莫 煒，區(qū)文雄

（1.廣東松山職業(yè)技術(shù)學院，廣東 韶關(guān) 512000；2.長訊通信服務(wù)有限公司，廣東 廣州 510060）

0 引言

自進入大數(shù)據(jù)時代后，人的行為不斷被量化，大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進入各個領(lǐng)域。為適應(yīng)未來發(fā)展趨勢，在教育領(lǐng)域合理分配教育資源，確保教育方法、教育內(nèi)容的標準化顯得十分重要。廣東省嘗試將大數(shù)據(jù)深層應(yīng)用到教育領(lǐng)域，對教育展開變革，并且已取得初步成效，在教育大數(shù)據(jù)發(fā)展的3 個階段應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)具有劃時代的意義。

1 教育大數(shù)據(jù)概念及應(yīng)用模型

1.1 教育大數(shù)據(jù)概念

教育大數(shù)據(jù)是指在教育領(lǐng)域內(nèi)通過各種方式收集的大量教育相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中，包括學生的學習數(shù)據(jù)、教師的教學數(shù)據(jù)、課程的運行數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)可以通過各種數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行處理和分析，提取出有價值的信息和知識，為教育教學和管理提供決策支持。教育大數(shù)據(jù)特征如圖1 所示。

圖1 教育大數(shù)據(jù)特征

由圖1 可知，教育大數(shù)據(jù)具備大規(guī)模、多樣性、實時性、高維度特征，在內(nèi)容覆蓋上包括課程數(shù)據(jù)、師生數(shù)據(jù)、學校數(shù)據(jù)、政策數(shù)據(jù)等。其在應(yīng)用中支持數(shù)據(jù)實時收集和更新，能夠反映教育教學的實時狀態(tài)，并涵蓋了學習行為、學習成果、教學過程、教學資源等多個維度的數(shù)據(jù)，在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用具有重要的價值。

1.2 大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用實踐意義

傳統(tǒng)的教育模式在教育數(shù)據(jù)搜集上的細化程度較低、綜合程度較差、數(shù)據(jù)的顆粒度較小。在數(shù)據(jù)的多元性、量化性、全面性上均有所不足。大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用則以大規(guī)模的數(shù)據(jù)采集方式確保數(shù)據(jù)顆粒度最小化，以往很多應(yīng)該采集卻無法采集的教育信息可捕捉和量化，成為指導區(qū)域宏觀教育政策和個體教學行為依據(jù)。而且大數(shù)據(jù)的反饋功能可用于標準量化指標構(gòu)建，改變單向流動的評價結(jié)構(gòu)和忽視過程的評價方式，實現(xiàn)持續(xù)動態(tài)的評價反饋。此外大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域?qū)嵺`應(yīng)用意義表現(xiàn)在個性化上，傳統(tǒng)工業(yè)化生產(chǎn)教育模式無法體現(xiàn)學生之間的差異，大數(shù)據(jù)提供的個性化、定制化服務(wù)能夠通過數(shù)據(jù)動態(tài)改變及調(diào)整，創(chuàng)造更加適宜學生的教育環(huán)境、教育方法。大數(shù)據(jù)在采集大量的數(shù)據(jù)之后，其核心功能在于數(shù)據(jù)的深層挖掘，即根據(jù)經(jīng)驗和統(tǒng)計分析結(jié)果完成定量預測的過程，這種預測行為和結(jié)果將改變經(jīng)驗論在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，而且能夠從整體變化趨勢和預測結(jié)果中找到改革節(jié)點[1]。大數(shù)據(jù)在實驗實訓中的應(yīng)用流程如圖2 所示。

圖2 應(yīng)用流程

1.3 應(yīng)用模型

與傳統(tǒng)教育相比，大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域中的實踐應(yīng)用具有重要價值。主要通過數(shù)據(jù)挖掘、學習分析兩種方式為教育提供數(shù)據(jù)依據(jù)，就兩種方向而言均構(gòu)建了具體的應(yīng)用模型，具體模型如表1 所示。

表1 廣東省教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析應(yīng)用模型

在教育領(lǐng)域之中，廣東省嘗試將大數(shù)據(jù)的挖掘功能和數(shù)據(jù)分析功能應(yīng)用到具體的模型構(gòu)建之中，并對具體的應(yīng)用方向、應(yīng)用對象、數(shù)據(jù)內(nèi)容進行分類，以確保數(shù)據(jù)應(yīng)用效果良好。廣東省為了進一步促進教育的均衡發(fā)展，采取政策調(diào)整措施，將學校作為試點，多樣化采集海量數(shù)據(jù)，建立模型采集、處理、分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分類、關(guān)系判斷、總結(jié)。同時合理配置教育資源，尋找區(qū)域內(nèi)不同學校在教育機會、教育質(zhì)量上的差異，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果提供改進教育管理服務(wù)、完善教育基礎(chǔ)設(shè)施的策略。

2 大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 教育決策

在教育決策領(lǐng)域中，廣東省教育部門通過對大量的教育數(shù)據(jù)分析，更準確地了解教育的實際情況和存在的問題，例如，哪些地區(qū)的教育資源匱乏，哪些年級或科目的教學質(zhì)量較低等。基于信息挖掘結(jié)果制定更為科學和有效的教育政策。

在資源分配方面，教育管理者基于數(shù)據(jù)模型更好地理解教育資源的使用情況，如哪些課程或教師受到學生的歡迎，哪些設(shè)施或設(shè)備使用率高等?；谶@些信息為地區(qū)更合理地分配教育資源，提高資源的利用效率。此外在教育決策領(lǐng)域中，相關(guān)技術(shù)人員可通過大數(shù)據(jù)對歷年的招生數(shù)據(jù)和畢業(yè)生就業(yè)數(shù)據(jù)進行分析，學?？深A測未來的招生和就業(yè)趨勢，制定更有效的招生策略和就業(yè)指導方案。在教育決策之中利用大數(shù)據(jù)的分析功能可使得決策更加科學、具體[2]。例如，廣東省采集了佛山市共計72 所中學，建立模型對各學校分類編號，利用大數(shù)據(jù)的教育決策功能，為學校提供指導數(shù)據(jù)，優(yōu)化政策分配和資源分配。該過程中利用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘功能實現(xiàn)教育的整體優(yōu)化，大數(shù)據(jù)在教育決策領(lǐng)域應(yīng)用如表2 所示。

表2 大數(shù)據(jù)在教育決策領(lǐng)域應(yīng)用

大數(shù)據(jù)在教育決策領(lǐng)域的深層應(yīng)用可以幫助教育管理者做出科學、有效的決策，提升教育質(zhì)量和效率。

2.2 教育管理

在教育管理方面，為改變以往粗放型的教育管理模式，基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘功能和行為分析功能，推動教育精細化管理模式的構(gòu)建。采用更加細致的數(shù)據(jù)逐個對學校分析，以確定具體的管理模式。廣東省在此期間利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析各地教育資源的配置情況，包括師資力量、硬件設(shè)施、課程設(shè)置等，以便科學、公平做好教育資源的優(yōu)化配置。在學校數(shù)據(jù)采集中，則通過收集和分析學生的學習數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控學生的學習情況，提早發(fā)現(xiàn)學生的學習困難，及時干預和指導，提高教學效果。廣東省利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對教學過程和教學結(jié)果進行全面的數(shù)據(jù)分析，客觀、準確評價教學質(zhì)量，為教學改革提供數(shù)據(jù)支持。在行為管理、規(guī)范管理、紀律管理等方面，則通過分析學生消費數(shù)據(jù)，了解其生活習慣和需求，提供更好的服務(wù)[3]。例如，廣東省針對各個大學建立信息系統(tǒng)，通過集成教育數(shù)據(jù)完成規(guī)范化的管理，并注重數(shù)據(jù)的監(jiān)測，強化網(wǎng)絡(luò)安全。某高?；趶V東省關(guān)于教育改革方面的政策，在規(guī)范化學校管理體系構(gòu)建中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)整合系統(tǒng)，系統(tǒng)模塊如圖3所示。

圖3 大數(shù)據(jù)信息整合系統(tǒng)模塊

在該信息系統(tǒng)模塊之中，學校整合了大量的數(shù)據(jù)，建立規(guī)范化的管理體系，提供更加精細化的數(shù)據(jù)信息服務(wù)。而且在教育管理中指出學校減少資源浪費的策略等，確保教育管理的科學性。

2.3 教育方式

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的教育方式改革，呈現(xiàn)出個性化、智能化的特征。在教育方式中，學校通過收集和分析學生的學習數(shù)據(jù)，包括學習進度、學習成績、學習興趣、學習行為等，以了解每個學生的學習情況和需求，從而提供個性化的教學方案和資源，滿足學生的個性化學習需求。根據(jù)大數(shù)據(jù)學習行為模型的分析結(jié)果為學生提供智能輔導[4]。例如，基于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析學生的答題數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)學生在哪些知識點上存在困難，然后提供針對性的輔導和練習。通過實時收集和分析學生的學習數(shù)據(jù)，教師及時了解學生的學習情況，及時調(diào)整教學方法和策略，提高教學效果。教育系統(tǒng)的功能如圖4所示。

圖4 教育系統(tǒng)的功能

此外，在教育模式上，大數(shù)據(jù)也改變了傳統(tǒng)的教育模式，提供線上教學模式，并且根據(jù)學生在線上平臺之中的操作行為提供指導，在MOOCs 在線學習模塊中，為提高MOOCs 和在線學習的效果。學校通過分析在線學習的數(shù)據(jù)，了解學生的學習行為和模式，從而提供更好的學習資源和服務(wù)。在此過程中，傳統(tǒng)以“教”為中心的教學模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W”為中心的教學模式，強調(diào)從學生學習的角度出發(fā)，為學生提供針對性的資源，提供適宜的學習環(huán)境，建立學生的自適應(yīng)學習模型[5]。

2.4 教育評價

廣東省正在積極探索大數(shù)據(jù)在教育評價領(lǐng)域的深層應(yīng)用，并注重傳統(tǒng)定性評價方式向量化評價方式轉(zhuǎn)變?；诖髷?shù)據(jù)的量化評價模塊內(nèi)容如圖5 所示。

圖5 基于大數(shù)據(jù)的量化評價模塊內(nèi)容

學生學習評價中利用大數(shù)據(jù)收集和分析學生的學習數(shù)據(jù)，如考試成績、作業(yè)完成情況、在線學習行為等。在評價體系中能更準確地評價學生的學習效果和進步，同時也能夠發(fā)現(xiàn)學生的學習困難和問題，及時提供幫助。在教師評價中通過對教師的教學行為、教學方法、教學效果等數(shù)據(jù)做分析，對教師的教學能力和教學質(zhì)量加以評價，幫助教師改進教學方法，提高教學質(zhì)量[6]。在課程評價中通過分析學生對課程的反饋和評價以及學生的學習成績等數(shù)據(jù)，可以評價課程的質(zhì)量和效果，為課程改革提供依據(jù)。在學校評價中通過對學校的教學質(zhì)量、學生滿意度、就業(yè)率等數(shù)據(jù)的分析，評價學校的整體水平和優(yōu)勢，為學校的發(fā)展提供指導。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實施教育評價，則從整體到細節(jié)均利用不同的數(shù)據(jù)源，并對評價標準加以轉(zhuǎn)變。在評價中可采用過程性評價、增值性評價方法，對學校、教師、課程、學習方式等進行效能評估，診斷問題和結(jié)果。

3 結(jié)語

綜上所述，大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用價值實現(xiàn)主要得益于數(shù)據(jù)挖掘和學習分析兩種模式。在教育決策、教育管理、教育方式、教育評價中的深層應(yīng)用，更突破了傳統(tǒng)教育模式的弊端，推進了教育改革和教育發(fā)展。廣東省在將大數(shù)據(jù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域中應(yīng)給予政策支持，做好信息資源的整合工作，以確保教育模式的不斷優(yōu)化。