大數(shù)據(jù)視域下高校精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)路徑及對策

羅 燦

三亞學(xué)院，海南 三亞 572022

大數(shù)據(jù)技術(shù)轉(zhuǎn)變了人類的思維方式，并以前所未有的速度引發(fā)了軍事、經(jīng)濟(jì)、教育等各領(lǐng)域的深刻變革，在大數(shù)據(jù)引發(fā)的教育變革中，以測量和記錄數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)的精準(zhǔn)教學(xué)必將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。2018年4月，教育部印發(fā)的《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》中指出要“推動(dòng)學(xué)校教育教學(xué)變革，在數(shù)字校園的基礎(chǔ)上向智能校園演進(jìn)”，同時(shí)“建立基于大數(shù)據(jù)的多維度綜合性智能評價(jià)，精準(zhǔn)評估教與學(xué)的績效，實(shí)現(xiàn)因材施教”。至此，如何借助于大數(shù)據(jù)實(shí)施高校精準(zhǔn)教學(xué)，提高高校學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和教師的教學(xué)效率是高校教學(xué)改革亟待解決的重要問題。

一、精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵及應(yīng)用價(jià)值

（一）精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵

20世紀(jì)60年代，Ogden Lindsley基于斯金納的行為學(xué)習(xí)理論提出了精準(zhǔn)教學(xué)（Precision Instruction，PI），精準(zhǔn)教學(xué)的核心是“以測助學(xué)”，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過程中追蹤和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，分析學(xué)生行為的特征和原因，以此作為改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式的依據(jù)，并實(shí)現(xiàn)差異化和個(gè)性化教學(xué)模式。精準(zhǔn)教學(xué)認(rèn)為檢測學(xué)生是否有效學(xué)習(xí)的最好證據(jù)就是學(xué)生的行為表現(xiàn)，授課中可以直接記錄和觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)行為頻次，并將其繪制成可視化的圖表，依據(jù)圖表反映的行為頻次特點(diǎn)及其變化趨勢，來評判學(xué)生學(xué)習(xí)成效，并根據(jù)學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況對教學(xué)方法、教學(xué)策略和教學(xué)評價(jià)進(jìn)行有針對性的動(dòng)態(tài)調(diào)整。［1］精準(zhǔn)教學(xué)雖然是一種有效的教學(xué)方法，但在傳統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用并不樂觀，傳統(tǒng)教學(xué)工具難以對學(xué)生的行為頻次進(jìn)行精準(zhǔn)測量，這影響了精準(zhǔn)教學(xué)的綜合效能。以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘和云計(jì)算為支撐的大數(shù)據(jù)技術(shù)，能自動(dòng)記錄和測量學(xué)生學(xué)習(xí)的行為，并對其進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測和高效分析，突破了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下的操作困境，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。

（二）大數(shù)據(jù)視域下精準(zhǔn)教學(xué)的應(yīng)用價(jià)值

1.文化價(jià)值

因材施教是我國古代教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，也是我國現(xiàn)代教育中必須堅(jiān)守的重要準(zhǔn)則，具有非常豐富的文化價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。［2］因材施教強(qiáng)調(diào)在教育教學(xué)中教師要按照學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和具體認(rèn)知水平選擇適合的教學(xué)方法，通過個(gè)性化和有針對性的教學(xué)方式，樹立每位學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。精準(zhǔn)教學(xué)正是實(shí)現(xiàn)因材施教的重要方法，特別在大數(shù)據(jù)背景下，教師通過借助多種現(xiàn)代化技術(shù)手段，記錄和測量學(xué)生學(xué)習(xí)的行為，并對其進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測和高效分析，根據(jù)學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況對教學(xué)方法、教學(xué)策略進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整實(shí)現(xiàn)因材施教，最終改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，營造出一個(gè)充滿效率、螺旋式上升的課堂。

2.人本價(jià)值

當(dāng)今，我國教育體系一直強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，堅(jiān)持以人為本，精準(zhǔn)教學(xué)追求學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，正是以學(xué)生為中心和以人為本觀念的重要體現(xiàn)。精準(zhǔn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師能合理運(yùn)用各種大數(shù)據(jù)技術(shù)測量、記錄、分析與預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，根據(jù)學(xué)生具體表現(xiàn)有針對性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)決策、教學(xué)指導(dǎo)和個(gè)性化干預(yù)，創(chuàng)設(shè)一定教學(xué)情境讓學(xué)生做課堂的主人，真正實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)高校教育的以人為本和以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。

3.技術(shù)價(jià)值

數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算等大數(shù)據(jù)技術(shù)推動(dòng)著精準(zhǔn)教學(xué)的發(fā)展，精準(zhǔn)教學(xué)也推動(dòng)著各類數(shù)據(jù)技術(shù)的創(chuàng)新式發(fā)展。越來越多的企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)不斷開發(fā)、升級滿足精準(zhǔn)教學(xué)需求的各類教學(xué)軟件及教育云平臺，例如雨課堂、騰訊會(huì)議、釘釘?shù)溶浖案黝愄摂M教學(xué)云平臺已經(jīng)在各大高校中得到了普遍的應(yīng)用。國內(nèi)越來越多的地區(qū)開始積極探索并推廣數(shù)據(jù)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)模式，例如，浙江省教育廳教研室征集大數(shù)據(jù)背景下精準(zhǔn)教學(xué)優(yōu)秀課堂教學(xué)案例（錄像），重點(diǎn)要求案例要體現(xiàn)大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)尤其是課中的重要作用，如優(yōu)化教學(xué)模式、創(chuàng)建高效課堂等。

二、大數(shù)據(jù)視域下高校精準(zhǔn)教學(xué)面臨的困境

進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)是高校教育進(jìn)入數(shù)據(jù)時(shí)代的必然選擇，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的收集、分析和應(yīng)用，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提升整體教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生提供個(gè)性化、差異化和優(yōu)質(zhì)化的教學(xué)服務(wù)，但就現(xiàn)實(shí)而言，由于受到多類問題的掣肘，高校精準(zhǔn)教學(xué)工作仍面臨不少的困難。

（一）配套教學(xué)資源跟不上實(shí)際教學(xué)需求

進(jìn)行大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)，首先要有能滿足教學(xué)需求的信息化設(shè)備，但由于時(shí)間、人力和經(jīng)費(fèi)等因素的限制，部分高校在軟、硬件設(shè)備投入方面仍然不足，極大影響了大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)的順利開展。

除信息化教學(xué)設(shè)備外，配套教學(xué)材料不夠也影響著精準(zhǔn)教學(xué)的順利實(shí)施。精準(zhǔn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)個(gè)性化的資源推送，不同類型的學(xué)生對教學(xué)材料有著不同的需求，配套教學(xué)材料不足必然影響學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)效果。

（二）部分高校教師缺乏一定的數(shù)據(jù)素養(yǎng)和理論素養(yǎng)

高校教師要實(shí)施大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)必須具備良好的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。在高等教育領(lǐng)域，各種情境都在不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的來源復(fù)雜多樣，數(shù)據(jù)的內(nèi)容也復(fù)雜多樣，具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)思維和分析能力才能正確區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量的高低和適用范圍，這是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)必備的數(shù)據(jù)素養(yǎng)?？涩F(xiàn)實(shí)中，部分高校教師由于缺乏數(shù)據(jù)素養(yǎng)，難以理解教育數(shù)據(jù)的意義和價(jià)值，難以科學(xué)合理地規(guī)劃數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。

另一方面，高校教師進(jìn)行大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)必須具備良好的理論素養(yǎng)，理論素養(yǎng)的欠缺，會(huì)影響教師對精準(zhǔn)教學(xué)的正確認(rèn)知。由于缺乏精準(zhǔn)教學(xué)的專業(yè)理論知識，部分教師在教學(xué)過程中對數(shù)據(jù)生搬硬套，甚至引起“為數(shù)據(jù)而造數(shù)據(jù)”的錯(cuò)誤現(xiàn)象，偏離了精準(zhǔn)教學(xué)的宗旨和意義。例如，當(dāng)教師將平臺閱讀時(shí)長和發(fā)言數(shù)量作為考評指標(biāo)時(shí)，為了獲得更高的分?jǐn)?shù)，學(xué)生就會(huì)為了提高學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、營造學(xué)習(xí)假象，如學(xué)生會(huì)刻意累積閱讀時(shí)間而不開展真正的閱讀學(xué)習(xí)，刻意追求發(fā)言數(shù)量而不注重發(fā)言質(zhì)量，嚴(yán)重干擾了真實(shí)信息，不僅導(dǎo)致錯(cuò)誤的教學(xué)決策，也對學(xué)生的習(xí)慣培養(yǎng)產(chǎn)生不利影響。

（三）對多維數(shù)據(jù)的跟蹤和使用容易引發(fā)倫理道德問題

大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)中的信息隱私及數(shù)據(jù)安全問題容易引發(fā)倫理道德問題。大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)需要對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)行為開展持續(xù)的追蹤和監(jiān)控，這樣才能收集大量多維數(shù)據(jù)，并從中挖掘有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息作為教學(xué)決策的依據(jù)，這些多維數(shù)據(jù)涵蓋了學(xué)生的大量信息，很多高校由于缺乏專業(yè)的數(shù)據(jù)管理部門，所收集的教學(xué)數(shù)據(jù)存在巨大的暴露風(fēng)險(xiǎn)，一旦各類數(shù)據(jù)被非法使用，如師生的個(gè)人隱私和敏感信息被濫用和泄露，就會(huì)引發(fā)師生對學(xué)校管理能力的質(zhì)疑及對數(shù)據(jù)安全的擔(dān)憂，同時(shí)會(huì)對所涉及的師生和學(xué)校造成不利影響。

三、大數(shù)據(jù)視域下高校精準(zhǔn)教學(xué)的對策

（一）配套現(xiàn)代化教學(xué)資源保證精準(zhǔn)教學(xué)順利開展

首先，高?？赏ㄟ^多種方式建立和完善學(xué)校的大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)資源，如在尊重知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上通過自主開發(fā)、校際交流和校企合作等多種方式建立和完善教學(xué)資源材料庫，以更好地適應(yīng)各課程精準(zhǔn)教學(xué)的目標(biāo)和需求。同時(shí)組織各學(xué)院、各學(xué)科專業(yè)建立專門的審核小組，定期對各類教學(xué)資料進(jìn)行升級，促進(jìn)精準(zhǔn)教學(xué)資源材料庫的發(fā)展更新和循環(huán)利用。另一方面，學(xué)校還可以組建專業(yè)的技術(shù)部門，根據(jù)各學(xué)科特點(diǎn)和專業(yè)需求，幫助各院系設(shè)計(jì)和創(chuàng)建適合的精準(zhǔn)教學(xué)環(huán)境。

其次，高校應(yīng)組織技術(shù)部門定義數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、制定數(shù)據(jù)規(guī)范，避免“數(shù)據(jù)孤島”可能造成的數(shù)據(jù)斷裂和信息冗余現(xiàn)象，深入研究師生群體的需求和部門工作的內(nèi)容，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集和管理平臺，整合各個(gè)信息端口，盡可能降低信息碎片化造成的干擾，加強(qiáng)部門之間或?qū)W校之間的信息互聯(lián)，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的流通共享，最終提高數(shù)據(jù)管理的效率。

（二）提升高校教師的理論素養(yǎng)和數(shù)據(jù)素養(yǎng)

實(shí)施大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)對高校教師提出了更高的要求，［3］高校教師要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)和理論素養(yǎng)，才能運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)打造現(xiàn)代化課堂進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)。具體來說高?？梢詮囊韵聨追矫嬷痔嵘處煹睦碚撍仞B(yǎng)和數(shù)據(jù)素養(yǎng)。首先，各高?？梢远ㄆ诮M織Python、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等大數(shù)據(jù)相關(guān)培訓(xùn)，為教師提供必要的學(xué)習(xí)平臺。其次，各大高校要注意根據(jù)教師的具體學(xué)科特點(diǎn)及年齡、學(xué)歷層次等實(shí)際情況，開展有針對性地培訓(xùn)，同時(shí)制定不同的標(biāo)準(zhǔn)。最后，學(xué)校要注意考核，用定量方式測量教師理論素養(yǎng)和數(shù)據(jù)素養(yǎng)的掌握程度，保證精準(zhǔn)教學(xué)的最終實(shí)施。

（三）保證精準(zhǔn)教學(xué)中數(shù)據(jù)使用的安全性

對于高校而言，進(jìn)行大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)的底線要求和前提保障就是加強(qiáng)數(shù)據(jù)使用安全防護(hù)和防止隱私信息的泄露。教育是對個(gè)體進(jìn)行塑造和培養(yǎng)的過程，開展大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)必須進(jìn)行必要的監(jiān)督和管理，但這些干預(yù)活動(dòng)必須堅(jiān)持以服務(wù)學(xué)習(xí)為根本目的，控制在合理合法的范圍內(nèi)。

在大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)中，各大高校必須保障師生對數(shù)據(jù)使用的安全權(quán)、知情權(quán)和監(jiān)督權(quán)等基本權(quán)利，要始終堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)僅用于改進(jìn)教育教學(xué)的基本原則，具體可通過以下方面操作：第一，在權(quán)限職責(zé)層面，根據(jù)相關(guān)政策要求，學(xué)校要積極組建職能部門建立透明公開的信息共享和監(jiān)督問責(zé)的機(jī)制，明確規(guī)范數(shù)據(jù)管理人員的職責(zé)權(quán)限，對數(shù)據(jù)收集和使用的范圍、目的、過程和結(jié)果等問題進(jìn)行公開的意見征求，嚴(yán)禁任何群體或個(gè)人擅自違法收集和使用數(shù)據(jù)；第二，在審查機(jī)制層面，各大高校應(yīng)該設(shè)計(jì)安全認(rèn)證或訪問限制，防止隱私信息被濫用或泄露，同時(shí)組織技術(shù)人員對軟硬件設(shè)施進(jìn)行定期的維護(hù)、檢查和升級，另外還可以組織專家對數(shù)據(jù)算法進(jìn)行審查，避免由于技術(shù)障礙而造成的數(shù)據(jù)安全問題；第三，在監(jiān)督管理層面，高校應(yīng)積極提升師生的數(shù)據(jù)安全素養(yǎng)，通過科普宣傳、課程培訓(xùn)等方式鼓勵(lì)師生有意識、有責(zé)任參與數(shù)據(jù)監(jiān)管工作。

（四）基于大數(shù)據(jù)視域下精準(zhǔn)教學(xué)模式的構(gòu)建

精準(zhǔn)教學(xué)模式是大數(shù)據(jù)時(shí)代實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的助推器，大數(shù)據(jù)時(shí)代精準(zhǔn)教學(xué)模式的構(gòu)建可以從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)評價(jià)體系四個(gè)方面進(jìn)行，并最終使教與學(xué)的行為可測量、可評估及可調(diào)控。

1.教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)化

進(jìn)行大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)首先要保證教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)化，教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)化是實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)的邏輯起點(diǎn)，也是其重要步驟，也是教師要對教學(xué)大數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘的基礎(chǔ)上制定精準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)。首先，要針對每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀（如學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度、認(rèn)知結(jié)構(gòu)等）進(jìn)行精準(zhǔn)分析，建立每個(gè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)模型，然后對教學(xué)目標(biāo)細(xì)化，為每個(gè)學(xué)生精確制定不同的預(yù)期結(jié)果，最終制定與每個(gè)學(xué)生高度匹配的教學(xué)目標(biāo)，使精準(zhǔn)教學(xué)呈現(xiàn)出個(gè)性化和差異化的特征。

2.教學(xué)內(nèi)容精準(zhǔn)化

精準(zhǔn)教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容的精準(zhǔn)化是以有意義的學(xué)習(xí)為目的，合理安排教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)的個(gè)性化和差異化特征。傳統(tǒng)課堂的教學(xué)內(nèi)容存在兩大弊端：第一，教學(xué)內(nèi)容安排得過于死板，教師備課時(shí)過于依賴教材上的知識，授課過程中講得多，學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性思維很難得到發(fā)揮；第二，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際脫軌，學(xué)生上課所學(xué)的知識難以與實(shí)際工作相匹配，導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)失去興趣，逐漸懈怠學(xué)習(xí)。

教學(xué)內(nèi)容精準(zhǔn)化需要從知識、技能和價(jià)值觀三大層面構(gòu)建學(xué)習(xí)的框架與知識圖譜，既要保證教學(xué)內(nèi)容明確具體，又要讓教學(xué)內(nèi)容具有多元性和層次性?？梢愿鶕?jù)每個(gè)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)特征，給學(xué)生配置適合其個(gè)性化學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)差別化的精準(zhǔn)教學(xué)。

3.教學(xué)過程設(shè)計(jì)精準(zhǔn)化

教學(xué)過程設(shè)計(jì)精準(zhǔn)化要堅(jiān)持以學(xué)生為主的原則，一方面對于學(xué)生必備的技能和基礎(chǔ)知識設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一的教學(xué)活動(dòng)，滿足學(xué)生對知識的共性化需求，另一方面明確學(xué)生的差異性，按學(xué)生具體的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)和需求點(diǎn)設(shè)計(jì)差異化的教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的融合創(chuàng)新。最后融入精準(zhǔn)測量，通過跟蹤、記錄和分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對學(xué)生的行為表現(xiàn)進(jìn)行快速記錄、分析，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，為精準(zhǔn)教學(xué)評價(jià)體系提供客觀依據(jù)。

4.教學(xué)評價(jià)體系精準(zhǔn)化

大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)評價(jià)體系是一種全方面、多維度和實(shí)時(shí)性的評價(jià)體系，它是精準(zhǔn)教學(xué)的精髓。精準(zhǔn)化的教學(xué)評價(jià)體系利用大數(shù)據(jù)技術(shù)手段，對教學(xué)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)測量和自動(dòng)分析，教學(xué)評價(jià)系統(tǒng)在綜合多方面的信息之后，會(huì)生成精細(xì)具體的評價(jià)報(bào)告，顯示學(xué)生各個(gè)維度的學(xué)習(xí)表現(xiàn)以及教師的教學(xué)效果，學(xué)生、家長和教師可以根據(jù)可視化的信息報(bào)告了解學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)效率。

在高等教育領(lǐng)域開展大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)是教育進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代的必然選擇，以數(shù)據(jù)為中心優(yōu)化教學(xué)過程，創(chuàng)造生態(tài)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生獲得適合自身個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，不僅有助于提升學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果，也有助于促使高校教學(xué)工作朝系統(tǒng)化、科學(xué)化的方向發(fā)展和創(chuàng)新。