序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的高校教育模式變革中大數(shù)據(jù)的應用樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

大數(shù)據(jù)技術建立在數(shù)據(jù)的搜集、存儲和分析能力有了跨越式發(fā)展的基礎之上，被學術界公認為滲透到各個領域的重要生產(chǎn)因素。隨著移動網(wǎng)絡帶寬的快速提升、云計算和物聯(lián)網(wǎng)應用的普及，更多傳感設備和移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)，設備之間實現(xiàn)了前所未有的互聯(lián)互通，由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不可估量。在高等教育領域，教與學的過程也產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，如何有效挖掘數(shù)據(jù)背后的隱藏價值，分析并利用這些數(shù)據(jù)來促進教學效果的提高，是當今教育界研究的熱點問題。

１教育大數(shù)據(jù)及其特征和來源

大數(shù)據(jù)時代的一個顯著特征是從數(shù)據(jù)中尋找答案、用數(shù)據(jù)說話［１-２］，它的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大數(shù)據(jù)的顯性信息，而在于對海量數(shù)據(jù)背后隱藏信息進行有效的分析。教育領域中，大數(shù)據(jù)的特性可以用４Ｖ來概括：Ｖｏｌｕｍｅ（數(shù)據(jù)規(guī)模大）、Ｖａｒｉｅｔｙ（數(shù)據(jù)形態(tài)多樣）、Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（數(shù)據(jù)處理快和結果報告快）、Ｖａｌｕｅ（數(shù)據(jù)價值潛力大）。實際上，處理教育數(shù)據(jù)的難點主要在于后３個“Ｖ”。具體地說，數(shù)據(jù)形態(tài)多樣化要求一個程序既要能處理傳統(tǒng)的結構化數(shù)據(jù)，還要能處理文本圖片、視頻音頻等非結構化數(shù)據(jù)，這讓現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫難以應付；處理速度決定結果報告的生成速度，快速響應就是要讓用戶的時間成本最小化；數(shù)據(jù)的價值潛力大意味著數(shù)據(jù)本身的價值密度低，隱藏信息需要挖掘。此外，大規(guī)模數(shù)據(jù)的有效性、真?zhèn)涡噪y以辨別也是技術應用中要克服的問題。統(tǒng)觀整個高等教育過程，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的來源主要有：１）傳統(tǒng)的非電子形式的文檔；２）來自學校各種信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；３）大學在線課程平臺上的數(shù)據(jù)；４）社會開放學習平臺上及公開網(wǎng)頁上的數(shù)據(jù)；５）教育行政管理部門統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。從微觀的個體看，當前獲取教育大數(shù)據(jù)的主要途徑是在線教育平臺，研究人員利用這些平臺可以較容易地獲取關于學習者的興趣或學習活動的數(shù)據(jù)，從而幫助授課教師發(fā)現(xiàn)具有顯著效果的教學方法。研究者最終希望，通過平臺上的大數(shù)據(jù)，“精準”地“測量”學生在所有課程的任何階段的學習進度和效果。而從宏觀的教學管理看，教學管理部門需要監(jiān)控教學質量，及時得到教學過程數(shù)據(jù)的反饋，評估教學，及時對教學運行進行必要的調整。

２教育大數(shù)據(jù)分析與處理過程

教育大數(shù)據(jù)分析技術源于大數(shù)據(jù)在商業(yè)領域的應用，如某寶電商平臺根據(jù)用戶的瀏覽痕跡推測用戶對產(chǎn)品的偏好。目前，教育領域常見的大數(shù)據(jù)應用是以學生群體為主，借助于網(wǎng)絡在線平臺或移動終端，跟蹤、挖掘和分析學生學習的整個過程。視頻教學和師生間的網(wǎng)絡互動交流將成為未來教育的重要形式，記錄學生學習過程的數(shù)據(jù)，將對學生的教育規(guī)劃進行有依據(jù)、智能化的指導，以提高學生學習的質量和效率。從經(jīng)驗上看，這些數(shù)據(jù)中，結構化的數(shù)據(jù)約為１５％，非結構化數(shù)據(jù)（用戶評論、交互過程記錄、位置、圖片、音樂、視頻等）約為８５％。數(shù)據(jù)挖掘和深度學習等技術是教育大數(shù)據(jù)分析的基礎，可視化是數(shù)據(jù)分析結果呈現(xiàn)的關鍵。教育大數(shù)據(jù)處理框通?？梢杂脠D１來表示。算法的最開始是獲取數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)類型，并根據(jù)是否是結構化分別處理，統(tǒng)一存儲在關系數(shù)據(jù)庫中；然后創(chuàng)建數(shù)據(jù)倉庫（ｄａｔａｗａｒｅｈｏｕｓｅ），進行聯(lián)機分析處理（ＯＬＡＰ）；最后根據(jù)不同的應用目的生成報告，目的是幫助學習者或教育管理部門對學習或教育的過程進行改進。

３教育大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)的架構

傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)處理大數(shù)據(jù)不僅復雜、耗時，且成本較高（尤其是時間成本），所以研究人員必須使用基于并行計算技術的系統(tǒng)架構，如圖２所示。這是將大的問題分割成多個小問題，并行解決后再匯總的思路。目前大數(shù)據(jù)處理的主流軟件平臺有以下三種：

３.１MapReduce

Ｇｏｏｇｌｅ公司研發(fā)的ＭａｐＲｅｄｕｃｅ可以處理帶有大量計算機節(jié)點一起工作所產(chǎn)生的大型數(shù)據(jù)集，且集群系統(tǒng)擁有良好的可伸縮性。ＭａｐＲｅｄｕｃｅ雖然不開源，但它易于使用，可以處理磁盤文件、關系數(shù)據(jù)庫等組成的原始數(shù)據(jù)，解決海量數(shù)據(jù)的計算問題。其形式可以是結構化或非結構化的形式，一般用戶只需實現(xiàn)ｍａｐ（）與ｒｅｄｕｃｅ（）兩個函數(shù)。

３.２Hadoop

Ｈａｄｏｏｐ是個基于Ｊａｖａ編寫的開源軟件，支持分布式并行處理計算機集群上的大數(shù)據(jù)集，并且具有非常高的容錯能力。Ｈａｄｏｏｐ分布式文件系統(tǒng)是分布式文件管理系統(tǒng)中的一種，能運行在廉價硬件集群之上，并且以流式數(shù)據(jù)模式來存儲超大文件。其優(yōu)點是高擴展性、高容錯性、低成本。

３.３NoSQL

該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能滿足數(shù)據(jù)存儲方面的水平擴展性，不需要高度的數(shù)據(jù)一致性，比傳統(tǒng)ＳＱＬ關系數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)存儲和檢索機制方面有更少的約束。

４教育大數(shù)據(jù)應用實例

以高校計算機課程教學為例，在大數(shù)據(jù)時代，高?？山⒒跀?shù)據(jù)驅動的教學模式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學模式。目前，大數(shù)據(jù)平臺主要解決是數(shù)據(jù)分析與課堂教學優(yōu)化同步的問題。線上的數(shù)據(jù)可以同步驅動線下教學，即線上線下課程同時進行，通過對線上教學數(shù)據(jù)進行實時采集分析，同步驅動線下課堂教學即時優(yōu)化和動態(tài)調整。目前，國內高校的線上教學，已經(jīng)擁有大量優(yōu)質的在線ＭＯＯＣ課程，很多高校還在此基礎上推廣翻轉課堂、模型分析、工具挖掘等混合教學模式［３］。學生課前通過線上學習，完成在線練習。大數(shù)據(jù)后臺則對此進行數(shù)據(jù)分析，即統(tǒng)計學生學習過程中的點擊次數(shù)、提問和參與討論的數(shù)量，然后建立模型來預測學生行為，最后教師可以根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的結果，進行線下教學優(yōu)化調整。在這種大數(shù)據(jù)混合教學模式下，通過數(shù)據(jù)積累，學習評估體系發(fā)生一系列的改革，傳統(tǒng)模式下單一的以考試成績?yōu)橹鞯脑u價體系，變更為過程性和考試成績相結合的評價體系。學生在大數(shù)據(jù)課程背景下的學習成果，不再是獲得一張只有分數(shù)和排名的成績單，而是一份詳細的“學習評估分析報告”。根據(jù)各專業(yè)群體平時數(shù)據(jù)反饋的共性問題得出評估分析報告，進而得到整體學習的情況結果，并能夠對單個學生進行差異分析，完善學生自身知識架構［４５］。相比于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集方式，教育大數(shù)據(jù)擁有實時性、綜合性、連續(xù)性和自然性的特點，因此，教育大數(shù)據(jù)在教學質量評價、教育理論及實踐創(chuàng)新和高校德育評價體系等方面都有廣泛應用。針對傳統(tǒng)教學評價存在的問題，甘肅某高校利用大數(shù)據(jù)在教學評價中的優(yōu)勢，將大數(shù)據(jù)技術和數(shù)據(jù)挖掘技術應用于高校教學質量評價中。該系統(tǒng)主要運用數(shù)據(jù)的采集轉換和挖掘分析技術，最終將結果反饋回教學課堂的實際應用中，為高校教學管理決策提供有力依據(jù)。顛覆傳統(tǒng)評價模式，基于大數(shù)據(jù)的評價使教育評價更加客觀，更具有針對性和預測性。東北某高校通過教育大數(shù)據(jù)，建立合理的大學生評價體系，運用層析分析法、綜合模糊評價法進行實證分析，構建適合的評價指標，實現(xiàn)對大學生的個性化評價。利用大數(shù)據(jù)技術可以對海量數(shù)據(jù)進行提取和分析，將這個技術應用在教學領域中，可以協(xié)助管理部門做好科學的教學決策，湖北某高校將大數(shù)據(jù)技術應用于教育研究，對海量數(shù)據(jù)實時挖掘，做出更為科學、合理的教育決策。

５教育大數(shù)據(jù)應用帶來的教學變革影響

５.１傳統(tǒng)教學評價到大數(shù)據(jù)評價

培養(yǎng)綜合性人才是各大高校的重要任務，而高校教師的教學質量特別能體現(xiàn)一個高校的綜合實力，因此對教師進行多維度的教學評價顯得尤為重要。教學評價主要分為診斷性評價、形成性評價和總結性評價三種類型。多年來，我國高校教育傾向于總結性評價，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)使形成性評價成為可能。傳統(tǒng)的教學評價存在的問題包括以下四個方面：評價主體單一、數(shù)據(jù)采集不完整、數(shù)據(jù)分析能力弱以及結果反饋不及時［６］。傳統(tǒng)的教學評價一般采用以學生為主體的方式進行，但學生更加側重課堂氛圍而教師則更加注重于課堂內容的知識體系，導致傳統(tǒng)的評價體系很難對教師進行全面的評價，且評價存在“感情因素”。學生喜歡一個教師就會給出較高的評價，這種評價方式是不客觀的，無法真實衡量一個教師的教學水平。由此可見，傳統(tǒng)的教學評價方式存在一定的局限性與片面性。大數(shù)據(jù)教學評價是指依據(jù)教學目標，對收集到的數(shù)據(jù)進行科學的深層次挖掘，篩選出相關性數(shù)據(jù)，并對教學過程和結果進行判斷。大數(shù)據(jù)時代，各種新技術把對數(shù)據(jù)的及時采集變成現(xiàn)實，有效地保證了教育評估的時效性。結合傳統(tǒng)評價優(yōu)點的大數(shù)據(jù)評價能對教師形成相對完整的過程性評價，及時幫助教師發(fā)現(xiàn)自己的教學問題。

５.２促進教師教學創(chuàng)新

學校教育是由學生學和教師教兩部分構成。學生需要教師的引導與培訓才能學會理論知識和技能技巧，教師也需要學生的配合才能順利地開展教學工作。高校是連接學校和社會之間的橋梁，教師的教學質量將會直接影響到社會人才的質量。因此，大數(shù)據(jù)評價是具有價值的科學性預測，能夠推動教師自身的學術發(fā)展和教學模式的創(chuàng)新，從而為社會提供新型人才。在新模式教學過程中教師將不再扮演刻板的講師角色，而是轉變?yōu)闉閷W生咨詢，與學生交流、探討問題的對象。大數(shù)據(jù)式的教學評價所采集的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)分析的結果不僅能夠為教師的教學目標、教學過程、教學形式等提供前期基礎，還能夠讓教師積累教學經(jīng)驗，對日后的教學起到引導作用。

５.３促進學生學習能力的提升

學生作為學習的主體，養(yǎng)成自主學習的習慣非常重要。根據(jù)教學評教的分析結果能夠使教師更為及時地了解到學生的真實需求，在學生提出自己的要求后，教師據(jù)此對自己的教學任務做出及時的調整，以滿足學生的主觀需求，激發(fā)他們的學習興趣，主動去接受和探索新的知識，提高學生的學習效率以及自主學習的能力。

５.４提高高校育人管理水平

高校利用大數(shù)據(jù)技術使得教學形式更加靈活化和個性化，同時也有助于教師跟蹤學生的學習過程，深入了解學生的學習狀態(tài)，以學生為中心，有針對性地提出問題，精準反饋教學效果，挖掘學生的潛力，引導和培養(yǎng)學生的學習興趣。

６結語

當代社會科學技術更新迅速，傳統(tǒng)的教育及評價方式已經(jīng)無法滿足時代的需求，因此順應時展的大數(shù)據(jù)評價模式便具有了很大的優(yōu)越性。它不僅能夠促進教師教學創(chuàng)新，提升學生的學習能力，還能提高我國的國民素質，為學生的前途發(fā)展、社會的發(fā)展、國家的繁榮昌盛打下堅實的基礎。

參考文獻：

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［２］楊現(xiàn)民，唐斯斯，李冀紅.發(fā)展教育大數(shù)據(jù)：內涵、價值和挑戰(zhàn)［Ｊ］.現(xiàn)代遠程教育研究，２０１６（１）：５０６１

［３］程學旗，靳小龍，王元卓，等.大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和分析技術綜述［Ｊ］.軟件學報，２０１４，２５（９）：１８８９１９０８

［４］仇德成，仇思宇，趙國營.大數(shù)據(jù)分析在教學質量評價中的應用［Ｊ］.計算機時代，２０１９（２）：２６２９

［５］趙曼.大數(shù)據(jù)時代的教育應用研究［Ｊ］.信息記錄材料，２０１９，２０（２）：１８１１８２

［６］韓成勇.大數(shù)據(jù)背景下的高校教學評價［Ｊ］.電腦知識與技術，２０１７，１３（１７）：１５９１６１

作者:周近 王玉璽 周穎 單位:江蘇第二師范學院數(shù)學與信息技術學院