黨勛　秦楊碩

一、 大數(shù)據(jù)改善了高校學習者網(wǎng)絡教育的個人體驗

1.大數(shù)據(jù)為個人提供更具有針對性的網(wǎng)絡教育。大數(shù)據(jù)對大學生學習過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行分析，目的是評估學生的學業(yè)是否進步、預測未來表現(xiàn)如何、發(fā)現(xiàn)潛在問題。數(shù)據(jù)來自學生的顯性行為，如完成作業(yè)和參加考試的情況；數(shù)據(jù)還可以來自學生的隱性行為，如在線社交，課外活動，論壇發(fā)帖以及其他一些不直接作為學生教育進步評價的活動。學習分析模型處理和顯示的數(shù)據(jù)幫助教師和學校更好地理解教與學，教師和學校掌握了這些數(shù)據(jù)后將會更有針對性地對大學生進行培訓和教育。

對于學生本身而言，大數(shù)據(jù)對學習者學習過程的數(shù)據(jù)來進行分析，并用來優(yōu)化學習，以基于學習行為數(shù)據(jù)的分析為學習者推薦學習軌跡，開展適應性學習、自我導向?qū)W習。用一個簡單的場景來進行說明，一名學生通過電腦來學習英語閱讀，他每讀一篇文章，電腦就會搜集一系列關于掌握內(nèi)容用時長短的數(shù)據(jù)。每次作業(yè)后，一個小測驗就會出現(xiàn)在屏幕上，提出一些關于詞匯和閱讀理解的問題。學生在回答每個問題時，他的回答是否正確，以及他的成績在班里處于什么水平，和全國學生相比處在什么位置，都能立即得到反饋。對于那些難題，電腦會告訴他一些網(wǎng)絡鏈接，這些鏈接的網(wǎng)頁對那些詞匯和概念有詳細的解釋。最后，這位同學在一定程度上就可以決定自己怎么樣學習，學習多少，完全針對自己的學習意愿。

2.大數(shù)據(jù)使網(wǎng)絡教育的過程更為科學。簡單的數(shù)據(jù)分析并不能全面地反映出網(wǎng)絡教育中的問題，因為影響教育成績監(jiān)測的因素有很多。比如，一個學生在考試的第一部分耗時太多，是否意味著其接下來就會飛速、凌亂地答題從而降低正確率。一道問題的答題順序、結(jié)果、具體情況，都給研究者提供了大量前所未有的數(shù)據(jù)，而這些是簡單的數(shù)據(jù)無法反映出來的。運用這些大數(shù)據(jù)，研究者就能獲悉到底是什么因素為學生構建了最好的學習環(huán)境。理解這些重要的問題有助于教育工作者給學生創(chuàng)造一個科學的學習模式。

大數(shù)據(jù)的應用讓監(jiān)控學生的每一個網(wǎng)絡學習行為成為可能。為了提高學生的學習成績，老師甚至需要知道他們回答一個問題用了多少時間，回答這個問題使用了哪些資源，哪些問題被忽略了，為了回答這個問題做了哪些研究工作，這個問題與其他已經(jīng)回答了的問題之間存在什么關系。這些數(shù)據(jù)的組成，才能讓老師知道對每個學生提供什么樣的建議才是最佳的。學生寫作業(yè)和答題的信息能立即自動被網(wǎng)絡監(jiān)測到，老師能夠在第一時間將這些信息反饋給學生，甚至在線批改和點撥。網(wǎng)絡教育變得不僅科學，而且高效。

3.大數(shù)據(jù)使網(wǎng)絡教育過程更有趣。被譽為“大數(shù)據(jù)時代的預言家”舍恩伯格表示大數(shù)據(jù)使得教育不只是“你講我聽”，或是選修科目更多而已。大數(shù)據(jù)幫助大學生以前所未有的視角判斷什么可行、什么不可行，展示那些以前不可能觀察到的學習層面，進而可以基于學生的需求實現(xiàn)教育的“私人訂制”。

大數(shù)據(jù)會幫助老師更好地開展工作。以前老師不知道哪些部分的內(nèi)容是學生有困難的，哪些學習材料是學生感興趣的，接下來的教授重點應該是什么。大數(shù)據(jù)可以通過對數(shù)據(jù)進行分析來提供這些信息。大數(shù)據(jù)還可以幫助老師們更深入了解學生的學習興趣和學習風格。以前照本宣科式傳授技能，要讓位于組織學生討論的技能，讓位于從數(shù)據(jù)中獲取學生學習信息的技能，讓位于根據(jù)數(shù)據(jù)對學生進行個別引導的技能。學生可以學習到自己想學習的東西，積極性就會提高，與老師形成良好的課堂互動，讓教學變得更加生動有趣。

蘇迦特的一個觀點很具有代表性：“你能夠想象和確認，你所教的和考核的東西，在今后20年學生們走向工作崗位時還管用嗎？”為此，蘇迦特分析，只有三種最基本的東西在今后的大數(shù)據(jù)時代是學生用得到和必須學的東西：“第一是閱讀，第二是搜索，第三是辨別真?zhèn)巍?，談到?shù)學，蘇迦特說：“也許數(shù)學，將成為一種體育運動”?；灸芰用總€孩子特長的“體育運動”，構成了蘇迦特心目中的未來教育，無論大數(shù)據(jù)對信息系統(tǒng)是一種顛覆性或是粗略的技術都將成為一種時尚。

二、 大數(shù)據(jù)優(yōu)化大學生網(wǎng)絡教育的流程設計

1.優(yōu)化學習分析系統(tǒng) 。教育環(huán)境的設計、教育實驗場景的布置、教育時空的變化、學習場景的變革、教育管理數(shù)據(jù)的采集和決策，這些過去靠拍腦袋或者理念靈感加經(jīng)驗的東西，在云、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的背景下，變成一種數(shù)據(jù)支撐的行為科學。比如，新一代的網(wǎng)絡學習平臺就多出了行為和學習誘導的部分，這些平臺通過記錄線上學習者鼠標的點擊特征，可以研究學習者的活動軌跡。如鼠標點擊次數(shù)、位置、頻率等，可以發(fā)現(xiàn)不同學習者對每個知識點的反應，平均時間是多少，哪些學習內(nèi)容更能吸引學習者，哪些學習內(nèi)容耗費時間較多，從而知道哪些學習內(nèi)容需要重復和強調(diào)，哪種講述方式或?qū)W習工具最有效。這些數(shù)據(jù)被研究者反復分析，將大大促進教學方案的改進，使教育者對高校學生的學習情況有更為科學準確地評估。

2.優(yōu)化課程設計。在大數(shù)據(jù)挖掘技術應用中，通過大數(shù)據(jù)可以了解到學習者平時的一些習慣和做法，進行分析，從而對擁有相似特點的學習者進行分類。比如區(qū)分性格相對活潑和性格稍微內(nèi)向的學習者，根據(jù)不同的性格，進行不同的規(guī)劃和管理，將性格和興趣相近的學習者安排在相同的網(wǎng)絡課堂，既能夠因材施教，又能夠節(jié)約教育資源。

大數(shù)據(jù)的應用通過監(jiān)控學生閱讀電子化的課程材料、提交電子版的作業(yè)、智能在線與同學交流、完成考試與測驗，就能讓其計算程序持續(xù)、系統(tǒng)地分析每個學生的教育數(shù)據(jù)。老師得到的不再是過去那種只展示學生分數(shù)與作業(yè)的結(jié)果，而是像閱讀材料的時間長短等更為詳細的重要信息，這樣老師就能及時診斷問題的所在，提出改進的建議，進而優(yōu)化課程并預測學生的期末考試成績。利用大數(shù)據(jù)設計出適應性的課程學習系統(tǒng)向?qū)W生提供個性化的課程設計服務，并向他們提供真實可信的學習數(shù)據(jù)，讓學校通過這些數(shù)據(jù)提高學生的學習效果并降低教學成本，包括數(shù)學、英語，以及寫作等技能開發(fā)課。

3.優(yōu)化考試設計。假設一名學生開始“人口遺傳學”這個單元的學習。在線學習系統(tǒng)在學習面板上顯示了20種不同的“人口遺傳學”的學習資源，包括主講教師的講座、可視化方式展示遺傳學概念的視頻、交互式“人口遺傳學”仿真游戲、一個在線協(xié)作小組項目、紙面作業(yè)和實操作等等。每個學習資源旁邊都顯示了一個評級欄，涉及其涵蓋了多少“人口遺傳學”的內(nèi)容，以前有多少學生收獲到良好的學習效果，還有學生對這部分資源的難易和喜歡程度的評定。這些評級來自所有學生過去的學習活動，如花費的時間、作業(yè)表現(xiàn)、學習活動和考試成績的統(tǒng)計。學生根據(jù)評級選擇一個網(wǎng)絡資源來進行學習。在和資源交互的過程中，相關數(shù)據(jù)被用來持續(xù)更新系統(tǒng)的模型，以顯示他到底掌握了多少“人口遺傳學”內(nèi)容。在學生完成這個資源的學習后，系統(tǒng)會更新每個“人口遺傳學”資源顯示在面板上的評級。這些評級表明了在每個資源的學習中，學生還有多少沒有掌握的內(nèi)容。在任何時候?qū)W生都可以選擇參加一個“人口遺傳學”單元的在線測驗。學生在測驗中的回答讓系統(tǒng)和學生本人能更好地了解他們已經(jīng)掌握了哪些內(nèi)容，不同的資源對掌握內(nèi)容的幫助有多大，以及還有哪些需要加強學習。教師和學校也能訪問這些在線學習數(shù)據(jù)，以此來了解學生們的學習成就。這樣，學生就不是為了考試而學習，真正實現(xiàn)通過考試更好地進行學習。大數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡教育的結(jié)合使考試變得更有意義。

三、大數(shù)據(jù)推動網(wǎng)絡教育相關技術進步

1.大數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)挖掘與“建?！奔夹g統(tǒng)一?！敖！奔夹g可以實現(xiàn)建構主義的建構目標，建構主義可以給學習者創(chuàng)造一個學習情境，讓學習者對知識點從不同角度、不同側(cè)面、不同時間入手進行學習，這樣可以更好地形成對問題的深層次理解和解決。數(shù)據(jù)查詢只能完成淺層次地學習，而想進行深層次地學習則需要數(shù)據(jù)挖掘。大數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)挖掘提取各種數(shù)據(jù)特征形成學習模型。通過大數(shù)據(jù)，學習者可以系統(tǒng)地找到各種規(guī)律，并能應用到新的學習情境中去使學習者形成一種深刻的數(shù)據(jù)理解。大數(shù)據(jù)可以利用立體分析處理能力，對所有的數(shù)據(jù)之間的關系進行分析，這樣可以激發(fā)學習者的主觀能動性。

2.大數(shù)據(jù)使學習資源庫更為豐富。在信息資源庫建設中，大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘技術提取和分析來自各種數(shù)據(jù)源的信息和數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有用的信息，可以揭示知識點之間聯(lián)系或者隱藏的學習規(guī)律，為學習者提供高效的幫助。在這個過程中，數(shù)據(jù)挖掘則是最為重要的，挖掘的數(shù)據(jù)質(zhì)量越高，那么學習者個體的學習特征和學習結(jié)果的分析越真實可靠。

大數(shù)據(jù)憑借大量的數(shù)據(jù)，可以對學習者信息數(shù)據(jù)從個性、能力、發(fā)展水平、知識水平、興趣等多個角度進行抽取和清洗，對學習資源數(shù)據(jù)的篩選和劃分按主題和知識點來進行。所以學習者的學習資源庫將更為豐富，提高學習者解決實際問題的能力。

3.大數(shù)據(jù)使醫(yī)學的虛擬現(xiàn)實技術成為可能。醫(yī)學虛擬現(xiàn)實技術應用大致上有兩類：一是虛擬人體，也就是數(shù)字化人體；二是虛擬手機系統(tǒng)，用于指導手術的進行。虛擬現(xiàn)實技術應用的基礎就是建立模型，大數(shù)據(jù)收集大量的人體身體機能的數(shù)據(jù)和實際操作手術的數(shù)據(jù)從而使人體數(shù)字化、手術虛擬化。借助于HMD和感覺手感，高校的學醫(yī)者可以通過對虛擬的人體模型進行手術。這種技術的應用將極大提高醫(yī)學院學生的實際操作能力并節(jié)約活體實驗成本，提高手術質(zhì)量。

4.大數(shù)據(jù)使商業(yè)網(wǎng)絡教育產(chǎn)品革新?！跋＞S塔斯學習”是一家專門聚焦于運用預測性分析、機器學習從而提高學生成績的年輕公司。該公司在高等教育領域建立起最大的跨校學習數(shù)據(jù)庫。通過這些海量數(shù)據(jù)，能夠看到學生的分數(shù)、出勤率、輟學率和保留率的主要趨勢。

在加拿大，總部位于安大略省沃特盧的教育科技公司“渴望學習”面向高校教育領域的學生，推出了“學生成功系統(tǒng)”的新產(chǎn)品名用于預測并改善其未來學習成績的大數(shù)據(jù)服務項目。

培生高等教育分公司的總裁格雷格·托賓說：“個性化學習是未來教育的一個關鍵點。我們把紐頓的技術整合到‘我的實驗室/高手掌握這個產(chǎn)品中，是整個行業(yè)進入個性化教育新時代的引領風氣之舉”。紐頓的創(chuàng)辦人、首席執(zhí)行官何塞·費雷拉說：“從今年秋季起，培生的課程材料將在紐頓技術的支持下，開始適應性地滿足每個學生獨特的學習需求。學生能夠生成大量有價值的數(shù)據(jù)，紐頓可以分析這些數(shù)據(jù)，以此確保學生以最有效、最高效的方式學習。這是教育的一個新的前沿領域”。按照已經(jīng)達成的協(xié)議，這兩家公司2013年將進一步擴大合作，把大學數(shù)學、大學統(tǒng)計學、大學一年級作文、經(jīng)濟學以及科學等領域納入其產(chǎn)品中去。

（作者單位：中國礦業(yè)大學文學與法政學院）