基于大数据的高校信息化教学模式构建研究

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　　摘 要：由互联网与多媒体组合的信息技术不断发展，为高等院校的传统教学工作增添了新的活力。主要论述了大数据的基本概念，并分析大数据的高校信息化教学模式构建的主要问题，论述高校信息化教学模式的主要模块及构建方式。通过分析及研究，旨在促进高校信息化教学模式的有效构建，提高高等教育的质量及效率，为社会主义的建设和发展培养出更多的优秀人才。
　　关键词：大数据;高校信息化教学;模式构建
　　中图分类号：G434
　　文献标志码：A
　　文章编号：1001-7836（2019）09-0036-03
　　引言
　　 随着终身学习理念的提出，高等院校个性化学习理念成为主要的指导思想，高等院校传统的教育模式已经无法满足学生的发展需求，更不能满足社会主义市场经济建设对于复合型人才的需求。大数据技术的普及化发展为高等教育工作的创新，注入了新的动力，将有效转变教师的教学模式及学生的学习方式，改变整个高等教育的教育理念，完善相应的教学理论。大数据时代背景之下，信息化的教学模式构建将面临更多的挑战，如何有效摆脱传统教育理念的桎梏，构建新型的信息化教学环境，成为高等院校信息化教育改革的重点内容。
　　一、大数据的基本概念
　　 1.大数据的定义及特征
　　 大数据技术是一种新型的处理技术，具有较强的决策能力及洞察能力。首先，大数据的基本定义为：一种大规模的获取信息、存储信息、管理信息、分析信息的数据集合，具有超越传统数据库软件的效能，可将海量的数据信息，规模化且快速化地进行处理。因此，大数据技术可理解为多样性且价值密度较低的数据处理技术。大数据技术的存在，不仅是为了掌握海量的数据信息，重点在于对海量数据信息的专业化加工处理。大数据技术的存在与云计算具有密不可分的关系，需要采用分布式的架构模式，对数据信息内容进行分布式的挖掘处理，主要包含分布式处理、分布式数据库、云存储及虚拟化技术。其次，大数据技术具有容量大、种类多、速度快、变化性、真实性、复杂性、价值性等特征，适用于数量较大且增长率较高的多样化信息。
　　 2.大数据的结构与应用
　　 大数据技术主要包含结构化、半结构化、非结构化三种，其中非结构化数据逐渐成为主要部分[1]。互联网技术的普及发展的表现，逐渐由大数据技术的运用程度进行判断。全面化且系统化地认知大数据技术，需要细致划分大数据技术的内容。基于理论层面分析，主要针对大数据技术的价值性及未来发展趋势;基于技术维度分析大数据，其中包含云计算、分布式处理、存储技术、感知技术等，说明大数据是由采集到处理再到存储的全过程;实践活动是大数据技术的最终价值选择，将大数据技术运用至社会发展、教学、科研等领域，具有重要的价值及意义。其次，大数据技术可广泛应用于各行各业中，例如，统计学、交通定位、医疗行业等。将大数据技术应用至教学行业中，将促进教育现代化的改革发展。
　　 3.大数据的意义与趋势
　　 社会生产发展活动，逐渐呈现出科技化、信息化的趋势，人们的信息交流更加便捷且密切，大数据作为高科技时代的成果，对于人们的生产及生活举足轻重。首先，大数据技术存在的意义，在不同的行业领域之中具有一定的差异性。例如，在服务行业中，大数据技术将为消费者提供更加全面的产品信息及销售服务，企业可借助大数据技术精准进行市场营销定位。社会企业借助大数据将有效降低成产经营的成本，提高企业的生产效率与质量，促进新产品的研发及生产。其次，大数据技术的未来发展趋势，将呈现出数据的资源化发展，数据挖掘、人工智能等相关技术，将实现数据科学技术的突破创新。大数据技术与云计算相互依存，云计算将为大数据提供弹性的拓展基础，在未来的发展趋势中，大数據与云计算的联系将更加紧密，物联网、移动互联网等新型技术也将进步发展。
　　二、基于大数据的高校信息化教学模式构建的问题
　　 1.传统教育理念影响
　　 高等院校受传统应试教育的影响较深，教师在教学活动中，更加注重学生理论知识的学习，以及考试成绩的提升，忽视了提高课堂教学的实践性及针对性。普遍高校教师按照固有的教学思路开展教学活动，在课堂时间内完成教学任务，学生处于知识被动接收的状态之中，并未有效调动学习的积极性及主动性。在教学活动中，教师缺少调动学生学习激情的策略与方式，将不利于培养学生的实践能力与创新能力。
　　 2.教师占据主体地位
　　 高等院校传统教学过程中，学生主体地位的实现成为亟待解决的问题。首先，高等院校受教育资源的限制，社会主义人才培养工作的同质化现象较为严重，教学活动缺少个性化特点。高等院校信息化教学模式的构建，并未坚持以学生为主体的教学理念，统一模式的信息化教学活动，在一定程度上制约了学生的综合实践能力培养。其次，高校教师的信息化教学服务意识较差，对于学生的个性化需求及适应性需求，无法有效提供学习支持。高等院校考核模式更加注重学生的学习成果，缺少过程性及阶段性的教学评价，教学评价模式较为单一，主观性及经验性较强。
　　 3.信息化基础待完善
　　 基于大数据的高校信息化教学模式构建，需要一定的环境基础、技术基础及政策基础[2]。首先，高等院校的信息化教学环境有待完善，教师及学生对于信息化教学的认识不足，尚未充分了解信息化教学的优势及意义。高等院校的信息化教学工作开展，基础的教学设施有待完善，教师开展全方位、全过程的信息化教学活动，缺少基础的硬件环境支持。其次，基于大数据的高校信息化教学模式构建，需要高校教师及学生掌握基础的信息技术操作能力。高等院校针对师生信息技术能力的培训工作不足，忽视了对于教师信息化教学能力的培养，教师的信息化教学素养有待提高。最后，基于大数据的高校信息化教学模式构建，资金支持及环境支持力度不足。针对教师信息化教学活动开展的监督管理效果不佳，信息化教学活动的开展缺少有效的机制约束及制度规范。 　　三、基于大数据的高校信息化教学模式构建的模块
　　 1.数据采集模块
　　 基于大数据的高校信息化教学模式构建，大数据信息从各级教育数据中得出。高等院校教学信息的数据采集，主要的方式为统计学、可视化、个性化推荐、社会网络分析。教学数据的获取具体对象包括：国家维度的教育数据、区域维度的教育数据、学校维度的教育数据及课程维度的教育数据。国家教育维度的数据信息，主要来自全国各地的学校、社会培训机构、在线学习平台等，其中将按照国家规定标准选择教学管理数据。区域维度的教学数据采集，主要源自于区域内的各个学校、社会培训机构、在线学习平台等，将区域内的教育行为与结构进行收集整合。学校层面的教学数据获取，将按照国家的相关规定标准，将学校内部的教学信息及资源进行采集。高校信息化教学的数据采集，课程维度的内容包含课程基本信息、学生信息、教师信息、视频资源、电子教材、考核数据等。个体层面数据信息包含教师与学生的基本个人信息、用户行为数据（学习记录、学习成绩）等。
　　 2.数据处理模块
　　 基于大数据的高校信息化教学模式构建，在数据处理模块之中，主要采用的方式包含概念图、知识萃取、序列化工具等。信息化教学环境下，海量且多样的数据结构较为复杂，且数据的处理与格式的转换难度较大，导致传统的数据采集方式与利用效率转换较低。针对高校信息化教学处理效率较低的问题，应主要采用三种具体的数据采集方式。首先，高校信息化数据处理可选择分布式的存储架构，对教师及学生的数据信息进行处理，使用RDBMS存储结构实现数据信息规范化，使用HDFS存储非结构与半结构化的处理方式。其次，大数据的高校信息化教学模式构建，可选择网路爬虫的方式对原始网页进行抓取，针对结构数据化，使用ORACLE数据库，将数据信息导入并采集。
　　 3.数据挖掘模块
　　 基于大数据的高校信息化教学模块构建中，数据挖掘、分析模块为重点内容。首先，高校信息化数据挖掘主要采用Mahout算法，其中涉及聚类、关联规则、文本挖掘，数据挖掘可在Hive平台中调用Mahout中海量数据挖掘算法进行计算，得到海量数据信息之间隐含的知识模式。其次，海量数据的分析模块中，将针对海量数据的主要特征进行检索，并匹配相应的特征信息。
　　 4.数据应用模块
　　 大数据挖掘技术中的模块应用，主要涉及知识管理、内容管理、教学分析、教育决策等方面。大数据的高校信息化教学模式构建，首先，需要整合区域及学校层面的信息化教学资源，旨在通过对资源信息的分析及处理，提升高等院校的教学能力及决策能力。其次，通过大数据技术将信息内容，与相应的教学活动及管理工作相结合，使用相应的技术软件实现教学信息的数字化发展。将教学内容进行数据化的合理分析，并总结出准确的解决方案。最后，大数据的高校信息化教学模式构建工作开展，教学资源的数字化发展应建立在属性的关联基础上，为教师与学生推荐出合理且优化的学习模式。
　　四、基于大数据的高校信息化教学模式的构建
　　 基于大数据的高校信息化教学模式构建，应坚持数据是基础资源、分析及挖掘是主要手段、发现及解决为终极目标的原则，构建信息化教学的基本框架[3]。基于前文的问题及模块功能分析，高校信息化教学模式的构建路径，主要为大数据教学理念及技术的运用、营造大数据教学环境，并积极提高教师的教学素质及能力。
　　 1.坚持大数据教学理念
　　 借助大数据技术促进高校教学的信息化发展，需要政府、学校及教师职工建立大数据理念，积极推动大数据教学模式的开展。首先，基于政府的层面分析，应对各个层面的教育进行数据分析，并制定出具有针对性的发展策略，完善相关的信息化教学具体措施。其次，学校方面应建立健全信息化教学奖励机制，并完善教师信息化教学能力提升的培训机制。定期组织专业技术人员对学生的学习数据信息进行分析，旨在制订出具有针对性的教学计划。最后，高校教师积极转变教学理念，建立数字驱动教学及教学数字化的理念，革新高校的教学思想，借助信息化的教学技术将学习内容以可视化的方式呈现给学生。
　　 2.运用大数据教学技术
　　 高等院校运用大数据技术构建信息化的教学体系，应组织建设大规模的在线开放学习平台，为学生提供信息化的学习资源，保证学习资源的准确性及真实性。首先，创新高校的教学技术，实现传统教学模式与在线开放学习模式的有效结合，充分发挥在线学习平台的便捷性及实用性，对学生的学习内容及学习进程进行有效的监控。教师通过在线学习平台，将对学生的学习情况及学习成果进行监督，并通过数据分析技术，了解学生的兴趣爱好及学习需求，制订出具有针对性及实效性的教学计划，满足不同層次学生的学习需求，最大限度提高学生的理解能力与接受能力。信息化教学模式的主要核心内容为反馈、个性化及预测。教师的信息化教学活动开展，应坚持以学生为教学的中心，组织开展个性化的教学活动，通过精准的数据分析，为个性化的教学活动开展提供技术支持[4]。
　　 其次，营造大数据教学环境。基于大数据的高校信息化教学模式构建，需要营造积极向上的信息化教学环境，通过教学环境的构建，潜移默化地影响教师及学生的学习热情。高校应有效借助新媒体平台，构建有效的网络教育环境。建设良好的校园文化环境，将大数据技术的运用结合至学生的学习及生活之中。
　　 3.提高教师的教学能力
　　 大数据的高校信息化教学模式构建，需要教师具备专业的数据分析技术，以及信息化的教学能力。高等院校应完善教师的培训机制，积极提高教师的信息应用能力，转变教师的教学理念，创新高等院校的教学方式，提高信息化的教学效果。教师作为教学活动的主要组织者及管理者，教师的信息化能力将成为教学体系构建的重要基础。首先，高校教师的信息化教学能力提升，应根据国家的相关政策制度，提高自身的信息搜集及检索能力，知识的整合归纳及推理能力。高校教师通过提高自身的素质及能力，完成信息化教学的实践目标。其次，教师在信息化教学活动中，应积极鼓励学生采取任务驱动式的教学模式，以传统的理论教学结合翻转课堂教学模式，整合优质的教育资源。
　　结束语
　　 伴随着信息技术及网络平台的不断普及化发展，大数据技术及云计算的出现，为高校的教育教学活动提供了创新动力。高等院校传统的教学环境及教学模式，已经无法满足学生的个人成长发展需求，以及社会主义经济建设的需求，因此，高等院校教育现代化改革成为必然的发展趋势。基于大数据的高校信息化教学模式构建，将有效改善传统教育中的不足之处，为高校的教育现代化改革及建设，提供方向指引及技术支持。借助大数据技术创新高校教学活动，将促进教育模式的智能化、现代化发展，教师的备课、授课、发布通知、作业布置等将更加方便快捷。
　　参考文献：
　　[1]赵靖岩，胡振波.大数据环境下高校信息化教学模式研究[J].情报科学，2016，34（1）：92-95+103.
　　[2]杨晓宏，党建宁.翻转课堂教学模式本土化策略研究--基于中美教育文化差异比较的视角[J].中国电化教育，2014（11）：101-110.
　　[3]丛亮.大数据背景下高校信息化教学模式的构建研究[J].中国电化教育，2017（12）：98-102+137.
　　[4]王洪革.云计算环境下高校信息化教学模式的构建[J].信息与电脑：理论版，2018（9）：218-220.
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