大數(shù)據(jù)時代高職院校學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用研究

大數(shù)據(jù)時代高職院校學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用研究

2008年9月，《美國自然資源》雜志發(fā)表了一篇“大數(shù)據(jù)：科學(xué)對受害者的貢獻”，并正式發(fā)表了“大數(shù)據(jù)”。作為繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后又一顛覆性技術(shù)革命,大數(shù)據(jù)理念迅速滲透到教育領(lǐng)域,一方面,大數(shù)據(jù)有助于更好地掌握學(xué)生的個人學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)程度,能為學(xué)生提供個性化的教學(xué)內(nèi)容、支持和指導(dǎo);另一方面,大數(shù)據(jù)的規(guī)模效應(yīng)也使教育數(shù)據(jù)的存儲、管理以及分析面臨極大挑戰(zhàn)。集中于“測量、收集、分析和報告涉及學(xué)生及其學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)據(jù),用以領(lǐng)會和改善學(xué)習(xí)及其產(chǎn)生環(huán)境”的學(xué)習(xí)分析技術(shù)有助于發(fā)揮學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的價值,使數(shù)據(jù)成為審慎決策、過程優(yōu)化的核心依據(jù)。因此,探究大數(shù)據(jù)時代學(xué)習(xí)分析技術(shù)將如何推動高職院校教育的改革,具有十分重要的現(xiàn)實意義。一、重構(gòu)學(xué)習(xí)環(huán)境,促進“以學(xué)生為本”的發(fā)展自教育信息化推行以來,多媒體計算機、遠程教學(xué)、數(shù)字化教學(xué)資源等開始進入教育領(lǐng)域,學(xué)習(xí)載體不再局限于紙質(zhì)教材,教學(xué)工具不再局限于黑板,學(xué)習(xí)環(huán)境也從單純的“黑板+粉筆”逐步進入數(shù)字化時代。然而,大多數(shù)教學(xué)活動并沒有真正改變知識傳遞的傳統(tǒng)方式,只是簡單地將紙質(zhì)教學(xué)知識數(shù)字化,教師教學(xué)方式過多依賴于多媒體,課堂教學(xué)知識從“人灌”過渡到“電灌”。總體而言,高校教育教學(xué)改革仍停留在低級階段,局限于培養(yǎng)高校學(xué)生的“回憶、理解和應(yīng)用”低階認知目標。既然現(xiàn)有學(xué)習(xí)環(huán)境無法達成學(xué)習(xí)者“分析、評價和創(chuàng)造”的高階認知目標,就需要考慮重構(gòu)學(xué)習(xí)環(huán)境,滿足大數(shù)據(jù)時代學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)的需求,使其與大數(shù)據(jù)時代高校教育目標相適應(yīng)。學(xué)習(xí)環(huán)境隨教學(xué)活動的發(fā)生而演變,構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境是實現(xiàn)學(xué)與教方式變革的基礎(chǔ)。在新的學(xué)習(xí)環(huán)境中,技術(shù)及衍生工具正在重構(gòu)現(xiàn)代人的思維方式,技術(shù)不再是教育的輔助工具,而成為教育活動中不可或缺的組成部分。在大數(shù)據(jù)時代,高職院校學(xué)生吸收新知識的速度加快,學(xué)習(xí)者課堂外學(xué)到的知識遠遠超過課堂上教師講授的知識量。在外部環(huán)境的沖擊下,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)觀、知識觀和能力觀也必然發(fā)生轉(zhuǎn)變,精加工式的學(xué)習(xí)方式向貫通式過渡,“以教師為本”的教學(xué)范式徹底向“以學(xué)生為本”過渡。因此,創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)環(huán)境,推廣學(xué)生個性化學(xué)習(xí)就成為高職院校教育改革的發(fā)展趨勢。個性化教育是當代國際教育思想改革的重要標志之一。在聯(lián)合國教科文組織1972年發(fā)表的報告《學(xué)會生存》中提到,當代教育的基本宗旨是促進人個性的和諧、全面發(fā)展。大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析。其中,學(xué)習(xí)分析技術(shù)為自主、個性化學(xué)習(xí)方式的推進提供了有力支持,推進了個性化學(xué)習(xí)由奢談向現(xiàn)實的演變。隨著教育信息化的推進以及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方式的滲透,學(xué)習(xí)分析技術(shù)在職業(yè)教育教學(xué)改革實踐中的重要性日益凸顯?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中提到,宏觀上要整合異構(gòu)的信息化教育資源,完善教育管理信息系統(tǒng),強化應(yīng)用信息技術(shù),鼓勵教師應(yīng)用信息技術(shù),激勵學(xué)生利用信息手段主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)。當教育信息化成為高職院校的發(fā)展目標,以信息技術(shù)推進高職院校教育改革就成為高職院校的主要任務(wù),學(xué)習(xí)分析的重要性不言而喻。若能有效結(jié)合學(xué)習(xí)分析技術(shù)與其他教改實踐,必將為高職院校教育改革創(chuàng)造無限可能。二、學(xué)習(xí)分析技術(shù)一般認為,學(xué)習(xí)分析技術(shù)在四個方面推動了高職院校教育改革的進程:一是推進了學(xué)生學(xué)習(xí)活動的轉(zhuǎn)變;二是推進了教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變;三是推進了高職院校教學(xué)管理規(guī)則的轉(zhuǎn)變;四是推進了教師、學(xué)生與教學(xué)資源間傳統(tǒng)關(guān)系的轉(zhuǎn)變。目前,對于“學(xué)習(xí)分析”的概念,學(xué)術(shù)界尚未達成共識。學(xué)習(xí)分析協(xié)會(TheSocietyforLearningAnalyticsResearch,SoLAR)將學(xué)習(xí)分析定義為“預(yù)測、采集、評價和報告一系列學(xué)習(xí)情境中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),以便掌握和改善學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程”;2011年新媒體聯(lián)盟地平線項目(TheNewMediaConsortium’sHorizonProject)報告將學(xué)習(xí)分析定位為“借助數(shù)據(jù)挖掘、推斷和建模等技術(shù)幫助教師對教學(xué)、學(xué)生對學(xué)習(xí)的認識和了解,進而推動個性化教育的開展”;加拿大阿薩巴薩卡大學(xué)GeorgeSiemens教授認為,從根本上說,學(xué)習(xí)分析就是收集、測量學(xué)生學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),通過分析、評價所包含的信息,并將結(jié)果反饋給學(xué)習(xí)者的過程;顧小青等提出學(xué)習(xí)分析是運用不同的分析方法和數(shù)據(jù)模型來解釋與學(xué)習(xí)者信息有關(guān)的數(shù)據(jù),進而探究學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程與規(guī)律。盡管以上定義表述不同,但存在一個普遍的觀點,學(xué)習(xí)分析是指用于預(yù)測學(xué)習(xí)結(jié)果、診斷學(xué)習(xí)問題、優(yōu)化學(xué)習(xí)效果的教學(xué)技術(shù)集合。學(xué)習(xí)分析技術(shù)具有傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)實踐無法比擬的優(yōu)勢,具體如下:增加了教學(xué)手段與教學(xué)評估的多樣性與便捷性,優(yōu)化了教學(xué)方式改革;通過挖掘?qū)W習(xí)管理系統(tǒng)積累的海量數(shù)據(jù),分辨教學(xué)過程中可能遇到的問題學(xué)生,并主動干預(yù),幫助解答學(xué)生疑惑;借助智能化學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)提供自動化監(jiān)控和分析手段,在減少教師工作量的同時,有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗;引導(dǎo)學(xué)生自我監(jiān)督、自我管理和自我激勵,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;憑借智能化的數(shù)據(jù)分析獲得較全面的評估報告,總結(jié)教學(xué)方式的長處與短處;能顯著提升高職院校教育管理的決策效率和優(yōu)化分配高職院校的教育資源?，F(xiàn)在教育領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用了多款學(xué)習(xí)分析系統(tǒng),主要集中在績效評估、學(xué)習(xí)過程預(yù)測與學(xué)習(xí)活動干預(yù)三個方面。績效評估:如美國NorthernArizonaUniversity研發(fā)的GPS(GradePerformanceStatus)系統(tǒng),可實現(xiàn)全校在校大學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)績效評估。該系統(tǒng)能為教師提供最新的學(xué)生出勤情況、學(xué)生的反饋意見,為學(xué)生提供教師的最新評價以及重大事項的提醒。學(xué)習(xí)過程預(yù)測:如澳大利亞UniversityofWollongong研發(fā)的Snapp(SocialNetworksAdaptingPedagogicalPractice)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以記載和分析在線學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)活動情況(如學(xué)生在線時間、瀏覽論壇次數(shù)、聊天內(nèi)容等),使教師能深入了解學(xué)習(xí)者的行為模式,進而調(diào)整教學(xué)方式,最大化地為學(xué)習(xí)者提供適應(yīng)的教學(xué)指導(dǎo)。學(xué)習(xí)活動干預(yù):可分為人工干預(yù)和自動干預(yù),現(xiàn)在主要集中在人工干預(yù)上,借助績效評估工具和學(xué)習(xí)活動預(yù)測工具,由教師完成學(xué)習(xí)干預(yù)。自動干預(yù)是未來學(xué)習(xí)分析技術(shù)發(fā)展的方向,大數(shù)據(jù)將為這一目標的實現(xiàn)提供強大動力。三、學(xué)習(xí)分析能提供有效的分析指導(dǎo)學(xué)習(xí)分析以教育大數(shù)據(jù)為分析對象,在大數(shù)據(jù)背景下不斷升級,融合人工智能領(lǐng)域、專家系統(tǒng)和教師領(lǐng)域的知識,為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供支持服務(wù),完成監(jiān)督和跟蹤教學(xué)和學(xué)習(xí)過程、評估教學(xué)和學(xué)習(xí)效果,以此促進個性化的職業(yè)教育支持系統(tǒng),為新時代高職院校教育的深入改革提供前進動力。2012年新媒體聯(lián)盟發(fā)布的《地平線報告:2012年職業(yè)教育版》中指出,在未來2-3年內(nèi),學(xué)習(xí)分析將成為主流技術(shù),在推動教育發(fā)展與改革方面發(fā)揮重要作用。在教育管理改革方面,學(xué)習(xí)分析能為高職院校教育管理系統(tǒng)的方方面面提供指導(dǎo)教學(xué)管理活動的相關(guān)數(shù)據(jù)。依靠這些數(shù)據(jù),高職院校管理部門可以有針對性地完善不足之處,修訂教育管理方案,優(yōu)化教學(xué)資源配置,并最終評估修訂方案及資源配置情況。在教學(xué)改革方面,學(xué)習(xí)分析技術(shù)能真正意義上營造信息化的教學(xué)環(huán)境,保證教師提供的學(xué)習(xí)服務(wù)契合學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的需要。傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師無法保證所提供的學(xué)習(xí)資源能真正滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,無法適時調(diào)整和分配資源,無法提供個性化地學(xué)業(yè)指導(dǎo),無法及時了解學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的障礙與疑惑。這些問題都限制了高職院校教育改革的深度,而學(xué)習(xí)分析技術(shù)恰恰可以彌補這些缺陷。通過應(yīng)用學(xué)習(xí)分析的相關(guān)工具和技術(shù),教師可以及時獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),從而支持一種既能體現(xiàn)教師主導(dǎo)作用,又能兼顧學(xué)生主體地位的新型教學(xué)方式,以最大化地激發(fā)學(xué)生的潛能,為新世紀培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。在學(xué)習(xí)方式改革方面,學(xué)習(xí)分析技術(shù)的作用在于:自動識別學(xué)習(xí)情境,能夠從大量紛雜的數(shù)據(jù)中自動分析出學(xué)習(xí)者的特征信息,根據(jù)其需要推送適應(yīng)的目標資源,并提供學(xué)習(xí)建議以協(xié)助學(xué)習(xí)者修訂自己的學(xué)習(xí)任務(wù);學(xué)習(xí)者可以實時調(diào)整自己的學(xué)習(xí)計劃,預(yù)約輔導(dǎo)以解答學(xué)習(xí)疑惑;在特定情況下,還可以通過鎖定學(xué)習(xí)者所在地理區(qū)域、學(xué)習(xí)特點等因素劃分學(xué)習(xí)小組,以滿足個別學(xué)習(xí)者的協(xié)作學(xué)習(xí)需求。此外,學(xué)習(xí)分析能為在校學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議,以幫助學(xué)生規(guī)劃在校學(xué)習(xí)路徑,明確其學(xué)業(yè)成就的期望。四、實時感知學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為,實時傳遞教學(xué)信息反饋大數(shù)據(jù)標志著面向數(shù)據(jù)的