大數(shù)據(jù)分析在成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用研究

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，成人高等教育的網(wǎng)絡(luò)課程應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)人們的生活和社會(huì)的發(fā)展帶來了巨大的影響。成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)和應(yīng)用與大數(shù)據(jù)技術(shù)，特別是大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的充分融合，將會(huì)使網(wǎng)絡(luò)課程發(fā)揮更大地作用。首先分析了成人高等教育教學(xué)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)的情況，其次研究了大數(shù)據(jù)分析對(duì)于成教網(wǎng)絡(luò)課程的影響，最終提出了大數(shù)據(jù)分析在成教網(wǎng)絡(luò)課程中的實(shí)際應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析；成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程

1 概述

隨著人類對(duì)于數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、傳輸和處理等能力的大幅提升，以及相關(guān)技術(shù)的跨越式發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代已然到來，已經(jīng)在各行各業(yè)掀起了變革的浪潮，發(fā)展的潛力巨大。未來十年，大數(shù)據(jù)將引領(lǐng)人類步入智能技術(shù)時(shí)代。伴隨著智能手機(jī)的普及，QQ、微博、微信等社交網(wǎng)絡(luò)被廣泛使用，移動(dòng)帶寬迅速增加，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來越豐富，越來越多的傳感設(shè)備和移動(dòng)終端接入網(wǎng)絡(luò)，由此帶來的數(shù)據(jù)快速增長速度比歷史上任何時(shí)候都快得多。2014年IDC發(fā)表了《數(shù)字宇宙膨脹：到2020年全球信息增長預(yù)測(cè)》一文，文中提到，數(shù)字宇宙的數(shù)據(jù)量每年按幾何級(jí)數(shù)遞增，從2013年到2020年，將由原來的4.4 ZB達(dá)到44ZB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們想象，而大數(shù)據(jù)分析將有超過100倍的巨大增長空間。

在成人高等教育領(lǐng)域，在教與學(xué)的過程中，也蘊(yùn)藏著有價(jià)值的海量大數(shù)據(jù)，教育已成為社會(huì)大數(shù)據(jù)的重要源泉之一。在教學(xué)過程中，如何有效地分析和利用這些大數(shù)據(jù)，從而更好地促進(jìn)教學(xué)，是當(dāng)今成人高等教育改革研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，探索新形勢(shì)下的成人高等教育體制、形式和方法，對(duì)促進(jìn)我國成人高等教育發(fā)展具有長遠(yuǎn)意義。

成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程是通過互聯(lián)網(wǎng)展示某門課程的教學(xué)內(nèi)容與相關(guān)資料，并且實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下成人高等教育課程教學(xué)的一種新的表現(xiàn)形式。網(wǎng)絡(luò)課程具有交互性、共享性、開放性、協(xié)作性和自主性等基本特征。同時(shí)，具有打破地域和國界，教學(xué)單元模塊化，多媒體化的載體，人機(jī)間的多向互動(dòng)，容易激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情等特點(diǎn)。

2 大數(shù)據(jù)在國內(nèi)外高等教育教學(xué)中的應(yīng)用

2011年秋，斯坦福大學(xué)的《人工智能》網(wǎng)絡(luò)課程受到熱烈歡迎，190多個(gè)國家約16萬學(xué)生參加學(xué)習(xí)，2萬多人通過了考試，獲得認(rèn)證。斯坦福大學(xué)的Ng教授于2012年4月成立了Coursera，聯(lián)合普林斯頓大學(xué)、密歇根大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)等，共同提供社會(huì)科學(xué)、物理、工程學(xué)等網(wǎng)絡(luò)課程。哈佛和麻省理工等更多的高校也都將課程建設(shè)成網(wǎng)絡(luò)課程，免費(fèi)上網(wǎng)，從而收集更多的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，研究開發(fā)更好的在線教育平臺(tái)，強(qiáng)化學(xué)校品牌效應(yīng)。

由于硬件的高速更新和軟件的高度智能，國內(nèi)的各大高校也都紛紛熱情高漲地投身于新一輪的教育網(wǎng)絡(luò)化和信息化的熱潮中。開展了建設(shè)各類教育信息化公共平臺(tái)，提供免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)課程，推進(jìn)數(shù)字化校園建設(shè)工作等一系列教育改革新舉措。

3 大數(shù)據(jù)分析對(duì)成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程的影響

3.1 網(wǎng)絡(luò)課程大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

大數(shù)據(jù)通常都擁有Volume（海量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價(jià)值）、Veracity（真實(shí)）這5V特點(diǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，教育內(nèi)容實(shí)現(xiàn)跨越時(shí)空的自由流通已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，學(xué)生可以打破時(shí)空界限，隨時(shí)隨地進(jìn)行選擇某一成人高等教育的某一門網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師可以通過平臺(tái)，輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)誘導(dǎo)、跟進(jìn)、評(píng)價(jià)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)情況。而伴隨著這些網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)過程所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，也同樣具有5V的特征。并且，這些大數(shù)據(jù)中僅有15%是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可以通過已經(jīng)普遍應(yīng)用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理。而其余85% 的數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，主要包括網(wǎng)絡(luò)課程中的用戶評(píng)論、應(yīng)用、位置信息、圖片、音樂、視頻等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。而產(chǎn)生智慧的大數(shù)據(jù)往往是這些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，需要依靠大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析與處理技術(shù)進(jìn)行處理。

3.2 大數(shù)據(jù)分析在網(wǎng)絡(luò)課程中的體現(xiàn)

大數(shù)據(jù)分析的五個(gè)基本方面分別是：Analytic Visualizations（可視化分析），Data Mining Algorithms（數(shù)據(jù)挖掘算法），Predictive Analytic Capabilities（預(yù)測(cè)性分析能力），Semantic Engines（語義引擎），Data Quality and Master Data Management（數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理）。在網(wǎng)絡(luò)課程的大數(shù)據(jù)分析中，深度學(xué)習(xí)和知識(shí)計(jì)算是基礎(chǔ)，可視化是關(guān)鍵技術(shù)。深度學(xué)習(xí)和知識(shí)計(jì)算主要體現(xiàn)在學(xué)生在線學(xué)習(xí)的時(shí)間分析、學(xué)生參與討論等活動(dòng)的行為分析等方面。教師通過可視化工具來分析學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效地學(xué)習(xí)，同時(shí)滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。

在成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)和使用過程中，對(duì)學(xué)生過程性大數(shù)據(jù)的分析，將徹底改變?cè)袀鹘y(tǒng)課堂教學(xué)的教與學(xué)模式。不再是照本宣讀，照屏宣課，上課的內(nèi)容也不再是僅限于教材的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)通過師生互動(dòng)、師師互學(xué)、生生互促將有力推動(dòng)課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革。網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)和師生互動(dòng)交流將成為未來教育的重要方式，學(xué)生學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)分析，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行未來智能化引導(dǎo)和評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生而言，可以擁有高質(zhì)量的個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)。對(duì)教師而言，將學(xué)生從選課、看視頻、下載課件和圖書等資料、做作業(yè)、答疑、測(cè)驗(yàn)、考試等各個(gè)階段產(chǎn)生的過程性大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)過程。根據(jù)學(xué)生選課數(shù)據(jù)的分析，可進(jìn)一步調(diào)整專業(yè)課程的設(shè)置，并且對(duì)學(xué)生的選課進(jìn)行適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的大數(shù)據(jù)分析，可以充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和特點(diǎn)，真實(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，可以根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)突出個(gè)性化差異化的人才培養(yǎng)模式。

通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)學(xué)習(xí)的學(xué)生，其學(xué)習(xí)行為的所有數(shù)據(jù)都將被真實(shí)地記錄下來。主要包括觀看教學(xué)視頻、下載課件學(xué)習(xí)、做作業(yè)、參與討論、平時(shí)測(cè)驗(yàn)、考試、課程評(píng)價(jià)等過程，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為最終教師對(duì)學(xué)生結(jié)課評(píng)價(jià)的重要參考依據(jù)。在學(xué)習(xí)過程中，教師也可以根據(jù)平臺(tái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維方式的分析，適當(dāng)調(diào)整學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度安排。教師可以引導(dǎo)、幫助學(xué)生采用更有效的學(xué)習(xí)方法，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和效果。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用，以學(xué)生為主體，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和移動(dòng)終端軟件的幫助下，跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過程，通過數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，并分析和預(yù)測(cè)學(xué)生的需求，以及未來的發(fā)展趨勢(shì)，拓展發(fā)展空間。

4大數(shù)據(jù)分析在成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用實(shí)例

4.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用

下面以遼寧對(duì)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為例，探討大數(shù)據(jù)分析在成人高等教育網(wǎng)絡(luò)課程中的具體應(yīng)用。目前，學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是依托超星公司的泛雅平臺(tái)構(gòu)建的，并且可配套同步使用移動(dòng)客戶端“超星學(xué)習(xí)通”。圖2為學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的課程統(tǒng)計(jì)界面，在圖中可以看出，該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)已經(jīng)具備了一定的學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)功能。比如，可以統(tǒng)計(jì)出該課程的“章節(jié)訪問量”，其中包括本月的訪問量，甚至可以細(xì)化到每日和每時(shí)的訪問量。點(diǎn)擊“學(xué)生管理”，可以看到每個(gè)學(xué)生的任務(wù)完成數(shù)、視頻觀看時(shí)長、參與討論的數(shù)量以及學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)頁面的訪問數(shù)。在列表中選擇某一學(xué)生，再點(diǎn)擊“詳情”，可以分別看到該學(xué)生的進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、章節(jié)統(tǒng)計(jì)和訪問統(tǒng)計(jì)。點(diǎn)擊“討論數(shù)”，可以看到每個(gè)學(xué)生的發(fā)表討論數(shù)、回復(fù)討論數(shù)和總討論數(shù)。以上這些都是平臺(tái)通過學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)得到的，為教師提供了每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，從而方便教師對(duì)學(xué)生的平時(shí)督學(xué)和考核。同時(shí)，教師也可以從中發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及對(duì)該課程每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。例如，從某個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度有沒有按時(shí)完成，以及參與討論的數(shù)量高不高，可以看出該學(xué)生對(duì)于此課程的學(xué)習(xí)熱情程度。如果某個(gè)學(xué)生對(duì)某些章節(jié)的點(diǎn)擊率特別高，說明他在反復(fù)學(xué)習(xí)此章節(jié)，表明他對(duì)此章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)可能掌握情況不太樂觀。

4.2 Python語言的應(yīng)用

從前面的研究可以發(fā)現(xiàn)，僅僅依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)所提供的統(tǒng)計(jì)功能還不能完全滿足教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況全面掌握的要求。比如，教師除了關(guān)注學(xué)生參與討論的數(shù)量之外，其實(shí)更關(guān)注學(xué)生參與討論的具體內(nèi)容，包括對(duì)于教師發(fā)起的某個(gè)討論話題的具體答復(fù)內(nèi)容，或者學(xué)生主動(dòng)發(fā)起的討論話題內(nèi)容，從中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以遇到的具體問題。另外，學(xué)生在學(xué)習(xí)完某一課程后，通常都會(huì)對(duì)該課程進(jìn)行一下評(píng)價(jià)，教師除了關(guān)注學(xué)生的評(píng)分之外，更關(guān)注的是評(píng)價(jià)的具體內(nèi)容，特別是關(guān)鍵詞。從而可以根據(jù)學(xué)生的意見或者建議進(jìn)一步對(duì)課程內(nèi)容、資料等進(jìn)行調(diào)整。但這些學(xué)習(xí)過程中積累的討論、評(píng)價(jià)等大數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，想要采用原本普遍應(yīng)用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是很難處理的，是無法統(tǒng)計(jì)出想要的結(jié)果的。必須采用大數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，比如適用于大數(shù)據(jù)處理的編程語言——Python語言。

下面使用python 3.5，通過抓取網(wǎng)頁數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的某一課程的“課程評(píng)價(jià)”進(jìn)行分詞和詞頻統(tǒng)計(jì)，最終以詞云方式顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，以便教師及時(shí)、充分、客觀地掌握學(xué)生對(duì)于該網(wǎng)絡(luò)課程的評(píng)價(jià)。步驟如下：一是抓取網(wǎng)頁數(shù)據(jù)，二是數(shù)據(jù)清洗，三是用詞云進(jìn)行顯示。

5 結(jié)論

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，大數(shù)據(jù)特別是大數(shù)據(jù)分析，將在成人高等教育中廣泛應(yīng)用，將更加有力地推進(jìn)各成人高等教育實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園。我們應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)遇，適時(shí)改革，努力實(shí)現(xiàn)成人高等教育網(wǎng)絡(luò)化和信息化，培養(yǎng)更多的順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目

遼寧省成人教育學(xué)會(huì)2017年度成人教育領(lǐng)域科研課題（項(xiàng)目編號(hào)：LC1706）研究成果.

作者簡(jiǎn)介

裘志華（1971-），女，碩士，教授.研究領(lǐng)域：信息系統(tǒng)開發(fā)，數(shù)據(jù)庫技術(shù).。

（作者單位：遼寧對(duì)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院信息管理與信息系統(tǒng)研究所）