王 芳

（浙江醫(yī)藥高等?？茖W校，浙江 寧波315000）

0 引言

大數(shù)據(jù)技術的應用和普及，從一定程度上顛覆了傳統(tǒng)課堂教學的方式，同時也豐富了教學手段，活躍了課堂氣氛。然而新技術所支撐的淺層學習，并沒有成為課堂教學改革的助推器，反而強化了傳統(tǒng)教育的弊端，已經(jīng)無法滿足新時代的教學需求。因此，如何將大數(shù)據(jù)的應用與課堂教學改革進行深度融合，打破原有教學體系，重新整合教學內(nèi)容并構建新的教學方法，推動課堂教學改革，并根據(jù)學情分析因材施教的培養(yǎng)人才，這還需要進一步深入研究。

1 慕課和用戶畫像

1.1 慕課

慕課作為一種在線開放教育模式，與傳統(tǒng)課堂教學不同，學習者能不限時間、地點，隨時隨地進行學習并交流、分享學習心得，同時也為實現(xiàn)教育的公平提供了可能[1]。隨著近年來各大高校的教育教學中對于慕課應用的迅速普及，教育信息化進入了全新的階段，教師與學習者對教育信息化的智能需求與日俱增。在2017年的中共中央政治局第二次集體學習時，習近平總書記強調(diào)了實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和互聯(lián)網(wǎng)+教育的重要性[2]。盡管普遍的觀點認為教育大數(shù)據(jù)存在很高的應用價值，然而挖掘和發(fā)揮教育大數(shù)據(jù)的應用價值并以此來推動教育的革新是目前的難點之一[3]。此外，無論是在教育大數(shù)據(jù)的實際應用層面還是技術手段運用方面，都存在著許多亟待解決的難題，這些都限制了大數(shù)據(jù)在教育領域的應用和普及[4]。

1.2 用戶畫像

用戶畫像是大數(shù)據(jù)分析的時代產(chǎn)物。它指的是根據(jù)用戶的社會屬性、消費行為及生活習慣等一系列與用戶相關的信息，利用人工智能算法對這些用戶信息進行分析，并抽象成數(shù)字標簽所得到的用戶模型，這里的標簽是構建用戶畫像的核心[5]。

在教育領域中，針對不同的學習者建立用戶畫像以達到精準教學的目的是目前教育大數(shù)據(jù)的重要研究內(nèi)容。換言之，要想建立學習者的用戶畫像，需要采集學習者的動靜態(tài)信息并加以分析，以此構建學習者用戶畫像，這是精準教學的基礎。國內(nèi)外有研究對用戶畫像在教學中的應用進行了探索，有人通過對慕課平臺論壇的研究，利用大數(shù)據(jù)技術為學生推送有用的信息[6]。也有人認為可以將神經(jīng)網(wǎng)絡和多種人工智能算法相結(jié)合，對文本特征進行特征提取，構建用戶畫像[7]。陳海建等人[8]將學習者的基本信息、慕課在線學習行為以及平時課堂行為等數(shù)據(jù)進行整合，通過貼標簽的形式建立用戶畫像，從而有效提供個性化教學。

在教育大數(shù)據(jù)的研究上人們目前還需要解決一些難點問題：（1）需要進一步明確研究目標、梳理研究思路，只對教育大數(shù)據(jù)進行理論層面上的闡述是遠遠不夠的。而在應用方面的研究很少，沒有從根本上解決實際教學中的難點及痛點問題，可操作性不強。（2）目前基于教育大數(shù)據(jù)的模型建立主要以理論分析居多，很少對實際課堂教學過程進行論證分析，模型構建比較少見。（3）人們在教育大數(shù)據(jù)挖掘中一般更偏重數(shù)據(jù)自身的意義分析，缺乏對數(shù)據(jù)背后更深層次內(nèi)涵的挖掘和論證分析。而教育大數(shù)據(jù)不光涉及教育領域，往往還和計算機科學、心理學、社會學等多個學科交叉融合[9]。因此我們應該拓寬研究視角，否則單一狹隘的研究角度會導致教育大數(shù)據(jù)的潛在價值難以發(fā)揮，不利于教育大數(shù)據(jù)的應用和推廣。通過對教育大數(shù)據(jù)的難點、痛點問題進行分析，人們認為，應該結(jié)合某個專業(yè)領域，有針對性的分析和解決教師在教學中遇到的實際問題，因此可以通過采集和分析真實的慕課教學數(shù)據(jù)來構建用戶畫像模型并精準指導教學實踐。

2 用戶畫像在混合式教學中的應用

本文以臨床藥物治療學這門課程為例，進行慕課+翻轉(zhuǎn)課堂（線上+線下）的混合式教學，并通過構建用戶畫像模型來指導翻轉(zhuǎn)課堂，重構和優(yōu)化教學設計，改良學生的課堂教學體驗，提升教學質(zhì)量。

實施步驟如下：（1）慕課平臺數(shù)據(jù)的收集和分析。在教學實踐中選取我國主流在線學習平臺，如學銀在線、浙江省高等學校在線開放課程共享平臺等，采集平臺上學生的社會屬性、在線學習行為數(shù)據(jù)等相關信息。學習者在學習平臺的使用信息、互動信息等教學活動數(shù)據(jù)將被自動記錄于慕課平臺的數(shù)據(jù)庫中。原始數(shù)據(jù)預處理后，可以用大數(shù)據(jù)挖掘方法（如t檢驗、方差分析、回歸分析等）對其進行統(tǒng)計分析。（2）通過大數(shù)據(jù)技術追蹤評估學習者的學習行為和學習質(zhì)量，主要運用機器學習算法來建立用戶畫像模型，通過交叉驗證、ROC-AUC等評估指標選擇最優(yōu)模型，并通過將用戶畫像模型與原有的教學協(xié)同融合，得出教學分析報告，并為翻轉(zhuǎn)課堂制定精準教學內(nèi)容。學習者用戶畫像則是根據(jù)學習行為的相似性對學習者進行聚類分析，從而根據(jù)各類學習者的特征進行個性化教育；此外，通過支持向量機、決策樹、邏輯回歸、隨機森林等一系列機器學習算法建立的預測模型可以預測學習質(zhì)量，并能夠?qū)W習行為異常的學生進行早期預警，加強引導和督學。（3）用戶畫像模型的應用。通過慕課教學數(shù)據(jù)的挖掘分析，建立了學習者用戶畫像模型，結(jié)合教學目標和教學內(nèi)容，根據(jù)模型對學生分類，有針對性地制訂教學方案。（4）翻轉(zhuǎn)課堂的實施研究：導入上一次慕課學習的知識點；針對不同類型學生闡明相應的教學目標；分小組討論（結(jié)合不同難度的臨床案例）；教師引導學生回答并通過信息化手段進行課堂測驗以檢測教學目標掌握情況；進行課堂教學總結(jié)和反饋。（5）課程的考查和評價。將用戶畫像模型作為輔助教學的手段，可以改良教學模式，豐富教學評價，完善教學評價體系。在教學過程中將過程考核和結(jié)果考核相結(jié)合，可以更加客觀地對學習者進行合理的課程考核評價。

3 用戶畫像研究在混合式教學應用中的展望

混合式教學模式融合了“以學生為中心”的教學理念，使線上的課前自學與交流討論和線下知識的內(nèi)化形成了完整的教學閉環(huán)。通過用戶畫像模型能更精準地對學生進行分層分類，提供個性化教育，從而實現(xiàn)新技術支撐的淺層學習向新技術賦能的深度學習的轉(zhuǎn)變。這就要求授課教師同時具備較高的教學業(yè)務能力和信息化技術水平。此外，目前我國關于教育領域的用戶畫像相關研究還比較少，可以進一步拓寬用戶畫像在教育領域的相關研究，重視用戶畫像的學習者學習行為分析，優(yōu)化用戶畫像的教學研究模型。作為新時代的教師，應該不斷進行知識迭代，在大數(shù)據(jù)時代引領潮流，成為大數(shù)據(jù)驅(qū)動教育的變革者。