黃援生

（廈門(mén)大學(xué)圖書(shū)館 福建 廈門(mén) 361005）

1 引言

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在創(chuàng)新領(lǐng)域的關(guān)注度不斷攀升，已成為許多行業(yè)應(yīng)用的焦點(diǎn)，這其中就包括學(xué)習(xí)領(lǐng)域。數(shù)字化正在逐漸改變我們的日常生活及社會(huì)的各個(gè)層面。通過(guò)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，可以隨時(shí)隨地獲取信息?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶根據(jù)自己的需求進(jìn)行導(dǎo)航，在這里點(diǎn)擊、評(píng)論、購(gòu)買(mǎi)、收藏和學(xué)習(xí)，由于許多可追蹤的小行為帶來(lái)了大數(shù)據(jù)的宇宙，在這個(gè)時(shí)代，所有的東西都可以測(cè)量。建模。貨幣化?？刹僮骱皖A(yù)測(cè)。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍很廣，從營(yíng)銷(xiāo)到科學(xué)，再到可持續(xù)發(fā)展和健康領(lǐng)域，以及本文關(guān)注的學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域[1]。學(xué)習(xí)環(huán)境離不大數(shù)據(jù)，而學(xué)習(xí)平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)仍未得到充分利用。隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速興起，“教育大數(shù)據(jù)”的時(shí)代已然到來(lái)。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在學(xué)習(xí)分析中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)在世界范圍內(nèi)正在成為一種新興趨勢(shì)，尤其是在高等教育中。通過(guò)使用智能手機(jī)、WIFI連接、教育內(nèi)容管理平臺(tái)、數(shù)字通信服務(wù)、協(xié)作工作工具和社交媒體，許多學(xué)習(xí)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生可收集和分析的數(shù)字痕跡。這些痕跡可能來(lái)自：提供數(shù)據(jù)（學(xué)生的背景，結(jié)果，需求和偏好）的教學(xué)管理系統(tǒng)；指示使用時(shí)間和持續(xù)時(shí)間；測(cè)試結(jié)果以及所查詢內(nèi)容列表的電子學(xué)習(xí)環(huán)境；多個(gè)設(shè)備提供的地理位置數(shù)據(jù)；外部服務(wù)和工具，例如云存儲(chǔ)應(yīng)用程序、閱讀數(shù)字教科書(shū)和模擬；使用設(shè)備的識(shí)別和連接速度的技術(shù)信息；社交網(wǎng)絡(luò)等。為了給每個(gè)學(xué)生提供最好的資源，以適應(yīng)他們的學(xué)習(xí)模式，許多高等教育機(jī)構(gòu)都在使用分析來(lái)改善他們的學(xué)習(xí)過(guò)程。通常，大學(xué)和機(jī)構(gòu)通過(guò)注冊(cè)。、考試、數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境或圖書(shū)館借閱系統(tǒng)收集有關(guān)其學(xué)生（學(xué)習(xí)者）的大量信息，這些系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)。因此，隨著教育技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字化在教育中的普遍使用可以捕獲、存儲(chǔ)、研究、共享、分析和可視化。海量數(shù)據(jù)或大數(shù)據(jù)必須將基于技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和計(jì)算機(jī)功能的新方法整合到學(xué)習(xí)過(guò)程中，以滿足學(xué)生的需求，尤其是在個(gè)性化、參與性和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)方面的需求，滿足教師更好地理解每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化方面的需求。大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起和數(shù)字工具的廣泛應(yīng)用，使得有可能根據(jù)學(xué)生的行為建立大量的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在可以測(cè)量、收集、分析和處理這些數(shù)據(jù)，以便更好地了解學(xué)生的需求，然后優(yōu)化學(xué)習(xí)[2]。例如，我們可以對(duì)學(xué)生單擊學(xué)習(xí)平臺(tái)上的按鈕的次數(shù)、在該平臺(tái)上花費(fèi)的時(shí)間、MOOC（大規(guī)模開(kāi)放式在線課程）的動(dòng)機(jī)以及對(duì)課程的保留程度等進(jìn)行關(guān)注，改善學(xué)習(xí)過(guò)程的大數(shù)據(jù)分析種類(lèi)繁多。而教師能夠更好地評(píng)估學(xué)習(xí)過(guò)程，對(duì)使用這些學(xué)習(xí)信息源進(jìn)行大量的研究，目的是充分利用學(xué)生留下的數(shù)字痕跡，以更好地了解他們的行為并優(yōu)化學(xué)習(xí)過(guò)程[3]。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在學(xué)習(xí)分析中的具體運(yùn)用

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到我們社會(huì)的各個(gè)方面。IT工具的出現(xiàn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)爆炸，數(shù)字時(shí)代已經(jīng)改變了學(xué)習(xí)過(guò)程的各個(gè)階段：從電子學(xué)習(xí)到社會(huì)學(xué)習(xí)，再到MOOC等形式的出現(xiàn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)是學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)日益追求的一種方法。這是一個(gè)值得關(guān)注的策略問(wèn)題：他們要面向什么樣的學(xué)生？他們提供什么類(lèi)型的學(xué)習(xí)？答案來(lái)自基于數(shù)據(jù)分析的學(xué)習(xí)工具，該工具反映了大數(shù)據(jù)的全球術(shù)語(yǔ)。這些學(xué)習(xí)工具的設(shè)計(jì)依據(jù)來(lái)自于學(xué)生使用反饋產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)學(xué)生行為軌跡的數(shù)據(jù)收集和分析，學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)可以確定哪些學(xué)生可以針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)干預(yù)。預(yù)測(cè)算法可以通過(guò)提供行為信息來(lái)激發(fā)學(xué)生的個(gè)性化干預(yù)措施，以確保更好地訓(xùn)練和技能。只要學(xué)生在一個(gè)平臺(tái)上連接，便會(huì)立即收集數(shù)據(jù)。這些工具有助于更好地了解該學(xué)生，并為他提供個(gè)性化的推薦。為此，大數(shù)據(jù)使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)處理產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)。隨著大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)而開(kāi)展的研究工作，導(dǎo)致了許多技術(shù)和算法的發(fā)展，主要包括以下四方面。

3.1 數(shù)據(jù)挖掘

在試圖從數(shù)據(jù)中提取和獲取有用的知識(shí)之前，理解、發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的整體方法和過(guò)程很重要。數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。大數(shù)據(jù)是指由于規(guī)模大而不能手動(dòng)管理的數(shù)據(jù)，必須使用計(jì)算機(jī)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。數(shù)據(jù)挖掘被認(rèn)為數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程的子步驟，通過(guò)從數(shù)據(jù)挖掘算法中發(fā)現(xiàn)知識(shí)來(lái)改進(jìn)教學(xué)方法，因此，隨著教育數(shù)據(jù)挖掘的發(fā)展過(guò)程，出版物的數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)[4]。該過(guò)程定義了一系列步驟（最終反饋），應(yīng)遵循這些步驟來(lái)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的知識(shí)。為了成功推進(jìn)每個(gè)步驟，我們必須應(yīng)用有效地?cái)?shù)據(jù)收集、描述、分析和解釋。通常通過(guò)可用的軟件工具來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)步驟。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是探索大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。算法的發(fā)展可能起源于學(xué)習(xí)分析和教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)W科的興起。這是根據(jù)學(xué)生的行為預(yù)測(cè)學(xué)生的具體知識(shí)和技能。在學(xué)生的知識(shí)不斷發(fā)展的過(guò)程中，這種方法與通常的心理測(cè)量模型有很大的不同，因?yàn)樗哂薪换バ缘奶卣鳌?/p>

3.2 預(yù)測(cè)分析

預(yù)測(cè)分析是使用從相似的過(guò)去數(shù)據(jù)構(gòu)建的模型來(lái)預(yù)測(cè)以前看不見(jiàn)的數(shù)據(jù)中存在的未來(lái)事件和行為。它在金融、教育、醫(yī)療保健和法律等不同領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。這種機(jī)制完全適用于學(xué)習(xí)環(huán)境。主要方法是基于內(nèi)容的推薦和項(xiàng)目之間鏈接的協(xié)同過(guò)濾。

預(yù)測(cè)方法也可以應(yīng)用于社會(huì)學(xué)習(xí)。社交推薦機(jī)制類(lèi)似于內(nèi)容推薦，但依賴于圍繞社交網(wǎng)絡(luò)圖組織的特定數(shù)據(jù)。圖形是代表網(wǎng)絡(luò)中不同對(duì)象之間的連接的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：成員、內(nèi)容、討論、社交活動(dòng)等。這些方法可用于確定要提交給網(wǎng)絡(luò)成員的相關(guān)對(duì)象：要關(guān)注的其他成員、相關(guān)討論、共享內(nèi)容等[5]。

3.3 社交網(wǎng)絡(luò)分析

對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)及其動(dòng)態(tài)的深入理解可以更好地推動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程。社交學(xué)習(xí)分析依賴于對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的分析。識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)聚子集；調(diào)查這些網(wǎng)絡(luò)的密度。由網(wǎng)絡(luò)管理并圍繞圖表組織的數(shù)據(jù)的特殊性質(zhì)定義了新的適應(yīng)措施。

隨著諸如微信、微博、抖音之類(lèi)的社交網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使用了幾種定義和統(tǒng)計(jì)工具。這些概念局部地描述了社交網(wǎng)絡(luò)，并確定了它們的重要元素，例如影響者和中介。

檢測(cè)社交網(wǎng)絡(luò)上的社區(qū)或群體的主要技術(shù)基于計(jì)算之前的連接。這項(xiàng)措施的重要意義在于，這種聯(lián)系將兩個(gè)不同的社區(qū)聯(lián)系在一起。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接之關(guān)的值，施加一個(gè)閾值，我們獲得了網(wǎng)絡(luò)在社區(qū)中的分割[6]。

3.4 自然語(yǔ)言

對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)成員的貢獻(xiàn)的自動(dòng)分析需要一種基于自然語(yǔ)言處理技術(shù)特定的方法。在這種情況下實(shí)現(xiàn)的具體技術(shù)可以是主題分類(lèi)和自動(dòng)“標(biāo)簽”；可能是該領(lǐng)域中最流行的應(yīng)用之一，它允許將每個(gè)貢獻(xiàn)關(guān)聯(lián)到一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽，這些標(biāo)簽是由集中分類(lèi)法或由學(xué)習(xí)者提出的。這種豐富的數(shù)據(jù)可以稍后用于改善內(nèi)容搜索或社交推薦模塊[7]。

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)帶來(lái)學(xué)習(xí)分析變革

大數(shù)據(jù)技術(shù)革新了教育機(jī)構(gòu)分析和評(píng)估學(xué)習(xí)經(jīng)歷的方式。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種方法可以支持他的學(xué)習(xí)過(guò)程，對(duì)教師來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)讓教師更多地定位為學(xué)生的向?qū)А?/p>

4.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)學(xué)生的影響

學(xué)生將是基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)方法的第一受益者。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法將提供的新用途，使學(xué)生能夠遵循適合其需求的高度個(gè)性化的培訓(xùn)設(shè)備，并從大規(guī)模的“量身定制”方法中受益。了解可檢測(cè)承諾不足的系統(tǒng)，以及誰(shuí)能夠適應(yīng)這些狀態(tài)以使學(xué)生重返學(xué)習(xí)環(huán)境中。

這些好處對(duì)學(xué)生而言具有相同的目標(biāo)。它可以在整個(gè)過(guò)程中優(yōu)化知識(shí)的獲取和保留，并最終改善其運(yùn)營(yíng)績(jī)效。

4.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)教師的影響

大數(shù)據(jù)將為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供前所未有的個(gè)性化服務(wù)。這將使教師更加確定每個(gè)學(xué)生的設(shè)施、努力、進(jìn)度或遇到的困難：誰(shuí)有困難？在哪些課程中？在哪些練習(xí)上？因此，由于不斷收集數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以進(jìn)行干預(yù)，并立即采取行動(dòng)，以解決所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。教育也需要不斷保持警惕，以找出任何差距并盡快予以糾正。這些實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制為實(shí)驗(yàn)和測(cè)量新教學(xué)方法的有效性提供了理想的環(huán)境。

5 結(jié)語(yǔ)

面對(duì)數(shù)字化在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)的挑戰(zhàn)，高等教育在學(xué)習(xí)過(guò)程中合理整合數(shù)字化元素。其目的是應(yīng)對(duì)所需技能的快速發(fā)展。大數(shù)據(jù)分析可以幫助提高教學(xué)支持并增強(qiáng)學(xué)習(xí)分析過(guò)程。有許多類(lèi)型的數(shù)據(jù)需要交叉和分析：那些與數(shù)字使用和教育學(xué)生活動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)，更好地識(shí)別他們的學(xué)習(xí)狀況，創(chuàng)新教學(xué)和科學(xué)研究數(shù)據(jù)。使用教育工具（技術(shù)）產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還可以為教育團(tuán)隊(duì)提供指標(biāo)。這些指標(biāo)使它們能夠更好地評(píng)估學(xué)生，優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)獲取并發(fā)展他們的技能。