大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)在高校學(xué)生線上學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

【摘要】 ? ?伴隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用逐漸成熟，各大高校都將信息化教學(xué)設(shè)備應(yīng)用到學(xué)生教育中，積極推行以線上學(xué)習(xí)為首的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式，互聯(lián)網(wǎng)模式實(shí)踐教學(xué)效果如何，可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析精確得出高校學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效率，提升教師對(duì)于全體學(xué)生學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)質(zhì)量的掌握，使教師可以有針對(duì)性地制定教學(xué)計(jì)劃與學(xué)生改進(jìn)教學(xué)策略?；诖耍疚纳疃确治龃髷?shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)在高等院校學(xué)生線上教學(xué)中的應(yīng)用背景以及應(yīng)用策略，供廣大高校教育工作者參考。

【關(guān)鍵詞】 ? ?線上學(xué)習(xí) ? ?大數(shù)據(jù)分析 ? ?挖掘技術(shù)分析 ? ?應(yīng)用研究 ? ?高校學(xué)生教育

引言：

目前，伴隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)在教育界不斷應(yīng)用發(fā)展，各大高等院校都引進(jìn)了線上教學(xué)設(shè)備，開(kāi)設(shè)了專業(yè)的線上教學(xué)課程，高校教師的教學(xué)模式與學(xué)生的學(xué)習(xí)方式同時(shí)發(fā)生了巨大變化。線上學(xué)習(xí)模式由教師主導(dǎo)的傳統(tǒng)課堂教學(xué)逐步轉(zhuǎn)化為學(xué)生主導(dǎo)自主學(xué)習(xí)課堂。

一、大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)在高等院校學(xué)生線上學(xué)習(xí)中的應(yīng)用背景

事實(shí)上，大學(xué)時(shí)期的學(xué)生已經(jīng)具備一定的自主觀念，除了必要的自主學(xué)習(xí)能力與自主學(xué)習(xí)欲望以外，大學(xué)生還具備其他學(xué)段學(xué)生無(wú)法媲美的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，這些都為開(kāi)展高校學(xué)生線上學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。線上教學(xué)模式充分發(fā)揮了高校學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意能力與自主學(xué)習(xí)欲望，同時(shí)也會(huì)對(duì)高校學(xué)生良好習(xí)慣養(yǎng)成及素質(zhì)培養(yǎng)起到重要作用[1]。為保證高校學(xué)生線上學(xué)習(xí)效率，專業(yè)教師需要為學(xué)生帶來(lái)豐富且優(yōu)質(zhì)的線上教學(xué)資源，其中包括線上教學(xué)課件、線上教學(xué)視頻、線上教學(xué)課件以及線上檢測(cè)習(xí)題以及自主復(fù)習(xí)計(jì)劃與自主預(yù)習(xí)計(jì)劃等等。

線上教學(xué)模式主要依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息化設(shè)備在教學(xué)平臺(tái)中由高校學(xué)生完成教學(xué)視頻觀看，對(duì)自主學(xué)習(xí)與直播教學(xué)中遇到的難解問(wèn)題可以通過(guò)線上討論、線上答疑的方式解決，對(duì)全體學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況可通過(guò)課后作業(yè)完成情況以及隨堂在線測(cè)試、對(duì)學(xué)生提問(wèn)等方式開(kāi)展分析[2]。

大數(shù)據(jù)分析可以幫助教師找出本堂課線上課程教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量如何、學(xué)生自主學(xué)習(xí)狀態(tài)如何、影響線上教學(xué)效率的負(fù)面因素有哪些、正面因素有哪些，這些由實(shí)踐線上教學(xué)得來(lái)的數(shù)據(jù)，可以使教師提升對(duì)全體學(xué)生參與線上教學(xué)模式的掌握。使專業(yè)課程教師更加精準(zhǔn)地開(kāi)展線上教學(xué)計(jì)劃、實(shí)施線上教學(xué)流程、課后教學(xué)評(píng)價(jià)以及課后教學(xué)反思等環(huán)節(jié)。

除此之外。數(shù)據(jù)挖掘是指從大批量的數(shù)據(jù)、不完整的數(shù)據(jù)、有噪聲的數(shù)據(jù)、模糊不清的數(shù)據(jù)、隨機(jī)抽查數(shù)據(jù)中，提取出深埋其中的、不為人知的高效且優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)的獲取模式。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中蘊(yùn)含了智能學(xué)習(xí)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)以及數(shù)據(jù)提取技術(shù)等。當(dāng)大量線上教學(xué)模式使更多學(xué)生開(kāi)展線上學(xué)習(xí)時(shí)，就會(huì)在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)中在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、學(xué)生瀏覽明細(xì)、學(xué)生練習(xí)情況、學(xué)生所學(xué)階段、師生互動(dòng)情況、學(xué)生課后復(fù)習(xí)情況、學(xué)生隨堂測(cè)試情況以及線上考核結(jié)果等。

通過(guò)大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)可以對(duì)全體學(xué)生線上學(xué)習(xí)一舉一動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控與管理，通過(guò)挖掘技術(shù)中可視化技術(shù)與挖掘結(jié)果，可以使教師牢牢掌控學(xué)生線上學(xué)習(xí)流程，找出其中影響線上教學(xué)效率的正面因素與負(fù)面因素。使教師更加準(zhǔn)確地引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)線上學(xué)習(xí)，為更好地開(kāi)展教學(xué)計(jì)劃提供助力，進(jìn)而提升高校教師的線上教學(xué)效率[3]。

二、大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)在高等院校線上教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用分析

2.1挖掘技術(shù)與分析技術(shù)提升高校學(xué)生線上學(xué)習(xí)效率

高校學(xué)生在線學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)留下大量數(shù)據(jù)，首先是高校學(xué)生在通過(guò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展學(xué)習(xí)時(shí)留下主要特征，將全體學(xué)生的線上操作特征通過(guò)挖掘技術(shù)與分析技術(shù)以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)出來(lái)，找出高校學(xué)生整體學(xué)習(xí)規(guī)律，分析出其中對(duì)提升高校學(xué)生成績(jī)的有益因素，從而針對(duì)性地對(duì)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)。

高校學(xué)生進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，需要登錄個(gè)人賬戶后才可以開(kāi)展學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)方式主要以觀看教學(xué)視頻為主，由于不同學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、興趣、自律性皆有所不同，學(xué)生登錄時(shí)間、登錄頻次不同、觀看時(shí)長(zhǎng)、觀看視頻暫停次數(shù)、觀看視頻的中斷頻次也會(huì)有所差異。在此情況下，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)后臺(tái)取得學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)以及登錄頻次、登錄時(shí)間等數(shù)據(jù)，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)成績(jī)，研究學(xué)生登錄時(shí)間與學(xué)習(xí)時(shí)間是否滿足線上教學(xué)的需要;分析整個(gè)學(xué)期中學(xué)生學(xué)習(xí)的高峰期、每天學(xué)生學(xué)習(xí)高峰期，分別以個(gè)體角度與群體角度分析影響學(xué)生學(xué)習(xí)的各種因素;并且將學(xué)生主體與分析結(jié)果的課表匹配，分析學(xué)生在開(kāi)展線上學(xué)習(xí)過(guò)程中，是否存在惡意刷課等違規(guī)行為。

高校學(xué)生在開(kāi)展線上自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，往往會(huì)遇到各種各樣問(wèn)題，解決問(wèn)題可以通過(guò)教師線上答疑、學(xué)習(xí)小組在線討論等方式，前者可以為學(xué)生帶來(lái)更加專業(yè)的講解，后者可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，因此在開(kāi)展線上學(xué)習(xí)時(shí)，高校教師通常會(huì)將這兩種方式同時(shí)提供給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)不同的情況自行選擇。

通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)信息提取可以找出多數(shù)學(xué)生經(jīng)常探討或者提問(wèn)的問(wèn)題以及具體的解決方法，記錄下不同階段的學(xué)生提問(wèn)問(wèn)題，這階段學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)?nèi)绾?，通過(guò)數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘，確定提問(wèn)同一類(lèi)型問(wèn)題的學(xué)生成績(jī)是否處于同一個(gè)層次，從而得出提出問(wèn)題與學(xué)習(xí)成績(jī)之間是否具有必然聯(lián)系;在學(xué)習(xí)與論壇過(guò)程中，有哪部分是愛(ài)發(fā)帖提問(wèn)的學(xué)生，哪部分是愛(ài)回帖回答問(wèn)題的學(xué)生，這兩部分的學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)?nèi)绾危⑶覍?duì)此類(lèi)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展進(jìn)行關(guān)注[4]。

高校學(xué)生在開(kāi)展線上學(xué)習(xí)課程時(shí)，尤其是學(xué)生自主學(xué)習(xí)這部分課程，學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)對(duì)部分知識(shí)點(diǎn)十分感興趣，但是對(duì)某種特征或者某種類(lèi)型的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生就很難提起興趣。這種現(xiàn)象在教師提供的教學(xué)資源中同樣存在，由于學(xué)生的興趣愛(ài)好興趣點(diǎn)不同，一定會(huì)在教學(xué)資源的某些部分十分感興趣，而某些資源卻提不起興趣與學(xué)習(xí)欲望。為此，可通過(guò)數(shù)據(jù)分析以及挖掘技術(shù)精確找出同一門(mén)課程中哪種類(lèi)型知識(shí)點(diǎn)備受學(xué)生喜愛(ài)、有助于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，反之，對(duì)多數(shù)學(xué)生沒(méi)有興趣的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，找出學(xué)生不感興趣的原因以及相應(yīng)的解決措施[5]。

除此之外，教師在制作教學(xué)資源時(shí)融入音頻、動(dòng)態(tài)圖像、模擬仿真以及動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)等元素，此類(lèi)可視化資源的設(shè)計(jì)色彩、設(shè)計(jì)布局、頁(yè)面格式以及視覺(jué)沖擊等因素，同樣也會(huì)是影響到高校學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)教學(xué)資源產(chǎn)生興趣元素之一，可通過(guò)挖掘技術(shù)分析出線上教學(xué)中哪些教學(xué)資源更受學(xué)生青睞與歡迎，在后期融入教學(xué)資源時(shí)，高校教師就可以根據(jù)多數(shù)學(xué)生的興趣點(diǎn)制作專業(yè)教學(xué)資源，進(jìn)而選用學(xué)生更為喜愛(ài)線上學(xué)習(xí)的方式，達(dá)到提升學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)效率的目的[6]。

2.2挖掘技術(shù)與分析技術(shù)提升高校教師線上教學(xué)效率

高校教師利用在線教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展教學(xué)時(shí)，同樣也會(huì)有留下信息數(shù)據(jù)在平臺(tái)記錄中，其中包括問(wèn)題答疑記錄、教學(xué)資源部署以及課后作業(yè)留置等，在對(duì)全體學(xué)生學(xué)習(xí)效率進(jìn)行分析與挖掘問(wèn)題的同時(shí)，對(duì)高校教師線上行為的開(kāi)展分析同樣重要。可以通過(guò)對(duì)教師線上行為展開(kāi)分析，找出其中影響線上教學(xué)質(zhì)量的部分重要因素，提升教師對(duì)線上教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)內(nèi)容的精準(zhǔn)把控，方便教師對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，從而提升學(xué)生整體的學(xué)習(xí)效率[7]。

分析教師線上教學(xué)行為對(duì)學(xué)生的影響程度。在整體線上教學(xué)過(guò)程中，教師需要起到幕后方案策劃、具體實(shí)施方略、合理資源調(diào)配、線上學(xué)習(xí)監(jiān)控、專業(yè)授課答疑、組織線上談?wù)?、知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)指導(dǎo)、線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及優(yōu)化線上教學(xué)模式等作用。

在具體線上教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，后臺(tái)中同樣可以記錄專業(yè)教師進(jìn)入線上課程數(shù)量、發(fā)表專業(yè)課程通知數(shù)量、添加的教學(xué)計(jì)劃數(shù)量、開(kāi)展隨堂測(cè)試次數(shù)、添加教學(xué)視頻次數(shù)、布置課后作業(yè)次數(shù)、論壇版塊回復(fù)次數(shù)、欣賞批改學(xué)生作業(yè)次數(shù)等一系列信息，對(duì)此類(lèi)信息進(jìn)行分析與挖掘，分析教師教學(xué)行為對(duì)學(xué)習(xí)者線上成績(jī)的影響。

高校教師開(kāi)展線上學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)，不僅可以提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，而且也可以顯著提升高校教師自身的教學(xué)水平。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)與高等院校學(xué)生線上學(xué)習(xí)十分契合，二者之間有諸多互通之處。高校教師可以通過(guò)挖掘技術(shù)與分析技術(shù)提升高校學(xué)生線上學(xué)習(xí)效率、挖掘技術(shù)與分析技術(shù)提升高校教師線上教學(xué)效率等方式開(kāi)展高校學(xué)生線上教學(xué)任務(wù)，為高校學(xué)生核心素養(yǎng)教育、綜合素質(zhì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目：

廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院2020年疫情防控期間提升治理能力綜合項(xiàng)目“基于大數(shù)據(jù)的高職院校線上課堂教學(xué)管理模式的改革與創(chuàng)新---以廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院為例”，項(xiàng)目編號(hào)：JG2020008

廣州市高等學(xué)校第十批教育教學(xué)改革項(xiàng)目“基于微信小程序的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)--以廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控工作為例”，項(xiàng)目編號(hào)：2019JG218