运用大数据技术促进教育信息化
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[摘要]随着智慧教学在教育行业的流行，大数据技术的作用越来越显现。在教师层面，大数据致力于挖掘与学生学习相关的表现，优化教学方法。对于学生层面来说，更优秀的学习资源，突破了学习时间和空间的局限，学习是一种全新的认知的过程。
[关键词]大数据 个性化教学 智慧教育数据分析
自2018年4月13日发布《教育信息化2.0行动计划》以来，对于学校而言需要认真落实国家的行动计划，在2.0的路上做了一些创新的尝试，现在分享一下我们尝试路上的经验。
首先我们知道2.0行动计划的目标是在2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标。“三全”是教学覆盖全体老师、学习覆盖全体学生、数字校园覆盖全体学校;“两高”是指信息化应用水平和信息素养全面提高;“一大”是建成“互联网+教育”大平台。如何全面覆盖学？如何提高信息化应用水平和信息素养？怎样建成“互联网+教育”大平台。这都是2.0路上的阻碍。还好现在有个面向未来的技术——大数据技术。
我们尝试将这样的新技术融入到我们学校里，发现是有契合点的，能一次解决以上三个问题。
1.如何全面覆盖学生、教师、学校？
人工去覆盖肯定是不现实的，那么在信息化的时代我们需要使用信息化的手段去完成相关的建设。不管是学生还是老师只要在学校，就会在学校留下数据。从这一点着手，就能解决问题。
目前我们武汉大学数字化校园建设和信息化建设都相当完善的，而且大部分业务系统已经建设多年。通过大数据技术，采集工具采集学校全量及新增数据源，包括学校各种类型的软件、硬件设备数据和日志，是能够全面展现学校现状，为我校展示学生、老师以及学校资产的相关信息。
2.如何了解学校内信息化应用水平和师生信息素养并制定相应的提高方案？
通过大数据技术，我们可以采集全校的数据，将各个业务系统里的数据进行整合、重构、呈现，消除信息孤岛。因此我们可以每时每刻关注到学校业务数据、老师学生管理数据。但是仅仅这样是远远不够的！在如今数据即资产，数据即价值的时代，我们不是简单的去将数据进行统计，还要挖掘数据背后的价值。我们会利用大数据系统构建各类预警模型。因此将建设大数据平台，建设全量及增量原大数据仓库，针对数据源进行标准化和建模清洗来构建服务师生的业务辅助大数据模块。
3.如何建成“互联网+教育”大平台？
“互联网+教育”的优越性自然毋庸置疑。“以慕课、微课程为代表的基于互联网的教学模式，突破了学习时间和空间的局限，使课程资源得以共享，有助于实现教育公平、促进优质教育的均衡发展。”
学生的学习不再受到地点方位的限制，教学方式也应该随着学生的想法改变。其实，在教育行业“互联网+”是一种机会，也是一种挑战。教師必须要用新的模式来引导学生、改变学生。学习不再只是呈现、接收、反馈的过程，而是一种全新的认知感知的过程。
许多知识在网站上都能搜索到。在特定时间和特定的地点以及特定的人教学方式，将在会面临越来越大的挑战，互联网只会让我们学习的空间和纬度越来越大。
当我们形成这种社区的学习时，就形成一种新的学习模式，而这种模式也会得越来越有效。
教育信息化2.0行动计划推荐运用大数据来对教学进行思考，大数据技术会给教学模式带来很多改变，大数据给教育行业带来了重大影响。借助教育大数据能够对学习者的所有信息进行系统的整理和分析，例如可以运用大数据设计教育环境，完善教学的场景，配置教育试验场景等，这些都能够充分的调用学生群体在学习领域中的主动性和积极性，对教育领域的发展有不可估量的作用。
（1）.推荐新的教育理念和教育思维
大数据比起传统的数字具有深刻的含义和价值。教育将不再是靠理念和经验来传承的社会科学，“互联网+教育”使得教育步入大数据时代。大数据技术让教师的教学方式发生了深刻变化，大数据时代通过对学校各种海量教学数据的分析，挖掘出在教学过程中符合个体学生学习实际情况，这样就可以客观地制定、执行教育政策，制定出更切实可行的教育教学策略。
（2）.实现教育的个性化
大数据带来的一个可能在于个性化教育的实现，是实现大众教育转向精英有效方式。利用大数据技术，我们可以去关注一个学生个体的各种表现，比如，他适合什么样的学习模式，在对听课时的各种表情进行分析，在某个知识点上逗留了时久，在一门课程上提问次数，上课迟到的次数等，以及和小组成员主动交流等。这些过程数据的产生，包括上课的过程、随堂测试的过程、师生互动的过程等，通过大数据技术的算法分析，可以找出其中的关联性，实施精准的个性化教学。
通过教学过程个性化数据的整合能够解释教学过程中学生个体的学习状态、表现和水平。在学生无感知的情况下收集数据，通过一定的检测技术，对学生的日常学习与生活影响较小，可以获得学生的自然、真实表现。利用大数据技术提供真实、个性化的学生数据信息，教师在教学过程中可以有针对性地实施精准化教育。例如，在课堂学习过程中，通过对已有学生的数据分析，可以给出注意基础部分的学生，注意实践内容的学生，预测那些学生能够完成某一练习，给适合的学生阅读推荐书目等。
教师在布置作业时，通过数据分析结果来推荐学生强化学习的维度。比如，通过互动教学平台做作业时，根据学生某一类型的题目对错情况，就可以把相关的题目涉及的知识点有针对性的讲授，这样不仅仅是提高了学习效率，也能够有效提高教师教学效率。
（3）.重新构建教学评价方式
大数据技术在教学评价中作用更加突出。可以通过各种教学和学习大数据来多维度的分析，进而提升教学评价的公正性和准确性。通过大量数据的归纳与分析，找出教学过程中的规律，更好地去帮助教师优化、改进教学过程。比如借助互动教学平台，实现行为记录和学习诱导的功能。通过分析学习者对知识点的滞留时间，可以研究对知识点的掌握程度，发现不同的学生对不同知识点有何不同反应，以及哪些知识点学生经常重复回看等。对于学习活动来说，学习的效果体现在常态化的伴随式的学习行为中，知识掌握程度、最易犯错问题等都可以成为分析每个学生个体行为的直接依据。
4.加强学校基于数据的管理
教育信息化2.0行动计划提出大数据对于学校管理具有重要的价值，有利于实现学校管理的精确化、科学化。学校管理离不开学校各部门信息化的业务系统，每天进行的各种教学、科研活动，通过对数据的积累和分析，能够为学校管理中的各种宏观的决策，如确定学生培养目标定、指定专业教学计划定、管理基层教学组织、提高教学质量、智慧化教学评估、教师和学生管理等，都是以大量的数据积累为基础的，并通过不断加入各种新的数据，挖掘数据之间的关联性，实现对对于学校管理关键性的指导作用。利用大数据平台分析和和算法，提炼教学大数据分析的维度，需要积累和完善的数据源，全面归集学校管理大数据，从而更好的集中和积累校园应用数据，为未来业务系统及校园信息化发展提供数据的备份和积累，形成聚类数据仓库，标准化校园的业务数据，从而反推动校园业务系统的完善和标准化;分析校园大数据业务系统需求构建业务模型，根据模型对标准数据库进行分析和关联，形成应用模型主题库。并通过对应的大数据数据管理平台对整个数据采集、数据存储、数据标准化、数据建模清洗、管理和应用。
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