大數(shù)據(jù)下高校教學(xué)改革及教育管理探討
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摘要：為培養(yǎng)高素質(zhì)高水平人才，高等院校依托大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺，打破傳統(tǒng)教育理念，進(jìn)一步提高教學(xué)改革創(chuàng)新性與教育管理科學(xué)性，從而推動高等教育教學(xué)與管理方式的改革。文章分析了高等院校數(shù)據(jù)存儲的現(xiàn)狀和特點，提出了建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺的迫切性以及構(gòu)建平臺的必備條件;研究了大數(shù)據(jù)技術(shù)在推動慕課教學(xué)改革中的應(yīng)用，指出了過程性評價的大數(shù)據(jù)價值;探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)助力于學(xué)業(yè)預(yù)警、就業(yè)導(dǎo)向、教學(xué)審核評估等方面教育管理智能化實現(xiàn)的作用。
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);教學(xué)改革;教育管理;慕課
一、引言
為深入貫徹新時代中國特色社會主義思想，教育部出臺了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》的文件，進(jìn)一步落實“智慧教育大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略建設(shè)”任務(wù)，打開了大數(shù)據(jù)技術(shù)建設(shè)與應(yīng)用的新局面，標(biāo)志著大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略已經(jīng)正式融入教育領(lǐng)域。大數(shù)據(jù)技術(shù)在高等教育領(lǐng)域中的應(yīng)用及推廣是國家推進(jìn)教育信息化戰(zhàn)略不可或缺的重要組成部分，將數(shù)據(jù)信息技術(shù)與高等教育的深度融合，正是推動高等教育方式改革、保障教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)教育公平，從而達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)高水平人才的最終目標(biāo)。當(dāng)前，傳統(tǒng)的課程資源平臺和教學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)已不能很好地適應(yīng)高校建設(shè)雙一流大學(xué)的需求。它形式單一，缺乏數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一規(guī)劃，容易造成信息孤島，也無法完整的提供高質(zhì)量的信息。將大數(shù)據(jù)技術(shù)運用于高等院校教學(xué)，除了采集與存儲教與學(xué)的數(shù)據(jù)外，更重要的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析處理:即通過獲取海量數(shù)據(jù)資源，進(jìn)行深層次的數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)行為分析，發(fā)現(xiàn)問題、監(jiān)控趨勢，從而讓使用者自身進(jìn)行有效的調(diào)整，為教學(xué)提供更完善地服務(wù)。同時，大數(shù)據(jù)技術(shù)運用也讓高校教學(xué)管理層的思維模式從經(jīng)驗教條主義轉(zhuǎn)變成為以數(shù)據(jù)驅(qū)動模式為依據(jù)的科學(xué)推斷，實現(xiàn)智能化管理與決策，制定出符合新時代人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的方案與措施。
二、大數(shù)據(jù)的涵義及構(gòu)建技術(shù)
結(jié)合百度百科的定義，大數(shù)據(jù)(bigdata)是指無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。由IBM公司歸納其“5V”的特征:Volume(規(guī)模大)，Velocity(增長速度快)，Variety(類型多樣化)，Value(價值性)，Veracity(真實可靠)。大數(shù)據(jù)技術(shù)起源于互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)行為中，通過對購買者行為習(xí)慣的大數(shù)據(jù)分析獲取潛在商業(yè)價值，制定個性化銷售方案。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代的到來，高校教學(xué)資源數(shù)據(jù)、教學(xué)論壇數(shù)據(jù)、學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、教學(xué)與教育管理數(shù)據(jù)等規(guī)?！按蟆敝痢癦B”級別，且呈幾何性增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)高等院校近年來教學(xué)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)增速約達(dá)30%，而非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)增速更高達(dá)約60%左右。數(shù)據(jù)的類型由關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲的結(jié)構(gòu)化文本數(shù)據(jù)逐漸變成以視頻、圖像、動畫、圖表分析報告為主體的復(fù)雜類型數(shù)據(jù)。而高校教育的大數(shù)據(jù)最核心的價值體現(xiàn)就是如何通過數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)手段從價值密度低的數(shù)據(jù)提取出價值密度高的信息。在涵蓋了大量教學(xué)活動的復(fù)雜數(shù)據(jù)中，大數(shù)據(jù)技術(shù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行提純，分析結(jié)果為教學(xué)管理改革與產(chǎn)學(xué)研融合的發(fā)展方向提供了決策性參考價值。綜合高校教育大數(shù)據(jù)的特點，構(gòu)建高校大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺勢在必行。建設(shè)高校大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺，必須由學(xué)校主管信息化的高層領(lǐng)導(dǎo)牽頭，教務(wù)處與信息科技中心協(xié)辦，根據(jù)需求聯(lián)合有資質(zhì)的第三方公司共同建設(shè)。在整合原有資源平臺和信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，覆蓋教學(xué)園區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提高數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，升級數(shù)據(jù)釆集設(shè)備，利用云平臺分布式儲存技術(shù)建立數(shù)據(jù)倉庫，通過成熟的Hadoop框架和數(shù)據(jù)挖掘算法實現(xiàn)對半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的過濾和清洗，分析提取高密度價值數(shù)據(jù)，構(gòu)建預(yù)測性視圖和可視化視圖提供給決策者查詢參考。建設(shè)信息安全體系保障私密數(shù)據(jù)的安全性，防止數(shù)據(jù)因受侵襲發(fā)生災(zāi)難性的丟失。培養(yǎng)專業(yè)的大數(shù)據(jù)技術(shù)管理人才對數(shù)據(jù)動態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控。
三、大數(shù)據(jù)在高校教學(xué)改革的應(yīng)用分析
(一)大數(shù)據(jù)推動慕課教學(xué)改革
大數(shù)據(jù)技術(shù)可以推動高校教學(xué)模式改革。隨著大規(guī)模開放式在線課程MOOC和SPOC的盛行，翻轉(zhuǎn)課堂等混合教學(xué)模式也如火如荼地進(jìn)入高等院校的課堂。學(xué)生以自主學(xué)習(xí)課程知識點視頻為中心，教師通過參與線上線下討論、答疑和測試等方式引導(dǎo)考核學(xué)生，使得在線教學(xué)日益成為廣大學(xué)生獲取新知識的重要途徑。在慕課教學(xué)的過程中，系統(tǒng)平臺詳細(xì)地記錄著學(xué)習(xí)者個人的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)軌跡、學(xué)習(xí)成效等數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)量累積到一定程度時就形成了大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。在采集到大量多元化的數(shù)據(jù)中，不僅有單個學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的深度縱向數(shù)72據(jù)，也涵蓋了多個學(xué)習(xí)者的廣度橫向數(shù)據(jù)。通過大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，授課教師就可以迅速地掌握學(xué)生的情況，診斷學(xué)習(xí)需求或課程難點，發(fā)現(xiàn)學(xué)生解決問題的能力，從而有針對性地調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，優(yōu)化改進(jìn)教學(xué)資源以及分配課程教學(xué)模塊的比重;通過大數(shù)據(jù)預(yù)測分析能力技術(shù)，系統(tǒng)還可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和方式，以及學(xué)習(xí)能力推薦個性化制定的課程資源，讓學(xué)習(xí)目標(biāo)與習(xí)慣相近的學(xué)習(xí)者可自行組合完成學(xué)習(xí)任務(wù)，體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的個性化和差異化，充分調(diào)動了不同層次學(xué)習(xí)者的積極性。大數(shù)據(jù)技術(shù)運用學(xué)習(xí)的自適性推動慕課教學(xué)的應(yīng)用，對高校培養(yǎng)人才具有巨大的創(chuàng)新改革性作用。
(二)過程性評價的大數(shù)據(jù)價值
傳統(tǒng)課堂對學(xué)生的學(xué)習(xí)評價形式單一、頻率低。任課教師往往只在學(xué)期末根據(jù)學(xué)生的日常課堂印象給予一個簡單的總分制平時成績。無論是評價設(shè)計方式，還是評價反饋時效性都是滯后的。大數(shù)據(jù)技術(shù)注重在線課程的過程性評價分析，特別是在完成測試任務(wù)或是作業(yè)同伴互評環(huán)節(jié)，教師可以通過可視化視圖數(shù)據(jù)分析，統(tǒng)計測試任務(wù)的考核結(jié)果，提高對授課班級學(xué)生整體學(xué)習(xí)質(zhì)量評測的相關(guān)性和精確性;大數(shù)據(jù)技術(shù)還能把握單個學(xué)生對某個知識點參與討論的程度，根據(jù)特定學(xué)生的水平，調(diào)整作業(yè)任務(wù)的難易度，就一系列學(xué)習(xí)問題提供個性化的反饋。同時，把大數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計結(jié)果反饋給學(xué)生本人，讓其準(zhǔn)確了解自己與同伴掌握知識的差距，幫助其更好地調(diào)整學(xué)習(xí)的節(jié)奏，改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。
四、大數(shù)據(jù)在高校教育管理決策的應(yīng)用分析
當(dāng)前，除了教學(xué)改革之外，高等院校還應(yīng)當(dāng)結(jié)合本身的建設(shè)發(fā)展特點，整合教育管理范圍的各項業(yè)務(wù)流程及系統(tǒng)功能，構(gòu)建大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺，為高等院校今后的發(fā)展提供更加科學(xué)化的管理和智能化的決策。
(一)學(xué)業(yè)預(yù)警大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析
為實現(xiàn)高校科學(xué)信息化管理，應(yīng)當(dāng)將學(xué)生的培養(yǎng)計劃執(zhí)行預(yù)警、學(xué)風(fēng)預(yù)警和學(xué)業(yè)審查預(yù)警納入大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺，對學(xué)生的完成學(xué)業(yè)情況進(jìn)行預(yù)測、管理和指導(dǎo)。其一，培養(yǎng)計劃執(zhí)行預(yù)警是對學(xué)生在選修其專業(yè)培養(yǎng)計劃的課程且獲學(xué)分完成情況的監(jiān)測。若當(dāng)前選修課程截止時間止，學(xué)生選修學(xué)分未達(dá)到本學(xué)期專業(yè)預(yù)設(shè)的最低總學(xué)分值，大數(shù)據(jù)平臺就會自動給予學(xué)生發(fā)送警示信息，并提供補(bǔ)選課程清單。該預(yù)警對執(zhí)行完全學(xué)分制的高校尤顯重要。其二，學(xué)風(fēng)預(yù)警針對學(xué)生在線課程或混合教學(xué)課堂行為，對學(xué)生的曠課次數(shù)、課堂紀(jì)律、完成作業(yè)情況等進(jìn)行實時監(jiān)管。一旦學(xué)生表現(xiàn)異常，大數(shù)據(jù)平臺就會自動記錄下來，并向紀(jì)律監(jiān)管職能部門的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報讓其介入干預(yù)，也會自動將數(shù)據(jù)結(jié)果作為課程平時成績評分的重要參考指標(biāo)。其三，學(xué)業(yè)審查預(yù)警是針對在學(xué)業(yè)早期，因?qū)W習(xí)困難或身心不健康導(dǎo)致整體成績下滑甚至嚴(yán)重掛科的學(xué)生進(jìn)行全程監(jiān)測。學(xué)業(yè)審查預(yù)警由輕到重依次分為黃色預(yù)警、橙色預(yù)警、紅色預(yù)警三個等級，一旦監(jiān)測到學(xué)生屬于某個級別的預(yù)警，大數(shù)據(jù)平臺就自動將詳細(xì)報告發(fā)送給管理者，并啟動相應(yīng)的援助方案，例如，朋輩心理輔導(dǎo)、一對一學(xué)習(xí)生活幫扶、家校合作制定個性化方案等，通過動態(tài)跟蹤管理幫助困難學(xué)生完成學(xué)業(yè)，從而提高學(xué)校的升學(xué)率和畢業(yè)率。
(二)就業(yè)導(dǎo)向大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析
當(dāng)前，高校人才培養(yǎng)與社會供需的結(jié)構(gòu)性矛盾問題突出，輔助畢業(yè)生就業(yè)的方式十分有限，一般依靠開設(shè)就業(yè)指導(dǎo)課程、組織校園招聘會以及企業(yè)宣講會等方式，畢業(yè)生就業(yè)能力與市場需求的匹配精準(zhǔn)度不高，很難在短時間內(nèi)找到最佳崗位。而大數(shù)據(jù)引擎技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲實時抓取就業(yè)網(wǎng)站招聘信息，將非結(jié)構(gòu)化信息轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)化信息，利用關(guān)鍵詞分類存入高校就業(yè)資源庫。在此基礎(chǔ)上，大數(shù)據(jù)平臺將自動把就業(yè)資源庫與畢業(yè)生庫中學(xué)生的專業(yè)課程、學(xué)習(xí)成績、專業(yè)技能水平、求職目標(biāo)崗位等復(fù)雜綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)就業(yè)信息推薦。因此依托大數(shù)據(jù)平臺，高校可以跟蹤近五年畢業(yè)生的就業(yè)情況和薪酬變化，分析市場人才需求變化及行業(yè)發(fā)展趨勢，深入了解崗位對技能及知識儲備的要求，以便指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)前期完成學(xué)業(yè)任務(wù)、做好職業(yè)規(guī)劃;同時，幫助高校在頂層設(shè)計上調(diào)整學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)置、整合資源、調(diào)整招生比例，實現(xiàn)優(yōu)勝劣汰的科學(xué)智能化決策。
(三)教學(xué)審核評估大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析
教學(xué)審核評估是教育廳依據(jù)評估高校自身制定的人才培養(yǎng)目標(biāo)，來評判高?，F(xiàn)階段教學(xué)成果是否與原定目標(biāo)相吻合的的重要手段。將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入教學(xué)審核評估中，不僅提升了教學(xué)評估管理的科學(xué)性，更增強(qiáng)了教學(xué)質(zhì)量常態(tài)監(jiān)控的實效性。高校開展教學(xué)審核評估工作，必須以“教學(xué)基本狀態(tài)數(shù)據(jù)”信息平臺為依托，從辦學(xué)定位目標(biāo)、教師隊伍建設(shè)、教學(xué)資源建設(shè)、培養(yǎng)過程建設(shè)、學(xué)生發(fā)展過程、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控、特色辦學(xué)等八個維度，建立學(xué)校培養(yǎng)人才的大數(shù)據(jù)支撐體系。同時，大數(shù)據(jù)平臺將對需要耗費大量人力物力的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行甄別和分析處理，如學(xué)生對講師評教評價、教學(xué)督導(dǎo)聽課評價、企業(yè)對專業(yè)實習(xí)認(rèn)可度評論、導(dǎo)師指導(dǎo)畢業(yè)論文質(zhì)量等。借助數(shù)據(jù)挖掘和聚類分析算法，將提取的非結(jié)構(gòu)化高價值數(shù)據(jù)與教學(xué)基本狀態(tài)數(shù)據(jù)分類融合，形成圖表與文字結(jié)合的可視化教學(xué)審核評估自查分析報告，從而更能有效定位與培養(yǎng)人才目標(biāo)的吻合度與不足之處。大數(shù)據(jù)技術(shù)提供了建立教學(xué)評估長效機(jī)制的可能性，“以評促建”的科學(xué)機(jī)制也帶動了高等教育的健康發(fā)展。
五、總結(jié)
大數(shù)據(jù)時代下，由于信息技術(shù)的變革引發(fā)的教與學(xué)行為模式的個性差異化變革，以及高校教學(xué)管理模式的科學(xué)智能化變革，讓教師、學(xué)生和管理者深刻感受到科技對整個高等教育創(chuàng)新性變革的巨大影響，其效力甚至可以稱之為高等教育領(lǐng)域的“第三次工業(yè)革命”。教育行政主管部門和高校的決策者要逐步樹立大數(shù)據(jù)頂層設(shè)計建設(shè)意識，重視高等教育大數(shù)據(jù)分析的深度與廣度比較，全面建設(shè)大數(shù)據(jù)智慧校園，為輔助高等院校的日常教學(xué)、科研、人才培養(yǎng)管理的全方位服務(wù)功能提供科學(xué)合理的保障。
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作者:邱向宇 單位:廣東技術(shù)師范學(xué)院
