巫莉莉 黃志宏
(華南農業(yè)大學現(xiàn)代教育技術中心)
近年來,大數據逐漸成為人們獲得新認知、創(chuàng)造新價值的源泉,它是繼云計算、物聯(lián)網之后IT 產業(yè)的又一技術變革。據IDC《數字宇宙》(Digital Universe)的研究報告表明,2020 年全球新建和復制的信息量已經超過40ZB,是2012 年的12 倍;而中國的數據量則會在2020 年超過8ZB,比2012 年增長22 倍。
1.Volume(容量)。存儲量巨大,不僅是指大數據的數據體量巨大,而且表示單位時間內的數據交換的流量巨大。數據集合的規(guī)模不斷擴大,已從GB 到TB 再到PB 級,甚至開始以EB 和ZB 來計數,傳統(tǒng)的集中存儲與集中計算已經無法處理呈指數增長的數據。
2.Velocity(速度)。數據產生、處理和分析的速度在持續(xù)加快,數據流量大,要求處理速率及效率也要快,能夠提供交互式的、實時或準實時的數據分析及數據預測,將處理時間壓縮到最短。
3.Variety(多樣性)。數據類型復雜,數據來源及格式多樣化,如Email、訪問日志、電子商務、網絡檢索歷史記錄、微信、博客等個人數據、企業(yè)數據、傳感器數據、網絡數據等。在大數據背景下,數據有可能發(fā)生復雜的變化甚至是組合變異和性質突變。
4.Value(價值)。大數據由于體量不斷增大,單位數據的價值密度在不斷降低,然而數據的整體價值在提高。通過對大數據進行處理,經過數據整合、挖掘及數據分析后得到的新信息價值會翻倍。
1.大數據集成:高校根據自身的應用需求,必須對分散且多樣化數據來源進行抽取集成,探索融合結構化、半結構化、非結構化數據的統(tǒng)一模型,同時提高數據采集的質量,強化數據文化。
2.大數據的分析:高校需要對半結構化和非結構化數據進行數據清洗、關聯(lián)和聚合,采用統(tǒng)一的數據結構來存儲這些數據。并將這些數據作為數據分析的原始數據,從中抽取部分或者全部進行分析,以提煉出連續(xù)的、低信息粒度的數據進行分析和挖掘。
3.大數據的展現(xiàn):數據分析產生的結果有可能也是非常大量的,且結果之間的關聯(lián)關系復雜、數據維度更多。通過數據可視化技術,以更加適合教學思維的圖形化的方式展示數據分析結果,將枯燥的信息轉換為通俗易懂的圖形。
高校信息化教學的大數據處理模型
數據時代的到來,將帶來更具針對性、個性化的教學體驗。如上圖所示,在高校信息化教學過程中,首先需要完成對用戶數據的收集,再對數據進行挖掘、分析,并轉換成結構化的信息,用這些信息去展示新的事實,描述教師的教學習慣和學生的學習習慣,并根據用戶畫像,利用信息技術手段,在教學過程中起到輔助作用。
利用大數據技術對教師和學生教、學行為數據進行分析,在這些數據的基礎上進行建模,分析教學過程、教學反饋和教學績效等各方面信息,掌握各個資源模塊之間的關聯(lián)程度,合理調整課程設置以及教學資源的分布結構,根據教學重點進一步改進教學方式,最大化地優(yōu)化教學資源配置,進一步實現(xiàn)優(yōu)質資源的數據共享,為教師的高效教學、學生的個性化學習提供便利。
因材施教、個性化學習是教育追求的最高目標,但在傳統(tǒng)的班級授課制中要實現(xiàn)這一點是很難的。通過大數據分析,對學生某一段時期內的學習情況,包括學習、愛好、業(yè)余活動等非結構化學習行為數據進行分析和預測,研究學習者的活動軌跡,發(fā)現(xiàn)不同的人對不同知識點有何不同反應,用了多長時間,以及哪些知識點需要重復,哪些知識點需要深化等。同時,讓學生了解自己近期的學習情況,以便及時作出自我調整,開展基于數據的自我導向學習,推進個性化學習的進程。
過去的教學因為沒有大量數據的支撐,該教什么全憑教師跟著感覺走?,F(xiàn)在利用大數據時代的優(yōu)勢,發(fā)展教師在線學習,這是一種相對寬松、自由的學習環(huán)境,并針對教師某一段時期內的教學行為和成果進行大數據分析,通過分析所獲得的數據,不僅有利于教師自我評價,更重要的是通過數據,教師可以了解自己的優(yōu)勢和不足,認識自我、發(fā)展自我、規(guī)劃自我,同時可以預測下一時期的教學情況,以便于及時調整教學策略,進行教學改進,促進和優(yōu)化教學實施過程。
教學評估是每個高校定期要做的項目,目的是通過教學評估發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題,及時地調整教學方案和手段,以提高教學質量,從而培養(yǎng)出順應社會發(fā)展要求的學生。同時,將基于大數據挖掘的智能算法應用于教學質量評估中,從技術層面去分析,找出教師教學的效果、多媒體課件的使用、學生和教師的互動、教學與教學場所等因素中的內在聯(lián)系,為教學部門提供決策支持信息,為教師提供準確的反饋信息,幫助教師改進教學、確定教學重點,引導教師改革教學方式,使之更好地開展教學工作,有效快速地提高教學質量。
目前,大數據在高校中的應用還存在一些問題,在數據隱私、數據質量和數據文化等方面,還需要進一步地修正、探索。高校還可以在學科規(guī)劃、預測招生生源情況、就業(yè)情況分析、輿情分析等方面借助大數據分析技術,挖掘數據中潛在的價值,助力高校信息化教學的建設。我們需要把握時代的機遇,促進大數據技術與教育教學的融合創(chuàng)新,構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系。
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