jī)專家奧倫·埃齊奧尼（orenetzioni）借助從一個旅游網(wǎng)站搜集來的41天內(nèi)美國的機(jī)票價格波動開發(fā)出的虛擬預(yù)測系統(tǒng)farecast，能夠為消費(fèi)者鎖定最佳購票時間，預(yù)準(zhǔn)率超過75%。誰都不會想到僅僅基于旅游網(wǎng)站的機(jī)票價格信息而制作的系統(tǒng)就會讓航空公司損失數(shù)百萬的潛在收入。并且凡是在產(chǎn)品差異較小但又存在大幅度的價格差和大量可運(yùn)用的數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，都可以應(yīng)用此技術(shù)，如賓館預(yù)訂、二手車購買等。如今微軟公司已經(jīng)以1.1億的價格使其并入搜索引擎[2]。不難看出這是一場全領(lǐng)域各層次的變革，其根本是對人們思維方式和生活方式的變革。目前大數(shù)據(jù)時代變革的核心特征主要是數(shù)據(jù)分析以及基于數(shù)據(jù)分析的科學(xué)決策，正是這種基于數(shù)據(jù)分析的決策將會使人類的有限理性提高到前所未有的高度。

3新時代的卓越工程師培養(yǎng)方式

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”作為《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和黑龍江省教育廳《關(guān)于啟動黑龍江省卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的通知》組織實施的重大項目，以培養(yǎng)一大批卓越工程師后備人才為根本目的。因此除了上述的經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易等領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)同樣為卓越工程師的培養(yǎng)方式帶來了變革。隨著網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)的飛速發(fā)展，如今網(wǎng)路教學(xué)、網(wǎng)路測評、計算機(jī)輔助教學(xué)等方式已經(jīng)在很多大學(xué)相關(guān)專業(yè)施行，與傳統(tǒng)教育方式不同，這些基于網(wǎng)路的新型教育方式伴隨著龐大的相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)生，這些正是教育工作者可以使大數(shù)據(jù)處理技術(shù)得以應(yīng)用的地方。目前，從教育者角度來看大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域主要可以用于三個區(qū)域：教育數(shù)據(jù)挖掘、教學(xué)分析和教學(xué)考核[3]。

3.1教育數(shù)據(jù)挖掘

對學(xué)習(xí)的行為和過程進(jìn)行數(shù)字化、建模和分析。具體來說是可以通過對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其結(jié)果對于學(xué)生的培養(yǎng)方向和方式具有指導(dǎo)作用。具體可以分為兩個方向。

3.1.1定向培養(yǎng)。學(xué)校可以通過對木材科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生數(shù)十年內(nèi)畢業(yè)后工作企業(yè)去向及日后工作情況進(jìn)行跟蹤數(shù)據(jù)收集，同時對本專業(yè)相關(guān)企業(yè)多年的人才需求及其開展的項目、產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。通過對這些數(shù)據(jù)的分析了解企業(yè)需求，從而達(dá)到定向培養(yǎng)學(xué)生的目的。而這正與卓越工程師計劃的核心思路相契合。其實在進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代之前，各大高校也一定會去了解各企業(yè)的需求并在學(xué)生培養(yǎng)過程中加以側(cè)重，但是顯然之前對企業(yè)的了解是不全面的，因為任何領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)數(shù)量都是非常龐大的，但是與一所學(xué)校聯(lián)系的企業(yè)非常有限或僅是著名企業(yè)，全國僅重點(diǎn)高校便有200余所，應(yīng)屆畢業(yè)生數(shù)則更大。如果全面的收集某專業(yè)的所有相關(guān)企業(yè)網(wǎng)上招聘要求及網(wǎng)絡(luò)初試問題，以及其歷年招收的畢業(yè)生學(xué)籍信息等數(shù)據(jù)將是一個規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)方式是無法收集分析的。通過此類對全體數(shù)據(jù)的收集分析以得到更精準(zhǔn)的結(jié)果便是大數(shù)據(jù)的最明顯特點(diǎn)，可以不再是對目標(biāo)進(jìn)行抽樣調(diào)查而是收集數(shù)據(jù)的全部，這種方式的好處是顯而易見的，就如同時看20萬像素的圖片和2 400萬像素圖片的差異，它會讓人們更加清晰精準(zhǔn)的捕捉到問題的關(guān)鍵，可以預(yù)見到未來大數(shù)據(jù)技術(shù)會讓卓越工程師培養(yǎng)成為真正的定向培養(yǎng)[4]。

3.1.2因材施教。早在2 000多年前，孔子就提出了因材施教的理論，但是如何“因材”完全憑借教師自身的經(jīng)驗和閱歷主觀的對學(xué)生的“材”進(jìn)行判斷，對教師自身素質(zhì)要求很高，結(jié)合我國的人口情況，教師是無法細(xì)心的關(guān)注到課堂上每一個學(xué)生的所有表現(xiàn)的，很多人無法發(fā)現(xiàn)自己真正的優(yōu)勢所在，許多有天賦者被埋沒，更有甚者便是人們常說的“入錯行”。而在大數(shù)據(jù)時代，學(xué)生發(fā)展的依據(jù)將從依賴于教師的有限的理性判斷轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^對自身學(xué)習(xí)過程的分析及自我判斷。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以讓學(xué)生真正做到個性化學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣進(jìn)行可選擇的學(xué)習(xí)。

目前Udacity、可汗學(xué)院、EDX等在線教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)通過跟蹤學(xué)生的在線學(xué)習(xí)軌跡對每個學(xué)生進(jìn)行具體的培養(yǎng)規(guī)劃。例如通過分析學(xué)生觀看教學(xué)視頻時哪些部分會跳過、那些部分會重復(fù)播放、那些軟件功能被使用的次數(shù)最多等操作行為來尋找最佳的教學(xué)結(jié)構(gòu)安排。通過記錄學(xué)生在完成課后作業(yè)時的網(wǎng)絡(luò)檢索數(shù)據(jù)及學(xué)生對學(xué)校提供的資源瀏覽情況等分析出不同學(xué)生的興趣方向，同時尋找學(xué)生的專長所在，真正做到“因材施教”，這些都是傳統(tǒng)教學(xué)方式無法做到的。教育領(lǐng)域一直遵循著由經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀老教師幫帶年輕教師的方式發(fā)展教師隊伍，其原因就在于老教師有著年輕教師所沒有的長年累積的教學(xué)經(jīng)驗，這些經(jīng)驗需要時間的積淀，即使如此這一教學(xué)經(jīng)驗的傳承與運(yùn)用仍然只是人類個體有限理性的使用，而通過建模對大數(shù)據(jù)的客觀分析不僅可以做到真正的客觀精準(zhǔn)，而且對學(xué)生的判斷也更敏銳，同時一套科學(xué)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和供學(xué)生使用的終端電腦不僅可以彌補(bǔ)木材科學(xué)與工程專業(yè)甚至是我國教育資源的不足和不平衡。

3.2教學(xué)分析利用已經(jīng)建立的模型對教學(xué)效果和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析。移動網(wǎng)絡(luò)和掌上智能設(shè)備的普及使得學(xué)生不僅可以通過終端電腦進(jìn)行學(xué)習(xí)還可以在移動設(shè)備上隨時隨地按照需求進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如學(xué)校可以通過和專業(yè)機(jī)構(gòu)合作聯(lián)合開發(fā)手機(jī)APP，使其在學(xué)校無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)使用，學(xué)生的所有課后基本作業(yè)，以及自我測評都在手機(jī)上就可以完成，這會方便學(xué)生安排課余時間，同時也比傳統(tǒng)方式更加能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在“玩手機(jī)”的過程中就可以完成對教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)，而學(xué)校則可以獲得學(xué)生全部的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)既可以讓教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以彌補(bǔ)不足又可以讓教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計中學(xué)生感興趣的地方，以及需要完善修改的地方。通過這種雙向的彌補(bǔ)不足必然會使教學(xué)的效率和效果最大程度的提高和完善[5]。

3.3教學(xué)考核考核評價學(xué)生的學(xué)業(yè)水平。以往學(xué)生學(xué)業(yè)水平的高低和社會人才的選拔僅是通過考試成績評判，這種僅通過一次考試分?jǐn)?shù)定成敗的方法是不夠合理的。大數(shù)據(jù)時代的到來將完全改變這種方式。學(xué)生的學(xué)業(yè)水平考核將通過采集的學(xué)生在校期間的所有學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析得到，學(xué)生的能力將得到最為全面的分析和評價，屆時一兩次的考試作弊與考試泄題等行為將變得沒有意義，由此社會的人才選拔將達(dá)到前所未有的公平程度[6]。

4結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代的到來已經(jīng)是人類發(fā)展的必然趨勢，其帶來的各層次各領(lǐng)域的變革也將不斷刷新人們傳統(tǒng)的工作、生活和學(xué)習(xí)方式。對其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用目前僅是試驗階段，真正大面積的推廣不僅需要數(shù)據(jù)處理軟件開發(fā)等專業(yè)領(lǐng)域的合作，同時還需要在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面更進(jìn)一步。在應(yīng)用初期必然會遇到諸多問題，如存在個體主觀因素和不完善因素或不可預(yù)見的潛在威脅等因素的存在需要全新的規(guī)范和監(jiān)管機(jī)制，但是大數(shù)據(jù)技術(shù)必然會極大程度的改變以往的教學(xué)和測評模式從而為教學(xué)效率帶來質(zhì)的提升，一場史無前例的教育變革即將來臨。教育工作者必須與時俱進(jìn)地更新自己的知識儲備、更多地學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)知識才能得心應(yīng)手地利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，學(xué)校也需要儲備數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析人才，對于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析會成為學(xué)校的常規(guī)工作[7]。

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