大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究

張仕麟

【摘要】? ? 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展、進(jìn)步，教育已越來越成為競爭中的重要因素，傳統(tǒng)教育方式已然不適用于新型快速發(fā)展的社會(huì)對(duì)人才的需求。本文從大數(shù)據(jù)概述出發(fā)，闡明其作用的同時(shí)也分析了傳統(tǒng)教育的局限性，研究教育大數(shù)據(jù)打破傳統(tǒng)教育的局限性的可能性。在文章的最后提出了可能存在的問題以及解決方法，并做總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】? ? 大數(shù)據(jù)? ? 信息化教育? ? 應(yīng)用研究

一、引言

傳統(tǒng)教育在中國教育中的比重大，對(duì)新人才需求的契合度低，現(xiàn)在急需一種新型的教育方式來改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)的模式。作為信息時(shí)代高速發(fā)展的前沿科技領(lǐng)域，如大數(shù)據(jù)、人工智能等，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用可能有意想不到的效果。

因此，可以對(duì)大數(shù)據(jù)在信息化教育中的可行性進(jìn)行研究，對(duì)前沿科技在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行一定的設(shè)想，有利于打破傳統(tǒng)教育方式的局限性，優(yōu)化教育工作者的教學(xué)方式與同學(xué)們的學(xué)習(xí)方式，使教育成為國家和民族發(fā)展進(jìn)步更加堅(jiān)硬的基石。

二、大數(shù)據(jù)的概述

2.1 大數(shù)據(jù)的概念

大數(shù)據(jù)（big data），指無法在一定時(shí)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)[1]，如購物網(wǎng)站的消費(fèi)記錄，人們?cè)诰W(wǎng)上瀏覽時(shí)的瀏覽記錄與路徑等。

當(dāng)今社會(huì)，大數(shù)據(jù)已經(jīng)在不經(jīng)意間進(jìn)入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，大到國家層面的科學(xué)研究，小到百姓生活中的快遞物流、行業(yè)和領(lǐng)域?qū)Υ髷?shù)據(jù)的應(yīng)用促進(jìn)新型企業(yè)和業(yè)務(wù)的產(chǎn)生以及運(yùn)營模式的創(chuàng)新。比如，對(duì)消費(fèi)者行為的分析和預(yù)判，對(duì)某產(chǎn)品銷售量的預(yù)測，貨物的補(bǔ)給或者營銷范圍的精確已經(jīng)得到改善和優(yōu)化。

2.2 大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

大數(shù)據(jù)有著重要的戰(zhàn)略意義，其不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。換而言之，如果把大數(shù)據(jù)比作一種產(chǎn)業(yè)，那么這種產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)盈利的關(guān)鍵，在于提高對(duì)數(shù)據(jù)的“加工能力”，通過“加工”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”。

大數(shù)據(jù)帶給我們的，有三個(gè)主要觀念轉(zhuǎn)變[2]：

（1）從隨機(jī)樣本到全體數(shù)據(jù)：信息處理能力的躍遷，使得人類分析海量數(shù)據(jù)的能力進(jìn)一步提升。這意味著，我們可以分析更多的數(shù)據(jù)，甚至針對(duì)某個(gè)特別現(xiàn)象收集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;因?yàn)閿?shù)據(jù)處理能力限制而生的隨機(jī)樣本處理方法，將會(huì)一去不復(fù)返。

（2）從精確性到混雜性：研究的數(shù)據(jù)在量的方面發(fā)生了數(shù)量級(jí)的變化，數(shù)據(jù)大體種類從結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)為非結(jié)構(gòu)性，以至于我們很難再追求非常高的精確度;而數(shù)據(jù)規(guī)模的擴(kuò)大，也使得我們不必錙銖必較，只需要利用綜合分析的方法掌握大體方向，適當(dāng)忽略微觀層面上的部分精確度，在節(jié)省大量的數(shù)據(jù)處理資源的同時(shí)也能讓我們?cè)陬A(yù)測事情的宏觀走向時(shí)如虎添翼。

（3）從因果關(guān)系到相關(guān)關(guān)系：因果關(guān)系的尋找是人類長久以來一直在做的事情，可是在大數(shù)據(jù)時(shí)代，這或許變得不那么重要。不僅是因?yàn)楦嘁灰蚨喙蚨嘁蛞还氖挛锍霈F(xiàn)，更是因?yàn)閷ふ沂挛镏g的相關(guān)關(guān)系所需要的大量數(shù)據(jù)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代將會(huì)更容易獲得。相關(guān)關(guān)系或許在準(zhǔn)確地告訴我們事情發(fā)生緣由時(shí)不如因果關(guān)系容易，可它可以更輕易地告訴我們某些事情正在發(fā)生。

三、傳統(tǒng)教育方式的局限性

3.1教育決策實(shí)施者素質(zhì)和能力制約

教育決策實(shí)施者自身素質(zhì)水平會(huì)在很大程度上影響教育的質(zhì)量，無論是對(duì)決策方案的預(yù)見能力還是實(shí)施能力[3]。在傳統(tǒng)教育一整套流程下來，許多決策者的決策方式并不十分科學(xué)，另一方面，自上而下的傳統(tǒng)決策結(jié)構(gòu)也使得決策者可能會(huì)依據(jù)主觀判斷進(jìn)行決策操作，而忽略客觀事實(shí)帶來的過程和結(jié)果的不同。

3.2教育決策環(huán)境的干擾和復(fù)雜化

在日益復(fù)雜的社會(huì)，教育決策環(huán)境也會(huì)更加復(fù)雜。一方面是教育決策者在進(jìn)行決策時(shí)所依靠的資料與數(shù)據(jù)，其數(shù)量與種類有了跳躍式的提升，使得歸類數(shù)據(jù)、區(qū)分有用數(shù)據(jù)、提煉所需信息所需要的資源增多、難度增大[4]。另一方面是隨著信息技術(shù)的運(yùn)用愈加廣泛，教育中暴露出來的問題越來越繁雜，直接增加了教育工作者的工作難度。

3.3 教育決策結(jié)構(gòu)不適應(yīng)性

傳統(tǒng)教育決策采用的是模塊化的管理機(jī)制。龐大的決策機(jī)構(gòu)依據(jù)職能的不同被分為多個(gè)相互獨(dú)立的部門并各自履行職責(zé)，使完整的信息被分散到了各個(gè)部門，便存在著教育決策信息經(jīng)常無法被共享的情況，甚至還會(huì)出現(xiàn)依據(jù)信息的不同部分做出不同決策的情況。這使得教育決策機(jī)構(gòu)對(duì)突發(fā)事件的反應(yīng)速度較慢，在處理能力上也有著一定的局限性。

四、大數(shù)據(jù)在信息化教育中的作用

4.1助力學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)

中國的傳統(tǒng)教育模式是由中國的人口國情決定的，學(xué)生數(shù)量與教育資源的不對(duì)等使得因材施教只能存在與大多數(shù)學(xué)生的幻想之中。

學(xué)校一旦應(yīng)用大數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的各個(gè)行為—例如做題習(xí)慣與作業(yè)各部分完成度的分析會(huì)做得更加輕松，從而使對(duì)每個(gè)人的研究與個(gè)性化學(xué)習(xí)成為了可能。在運(yùn)用大數(shù)據(jù)后，通過后臺(tái)數(shù)據(jù)中心就能對(duì)諸如考試成績波動(dòng)、圖書借閱種類與情況、校園出勤情況和社交狀況等信息進(jìn)行更加全面的分析，分析數(shù)據(jù)所展示學(xué)生的狀態(tài)使得學(xué)校、教師可以做到因材施教。

4.2教學(xué)評(píng)估

學(xué)校在進(jìn)行教學(xué)評(píng)估的時(shí)候往往會(huì)遇到許多問題，例如最普遍的教學(xué)評(píng)估方式—公開課，很多老師會(huì)在公開課前把所需要的課程先講一遍或者幾遍，反復(fù)進(jìn)行演練，甚至對(duì)學(xué)生進(jìn)行背誦課程內(nèi)容的要求[5]。這樣的教學(xué)評(píng)估結(jié)果是不準(zhǔn)確的，會(huì)對(duì)學(xué)生的教育發(fā)展有不良影響。而采用大數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)評(píng)估，可以通過后臺(tái)收集的數(shù)據(jù)，如學(xué)生作業(yè)完成度與完成情況、上課精神狀態(tài)與考試答題情況、時(shí)間等，來建立教育數(shù)據(jù)庫，從而探究學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)狀態(tài)與學(xué)習(xí)過程，這樣得出的教學(xué)評(píng)估結(jié)果遠(yuǎn)比幾場公開課來得準(zhǔn)確。

4.3提升教育管理能力

傳統(tǒng)教育決策機(jī)構(gòu)管理方式的局限性在大數(shù)據(jù)被完全應(yīng)用后可能不再存在。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，使得教育決策機(jī)構(gòu)能在短時(shí)間內(nèi)獲取大量、有效的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的種類更加豐富，包含的信息也更加全面。同時(shí)，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，更能體現(xiàn)每個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，能更加突出教育管理中實(shí)際存在的問題。

如對(duì)多媒體教育設(shè)施的損壞情況監(jiān)控，可以得出在教育設(shè)施的管理維護(hù)方面是否做足，發(fā)現(xiàn)其與校園中其他人員行為的關(guān)聯(lián)性，從而加強(qiáng)對(duì)教育設(shè)備的智能管控，或者預(yù)測其發(fā)展趨勢以提前做好準(zhǔn)備。

五、問題及解決方法

5.1數(shù)據(jù)安全問題

將大數(shù)據(jù)應(yīng)用與教育之中，就必須收集學(xué)生們的數(shù)據(jù)，甚至在個(gè)性化教育實(shí)行時(shí)，收集的數(shù)據(jù)更要具體到個(gè)人。而數(shù)據(jù)涉及的是每個(gè)人的隱私，數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過程中都面臨著被盜取的危險(xiǎn)，一旦被盜取，違法者獲取的將是種類繁多的海量數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生隱私造成的暴露、學(xué)校造成的損失是無法估量的。

5.2數(shù)據(jù)采集、整理與應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)所采集到的數(shù)據(jù)是繁雜的，不僅有簡單的文本，還有后臺(tái)數(shù)據(jù)記錄、音頻甚至視頻的存在，利用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法完全不能有效地進(jìn)行分析。同時(shí)，由于數(shù)據(jù)種類的繁多和數(shù)量之大，數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性也成了收集數(shù)據(jù)時(shí)需要進(jìn)行分析的問題[6]。而能否把結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)有機(jī)統(tǒng)一，挖掘數(shù)據(jù)背后存在的有效信息，也會(huì)成為教育決策者需要謹(jǐn)慎思考的問題。

5.3 解決方法

由問題可知，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用到教育之前，必須確保教育決策者與技術(shù)人員自身素質(zhì)與道德素養(yǎng)，同時(shí)加強(qiáng)數(shù)據(jù)在收集、傳輸、應(yīng)用與銷毀過程中的管理，完善教育決策機(jī)構(gòu)自身管理體制，以保障數(shù)據(jù)安全。同時(shí)在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，也應(yīng)重視對(duì)各方面軟硬件的升級(jí)與有關(guān)人員的要求，避免造成時(shí)間與人力資源的浪費(fèi)。

六、結(jié)語

盡管大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)我國信息化與個(gè)性化教育提供了光明的前景，但是目前傳統(tǒng)教育決策者的素質(zhì)并不適應(yīng)大數(shù)據(jù)教育的實(shí)施。同時(shí)，廣大師生對(duì)教育大數(shù)據(jù)缺乏足夠的認(rèn)知，對(duì)教育大數(shù)據(jù)的研究也尚未深入;教育大數(shù)據(jù)對(duì)于目前的教育體系來說也存在容錯(cuò)率低、安全性未知等一系列的問題。因此，教育大數(shù)據(jù)在新教育模式方面的應(yīng)用，還需廣大教育工作者共同努力，構(gòu)建更加完善的教育體系，為我國的教育事業(yè)取得更加顯著的成果。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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