大數(shù)據(jù)背景下高職院校教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)分析應(yīng)用研究

李亞兵

(甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 金昌 737100)

引言

教育大數(shù)據(jù)指在所有教育活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的、依據(jù)教育需求采集到的，一切用于教育發(fā)展并能創(chuàng)造巨大潛在應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù)集合。教育大數(shù)據(jù)的采集和分析對(duì)于優(yōu)化教育決策，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)方式，完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系等有非常重要的作用。目前，許多高職院校都在不同程度上對(duì)教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用做了深入的研究，提出了許多寶貴的意見和改革方案，但在實(shí)施過(guò)程中，不同的院校出現(xiàn)了各種不同的問(wèn)題。結(jié)合我院實(shí)際情況，我們研究如何對(duì)我院教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和應(yīng)用，以達(dá)到教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的處理能為教學(xué)改革和教學(xué)效率的提升提供重要依據(jù)。

1 教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)采集

1.1 數(shù)據(jù)采集內(nèi)容

校內(nèi)教育數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容主要包括教育管理數(shù)據(jù)和教育教學(xué)數(shù)據(jù)。教育管理數(shù)據(jù)就是不同類型的教育管理活動(dòng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，例如教師數(shù)量、教職工學(xué)歷信息，學(xué)院現(xiàn)有專業(yè)、班級(jí)、學(xué)生等信息。

教育教學(xué)數(shù)據(jù)就是師生在教與學(xué)的過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，例如教師的教學(xué)策略、學(xué)生的學(xué)習(xí)策略、教師的教學(xué)準(zhǔn)備、學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、教學(xué)課件、軟件等。

1.2 數(shù)據(jù)采集方法

1.2.1 平臺(tái)采集

平臺(tái)采集就是借助各種與教育和學(xué)生相關(guān)的移動(dòng)或桌面應(yīng)用平臺(tái)來(lái)獲取教育教學(xué)數(shù)據(jù)的方法或手段。在當(dāng)前教育信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，越來(lái)越多的移動(dòng)或桌面應(yīng)用程序被應(yīng)用到教育、教學(xué)中，因此教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集也越來(lái)越智能化。

1.2.2 視頻錄制和視頻監(jiān)控

視頻錄制就是教師現(xiàn)場(chǎng)授課的時(shí)候，將課堂教學(xué)實(shí)況進(jìn)行錄制。這種方式是將教師授課的全過(guò)程錄制下來(lái)，用于觀察和評(píng)價(jià)教師的教學(xué)能力、課堂組織能力、教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)情況、課堂表現(xiàn)等。

視頻錄制一般在教學(xué)比賽、課堂教學(xué)能力評(píng)價(jià)、教學(xué)能力考核、學(xué)生學(xué)習(xí)情況評(píng)估等各種情況中使用，一般應(yīng)選派較為專業(yè)的視頻拍攝人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)錄制，錄制可以一機(jī)位多角度或多機(jī)位綜合錄制以達(dá)到最好的錄制效果，將其應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)。

視頻監(jiān)控就是借助視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)展示和記錄教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況以及一些其他與教學(xué)相關(guān)的場(chǎng)景。例如在各項(xiàng)考試的組織中，視頻監(jiān)控就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控考場(chǎng)，觀察教師監(jiān)考狀況和學(xué)生考場(chǎng)紀(jì)律情況。

視頻監(jiān)控的總體結(jié)構(gòu)包括校園內(nèi)各建筑物、分監(jiān)控室、總監(jiān)控中心及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等。各教學(xué)樓內(nèi)所有教室都應(yīng)安裝監(jiān)控設(shè)備及相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，且每個(gè)教學(xué)樓都要設(shè)置分監(jiān)控室，以實(shí)現(xiàn)對(duì)本區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控和基本管理?？偙O(jiān)控中心的最高的監(jiān)控管理部門，實(shí)現(xiàn)對(duì)全區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控和綜合管理。

2 數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用

教學(xué)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和分析的目的是研究學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)際參與表現(xiàn)和進(jìn)展情況，分析學(xué)生行為與學(xué)業(yè)成績(jī)的相關(guān)性，得到學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行指導(dǎo)和給出建議。這個(gè)分析結(jié)果可以優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，為學(xué)生提供有效的教學(xué)干預(yù)，給出適宜的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)方法?？梢詾榻處煾倪M(jìn)課堂設(shè)計(jì)、優(yōu)化教學(xué)方法、改善課程評(píng)價(jià)體系提供充分的數(shù)據(jù)依據(jù)。教學(xué)管理者可以依據(jù)分析結(jié)果，從宏觀地對(duì)教學(xué)模式、教學(xué)秩序、教學(xué)效果進(jìn)行把控，數(shù)據(jù)分析結(jié)果為管理人員更好地實(shí)施教學(xué)管理提供了決策支持，總之，教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用就是為了讓大數(shù)據(jù)“開口說(shuō)話”，全面提升高職教育教學(xué)的質(zhì)量。

3 學(xué)院教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)采集和分析、應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，學(xué)院大部分領(lǐng)域基本實(shí)現(xiàn)了信息化管理，大部分的教學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)都可以通過(guò)數(shù)據(jù)平臺(tái)或移動(dòng)APP進(jìn)行采集，且部分系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行整合和分享。

學(xué)院教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集方法有平臺(tái)采集、視頻監(jiān)控和視頻錄制，還有傳統(tǒng)的人工采集。

首先，對(duì)于教師課表、教室課表、班級(jí)課表、學(xué)生成績(jī)(包括課程成績(jī)、環(huán)節(jié)成績(jī)、畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)等)等信息均可在教務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行錄入和查詢，所有教師憑教工號(hào)或?qū)W號(hào)及密碼登錄平臺(tái)即可進(jìn)行相應(yīng)的操作。教師評(píng)學(xué)和學(xué)生評(píng)價(jià)可以通過(guò)微信掃描填寫表單來(lái)完成錄入，教務(wù)處工作人員可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析。

其次，學(xué)院的教務(wù)系統(tǒng)手機(jī)APP上教師客戶端設(shè)置有教學(xué)任務(wù)、調(diào)課申請(qǐng)、監(jiān)考安排、成績(jī)錄入、教學(xué)工作量統(tǒng)計(jì)、學(xué)生考勤信息、批閱作業(yè)、設(shè)置和查看課堂反饋等功能模塊。在每日課表中可以對(duì)上課班級(jí)進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，內(nèi)容包括教學(xué)資源、預(yù)習(xí)提問(wèn)、上課簽到、課堂表現(xiàn)、課堂練習(xí)、課堂反饋、課后作業(yè)等。但是在實(shí)際教學(xué)中，只有少數(shù)功能模塊被任課教師實(shí)際應(yīng)用。同樣，學(xué)生手機(jī)APP功能也有很多，包括查看人才培養(yǎng)方案，預(yù)選、正選、補(bǔ)選和重修選課，查看課表，等級(jí)考試報(bào)名、成績(jī)查詢，學(xué)生評(píng)教，查看考試安排，了解自己的學(xué)業(yè)成績(jī)、成績(jī)分布、學(xué)業(yè)進(jìn)展、學(xué)情警示等等，功能設(shè)計(jì)的很多，但有一些功能并沒(méi)有被很好地應(yīng)用到學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中。

再次，對(duì)于學(xué)生的作業(yè)、課堂提問(wèn)和發(fā)言表現(xiàn)、考勤等信息，任課教師多采用人工采集的方式進(jìn)行，這些數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)都較繁瑣，且不便于進(jìn)行歸納和分析評(píng)價(jià)。

最后，學(xué)生在學(xué)習(xí)上投入的時(shí)間，對(duì)學(xué)習(xí)資源的利用情況，課堂具體表現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)生興趣等信息基本上都沒(méi)有采集，但事實(shí)上這些數(shù)據(jù)對(duì)于學(xué)生查看自己的過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，了解和分析自己的學(xué)習(xí)狀況是有很大意義的，教師也可以用這些數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

4 教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集及應(yīng)用策略

教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集、分析和應(yīng)用，不僅可以幫助教學(xué)管理者實(shí)時(shí)把控整體教學(xué)情況，還有利于教師掌控學(xué)生學(xué)習(xí)情況、教學(xué)效果等信息，而學(xué)生可以依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果把握自身的學(xué)習(xí)狀況及結(jié)果，這為學(xué)院教學(xué)改革和教學(xué)效率的提升提供了依據(jù)。因此，學(xué)院因注重教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集及應(yīng)用，具體可以從以下幾個(gè)方面來(lái)努力。

4.1 豐富數(shù)據(jù)采集內(nèi)容

教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集應(yīng)包括學(xué)生和教師的個(gè)人情況，學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境等靜態(tài)數(shù)據(jù)，還有教師和學(xué)生在具體教學(xué)活動(dòng)中具體操作的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

這里的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括教師的教學(xué)行為數(shù)據(jù)，比如教師的授課內(nèi)容、授課模式、教師提問(wèn)、與學(xué)生的對(duì)話、教師回應(yīng)學(xué)生的態(tài)度及內(nèi)容等；學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)有傾聽的狀態(tài)(認(rèn)真與否)，與同學(xué)或教師互動(dòng)的情況，自主思考、記筆記、主動(dòng)提問(wèn)題、獨(dú)立完成練習(xí)等情況。

4.2 改革數(shù)據(jù)采集途徑

學(xué)院要完善教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)采集技術(shù)，為師生提供精細(xì)化與智能化服務(wù)基礎(chǔ)。對(duì)于作業(yè)、測(cè)試、問(wèn)題評(píng)論及教師的評(píng)分等靜態(tài)數(shù)據(jù)可以是人工采集，也可以是教務(wù)系統(tǒng)采集；對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的行為數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)上投入的時(shí)間、學(xué)習(xí)資源利用情況、練習(xí)時(shí)間等數(shù)據(jù)可以借助平臺(tái)形成日志數(shù)據(jù)；學(xué)生的出勤、回答問(wèn)題表現(xiàn)、課堂反饋、課后作業(yè)反饋等信息的采集可以充分利用教務(wù)系統(tǒng)和手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，視頻監(jiān)控和視頻錄制也是課堂教學(xué)數(shù)據(jù)擦劑的重要方式。

4.3 深入分析教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)

在學(xué)院數(shù)據(jù)采集技術(shù)完善的情況下，所有的教學(xué)過(guò)程實(shí)現(xiàn)有效的整合及共享后，學(xué)院、教師和學(xué)生都應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析。課堂大數(shù)據(jù)既可以分析和評(píng)價(jià)教師教學(xué)行為，促進(jìn)教師教學(xué)行為改善，又可以為學(xué)習(xí)分析提供依據(jù)，促進(jìn)教學(xué)干預(yù)和個(gè)性化學(xué)習(xí)，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)教育教學(xué)問(wèn)題，為學(xué)院和管理部門提供決策依據(jù)。

學(xué)生數(shù)據(jù)分析就是通過(guò)分析學(xué)生在各種學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)時(shí)間投入、課程完成情況、資源利用情況、考試成績(jī)等數(shù)據(jù)，得出學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)系，應(yīng)用分析結(jié)論來(lái)指導(dǎo)教學(xué)過(guò)程的參與者對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行必要的干預(yù)，同時(shí)為課程設(shè)計(jì)者提供實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)考核的依據(jù)，以提升教學(xué)效果。

教學(xué)過(guò)程的分析不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，這需要我們從大量的教學(xué)數(shù)據(jù)信息中挖掘出隱藏在數(shù)據(jù)之中對(duì)教學(xué)有用的信息，從而指導(dǎo)教育教學(xué)工作。因此，在教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)分析中我們主要采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)分析研究教學(xué)數(shù)據(jù)，尋求有用的數(shù)據(jù)信息。

5 結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)分析的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)學(xué)生可以依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果查看自己的過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)如學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)、習(xí)慣以及成績(jī)、與其他同學(xué)的差距等，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生自我發(fā)展和提升提供依據(jù)；教師可以利用教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)采集結(jié)果，從自己承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)開展教學(xué)分析，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，了解學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，找出影響學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的因素，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，及時(shí)調(diào)整課程設(shè)計(jì)和教學(xué)方案，改善教學(xué)評(píng)價(jià)模式，注重過(guò)程性考核，為提升教學(xué)質(zhì)量提供依據(jù)；教學(xué)管理者可以根據(jù)分析結(jié)果了解學(xué)院整體教學(xué)情況，師生各類教學(xué)活動(dòng)開展情況，各類教學(xué)資源利用情況等信息，從宏觀上對(duì)教學(xué)模式、教學(xué)秩序、教學(xué)效果進(jìn)行把控。