大數據環(huán)境下基于智慧校園的教學改革

閆 實，付 佳，石 莉

（1. 牡丹江醫(yī)學院現代教育技術中心，黑龍江 牡丹江 157011；2. 牡丹江醫(yī)學院圖書館，黑龍江 牡丹江 157011；3. 牡丹江醫(yī)學院現代教育技術中心，黑龍江 牡丹江 157011）

0 引言

教育是一個國家發(fā)展的根本，教育質量的高低決定著國民素質的高低，進而影響著國家的前途和命運，各個國家都將教育作為國家發(fā)展的重要基礎之一，給予了高度關注和政策支持。當前，隨著信息技術和計算機技術的飛速發(fā)展，大數據時代已然來臨，并在社會系統(tǒng)的各個領域開始發(fā)揮越來越重要的作用，教育領域也不例外。先進的科學技術對我國傳統(tǒng)的教育教學方式產生了深遠影響，尤其在當前的大數據時代，新的教育思維和理念對傳統(tǒng)教學方式的影響甚至是顛覆性質的，與原有的教學方式相比，大數據時代的教學方式極大提高了教學質量，增加了更多的科研成果。網絡的發(fā)展和飛速普及，將人類推進到了“互聯網+”時代，數字化的校園已經逐步變革為智慧校園，當前關于智慧校園建設的研究受到了大量研究人員和管理人員的關注，建設智慧校園已經成為了教育信息化的重要組成部分之一。教育現代化目標的實現需要以教育信息化為基礎，信息化的教育方式既改變著當前的中國教育，也將造就中國教育的未來，從信息化的教育方式在我國高校的應用即可見一斑。在大部分的高等校園里，利用信息技術，學校改進這校內的管理，推進著學校的教育教學改革，甚至推動整個教育領域的變革。對學生而言，高效的信息技術的引入，給學生提供了在線學習，享受豐富的網絡資源的條件；對學校而言，基于信息技術的招生、科研管理、家?；?，甚至教育決策都變得越來越高效合理，甚至可針對不同的學生進行個性化的匹配，充分發(fā)揮學生的主觀能動性和學習興趣，提高對學生的素質教育水平[1]。因此，在當前的大數據環(huán)境下，推動基于智慧校園的教學改革十分迫切，且具有重要的現實意義。

1 智慧校園

1.1 智慧校園的概念

智慧校園在原有數字校園的基礎上進行擴展和提升，能夠面向學校資源的管理和調度提供更有的服務[2]。智慧校園的實現借助了一系列新興技術，包括大數據、移動互聯網、智能物聯網、社交媒體等等，利用各種傳感器等感知設備，對學校教師和學生等群體的工作、生活和學習場景特征進行感知和收集，通過對收集的信息的處理，為教師和學生提供智能化的教育教學環(huán)境和便捷的工作生活環(huán)境，并可根據不同群體或個體的個性需求，提供針對性的環(huán)境定制，最終建成集信息化、智能化、物聯化為一體的現代化校園。

1.2 智慧校園的特征

智慧校園的特征主要包括：智慧資源、智慧學習、智慧分析、智慧感知和智慧融合。其中，智慧資源的共生共享是建設智慧校園的核心內容之一，目的是將豐富的學習資源進行整合、管理、共享和使用，并通過為學習者提供可用的網絡平臺，來存儲和共享這些網絡資源，通過對智慧資源的管理，回饋資源系統(tǒng)，最終推動學校資源的整體創(chuàng)新；智慧學習是指利用廣泛普及的智能終端，為學生提供可隨時隨地進行學習的條件和資源，將線上和線下有機結合，將現實空間和虛擬的網絡空間相結合，構建共享、開放的學習環(huán)境；智慧分析通常以大數據為基礎，通過大量的傳感器采集大規(guī)模的校園數據，通過對采集資源的挖掘、分析、建模和整合，最終形成精準的預測方法，實現決策和管理的高度智能化；智慧感知是在移動互聯網和物聯網的基礎上，在校園的人與人之間、人與物之間以及物與物之間建立可互通、互動的連接關系，隨時隨地為各類應用提供可用的網絡環(huán)境[3]；智慧融合主要包括校園內部融合和校園外部融合兩部分，校園內部融合利用云計算和大數據技術對數據進行挖掘和分析，對學校的各項業(yè)務的應用進行定制，提升智慧校園的整體效能，校園外部融合通過學校之間的交流溝通、學習借鑒和資源共享，促進學校的持續(xù)發(fā)展。

2 大數據對教育的作用

大數據時代的到來對教育領域帶來了深遠影響。學界普遍認為，大數據技術的出現促進了傳統(tǒng)的教與學，提高了教育決策的科學性，使教育質量的監(jiān)控體系更為完善，使教育評價更為全面和客觀。同時，將大數據技術引入到教學中來也同樣面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括人才缺乏、技術瓶頸等等。對教學改革而言，大數據無疑會推動教學、科研、管理和教育評價的全面變革，具體而言：

（1）促進了傳統(tǒng)的教與學

利用大數據技術，教師可通過對海量的學生學習數據進行挖掘和分析，將學生的學習過程、學習教材和學習活動進行數字化，從而更加個性化的對學生開展針對性教學活動，學生也可根據自身條件，選擇合適的學習方式和學習方法，更加自主方便的進行學習。總體而言，通過對收集的教育相關的大數據進行挖掘和分析，能夠清楚的了解教學方法、環(huán)境、評價、學習內容、時間和方法與學生的學習效果之間的量化關系，可更加充分的了解教學過程，設計更為合理高效的教學方法和教育方式，從而提高現有教學方法的效率。

（2）提高教育決策的科學性

在當前的大數據時代，教師或管理者在作出教育決策時，不需要僅僅模仿前人經驗，也不用僅依靠自己的理解和推測，而是從海量數據中分析和挖掘出不同層面的數據特征，根據數據特征及其之間的關聯關系或因果關系，來制定科學合理的教育決策。因此，在教育決策方面，利用教育大數據，決策者能夠對當前的教育現狀進行充分的了解，掌握更加準確全面的教育信息，從而做出更為科學的教育決策。

（3）完善質量監(jiān)控體系

學校的師資隊伍、圖書資料、專業(yè)課程、學生基本情況等等相關信息可利用數據庫進行存儲，在傳統(tǒng)的教學模式中，由于這些數據規(guī)模龐大，可用信息難以獲取。大數據技術的出現，為分析這些數據提供了高效手段。利用大數據技術，可教學相關的數據進行匯集、結構化、指數計算和統(tǒng)計分析，能夠對教學系統(tǒng)的運行和教育質量的監(jiān)控提供幫助，通過構建全面的質量監(jiān)控體系，對影響教育質量的各種因素進行調控，進而提供教育教學質量。

（4）提供更為全面客觀的教育評價

大數據的技術、方法和思維方式即影響著傳統(tǒng)的教育評價觀念，還可擴大教育評價的范圍。大數據時代的思維方式可為教育評價借鑒的思路包括：一是更加注重從學生的實際需求出發(fā)，促進師生交流，重視學生的學習過程和體驗；二是對教育評價的范圍進行拓展，將傳統(tǒng)的評價對象僅限于學生，轉變?yōu)榘▽W習課程、任課教師等更多與教育活動相關的對象；三是降低對考試成績的片面關注，強調更加注重學生的綜合素養(yǎng)。

盡管大數據技術對教育的積極影響十分顯著，但同時也也面臨著各種困難和挑戰(zhàn)。例如，在技術瓶頸方面，大數據挖掘所涉及的數據收集、存儲、處理和結果可視化等方面均面臨一定困難；在人才缺乏方面，由于教育領域的相關數據挖掘和處理起步相對較晚，人才資源的爭奪將愈加激烈；等等。

3 大數據環(huán)境下基于智慧校園的教學改革方法和策略

我國智慧校園建設工作已經開展，智慧校園和智慧學習環(huán)境已經成為了教育領域的熱門話題和研究趨勢。大數據時代的到來，帶來了新的技術、方法和思維方式，如何在大數據環(huán)境下，開展基于智慧校園的教學改革措施是亟待關注和研究重要課題。本文從以下幾個方面重點闡述大數據環(huán)境下，基于智慧校園進行教學改革可采取的方法和策略。

3.1 加大大數據環(huán)境下智慧校園相關知識的普及

大數據環(huán)境下智慧校園相關知識的普及對象主要包括教師、學生和學校三類。對教師而言，通過充分了解并掌握智慧校園相關知識，利用大數據技術對智慧校園內學生的學習過程相關數據進行處理和挖掘，從中掌握精準的學生學習狀態(tài)，能夠提高教師調整教學策略，針對不同特點的學生因材施教、因地制宜，跟進教育改革的進度和步伐，進而促進學生特長的提高和個人素質的全面發(fā)展。對學生而言，在了解智慧校園的相關知識后，結合大數據資源，能夠充分熟悉相關的學習資源，根據自身條件和水平，選擇合適的學習素材，充分發(fā)展自己的特長和興趣，激發(fā)學習的好奇心和積極性，提高課堂學習的注意力，將線上和線下學習相結合，不僅完成教師布置的各項任務，還可提高自己的個人素質[4]。對學校而言，通過對教師的相關培訓，制定相應的鼓勵措施，提高教師自身的學習動力，加強教師在新型教育模式下的動手實踐能力，改進教學方法，最終提高教學效率。

3.2 加強大數據環(huán)境下基于智慧校園的教學改革理論研究

大數據時代提供的新的技術和方法，為智慧校園下的教學改革提供了一定的指導和借鑒作用，但仍需進一步開展基于智慧校園的教學改革理論研究，包括與智慧校園相關的理論和智慧校園下的教學改革相關理論。理論基礎是開展智慧校園建設的前提條件之一，完善的理論基礎才能支撐智慧校園建設的順利開展，對建設智慧校園科學性和合理性的充分分析以及可能取得的成果，是推進智慧校園建設和推廣智慧校園理念的需要依據。掌握智慧校園建設的理論基礎，能夠掌控建設智慧校園過程中可能出現的各種影響因素。教學改革相關理論的研究，能夠為推進教育教學改革提供方法論和指導，在當前的大數據環(huán)境下，基于智慧校園的教學改革必將催生出一批相關的教學改革理論，對這些理論的充分分析和研究，能夠為大數據環(huán)境下基于智慧校園教學改革方案的提出和實施提供理論支撐，為教學改革的充分且高效的實施提供保障，可幫助預見改革過程中可能出現的各種問題，并提供相應的處理或改善措施。因此，加強大數據環(huán)境下基于智慧校園的教學改革理論研究，能夠為教學改革的有效實施提供理論支撐。

3.3 充分構建并利用好智慧學習環(huán)境

大數據技術能夠對大規(guī)模數據進行采集、分析和挖掘的獨有優(yōu)勢，使得教學和學習過程中能夠不斷調整教學和學習策略，改進方法，調整教學計劃。智慧學習環(huán)境將現實的物理環(huán)境和虛擬的網絡環(huán)境有機結合，使得教師和學生能夠對學習的場景進行感知，能夠根據學習者的特征推薦合適的學習資源，能夠為學習者提供集環(huán)境和資源為一體的學習環(huán)境[5]。在智慧學習環(huán)境中，學?？梢詫⒔虒W活動設計的更為智能化和人性化，學生利用智慧學習環(huán)境，可構建適應于自身的自主學習環(huán)境，從而大大提高教學質量和教學效率。因此，構建并充分利用好智能化、人性化的智慧學習環(huán)境是推進教學改革的重要措施之一。

3.4 構建并充分利用網絡學習資源和模擬教學場景

網絡學習平臺及其上的豐富的學習資源，是智慧校園所具備的基本特點之一，尤其在大數據環(huán)境下，通過引入更高效的數據處理和分析技術，能夠獲得更多更豐富的學習資源[6]。當前，校園內的有限網絡和無線網絡幾乎無處不在，通過建立完善的網絡學習平臺，學生幾乎可以隨時隨地利用智能設備連接網絡，享受網絡學習平臺提供的各種學習資源，還可通過平臺將自己的學習情況向教學系統(tǒng)反饋。通過構建教育模擬場景，能夠使學生更直觀、更容易的理解所學知識，可極大提高學生的學習興趣和學習積極性，開拓學生的視野[7]。在傳統(tǒng)的教學中，有時難免會由于缺乏教學器材而導致教學質量受到影響或無法開展相關的教學活動，通過利用模擬教學場景，不僅可解決上述問題，而且能夠給學生提供全新的體驗，最終提高整體的教學質量。

4 結論

“互聯網+”和大數據時代的到來，推進了我國教學信息化建設的步伐，盡管當前的智慧校園建設仍存在很多問題，但總體來看，已經取得了不小的成果。推進教育教學改革，提高受教育者的整體素質一直是教育領域的重要目標，改革方式和改革思路的科學性和可行性既需要在改革之初進行詳細討論和分析，也需要在改革過程中不斷摸索和總結[8-10]。智慧校園建設是教育信息化的目標之一，也是推進教學改革的重要舉措，信息技術的進步帶來的大數據技術在智慧校園建設的基礎上，又為我國教育的改革提供新的方法和思維借鑒[11-12]。我國的教育大數據的相關工作仍處于起步階段，利用大數據對人才培養(yǎng)和教學改革的相關研究仍不夠完善，但總體而言，充分利用先進的信息技術，扎實開展大數據環(huán)境下基于智慧校園的教學改革工作，必將極大推進我國教育教學改革進程，最終全面提高教育教學質量。

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