淺析大數據形勢下高校的教育改革

謝凱+方賢文+方歡

摘 要： 大數據時代的到來對人們生活和社會發(fā)展產生深遠的影響，利用大數據技術可以輕松地對受教育者的學習情況做出分析整合，進而為素質教育和個性化教育提供基礎，以便教育管理者更好地組織教育資源、制定教育改革的方向和措施。文章根據美國和國內一些高校將大數據應用在教學中的案例，提出大數據技術在我國高校教學改革中普遍應用的嘗試。

關鍵詞： 大數據技術 教育改革 個性化教育

一、相關背景

大數據是互聯網時代的必然產物，人們對數據的要求日益提高，非數值型計算所占的比重也越來越大，常規(guī)數據庫已經滿足不了海量復雜數據的獲取、存儲及相關分析管理的要求，各行業(yè)更看重的是數據的整合和追蹤分析、海量存儲和可靠傳輸的能力。比如在最火的電子商務領域，美國電商巨頭亞馬遜充分利用大數據分析平臺，幫助跨境電商和個人在全球范圍內推銷產品和服務；整合搜索引擎鼻祖谷歌斥巨資研發(fā)云計算，為自己的核心業(yè)務互聯網搜索服務提供強有力的保障；本土電商阿里巴巴的云規(guī)模已進入全球前三，“雙十一”日破千億的銷售額，動輒每秒十幾萬筆的交易量都是大數據技術在支撐。大數據時代已正式登上歷史舞臺，作為高精尖人才培養(yǎng)基地的高校應順應潮流，充分結合大數據的相關技術，對教學過程中產生的海量數據進行跟蹤挖掘、分析和整合，進而形成相關方案并及時反饋。

當前，大數據技術已經深入社會的各個領域。人們逐漸依賴各種社交平臺（如QQ、微信），4G+、5G時代的帶寬提升，物聯網概念的提出，移動互聯網的構建及電子商務的火爆，這一切都包含急劇增長的海量數據，數據存儲單位早已從GB、TB上升到PB。與此同時，人們往往忽略教育領域在大數據產生中的重要地位，尤其是高校龐大的教學規(guī)模每天都在持續(xù)不斷地產生海量的各類數據，因此有必要在高校教育中引入大數據思想，加快教育改革的步伐。

二、美國及我國高校大數據應用的情況

1.大數據引領的美國高校教育。大數據技術早已經改變了我們對世界的看法，教育模式的改革自然也是水到渠成，美國在這一方面走在前面。斯坦福大學的Sebastian Thrun教授于2011年創(chuàng)辦了在線教育平臺Udacity，在互聯網上講授人工智能課程，無心之舉卻在全球引起熱潮，影響190多個國家的學生。同樣是斯坦福大學的Andrew Ng教授也依托于互聯網發(fā)布自己的授課視頻，使全球各個層次的網民都享受到斯坦福大學在校生的同等待遇。在此基礎上，Ng教授和美國普林斯頓等名校建立同盟，成立了當今世界聞名的Coursera，提供系統(tǒng)的同盟內大學經典課程教學視頻。同樣在全球引起震撼的可汗學院也是如此，這是孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗創(chuàng)立的一家教育性非營利組織，為全球億萬網民提供了眾多寶貴的免費教育資源。在這一股潮流的影響下，哈佛和麻省理工等美國較保守的傳統(tǒng)名校也開始研發(fā)免費的互聯網教育平臺，上傳本校的品牌課程，并在網絡授課的過程中收集相關學習數據，進一步提高教學水平。

在這一系列令人印象深刻的改革創(chuàng)新之中，最有代表性的是美國高校對大數據的利用，美國高等教育大數據時代已經來臨。近年來，在IBM公司預測分析軟件的幫助下，美國很多高校在招生的時候，居然能夠預測新一屆學生成功完成學業(yè)的比率，而且事后驗證，這份名單的準確性超過90%，遠高于美國高校傳統(tǒng)的人工調查統(tǒng)計。令人稱奇的背后是大數據的應用，相關軟件會分析學生個體的以往成績、學習時間的分配、個人興趣愛好及家庭對個體的各方面投入，進而生成相關報告。用大數據預測學生學業(yè)成功與否只是美國高校大數據應用的一個方向，更多的大數據教育管理實踐正在美國高校如火如荼地開展。

2.國內部分高校掀起大數據應用探索的熱潮。計算機軟硬件的高速發(fā)展，為國內高校大數據應用和國際接軌提供支持和保障。清華、北大等諸多高校，都開始模仿國外的模式建立免費網絡授課平臺。很多省市和高校合作建設數字校園，開放教育資源共享平臺，使更多層次的群體享受名校的課程服務。

目前，校園大數據開展最好的應該是上海高校。復旦及上海財經等一批上海高校早在2012年就率先開展了對大數據的應用探索，雖然和國外高校相比有差距，但是為后續(xù)其他高校開展相關研發(fā)提供了寶貴的經驗。中國科學院大學于2014開設我國首個“大數據技術與應用”專業(yè)，在方向設置和課程安排方面為其他高校樹立一個標桿。清華大學與金電聯行于2016年11月正式成立金融大數據聯合研究中心，開展學科交叉研究，致力于大數據應用理論研究、大數據挖掘及產業(yè)應用等關鍵技術的研發(fā)。在全國范圍內部分高校逐步開設大數據相關專業(yè)，2016年11月，我校安徽理工大學成立數學與大數據學院，致力于大數據人才的培養(yǎng)。

3.當前研究方向。很多人把大數據時代視為“第三次工業(yè)革命”，作為人才儲備基地的高等教育領域，負有關鍵性的責任。各種教育資源平臺水平參差不齊，如何對其整合，使其健康發(fā)展是一項重要任務，同時，現在的網絡教學，錄制好的視頻已經成為主要的知識載體，但如何體現現實教學中的交互性是一個急需解決的課題。

千百年來，知識載體的變化，決定了知識本身的價值，同時造成了教師角色的轉變，由于大數據時代知識獲取的渠道更容易，教師已經不再是知識體系里的主導者，更多扮演的是知識的傳遞者或者是知識體系里的組織者。但在角色淡化的同時，大數據的整合分析功能可以幫助教師更科學地預測學習效果，把控學生的學習進程，從而根據及時反饋調整教學手段，進行教學改革創(chuàng)新。當前，云計算和大數據使教育資源的共享成為常態(tài)，素質教育和個性化教育漸漸演變成核心，高校教育工作者應該與時俱進，對大數據時代的自身定位及教學模式的改變都要有心理準備，才能更好地在新形勢下推動高校的改革創(chuàng)新。

三、高校教學改革中的大數據應用措施

1.教育大數據相關技術及處理平臺。大數據如今在電子商務中的應用最為成熟，很多電子商務平臺利用用戶的頁面瀏覽軌跡分析出其購物愛好。教育分析技術可以借鑒這種方式，學生就是電子商務平臺用戶，通過網絡在線平臺和移動終端軟件，對學生整個學習過程進行完備的數據采集分析，借助過程中反饋的中間報告及時調整學習進度和教學方式，甚至參照國外高校的做法延伸下去，對學生未來的需求進行分析。國內外的很多數據庫技術都為相關平臺的搭建提供了強有力的支持，比如國外的Hadoop和NoSQL數據庫技術及國內的超星公司SPOCs和混合學習模式

2.改革的具體措施。在現有技術下，我國高?？山柚雀鞣N類型的教育平臺，利用大數據技術整合在校生和往屆畢業(yè)生的相關信息，然后與社交媒體的數據整合在一起，可以全方位地對高校教育進行評估和指導。

（1）指導學生選擇專業(yè)和課程。借鑒國外教育體系，從初高中就建立學生各種信息平臺，在進入高校之前，相關前期的個人數據經過高校專業(yè)信息平臺的大數據分析，和數據庫中存儲的歷史信息比較，通過類比高年級學生和往屆生的學習成績和效果，甚至是以往畢業(yè)生的就業(yè)情況及最新的市場需求，得出新生的專業(yè)及課程備選方案以供其參考。

（2）學生學習效果的反饋。成績雖然不是萬能，但可以作為一個重要參數。利用信息平臺定期關注學生成績，通過大數據技術對個體和整體學習效果做出評估并分析相關參數，從而對后續(xù)學習提出具體參考意見，如果反饋后采取相關措施并沒有進步或者反而退步，就可以考慮是否調整課程和改變專業(yè)。

（3）學籍保留評估。國內現有的教育體系中，因為各種原因總是存在一些問題學生面臨退學，以往都是根據輔導員和教師等的意見評估，同時缺乏科學的具體措施予以幫助。在大數據的時代，可依據在校生各方面的表現確定參數，定期打出評估分數，同時遵循“不拋棄不放棄”的原則，結合上述兩項措施，盡量幫助學生提高評估分數，并對其提出具體的幫助建議。實在不行，依據評估體系對學籍是否保留做出判斷以供學校參考。

（4）教學有效性的評估。大數據不僅僅應用在“學”，還應該用在“教”上。教師的教學表現可以通過各種參數設定進行準確的評估，并依此進行更好的教、學雙向選擇。

3.大數據教育改革對高校各群體的影響。大數據應用對高校教育的相關群體來說都有不同的體驗，對學生來說，都能享受到“量身定做”的教育資源，在校期間的學習和生活更便捷和井井有條，同時能夠體驗到前所未有的主人翁感覺；對家長來說，能通過嶄新的視角掌握全面、真實的學生信息，包括上課表現、成績情況、交流情況、師生互動等；對教師來說，利用所收集的每個學生學習過程中的全面信息，可以及時獲取反饋，從而調整教學方式，同時可以利用大數據平臺提供的先進手段輕松處理教學和科研任務；對學校來說，可以利用大數據技術更好的管理學校的資產信息、師資信息、招生就業(yè)信息等，從而便于教育管理者利用大數據技術更便捷地組織教學科研和實施教育改革。

四、結語

大數據技術當前已經非常成熟，為高校素質教育和個性化教育提供便利，也推動著教育理念的變革，但同時伴隨著不少問題和挑戰(zhàn)。比如對大數據處理的相關專業(yè)人員不管是招募還是培訓都有一定難度；大數據收集分析有可能涉及個人隱私；基于學生以往的學業(yè)表現為其推薦課程，有可能導致教育資源的傾斜；收集數據的真實性能否保證等。總之，大數據研究畢竟是一個比較新的領域，如何在整個教育體系內建立一個統(tǒng)一的標準，形成較科學的運作形式，還需要經歷一個很長的階段。但不可否認的是，大數據時代已經來臨，高校勢必將成為大數據應用的前沿，我們不應該懼怕挑戰(zhàn)，而應該克服困難，堅定改革的信心，為國家培養(yǎng)出更多適應大數據形勢下的高素質信息人才。

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基金來源：安徽省重大教學改革研究項目（2013zdjy082），

安徽省質量工程項目（2013sxzx012，2013sjjd008，2014zy028，

2015jyxm136，2015ckjh015）