基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)案例研究

1、 基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)案例研究 課題項(xiàng)目：全國高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)教學(xué)案例開發(fā)”項(xiàng)目編號(hào)：2019-AFCEC-019.Summary：隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)日益強(qiáng)勁發(fā)展，整個(gè)社會(huì)特別是企業(yè)、各大高校對(duì)于大數(shù)據(jù)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)都給予極大關(guān)注。當(dāng)前，教育部高度重視大數(shù)據(jù)融入傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式被廣為提倡。因此，從大數(shù)據(jù)的界定入手，分析大數(shù)據(jù)教學(xué)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，以大數(shù)據(jù)的智慧教學(xué)模式為案例，分析教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)、教學(xué)模式建立以及教學(xué)模式設(shè)計(jì)，希望對(duì)于提升教學(xué)質(zhì)量能夠起到借鑒與參考的作用。Key：大數(shù)據(jù);教學(xué);案例;研究：G642.4：A：1672-9129（2020）

2、03-0016-02Abstract：Withtheincreasinglystrongdevelopmentofbigdatatechnology，thewholesociety，especiallyenterprisesanduniversitiespaygreatattentiontothetrainingofbigdatatalents.Atpresent，theMinistryofEducationattachesgreatimportancetointegratingbigdataintothetraditionalteachingmode，whichiswidelyadvocat

3、ed.Therefore，startingfromthedefinitionofbigdata，thispaperanalyzestheadvantagesofbigdatateachingapplication，andtakesthesmartteachingmodelofbigdataasacasetoanalyzetheteachingimplementationgoal，teachingmodelestablishmentandteachingmodeldesign，hopingtoplayaroleofreferenceandreferenceforimprovingtheteach

4、ingquality.Keywords：Bigdata;Teaching;Case;research隨著當(dāng)代社會(huì)的快速發(fā)展，科技領(lǐng)域和信息領(lǐng)域的飛速發(fā)展，特別是信息集成化處理的大數(shù)據(jù)信息處理模式的因運(yùn)而生，使得大數(shù)據(jù)研究成為炙手可熱的研究課題。此外，從社會(huì)與就業(yè)市場(chǎng)的需求上看，不管是民營企業(yè)還是國有企業(yè)都對(duì)具備一定大數(shù)據(jù)知識(shí)的人才表示青睞。在此背景下，各種類型的高校教育模式更需緊跟時(shí)代步伐，引進(jìn)大數(shù)據(jù)的模式進(jìn)行教育的改革。1大數(shù)據(jù)相關(guān)概念界定1.1大數(shù)據(jù)的發(fā)展。當(dāng)前大數(shù)據(jù)這一詞已經(jīng)滲透在人們工作、生活等各個(gè)領(lǐng)域，如果深究大數(shù)據(jù)這一詞的產(chǎn)生時(shí)間，可以最早追溯到1998年，在科學(xué)這一雜志上出現(xiàn)了名

5、為大數(shù)據(jù)處理的文章，第一次出現(xiàn)了“大數(shù)據(jù)”這一字樣。而在人們的生活中，伴隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，一些社交軟件的應(yīng)用，以及在信息領(lǐng)域云平臺(tái)、移動(dòng)終端的不斷發(fā)展，促進(jìn)了新媒體行業(yè)的興起，越來越多的不同領(lǐng)域可以利用硬件和軟件集成的那些可應(yīng)用于管理和服務(wù)方面的數(shù)據(jù)被充分收錄起來，并通過一定的技術(shù)手段和方法找到其應(yīng)用的價(jià)值，這也形成了所謂的“大數(shù)據(jù)”。在教育領(lǐng)域來說，一些能夠普遍被應(yīng)用和加工的數(shù)據(jù)使用，為教育管理帶來了新的方式，這也是促進(jìn)教育信息化發(fā)展的重要手段和基礎(chǔ)。1.2大數(shù)據(jù)環(huán)境的界定。在整個(gè)信息化環(huán)境中，大數(shù)據(jù)環(huán)境只是一個(gè)分支和組成部分。在教育領(lǐng)域來說，可以充分利用和發(fā)展的是智慧教學(xué)模式，這一模

6、式的使用可以利用數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、記錄、分析、推送和評(píng)價(jià)，這有效的促進(jìn)了人類語言與機(jī)器語言之間的溝通，形成了大數(shù)據(jù)的環(huán)境。在高校中，很多高校已經(jīng)開始建設(shè)智慧化、信息化、數(shù)據(jù)化的校園環(huán)境，其實(shí)應(yīng)用的根本在于利用大數(shù)據(jù)的使用來促進(jìn)終端工具的運(yùn)用，教師可以利用大數(shù)據(jù)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的教學(xué)操作，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果反饋教學(xué)效果并為改進(jìn)教學(xué)提供一定的參考和依據(jù)，這也是我們所一直研究的智慧課堂的建設(shè)過程。1.3大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。在高校教學(xué)中進(jìn)行大數(shù)據(jù)的運(yùn)用是當(dāng)前發(fā)展的大趨勢(shì)，同時(shí)這也是教育領(lǐng)域經(jīng)受信息化發(fā)展變革的考驗(yàn)。大數(shù)據(jù)在教學(xué)中的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)化、評(píng)價(jià)的多維化、推動(dòng)的個(gè)性

7、化、交流的互動(dòng)化、交互的智能化，這些優(yōu)勢(shì)都是傳統(tǒng)教學(xué)中所不具備的，同時(shí)也促進(jìn)了高校各個(gè)專業(yè)的教學(xué)更加貼近學(xué)生的實(shí)際需要，更加符合教育信息化的發(fā)展方向。此外，在現(xiàn)代教學(xué)中，大數(shù)據(jù)對(duì)于教學(xué)也具有重要的輔助作用，例如，可以通過現(xiàn)代多媒體技術(shù)，加之大數(shù)據(jù)信息化通過智能處理數(shù)據(jù)的方式，將傳統(tǒng)的教學(xué)方式加以改革，甚至實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)方式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的效率。在學(xué)生成績反饋的數(shù)據(jù)處理中，大數(shù)據(jù)可以替代大量教師資源，從終端設(shè)立原有手工教學(xué)評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)，提高教師教學(xué)效果。并且，由于云平臺(tái)的儲(chǔ)存期限較長，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績的對(duì)比分析和分類。此外，大數(shù)據(jù)信息的處理可以直觀地觀察學(xué)生的成績波動(dòng)，代替原有的教

8、學(xué)考查方式，進(jìn)而分析教學(xué)成果的穩(wěn)定性，進(jìn)一步輔助教師統(tǒng)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，并進(jìn)一步做出客觀的、不受主觀因素影響的科學(xué)分析。另外，可以根據(jù)學(xué)生上課的集中情況可以做出授課效果報(bào)表，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)集中度進(jìn)行分析。2大數(shù)據(jù)的教學(xué)應(yīng)用路徑智慧課堂建設(shè)是當(dāng)前大數(shù)據(jù)應(yīng)用于高校教學(xué)的主要方式。智慧課堂中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用體現(xiàn)在兩個(gè)方面。2.1實(shí)現(xiàn)了云端診斷的分析服務(wù)。在教學(xué)當(dāng)中，教師可以充分利用大數(shù)據(jù)來搭建一個(gè)智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境，形成云端學(xué)習(xí)平臺(tái)以及互動(dòng)的教學(xué)系統(tǒng)。而對(duì)于使用大數(shù)據(jù)而進(jìn)行的學(xué)習(xí)效果的診斷分析服務(wù)是大數(shù)據(jù)在教學(xué)中應(yīng)用的重要便捷路徑。教師利用云計(jì)算技術(shù)，可以要求學(xué)生長傳學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用，幫助教師生

9、成了學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量診斷報(bào)告，并給出橫向和縱向的診斷分析，教師利用這一數(shù)據(jù)的結(jié)論，可以為教學(xué)改革提供一定的參考，同時(shí)還可以針對(duì)個(gè)別學(xué)生出現(xiàn)的診斷數(shù)據(jù)有針對(duì)性的對(duì)某一個(gè)學(xué)生進(jìn)行有效的輔導(dǎo)，學(xué)生也可以利用診斷報(bào)告找到自身的優(yōu)劣之處，自己不斷改進(jìn)學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的最終提高。2.2教學(xué)中的智慧輔助功能。大數(shù)據(jù)在教學(xué)中的應(yīng)用最為便捷的地方則體現(xiàn)在學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)的便利性，學(xué)生使用平板電腦、智能手機(jī)等常用的移動(dòng)終端設(shè)備就能夠及時(shí)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，這也是各個(gè)高校不斷探索線上授課的重要路徑。教師的選擇很多，可以是在線課堂，實(shí)現(xiàn)即時(shí)的線上教學(xué)，也可以是選擇好的在線課程給學(xué)生播放。無論是哪一種學(xué)習(xí)方式，這都是教學(xué)

10、中大數(shù)據(jù)帶來的智慧輔助功能的體現(xiàn)。這說明，依托大數(shù)據(jù)的技術(shù)輔助手段，真正實(shí)現(xiàn)了智慧教育，這種方式不僅是課程更加有趣貼近學(xué)生生活，同時(shí)也使教育開展可以隨時(shí)隨地進(jìn)行，而不僅僅局限在教室當(dāng)中，所以這也為高效的課堂教學(xué)模式的打造創(chuàng)造了條件。3基于大數(shù)據(jù)的智慧教學(xué)模式探索3.1教學(xué)目標(biāo)的建設(shè)。教學(xué)目標(biāo)建設(shè)可以從教師層面、學(xué)生層面和教學(xué)層面三個(gè)層面來看。在教師層面來看，教師培養(yǎng)自己的信息化素質(zhì)和能力是時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。因此，大數(shù)據(jù)背景下的教師層面的教學(xué)目標(biāo)就是要加強(qiáng)教師教學(xué)智慧的養(yǎng)成，同時(shí)幫助教師完善自身的智慧知識(shí)體系、智慧操作能力以及智慧教學(xué)能力，是教師能夠適應(yīng)并有效使用信息化、智慧化的教學(xué)手段。從學(xué)生層

11、面來看，一切教學(xué)手段的應(yīng)用都是為了有效提升學(xué)生的實(shí)際教學(xué)效果，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用也不例外，主要就是為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過趣味課堂的打造，培養(yǎng)學(xué)生思維能力、交往能力、學(xué)習(xí)能力和情感互動(dòng)能力，同時(shí)也為學(xué)生形成信息化的終身學(xué)習(xí)理念打下基礎(chǔ)。從教學(xué)層面來看，各個(gè)高校不斷提升大數(shù)據(jù)教學(xué)能力也是學(xué)校信息化教學(xué)發(fā)展的需要，所以以完善教學(xué)智慧機(jī)制為重要內(nèi)容，不斷加強(qiáng)信息化設(shè)施建設(shè)，探索信息化教學(xué)手段與方式，特別是依靠大數(shù)據(jù)來解決教學(xué)中存在的一些問題，這對(duì)教學(xué)質(zhì)量智慧化水平提升具有重要的促進(jìn)作用。3.2大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教學(xué)的案例模式轉(zhuǎn)變。（1）轉(zhuǎn)變教學(xué)內(nèi)容。大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教學(xué)中首先改變的就是教學(xué)內(nèi)容的廣度與深度。將大

12、數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)出的智慧課堂模式應(yīng)用于教學(xué)中，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富多樣，同時(shí)將教師對(duì)大數(shù)據(jù)教學(xué)的理解和教學(xué)智慧的水平應(yīng)用于教學(xué)中，使教學(xué)內(nèi)容變得具有個(gè)性和特色，體現(xiàn)出教師的不同教學(xué)風(fēng)格。同時(shí)，對(duì)于學(xué)生來說，改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)的環(huán)境，學(xué)生對(duì)智慧課堂更感興趣，利用大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的教學(xué)環(huán)境讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更有樂趣，同時(shí)還能夠利用數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)的結(jié)果，這對(duì)于學(xué)生來說，也是一種學(xué)習(xí)情境的改變。（2）轉(zhuǎn)變教學(xué)方式。大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教學(xué)中，對(duì)于教師來說，教學(xué)方式更加豐富多樣，既可以自己教，也可以充分利用優(yōu)質(zhì)教育資源教;對(duì)于學(xué)生來說，學(xué)得更主動(dòng)，更感興趣，更愿參與課堂教學(xué)，很好的促進(jìn)了教與學(xué)的互動(dòng)，是體現(xiàn)學(xué)生主體地位的方式，這更

13、符合當(dāng)前教育的實(shí)際要求。（3）轉(zhuǎn)變互動(dòng)方式。傳統(tǒng)課堂對(duì)于學(xué)生來說，與教師互動(dòng)是非常被動(dòng)的。有的學(xué)生是性格原因，有的學(xué)生是課堂聽課效果不佳不愿互動(dòng)等，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用的智慧課堂中，線上教學(xué)時(shí)學(xué)生可以打字發(fā)言，更為積極主動(dòng)，還有一些例如教學(xué)系統(tǒng)的挑人或搶權(quán)功能，能夠在趣味中激發(fā)學(xué)生課堂的參與度，這很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)全體學(xué)生的關(guān)注，利用教師端和學(xué)生端的互動(dòng)比傳統(tǒng)的課堂教學(xué)互動(dòng)效果更好。3.3大數(shù)據(jù)教學(xué)模式設(shè)計(jì)。大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教學(xué)中的模式設(shè)計(jì)分為課前、課中和課后三個(gè)階段。（1）課前。在課前，教師首先要整合教學(xué)資源，并將資源進(jìn)行推送，以便于幫助學(xué)生預(yù)習(xí)新課。提前告知學(xué)生上課內(nèi)容，讓學(xué)生提前進(jìn)行準(zhǔn)備。其次，教師要進(jìn)

14、行教案設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)計(jì)好交流討論和分享互動(dòng)的內(nèi)容。在這一過程中，要充分利用多媒體技術(shù)，把枯燥的內(nèi)容躍然于多媒體上，通過PPT、動(dòng)畫等形式來實(shí)現(xiàn)，以期提高課堂教學(xué)效率。（2）課中。在課中，要設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)容，通過移動(dòng)終端的任務(wù)推送促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行合作探究。同時(shí)教師要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)個(gè)性化教學(xué)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)反饋與立體互動(dòng)，使老師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)、思想動(dòng)態(tài)，更好的進(jìn)行課中互動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)氛圍。（3）課后。教師在下課前要布置作業(yè)并進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)進(jìn)行作業(yè)推送，督促學(xué)生完成作業(yè)鞏固所學(xué)知識(shí)。下課后教師要導(dǎo)出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)報(bào)告，對(duì)教學(xué)中存在的問題和學(xué)生聽課情況、互動(dòng)反饋等課堂教學(xué)質(zhì)

15、量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)不斷進(jìn)行課堂教學(xué)的內(nèi)容調(diào)整，及時(shí)進(jìn)行作業(yè)跟蹤反饋，掌握作業(yè)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。4基于大數(shù)據(jù)教學(xué)案例的技術(shù)路線搭建依托國家的相關(guān)政策支持，開展人才培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、科研及應(yīng)用創(chuàng)新、專業(yè)建設(shè)等合作。將學(xué)生大數(shù)據(jù)應(yīng)用技能提升作為教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生提供集理論知識(shí)、學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)、認(rèn)證培訓(xùn)以及科研應(yīng)用于一體的平臺(tái)。運(yùn)用大數(shù)據(jù)教學(xué)資源體系、大數(shù)據(jù)綜合實(shí)訓(xùn)體系、華為大數(shù)據(jù)認(rèn)證體系等多項(xiàng)綜合服務(wù)體系，采取階梯式遞進(jìn)人才培養(yǎng)模式，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)校相關(guān)專業(yè)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)對(duì)接，為學(xué)生指明大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)道路。大數(shù)據(jù)教學(xué)資源體系即相關(guān)專業(yè)教學(xué)課程的專業(yè)承載物，通過教學(xué)大綱、視頻、教案、實(shí)

16、訓(xùn)指導(dǎo)書與項(xiàng)目的實(shí)物供給為教育教學(xué)的完善給予支撐;大數(shù)據(jù)綜合實(shí)訓(xùn)體系即通過可視化分析、資源管理、實(shí)驗(yàn)管理、資料庫管理、數(shù)據(jù)站點(diǎn)等相關(guān)實(shí)訓(xùn)線上功能的獲取，保證學(xué)生云實(shí)訓(xùn)的正常應(yīng)用與實(shí)現(xiàn);華為大數(shù)據(jù)認(rèn)證體系是保證整套教育線上操作平臺(tái)合理、合法、正常運(yùn)行的供應(yīng)商，以其專業(yè)性與權(quán)威性幫助ICT學(xué)科的發(fā)展與進(jìn)步。Reference：1涂新莉，劉波，林偉偉.大數(shù)據(jù)研究綜述J.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2014，31（6）：1612-1616.2劉智慧，張泉靈.大數(shù)據(jù)技術(shù)研究綜述J.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2014，48（6）：957-972.3蔣亦樟，錢鵬江，謝振平.“物云大智”在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用與思考J.無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，15（4）：1-6.4張善新.基于多