大數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)教育

　　編者按：大數(shù)據(jù)（big data）指的是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)，近年來吸引了越來越多的關(guān)注。在教育領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)必然會(huì)成為全世界項(xiàng)尖教育研究者競(jìng)相爭(zhēng)奪的前沿研究陣地。那么大數(shù)據(jù)將給教育特別是計(jì)算機(jī)教育帶來什么？計(jì)算機(jī)教育研究是否已經(jīng)做好了迎接大數(shù)據(jù)時(shí)代的準(zhǔn)備？如何通過大數(shù)據(jù)在我們的計(jì)算機(jī)教育中實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為本”的理念？本期思維碰撞將為讀者帶來很多不一樣的思想火花。
　　文章編號(hào)：1672-5913（2016）02-0011-09
　　中圖分類號(hào)：G642
　　鄭莉清華大學(xué)
　　大家都知道，在管理、商業(yè)等領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛了。利用大數(shù)據(jù)可以幫助從業(yè)人員進(jìn)行輔助決策、分析預(yù)測(cè)等工作，從而為客戶提供精準(zhǔn)的服務(wù)，目前也有很多成功的案例。但是，大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域并沒有得到充分的應(yīng)用，原因是信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用長(zhǎng)期落后于其他行業(yè)。由于我們現(xiàn)在的教學(xué)活動(dòng)還是以班級(jí)面授為主，因此沒有利用信息技術(shù)成規(guī)模地收集、分析和利用教學(xué)活動(dòng)過程中的數(shù)據(jù)。
　　2012年被稱為MOOC元年，此后MOOC這種在線教育形式被越來越廣泛地采用。由于它足一種大規(guī)模、開放性的在線教育形式，在線學(xué)習(xí)的人數(shù)空前增長(zhǎng)，為教育的大數(shù)據(jù)化提供了基礎(chǔ)，岡此，現(xiàn)在各個(gè)MOOC平臺(tái)可以大量而全面地采集在線學(xué)習(xí)者在平臺(tái)上學(xué)習(xí)各個(gè)課程形成的數(shù)據(jù)。如果我們能有效地收集、利用這些學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，就可以幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，改進(jìn)課程設(shè)計(jì)，也能幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，按照自己的節(jié)奏安排學(xué)習(xí)。如果平臺(tái)能夠根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，豐動(dòng)適應(yīng)學(xué)習(xí)者需求，那么在線課程也可以實(shí)現(xiàn)因材施教。
　　大數(shù)據(jù)將改變傳統(tǒng)的按照既定教學(xué)理論和教師個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)實(shí)施教學(xué)的模式。借助大數(shù)據(jù)，教師能隨時(shí)觀察和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，可以從中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)模式無法發(fā)現(xiàn)的教學(xué)規(guī)律，同時(shí)可以借助信息技術(shù)向?qū)W生提供個(gè)性化的在線學(xué)習(xí)過程；學(xué)生不再盲目地按照固有習(xí)慣去學(xué)習(xí)，可以通過分析、反思自己學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)自己的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，適時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法，甚至調(diào)整專業(yè)方向，進(jìn)而在學(xué)習(xí)中更愉快更好地發(fā)揮自己的能力。
　　雖然MOOC平臺(tái)都具有常用的分析功能，能夠?yàn)榻處熀蛯W(xué)生提供一些基本的數(shù)據(jù)分析，但是儀有這些基本的分析模型還不夠。大數(shù)據(jù)真正的意義是收集、清洗、整理海量數(shù)據(jù)，根據(jù)需要定制、分析、挖掘數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)隱含在數(shù)據(jù)深層的關(guān)系或規(guī)律。從這個(gè)概念出發(fā)，目前MOOC平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的要求。我們希望能夠?qū)��?shù)據(jù)進(jìn)行多維度的可定制分析，這樣才能發(fā)現(xiàn)一些新的學(xué)習(xí)規(guī)律。
　　另外，當(dāng)學(xué)習(xí)者面對(duì)眾多的在線課程平臺(tái)、在線課程時(shí)，需要根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行篩選、收集和分析課程本身的特征以及以往學(xué)習(xí)者使用課程的歷史數(shù)據(jù)，選擇適合自己特點(diǎn)和需求的課程，而隸屬于單一平臺(tái)的分析功能往往無法實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的課程分析和評(píng)價(jià)。我認(rèn)為比較好的方案是建立獨(dú)立于課程平臺(tái)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，這就需要制定數(shù)據(jù)分析的標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接幾導(dǎo)入不同平臺(tái)的數(shù)據(jù)，按照用戶的需求隨時(shí)定制不同的分析模型，并生成各種圖表，以此實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的課程分析，同時(shí)通過綜合分析不同平臺(tái)學(xué)習(xí)者的普遍數(shù)據(jù)，得出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)規(guī)律或者新的教學(xué)規(guī)律。要達(dá)劍這個(gè)目標(biāo)需要標(biāo)準(zhǔn)化，包括課程體系標(biāo)準(zhǔn)、課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)歷描述標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)分析標(biāo)準(zhǔn)等。這種標(biāo)準(zhǔn)是課程體系的描述標(biāo)準(zhǔn)，為不同的高校、機(jī)構(gòu)、組織提供統(tǒng)一的描述性接口，這樣就能夠互相識(shí)別各自的課程體系。
　　未來，互聯(lián)網(wǎng)課程不再是一門門零散的課程，而是形成體系，這些課程體系將按照上述的標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行描述，課程內(nèi)容以及課程元素也要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也要有標(biāo)準(zhǔn)描述，每種教育都建立相應(yīng)的分析模型，分析模型也遵循標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述。在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者的信息中將包括標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)歷信息，課程信息中將包括所屬的課程體系、包含的課程元素、對(duì)應(yīng)的學(xué)歷，學(xué)習(xí)過程的記錄將有標(biāo)準(zhǔn)格式，這些按照標(biāo)準(zhǔn)生成的信息可以跨平臺(tái)使用，也可以導(dǎo)入專門的分析平臺(tái)進(jìn)行多維度綜合分析。這樣就能滿足課程教學(xué)、運(yùn)營(yíng)、服務(wù)的各種需求，使學(xué)習(xí)者真正擁有個(gè)性化的課程和在線學(xué)習(xí)環(huán)境。
　　另外，將信息技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)往往不是行業(yè)本身的人來做，而是由信息技術(shù)領(lǐng)域的公司或機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。這些領(lǐng)域的人為什么要給教育開發(fā)系統(tǒng)、開發(fā)軟件？教育是不能掙錢的行業(yè)，所有的教育機(jī)構(gòu)是只能運(yùn)營(yíng)不能盈利的，但是其他行業(yè)是可以盈利的。
　　信息技術(shù)運(yùn)用于教學(xué)非常必要。比如智能教室，教師授課時(shí)與學(xué)生在iPad上進(jìn)行互動(dòng)，學(xué)生一邊做題一邊選擇具有動(dòng)畫效果的答案，界面做得非常漂亮，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也很好。里面有各種游戲和活動(dòng)，包括在線形式和離線形式以及所有的學(xué)習(xí)資源，還包括網(wǎng)絡(luò)資源，這些都是巾教師篩選的，學(xué)生可以通過iPad訪問。所有的作業(yè)都將自動(dòng)地記錄在iPad上，教師和學(xué)生可以實(shí)時(shí)看到，家長(zhǎng)愿意的活也可以了解孩子在課堂都做了哪些事情。這些都是非常好、很必要的。但是，這樣的智能教室得花費(fèi)多少錢，這些錢投入到其他領(lǐng)域可以掙錢，但是放到教育領(lǐng)域無法直接盈利，尤其是公立教育，所以這是當(dāng)前的一個(gè)問題。現(xiàn)在比較好的現(xiàn)象是這樣的智能教室越來越多了，畢竟國(guó)家對(duì)教育的投入越來越多，各個(gè)發(fā)達(dá)省份比較富裕的城市對(duì)教育投入得越來越多，可以通過招標(biāo)由企業(yè)來做智能教室。大學(xué)也是這樣，學(xué)校投入幾十萬的資金給一門課程來制作MOOC，于是在線的教學(xué)資源就形成了；如果學(xué)校不投入，這些優(yōu)秀的資源也做不出來。
　　我覺得當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度時(shí)，社會(huì)和國(guó)家積累了足夠的資本，就可以投入更多資源來發(fā)展智能化的基于大數(shù)據(jù)的教育了。這是個(gè)值得研究的課題。MOOC剛出現(xiàn)的時(shí)候大家都沒弄明白MOOC真正的意義，加上公司以及媒體對(duì)此過激地宣傳，使很多人對(duì)此有誤解。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)絕對(duì)不可能取代課堂教學(xué)。MOOC是給什么人用的呢？我認(rèn)為是一些在工作要養(yǎng)家糊口的人，他們沒有大量的完整時(shí)間重新去大學(xué)學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)課程則能最大限度地讓他們的學(xué)習(xí)達(dá)到大學(xué)的教學(xué)效果。所以說，MOOC是給這些不在校園里的人準(zhǔn)備的。比如，我要學(xué)中醫(yī)，但是我們學(xué)校沒有開設(shè)這門課程，而我又不能千里迢迢去別的學(xué)校學(xué)習(xí)，但是通過網(wǎng)絡(luò)我就能學(xué)習(xí)這門課程，也許兩所學(xué)校還能學(xué)分互認(rèn)。另外，在校內(nèi)每一門課程中都有一些基本原理，這些內(nèi)容我們可以制作成MOOC放到網(wǎng)絡(luò)上讓學(xué)生自行學(xué)習(xí)，不再占課堂時(shí)間；教師則可以運(yùn)用動(dòng)畫和案例生動(dòng)詳細(xì)地講解更深入的知識(shí)，課堂上也可以安排更多的時(shí)間作為探討、推理、演繹和思維碰撞。以前傳統(tǒng)課堂受學(xué)時(shí)的限制，講完基本內(nèi)容就很不容易，學(xué)生根本沒有機(jī)會(huì)在課堂上進(jìn)行深入的探討和討論，更不用說思維碰撞了，而現(xiàn)在的混合式教學(xué)就提供了這種機(jī)會(huì)。

相關(guān)熱詞搜索：計(jì)算機(jī)教育 數(shù)據(jù)