中小學(xué)教育中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用認(rèn)識(shí)-2019年精選教育文檔

中小學(xué)教育中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)就是巨量的數(shù)據(jù)，典型為PB或者EB存儲(chǔ)數(shù)量級(jí)的數(shù)據(jù)。Byte、KBMBGBTBPBEBZB、YBDBNB,按照進(jìn)率1024（2的10次方）遞增，按照目前主流硬盤(pán)TB單位計(jì)算，一個(gè)PB概念的存儲(chǔ)就不是一個(gè)普通機(jī)房所能容納，而EB存儲(chǔ)或許只有搜索引擎公司才具備。大數(shù)據(jù)意義之“大”，更深層次的在于對(duì)海量數(shù)據(jù)的采集處理、統(tǒng)計(jì)分析、挖掘應(yīng)用，而且這些分析處理并不是一般數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件技術(shù)所能承受， 而必然采用分布式架構(gòu)， 依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和云存儲(chǔ)、虛擬化技術(shù)。所以，不能簡(jiǎn)單地以數(shù)據(jù)的規(guī)模大小來(lái)界定大數(shù)據(jù)， 而是要注重是否滿(mǎn)足用戶(hù)需求的數(shù)據(jù)處理與分析的復(fù)雜程度。一、教育大數(shù)據(jù)的資源共享功能2012年9月29日，國(guó)務(wù)委員劉延?xùn)|在全國(guó)教育信息化工作電視電話(huà)會(huì)議上提出：“‘十二五’期間，要以建設(shè)好‘三通兩平臺(tái)’為抓手，也就是‘寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通、優(yōu)質(zhì)資源班班通、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通’，建設(shè)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)和教育管理公共服務(wù)平臺(tái)。抓住機(jī)遇，乘勢(shì)而上，開(kāi)拓進(jìn)取，以信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)我國(guó)教育事業(yè)科學(xué)發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)。”教育信息化目前大力發(fā)展，“三通兩平臺(tái)”建設(shè)為教育的大數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 教育教學(xué)管理涉及的大數(shù)據(jù)非常廣泛。在教育管理平臺(tái)、資源管理平臺(tái)、在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)、課程管理平臺(tái)、視頻直錄播平臺(tái)、校園一卡通等等系統(tǒng)中，日常教育教學(xué)活動(dòng)中所產(chǎn)生的管理人員、 教師、學(xué)生以及家長(zhǎng)等各類(lèi)行為數(shù)據(jù)，如師生基本信息、教育管理及考勤、學(xué)籍學(xué)分處理、教學(xué)活動(dòng)信息、教育教學(xué)研究、設(shè)備儀器管理、各類(lèi)通訊信息，都可以成為教育大數(shù)據(jù)。在這個(gè)信息時(shí)代， 大數(shù)據(jù)的資源共享應(yīng)用在教育信息化中起到越來(lái)越重要的作用， 在很大程度上幫助了教師創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法。 而如何用好大數(shù)據(jù)深層次的功能， 是我們面臨的重要的課題。二、教育大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用功能有人說(shuō)：我們正在使用大數(shù)據(jù)， 正在下載文字、 圖片、視頻、課件，正在利用平臺(tái)及平臺(tái)資源開(kāi)展一系列教育教學(xué)活動(dòng)。 的確，這是應(yīng)用，但不是分析應(yīng)用，不是大數(shù)據(jù)層次的應(yīng)用。2012年，浙江諸暨、東陽(yáng)相繼出現(xiàn)教育云概念。諸暨區(qū)域教育云從軟硬件系統(tǒng)需求角度出發(fā)， 東陽(yáng)教育云全國(guó)規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)從資源建設(shè)角度出發(fā)，相繼獲得了省級(jí)、國(guó)家級(jí)認(rèn)可。這是教育相對(duì)發(fā)達(dá)省份浙江的兩個(gè)縣級(jí)市在教育信息化發(fā)展的今天，為適應(yīng)日益增長(zhǎng)的教育教學(xué)應(yīng)用實(shí)際需求而進(jìn)行的新模式的探索。大數(shù)據(jù)用最原始的方式入“云”，簡(jiǎn)單地說(shuō)，是每一個(gè)人、每一個(gè)部門(mén)、每一個(gè)家庭、每一個(gè)行業(yè)，不同個(gè)體、單位進(jìn)行各類(lèi)行為操作的匯總。 它記錄的不單單是輸入的數(shù)據(jù)本身， 而是延伸植入了輸入者本身的一切相關(guān)聯(lián)信息。 當(dāng)你在論壇發(fā)表一條消息，你的資料同時(shí)就被關(guān)聯(lián)， 一起被關(guān)聯(lián)的還有你曾經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布其他信息， 以及與你相關(guān)的聯(lián)系人。 這不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)拷貝，也不是數(shù)據(jù)錄入員的簡(jiǎn)單錄入。 在這樣的情況下， 教育資源云技術(shù)化，首先就擺在了我們面前。(一)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的關(guān)系2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克 ?施密特 (EricSchmidt)在搜索引擎大會(huì)上首次提出“云計(jì)算”(CloudComputing)的概念。云計(jì)算是為適應(yīng)越來(lái)越大的計(jì)算、 越來(lái)越多的數(shù)據(jù)、 越來(lái)越快的速度要求而產(chǎn)生的主流 IT技術(shù)。當(dāng)云計(jì)算出現(xiàn)之后，大數(shù)據(jù)概念自然而然地進(jìn)入 IT視野，并迅速引發(fā)全球范圍內(nèi)深刻的技術(shù)變革，乃至應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。如果說(shuō)大數(shù)據(jù)是戰(zhàn)略資源，云計(jì)算則是調(diào)配資源的指揮系統(tǒng)。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)關(guān)系密切，兩者相輔相成，不可分割。大數(shù)據(jù)是云計(jì)算的對(duì)象， 脫離了大數(shù)據(jù)的應(yīng)用實(shí)際， 云計(jì)算就沒(méi)有生命力。云計(jì)算是大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，為大數(shù)據(jù)提供了可以自由擴(kuò)展、相對(duì)適宜的存儲(chǔ)空間資源， 還使得對(duì)大數(shù)據(jù)的分析處理能夠及時(shí)有效。所以，云計(jì)算技術(shù)的逐步完善，為教育大數(shù)據(jù)的深層次應(yīng)用提供了可能。(二)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用功能剖析大數(shù)據(jù)能有效監(jiān)控教育教學(xué)質(zhì)量中小學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控具有“全要素”“全過(guò)程”“全員性”“全方位”等四大特點(diǎn)?！叭亍笔侵附處熃虒W(xué)過(guò)程、學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握、 管理人員工作質(zhì)量等所有因素；“全過(guò)程”是指教育教學(xué)的全程，包括教學(xué)過(guò)程的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)反思階段，學(xué)生的入學(xué)、學(xué)習(xí)、考核、畢業(yè)等等；“全員性”是指有關(guān)中小學(xué)的教師、 學(xué)生、管理工勤人員的一切相關(guān)內(nèi)容；“全方位”是指不僅包括教學(xué)過(guò)程、教學(xué)效果， 也包括在科學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)過(guò)程實(shí)施有效控制。 有了現(xiàn)代化的教育教學(xué)環(huán)境下大數(shù)據(jù)平臺(tái)的支撐，四“全”問(wèn)題引刃而解。（1）及時(shí)準(zhǔn)確反饋學(xué)生信息一般各類(lèi)課程中心網(wǎng)站提供了學(xué)習(xí)各學(xué)科課程知識(shí)的功能，而目前流行的慕課（MOOC平臺(tái)，參與者可以在線(xiàn)提問(wèn)，其他人可以進(jìn)行交流解答， 也有可能穿插一些小測(cè)試， 能夠反饋學(xué)習(xí)情況。在這樣的教學(xué)過(guò)程中，大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被慕課平臺(tái)記錄，并經(jīng)過(guò)相應(yīng)分析處理， 原來(lái)雜亂的單個(gè)數(shù)據(jù)累積起來(lái)之后， 學(xué)生的行為就能呈現(xiàn)出規(guī)律性， 從而科學(xué)地反映出學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中所處的狀態(tài)及存在的問(wèn)題。 這樣就可以有根據(jù)地調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容或有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)， 大幅提高教學(xué)質(zhì)量。 根據(jù)大數(shù)據(jù)總體分析結(jié)果，管理部門(mén)也可發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)模式下無(wú)法發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題， 并采取針對(duì)性解決方案， 進(jìn)行更有利的課程設(shè)計(jì)， 更好地促進(jìn)教育的發(fā)展。在信息化的環(huán)境中， 教師在設(shè)計(jì)某課的時(shí)候， 可以逐步提出問(wèn)題，并由學(xué)生反饋相應(yīng)的答案到移動(dòng)終端。在教學(xué)過(guò)程中，時(shí)間節(jié)點(diǎn)由教師控制， 而這個(gè)時(shí)候?qū)W生只需要在相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)這里點(diǎn)擊“A"或者"B', "是"或者"否'如同鼠標(biāo)左右鍵的點(diǎn)擊一般簡(jiǎn)單，等到講解完畢之后，教師馬上就能知道，多少學(xué)生在何時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤。（2）科學(xué)比對(duì)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)擁有Nike+標(biāo)志的耐克鞋，表示內(nèi)含芯片和傳感器，可以記錄步伐、步速和跳躍的高度等數(shù)據(jù)。 Nike同時(shí)也建立了一種新標(biāo)準(zhǔn)，并賦予一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值 Nikefuel，它能夠不受時(shí)間和項(xiàng)目限制， 以特定的方式記錄個(gè)人運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)及方式， 并能將不同個(gè)體的不同運(yùn)動(dòng)進(jìn)行對(duì)比。此外， Nikefuel也能起到平臺(tái)的作用，串聯(lián)整個(gè)Nike+社區(qū)的人進(jìn)行合作溝通、比賽交流，再相互激勵(lì)，進(jìn)行更多的運(yùn)動(dòng)。 此種模式下， 如果羅杰 ?費(fèi)德勒穿戴 Nike+打網(wǎng)球，而科比？布萊恩特通過(guò)Nike+打籃球，但是他們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^(guò)Nikefuel值互相進(jìn)行比賽。 如此，我們便可設(shè)想，在教育部門(mén)組織開(kāi)展教師或者學(xué)生的各項(xiàng)考評(píng)或者比賽時(shí)， 在組織有困難的情況下就沒(méi)有必要一定要分組分學(xué)科進(jìn)行。 調(diào)用中小學(xué)各學(xué)科以往的成績(jī)統(tǒng)計(jì)信息的大數(shù)據(jù)作為大樣本依據(jù)， 小學(xué)組參賽選手成績(jī)與小學(xué)組大數(shù)據(jù)比較， 中學(xué)組參賽選手成績(jī)與中學(xué)組大數(shù)據(jù)比較，得出各自的相對(duì)位次，即可確定勝負(fù)。即使是嚴(yán)謹(jǐn)如高考， 考生也完全可以自主選擇考試時(shí)間分批進(jìn)行。高考試卷由電腦隨機(jī)出卷、自動(dòng)打印，在經(jīng)過(guò)考生答題和自動(dòng)回收、智能閱卷，實(shí)現(xiàn)一系列全自動(dòng)化模式，絕對(duì)保證公平公正。其中最重要的一點(diǎn)，是考生試題的不同與成績(jī)判定準(zhǔn)則。我們可以根據(jù)全市、全省、全國(guó)的大數(shù)據(jù)成績(jī)進(jìn)行比對(duì)，考生的試題無(wú)論難易程度如何， 均可自動(dòng)分析難度系數(shù)評(píng)定分?jǐn)?shù)； 也可以根據(jù)答題時(shí)間、 答題方式、 答題要點(diǎn)掌握作為一些輔助評(píng)定指標(biāo)。如 A、B兩考生，同樣答對(duì)了某題，但是大數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間顯示A比B快，則A成績(jī)比B高；假如事先設(shè)定甲答題策略?xún)?yōu)于乙答題策略， 則在答題時(shí)間差不多的情況下， 使用甲答題策略的考生成績(jī)更高。大數(shù)據(jù)能綜合優(yōu)化教育教學(xué)策略在對(duì)教育教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)控的前提下， 大數(shù)據(jù)可以及時(shí)在調(diào)整教育教學(xué)策略中提供依據(jù)。 通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者的反饋信息進(jìn)行分析，可以適當(dāng)調(diào)整教育教學(xué)流程。如在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)， A知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)間為6分鐘，B知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)間為8分鐘，總計(jì)14分鐘，在進(jìn)行相應(yīng)課內(nèi)測(cè)試后，如果得出學(xué)生對(duì)A知識(shí)點(diǎn)的掌握度為80%，對(duì)B知識(shí)點(diǎn)的掌握度為 70%，那么就能在下一堂課調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，如A知識(shí)點(diǎn)5分鐘，B知識(shí)點(diǎn)9分鐘，或者根據(jù)不同情況的需求，A知識(shí)點(diǎn)7分鐘，B知識(shí)點(diǎn)7分鐘。大數(shù)據(jù)能有效建立師生個(gè)體模型師生個(gè)體模型可以包括師生個(gè)體的教學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)、 思想行為數(shù)據(jù)、知識(shí)體系數(shù)據(jù)等檔案記錄。教學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)，如學(xué)生在學(xué)校中各學(xué)科、 各活動(dòng)的參與度， 又如教師在某一課程中的教學(xué)信息匯總，包括教學(xué)設(shè)計(jì)、課件制作、課程教授、教學(xué)反思等信息，還可以包括網(wǎng)絡(luò)即時(shí)課程評(píng)估、再設(shè)計(jì)；就思想行為數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，可包括學(xué)生從進(jìn)校開(kāi)始的一系列思想行為數(shù)據(jù)，如按時(shí)上課下課、體育課運(yùn)動(dòng)量、 食堂就餐等信息， 甚至是到過(guò)的每一個(gè)地方、交流過(guò)的每一個(gè)人員等信息；