毛 燁 陳 熔

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院農(nóng)業(yè)信息學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

0 引言

2016年教育部印發(fā)的“教育信息化‘十三五’規(guī)劃”中提出“對(duì)學(xué)生日常學(xué)習(xí)情況的大數(shù)據(jù)采集和分析，優(yōu)化教學(xué)模式”和“培養(yǎng)教師利用信息技術(shù)開(kāi)展學(xué)情分析與個(gè)性化教學(xué)的能力”。 2020年年初，新型冠狀病毒肺炎疫情的爆發(fā)使在線教育呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，教育大數(shù)據(jù)的獲取及應(yīng)用有了更廣泛的空間。在此基礎(chǔ)上，大數(shù)據(jù)技術(shù)及相關(guān)開(kāi)發(fā)應(yīng)用也越來(lái)越多地應(yīng)用于高職教育教學(xué)，對(duì)高職教學(xué)課堂產(chǎn)生了深切影響。

1 大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)

1.1 大數(shù)據(jù)

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)“大數(shù)據(jù)”的定義不甚相同。一般認(rèn)為“大數(shù)據(jù)”最早由Michael Cox 和David Ellsworth 在學(xué)術(shù)文章中正式提出，認(rèn)為“大數(shù)據(jù)難題”是可視化給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)帶來(lái)的對(duì)主存儲(chǔ)器、本地磁盤(pán)甚至遠(yuǎn)程磁盤(pán)帶來(lái)的很大負(fù)荷。但目前普遍認(rèn)為大數(shù)據(jù)不單指海量數(shù)據(jù)，更是指海量數(shù)據(jù)形式之復(fù)雜、處理方式之繁多、處理時(shí)間之快速和數(shù)據(jù)之價(jià)值等內(nèi)容[1]。

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種全新的數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)架構(gòu)或模式，運(yùn)用各種現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)需要處理的大量的、復(fù)雜的、即時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行價(jià)值提純操作，以從中獲得有價(jià)值的規(guī)律，指導(dǎo)人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐。 按照大數(shù)據(jù)的生命周期，可將大數(shù)據(jù)的核心技術(shù)分解為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分析等技術(shù)[2]。

1.3 教育大數(shù)據(jù)

信息技術(shù)促進(jìn)高職教育的信息化發(fā)展，各類(lèi)教學(xué)管理系統(tǒng)、在線課程平臺(tái)、社交平臺(tái)等的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生并記錄了海量的教與學(xué)的數(shù)據(jù)，使教師授課過(guò)程、在線資源、教學(xué)手段、教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)結(jié)果等變得可虛擬互動(dòng)、可數(shù)字傳遞、可量化衡量、可決策支持的存在[3]。

1.4 精準(zhǔn)教學(xué)

精準(zhǔn)教學(xué)是借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段準(zhǔn)確把握施教者與受教者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，重構(gòu)教學(xué)模式，設(shè)計(jì)精準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，遴選學(xué)習(xí)內(nèi)容，支持個(gè)性化學(xué)習(xí)，多維量化評(píng)價(jià)，監(jiān)測(cè)干預(yù)學(xué)習(xí)行為，使整個(gè)教學(xué)過(guò)程可衡量、可調(diào)控，最終達(dá)到科學(xué)決策、因材施教，提升教學(xué)效果的目的[4]。

精準(zhǔn)教學(xué)是一種結(jié)果驅(qū)動(dòng)型教學(xué)，通過(guò)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為過(guò)程數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)，判斷學(xué)生的短板或盲區(qū)，進(jìn)而智能推送學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)，提升學(xué)習(xí)效果。

大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)及精準(zhǔn)教學(xué)關(guān)系如圖1 所示。

2 高職課堂現(xiàn)狀

課堂是高職學(xué)校教書(shū)育人的主陣地。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，“以學(xué)生為主體”和“信息化教學(xué)”的思想已經(jīng)深入人心，現(xiàn)代化的教學(xué)硬件裝備也很普遍。 但在具體課堂實(shí)施過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題。

2.1 學(xué)生

近年來(lái)高職院校的擴(kuò)招使生源質(zhì)量不可避免地有所下滑，學(xué)生入學(xué)時(shí)基礎(chǔ)不高，自律能力較差。上課常有遲到、早退，甚至?xí)缯n的現(xiàn)象發(fā)生。上課過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)睡覺(jué)、聊天、看小說(shuō)等情況。加之手機(jī)等智能設(shè)備的普及，高職學(xué)生在課堂上利用手機(jī)完成簽到或觀看任務(wù)后，就用手機(jī)娛樂(lè)或打游戲的現(xiàn)象也頻繁發(fā)生。當(dāng)然，也有部分學(xué)生是想在課堂上學(xué)習(xí)的，但由于自控能力稍弱，上課碰到不懂的，或者受到旁邊同學(xué)的影響，也漸漸失去學(xué)習(xí)的興趣。

2.2 教師

高職教師要求有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能培養(yǎng)高職學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。但隨著整個(gè)社會(huì)教育水平的提高，入職高職院校的專(zhuān)業(yè)課教師大部分都是碩士甚至是博士。 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的崗前培訓(xùn)，這些高學(xué)歷的教師直接走上講臺(tái)。他們理論水平較高，但教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)及教學(xué)信息化運(yùn)用能力水平能稍顯不足。部分教師授課前未完全了解學(xué)生情況，教學(xué)內(nèi)容理論有余，實(shí)踐不足，致使課堂枯燥無(wú)味。且課堂上部分學(xué)生不配合教學(xué)，教師未有足夠經(jīng)驗(yàn)，付出一定努力后仍無(wú)法有效管理課堂。 久而久之，教師也就放松課堂管理，只要課堂上師生“相安無(wú)事”即可。

2.3 信息化支撐

圖1 大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)及精準(zhǔn)教學(xué)關(guān)系

從在線開(kāi)放課程到智慧校園建設(shè)，教育信息化的發(fā)展推動(dòng)建設(shè)了很多在線課程、課程資源庫(kù)、慕課、微課等。 可不少高職課堂上仍沿用傳統(tǒng)的投影儀播放PPT 課件，配合以教師講解。 不少在線課程和課程資源庫(kù)是為了建設(shè)而建設(shè)，是為了教師各類(lèi)信息化教學(xué)比賽而建，沒(méi)有成為課堂之外的教學(xué)延伸手段，沒(méi)有成為精準(zhǔn)教學(xué)的數(shù)據(jù)來(lái)源支撐。 此外，不少學(xué)校建設(shè)了“智慧教室”或給教室配備了交互式電子屏，但沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用，大部分的時(shí)候還是用于PPT 或視頻的播放。

3 大數(shù)據(jù)對(duì)高職課堂精準(zhǔn)教學(xué)的影響

“大數(shù)據(jù)”作為近年的熱門(mén)詞匯，不僅在各行各業(yè)獲得成功應(yīng)用，也使大數(shù)據(jù)成為一種信息數(shù)據(jù)思維。應(yīng)用大數(shù)據(jù)于高職教育，使教育研究對(duì)象由宏觀整體轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒂^個(gè)體，為學(xué)生提供更為精準(zhǔn)和個(gè)性化的教育，是提升高職教育質(zhì)量、推動(dòng)教學(xué)改革的必然選擇。

3.1 大數(shù)據(jù)推動(dòng)教育教學(xué)改革是大勢(shì)所趨

信息技術(shù)在教育中的廣泛應(yīng)用是利用各種信息化平臺(tái)提高教學(xué)效率、提高資源共享率、提高學(xué)校管理效率，未能引起教育教學(xué)形態(tài)的質(zhì)的改變，仍處于量變層面。當(dāng)以大數(shù)據(jù)為代表的新的信息技術(shù)手段與教育深度融合時(shí)，教育教學(xué)改革才會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)的“因材施教”，實(shí)現(xiàn)教學(xué)流程的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)教學(xué)生態(tài)的重構(gòu)[5]。

大數(shù)據(jù)環(huán)境下的教學(xué)參與主體更加多元化，除了學(xué)校、教師和學(xué)生外，其他學(xué)校和輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)、家長(zhǎng)、教育主管部門(mén)、資源、評(píng)價(jià)體系等要素也通過(guò)大數(shù)據(jù)，以學(xué)生為中心，緊密形成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境一體化、教師數(shù)字化、方法多元化、資源碎片化、評(píng)價(jià)科學(xué)化。

以學(xué)生為中心，以大數(shù)據(jù)為支撐的新型教學(xué)生態(tài)如圖2 所示。

圖2 以學(xué)生為中心，以大數(shù)據(jù)為支撐的新型教學(xué)生態(tài)

3.2 大數(shù)據(jù)為高職課堂精準(zhǔn)教學(xué)提供技術(shù)支撐

傳統(tǒng)高職課堂教學(xué)存在“人灌”和“電灌”的現(xiàn)象，學(xué)生參與度不高，不能有效利用課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，更談不上學(xué)生個(gè)性化、差異化學(xué)習(xí)，致使教學(xué)效果不理想。精準(zhǔn)教學(xué)的基礎(chǔ)是先要有數(shù)據(jù)，而后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析以得到科學(xué)決策支持。 要體現(xiàn)“精準(zhǔn)”教學(xué)，就必須實(shí)施以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，采集教學(xué)全過(guò)程數(shù)據(jù)，建模并分析出有效信息，反饋并指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，以最大限度滿足學(xué)生個(gè)性化、差異化學(xué)習(xí)需求。

3.2.1 大數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)采集更精確

大數(shù)據(jù)未廣泛應(yīng)用前，學(xué)生行為數(shù)據(jù)的采集以手工為主，即課堂點(diǎn)名、課堂測(cè)試成績(jī)記錄、作業(yè)完成情況記錄及課堂表現(xiàn)等。 學(xué)生相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析及可視化呈現(xiàn)受限較多。各類(lèi)教學(xué)相關(guān)信息化平臺(tái)的應(yīng)用，促使教育大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨。 教育大數(shù)據(jù)不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)結(jié)果得以全程數(shù)字化記錄和保存，使教學(xué)擺脫人工測(cè)量和經(jīng)驗(yàn)的束縛，加之大數(shù)據(jù)處理技術(shù)使相關(guān)結(jié)果以可視化、圖形化的形式科學(xué)呈現(xiàn)，為精準(zhǔn)教學(xué)提供了更為確切的數(shù)據(jù)支撐[6]。

3.2.2 大數(shù)據(jù)使教學(xué)環(huán)境更開(kāi)放

以學(xué)生為主體的精準(zhǔn)教學(xué)參與者眾多，學(xué)校、教師、教育管理機(jī)構(gòu)、校外教輔機(jī)構(gòu)等都是教育大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者、應(yīng)用者和受益者。 由各類(lèi)教學(xué)平臺(tái)、學(xué)生管理平臺(tái)、學(xué)生社交平臺(tái)、教輔機(jī)構(gòu)平臺(tái)等匯集而成的教育大數(shù)據(jù)，不僅使教學(xué)資源變得即時(shí)可取、隨地可取、隨時(shí)可取，也推進(jìn)了線上教學(xué)與線下教學(xué)深度融合，使教學(xué)環(huán)境從傳統(tǒng)的教室延伸到家庭、 教輔機(jī)構(gòu)或圖書(shū)館等其他地理位置，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境地理位置、資源位置和社交空間的一體化，也保證了教學(xué)時(shí)間上的延續(xù)性，在學(xué)生離開(kāi)學(xué)校后仍能與教師保持密切聯(lián)系。

3.2.3 大數(shù)據(jù)使教學(xué)干預(yù)更精準(zhǔn)

教學(xué)過(guò)程中的各類(lèi)數(shù)據(jù)記錄、保存、傳輸、分析等在大數(shù)據(jù)的支持下立等可取，全程可追溯查詢(xún)。 教師根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)保存的數(shù)據(jù)和分析的結(jié)果，精準(zhǔn)判斷學(xué)生是否達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)，精準(zhǔn)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。 教師也可以及時(shí)查看相關(guān)數(shù)據(jù)，積累以往靠時(shí)間積累的經(jīng)驗(yàn)，提高時(shí)間效率。 針對(duì)不同學(xué)生群體，采取不同的干預(yù)措施，如是普遍問(wèn)題，則通過(guò)群體社交媒介發(fā)布糾正信息，統(tǒng)一進(jìn)行干預(yù)矯正；如是個(gè)別問(wèn)題，則即時(shí)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的、有針對(duì)性的干預(yù)。在小規(guī)模的干預(yù)過(guò)程中，可重復(fù)“練習(xí)—測(cè)驗(yàn)—評(píng)價(jià)—干預(yù)”的過(guò)程，循環(huán)反復(fù)，直至學(xué)生完全達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)和要求。

3.2.4 大數(shù)據(jù)使教學(xué)評(píng)價(jià)更科學(xué)

基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)評(píng)價(jià)是一種全員、 全過(guò)程、全方位的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。 大數(shù)據(jù)背景下，學(xué)習(xí)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等信息技術(shù)的融合應(yīng)用，使得教學(xué)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)來(lái)源采集于不同平臺(tái)、 不同階段、不同人員的教學(xué)過(guò)程，各類(lèi)智能教學(xué)系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定的分級(jí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，很大程度上擺脫了以往以教師主觀為主的評(píng)價(jià)方式，提供較為科學(xué)客觀的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，并且教師、學(xué)生、家長(zhǎng)以及其他教學(xué)參與者可按需由大數(shù)據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)生成可視化的評(píng)價(jià)報(bào)告。

3.3 大數(shù)據(jù)推動(dòng)個(gè)性化教育的實(shí)現(xiàn)

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)生成的評(píng)價(jià)報(bào)告中不僅包含學(xué)生最終學(xué)習(xí)效果的精確評(píng)價(jià)，還包含學(xué)生階段性學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)偏好等的精確判斷。這些判斷提示了學(xué)生在成長(zhǎng)過(guò)程中的同等條件下所處水平，個(gè)性化推薦資源，有助于教師、學(xué)生、家長(zhǎng)等人員幫助學(xué)生補(bǔ)短板、揚(yáng)優(yōu)長(zhǎng)。 而且根據(jù)學(xué)生呈現(xiàn)出來(lái)的階段性學(xué)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)偏好，一方面對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)而根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，“量身定制”提出學(xué)習(xí)改進(jìn)建議和對(duì)策，因材施教。另一方面，高職學(xué)生入學(xué)初不知如何將專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)與未來(lái)職業(yè)發(fā)展相融合，有了大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)對(duì)能力與興趣等方面的評(píng)估，可有針對(duì)性地提示教師和學(xué)生，有目的地引導(dǎo)學(xué)生，使教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程不再盲目。

大數(shù)據(jù)背景下，學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、分析與預(yù)測(cè)已成現(xiàn)實(shí)，不僅為高職課堂的精準(zhǔn)教學(xué)提供技術(shù)支持，更為高職課堂提供了一種新的思維理念。隨著“教育信息化2.0”時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)對(duì)于高職課堂的精準(zhǔn)教學(xué)的積極作用將不斷展現(xiàn)。