吳瑋

隨著云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)迅速成為了各領(lǐng)域的熱門話題，在教育也不例外。過文獻分析法，對國內(nèi)外大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進行了分析和綜述，重點從理論和實踐兩個領(lǐng)域分析了大數(shù)據(jù)在我國教育應(yīng)用的具體情況，最后總結(jié)了大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用研究存在的問題和發(fā)展趨勢，以期對大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用做出較為全面的梳理和分析，從而為大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用提供參考。

大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用研究綜述一、大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用現(xiàn)狀分析

對于大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用現(xiàn)狀，我們在查閱國內(nèi)外著名的文獻資料數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，主要采用文獻研究法進行研究，具體情況如下：

（一）國內(nèi)研究現(xiàn)狀

對于“大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用”國內(nèi)研究的現(xiàn)狀，我們主要借助中國知網(wǎng)提供的論文發(fā)表數(shù)據(jù)進行分析。在中國知網(wǎng)中選擇“高級檢索”類型，并在檢索條件中選擇“主題”檢索，輸入“大數(shù)據(jù)”并含“教育”，截止到2014年4月17日共檢索出303條結(jié)果與之相關(guān)，通過手工篩選，把會議報道等無關(guān)信息剔除掉，剩余160篇文章。經(jīng)過對文獻內(nèi)容的分析，可以發(fā)現(xiàn)到目前為止，大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究可以劃分為以下兩個階段：

1.研究的萌芽階段

雖然大數(shù)據(jù)是從2009年就成為流行詞匯，但是它在教育中的應(yīng)用是近3年才出現(xiàn)的。通過查閱中國知網(wǎng)提供的論文樣本可知，國內(nèi)最早的研究是從2012年開始的，相關(guān)論文只有5篇。2012年3月底，美國奧巴馬政府宣布，白宮將投入2億美金的研發(fā)費用來推動大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，其主要目標是為了讓大數(shù)據(jù)技術(shù)更好地服務(wù)于科研、環(huán)境、生物醫(yī)藥、教育和國家安全領(lǐng)域，同時，明確地表示將主要用來鼓勵在數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析和共享等方面的技術(shù)研發(fā)，這直接刺激了全世界對“大數(shù)據(jù)”的關(guān)注。2012年大數(shù)據(jù)成為時代發(fā)展的一個重要趨勢，這也直接影響到教育領(lǐng)域的專家學(xué)者開始關(guān)注。王震一提出：今天的大數(shù)據(jù)就像當(dāng)年發(fā)明顯微鏡一樣，人們從龐雜的海量數(shù)據(jù)中找到了前所未知的事物。正確面對這些關(guān)系復(fù)雜、形式多樣的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的教育數(shù)據(jù)，形成一套涵蓋業(yè)務(wù)、技術(shù)和IT基礎(chǔ)架構(gòu)的全面解決方案來處理存儲、管理和分析教育大數(shù)據(jù)，這就是信息化教育。

2.研究的起步階段

2013年至今，也是大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用研究的起步階段。隨著國家對教育信息化的快速推進和信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，我國教育事業(yè)的改革和創(chuàng)新發(fā)展離不開信息技術(shù)的支持和引領(lǐng)已經(jīng)越來越成為教育界的共識。2013年被媒體稱為中國的大數(shù)據(jù)元年。正是從2013年起，在國內(nèi)教育技術(shù)領(lǐng)域掀起了基于大數(shù)據(jù)技術(shù)促進教育改革和創(chuàng)新發(fā)展相關(guān)研究的熱潮，大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用研究迅速發(fā)展起來，直接表現(xiàn)為研究論文數(shù)量和質(zhì)量倍增。2014年3月，教育部辦公廳印發(fā)的《2014年教育信息化工作要點》中指出，加強對動態(tài)監(jiān)測、決策應(yīng)用、教育預(yù)測等相關(guān)數(shù)據(jù)資源的整合與集成，為教育決策提供及時和準確的數(shù)據(jù)支持，推動教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在全國的共享?？梢?，教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用已被列入我國教育信息化的工作程序中，相信大數(shù)據(jù)將很快被推廣并與教育領(lǐng)域的深度融合，這是當(dāng)前時代教育事業(yè)發(fā)展的必然趨勢。正如中央電化教育館王曉蕪副館長所說：“教育正在走向大數(shù)據(jù)時代，誰能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)，誰就能夠贏得未來的生存；誰能夠挖掘數(shù)據(jù)，誰就能夠贏得未來的發(fā)展；誰能夠利用數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)提供個性化的服務(wù)，誰就能夠贏得未來的競爭。三個層次是遞進的關(guān)系，即發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)?！?/p>

（二）國外研究現(xiàn)狀

在國外，大數(shù)據(jù)上過《紐約時報》和《華爾街日報》的專欄封面，也曾出現(xiàn)在美國白宮的官網(wǎng)新聞中。大數(shù)據(jù)的研究和發(fā)展成為了關(guān)乎國家安全、科技進步以及引發(fā)教育和學(xué)習(xí)變革的重要因素。在國外，自2012年起，大數(shù)據(jù)成為了越來越多領(lǐng)域的熱門話題，在教育領(lǐng)域也不例外。美國獨立研究機構(gòu)Brookings Institution報告中指出：“大數(shù)據(jù)使得查探關(guān)于學(xué)生表現(xiàn)和學(xué)習(xí)途徑的信息成為可能，而不用依賴階段測驗表現(xiàn)，導(dǎo)師就可以分析學(xué)生懂什么以及每個學(xué)生最有效的技術(shù)是什么，通過聚焦大數(shù)據(jù)的分析，教師可以用更微妙的方式研究學(xué)習(xí)狀況?！?012年10月，美國教育部發(fā)布了《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析促進教與學(xué)》的教育大數(shù)據(jù)報告，對美國國內(nèi)大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用的領(lǐng)域和案例以及所面臨的挑戰(zhàn)進行了詳細地介紹，報告為了說明教育大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用，以自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)的應(yīng)用為例進行了說明。

對于國外大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用的研究情況，我們主要借助教育資源信息中心ERIC數(shù)據(jù)庫提供的論文發(fā)表情況進行分析。在搜索對話框中輸入“big data and education”，共檢索到491條相關(guān)記錄。通過查閱論文的摘要以及結(jié)合每條記錄的“Descriptors”進行手工篩選，剔除無關(guān)記錄，剩余23條直接相關(guān)記錄。論文發(fā)表時間也主要分布在近3年，研究內(nèi)容主要包括對教育數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析，個性化教育、教育方式的改善、學(xué)習(xí)策略探討、教育管理方式的改變、大數(shù)據(jù)對于教育的推動作用、數(shù)據(jù)驅(qū)動以及對圖書館建設(shè)、對教與學(xué)需求、評價方法的影響等方面?？梢?，雖然大數(shù)據(jù)在國外出現(xiàn)較早也備受重視，但是在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用仍不夠深入，正如Anthony G.Picciano教授所說，教學(xué)應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析處于起步階段，還需要幾年才能成熟，雖然大數(shù)據(jù)的存在被證明是該被重視的，但大數(shù)據(jù)并不是解決所有教育問題的靈丹妙藥，它只是給人們提供了擬定教育問題解決方案時的一部分決策參考。

綜上，國內(nèi)外大數(shù)據(jù)在教育中應(yīng)用的研究都尚處于起步階段，相關(guān)研究涉獵的內(nèi)容雖然比較廣泛但是研究深度不夠，也缺乏具體的實踐應(yīng)用經(jīng)驗，還需要進一步加強大數(shù)據(jù)在教育中應(yīng)用的研究力度，以期盡早推動大數(shù)據(jù)在具體教育實踐中真正發(fā)揮其優(yōu)勢和作用。

二、我國大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用的分析

大數(shù)據(jù)應(yīng)用給教育信息化、教育教學(xué)的改革發(fā)展等帶來了深刻的影響，對于教育工作者來說，我們將有條件進一步接近教育教學(xué)的客觀現(xiàn)實，有機會深入探索教育教學(xué)的真實面貌。對于我國大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用情況，我們結(jié)合搜集的文獻，主要從理論和實踐兩個緯度進行分析：

（一）大數(shù)據(jù)給教育理論的創(chuàng)新帶來了新思維、新視角

大數(shù)據(jù)時代的到來，給教育理論創(chuàng)新和教育教學(xué)變革提供了前所未有的大好機遇。大數(shù)據(jù)的思維和理念可以為優(yōu)化教育政策、創(chuàng)新教育教學(xué)模式、變革教育測量與評價方法等理論研究提供客觀依據(jù)以及新的研究視角，能夠更好地推動技術(shù)與教育的深度融合。

1.在大數(shù)據(jù)支持下制定的教育政策更具有前瞻性和引導(dǎo)性

陳霜葉等指出，傳統(tǒng)教育政策的制定通常沒有全面考慮現(xiàn)實情況，只是決策者通過自己或群體的有限理解、推測教育現(xiàn)實。在大數(shù)據(jù)支持下，各級決策者可汲取“以證據(jù)為本”的理念和對大數(shù)據(jù)對政策決策影響的思考，從傳統(tǒng)的政策調(diào)研和觀點式?jīng)Q策向以多元豐富政策證據(jù)為支撐、大數(shù)據(jù)為助力的現(xiàn)代教育治理模式轉(zhuǎn)變。教育決策的過程更加科學(xué)化，制定的教育政策更加符合教育教學(xué)的發(fā)展需要，從而更好地發(fā)揮教育政策的引導(dǎo)作用。

2.大數(shù)據(jù)思維影響下教育的本質(zhì)回歸到促進學(xué)習(xí)者個體的發(fā)展，教育模式從傳統(tǒng)課堂的集體教學(xué)向數(shù)字化個性教育發(fā)展

張燕南等指出，大數(shù)據(jù)時代學(xué)習(xí)者在數(shù)字化學(xué)習(xí)過程中留下很多數(shù)字碎片，通過分析這些數(shù)字碎片，我們將會發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的各種學(xué)習(xí)行為模式。梁文鑫指出，大數(shù)據(jù)對課堂教學(xué)帶來的主要影響是使教師從依賴以往的教學(xué)經(jīng)驗教學(xué)轉(zhuǎn)向依賴海量數(shù)據(jù)教學(xué)分析進行教學(xué)，使學(xué)習(xí)者對自我發(fā)展的認識從依賴教師有限理性判斷轉(zhuǎn)向?qū)€體學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)分析，從而使傳統(tǒng)的集體教育轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)習(xí)者的個性化教育。而談到個性教育，則必然要提及目前流行的大規(guī)模在線開放課程（Massive Open Online Course，MOOCs）教育，MOOCs教育被寄予厚望的主要原因是學(xué)習(xí)分析技術(shù)和大數(shù)據(jù)對它的支持，有了學(xué)習(xí)分析和大數(shù)據(jù)技術(shù)，優(yōu)質(zhì)的教學(xué)、課程資源和服務(wù)等通過數(shù)據(jù)真實客觀的被呈現(xiàn)出來。張羽等指出，學(xué)習(xí)者在MOOCs平臺上學(xué)習(xí)時，教師和程序可以通過大數(shù)據(jù)對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進行理性干預(yù)。總之，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)大規(guī)模在線教育的同時可兼顧學(xué)習(xí)者的個人需求。邢丘丹等指出，大數(shù)據(jù)對海量數(shù)據(jù)的高速實時處理技術(shù)可以為在線教育平臺實時洞察學(xué)習(xí)者的變化、把握學(xué)習(xí)者的需求、提高學(xué)習(xí)效果提供支持，還可以對學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的不相關(guān)信息進行深度分析，以預(yù)測和把握學(xué)習(xí)者的需求變化。

大數(shù)據(jù)可以支持對學(xué)習(xí)者個性發(fā)展的研究，數(shù)據(jù)的分析可以提供給我們關(guān)于每一個學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)態(tài)度乃至學(xué)習(xí)模式等信息，因此我們可以相應(yīng)的提供適合不同學(xué)習(xí)者發(fā)展的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)指導(dǎo)，促進其個性發(fā)展從而實現(xiàn)真正意義上的個性化教育。

3.在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，教育評價和學(xué)習(xí)分析從傳統(tǒng)的經(jīng)驗性向客觀性發(fā)展。

隨著教育信息化的推進，數(shù)字化學(xué)習(xí)已經(jīng)成為當(dāng)今學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)常態(tài)方式。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)終端的支持下在各種學(xué)習(xí)系統(tǒng)中產(chǎn)生了大量的數(shù)字化學(xué)習(xí)記錄。教育大數(shù)據(jù)技術(shù)可以有條件地去跟蹤和關(guān)注學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程。大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下教育研究趨向于對全數(shù)據(jù)環(huán)境下的分析方法，這為我們提供了最直接、最客觀、最準確的教育評價和學(xué)習(xí)分析的依據(jù)。喻長志指出，大數(shù)據(jù)將重構(gòu)教育評價，由原來的經(jīng)驗式評價轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)據(jù)的過程性評價，通過大數(shù)據(jù)的支持來分析教學(xué)規(guī)律。魏順平指出，基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析技術(shù)可以通過存儲和分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況的過程數(shù)據(jù)，用以預(yù)測和優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，為教學(xué)決策提供重要依據(jù)。

（二）大數(shù)據(jù)給教育實踐領(lǐng)域的探索帶來了新技術(shù)、新方法

大數(shù)據(jù)在實踐領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的獲取，分析和智能化地信息挖掘等方面，它可以為教育教學(xué)提供實時的數(shù)據(jù)信息，幫助教育教學(xué)形成科學(xué)的決策，為教育教學(xué)活動的實施提供客觀依據(jù)，從而最大程度地發(fā)揮教育教學(xué)活動的功能與價值。通過分析，大數(shù)據(jù)在教育實踐領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在教育資源建設(shè)、智慧校園建設(shè)以及學(xué)習(xí)分析技術(shù)等方面：

1.為教育資源建設(shè)、共享和運用提供新思路

大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)為教育資源的建設(shè)提供了新思路，對教學(xué)資源庫的構(gòu)建提供了技術(shù)手段，為優(yōu)質(zhì)資源的界定提供了客觀依據(jù)。劉中宇等指出，云計算和大數(shù)據(jù)使教師與學(xué)生不僅能夠共享存儲在云服務(wù)端的教育資源，還能通過對各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行分析，以挖掘隱藏的信息價值，并為師生提供最合理的教與學(xué)的資源。大數(shù)據(jù)與云計算的結(jié)合，會根據(jù)學(xué)生在教育資源庫上的操作“痕跡”掌握其對學(xué)習(xí)資源的動態(tài)需求，也會通過分析學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)資源的點擊、下載、評價等數(shù)據(jù)信息對“優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源”進行客觀的定義，資源的獲取和存儲變得簡單，還可以避免資源的重復(fù)建設(shè)和優(yōu)質(zhì)資源的浪費，使優(yōu)質(zhì)資源得到最大范圍地共享和利用。

2.為智慧校園的設(shè)計規(guī)劃與建設(shè)實施提供新方法

大數(shù)據(jù)的理念和思維為優(yōu)化智慧校園的設(shè)計規(guī)劃與建設(shè)實施提供了新的方法。姚琪指出，智慧校園建設(shè)通過把傳感器嵌入到校園的各種系統(tǒng)中，將校園管理的眾多軟件系統(tǒng)平臺融入到校園云，實現(xiàn)云、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的串通聯(lián)接。在智慧校園環(huán)境下，基于云計算的大數(shù)據(jù)應(yīng)用可以實現(xiàn)對教師教學(xué)行為、學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)生個性特征等進行分析和預(yù)測，從而為促進學(xué)生身心的發(fā)展提供適時地引導(dǎo)和幫助。同時，還可提供學(xué)校運轉(zhuǎn)的實時動態(tài)數(shù)據(jù)以便于校領(lǐng)導(dǎo)和教師及時掌握最新的管理和教學(xué)信息從而助力教學(xué)管理更趨向科學(xué)化、智能化。

3.為學(xué)習(xí)分析技術(shù)中非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理提供技術(shù)解決方案

學(xué)習(xí)分析技術(shù)是在各種分析技術(shù)和教育數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是大數(shù)據(jù)在教育中的重要應(yīng)用之一，學(xué)習(xí)分析能夠挖掘?qū)W習(xí)者學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)中的有價值信息，進而優(yōu)化學(xué)習(xí)，助力教學(xué)決策，使教育可以為每個學(xué)習(xí)者提供符合個人需要和適合個人發(fā)展的機會。2014年地平線報告指出，研究學(xué)習(xí)分析旨在運用大數(shù)據(jù)分析為教育決策提供現(xiàn)實的依據(jù)，利用學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)建構(gòu)更好的教學(xué)法，定位學(xué)習(xí)困難人群，并評估項目設(shè)計能否有效提升學(xué)生保持率，是否應(yīng)該繼續(xù)進行等，這些結(jié)果對于教育立法者和教育管理者來說都具有重要的價值。尤其隨著教育中移動設(shè)備和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用，教育數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式的增長速度，而產(chǎn)生的大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)難以被計算機處理和理解，如何從這些教育大數(shù)據(jù)中提取有價值的信息是目前學(xué)習(xí)分析面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)。而基于云計算的大數(shù)據(jù)應(yīng)用使得原本難以獲取、存儲、處理甚至有價值信息提取的工作變得容易，尤其對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理的技術(shù)優(yōu)勢可以解決學(xué)習(xí)分析領(lǐng)域的這個難題。

三、總結(jié)

通過上述分析我們發(fā)現(xiàn)雖然大數(shù)據(jù)的應(yīng)用對促進教育發(fā)展的優(yōu)勢是很明顯的，也是未來教育發(fā)展的必然趨勢，國內(nèi)外眾多的專家學(xué)者也開展了一定的相關(guān)研究，但大多數(shù)研究仍然集中在大數(shù)據(jù)影響的理論探討，具體應(yīng)用的理論還不成熟；實踐方面涉及的實際應(yīng)用案例較少，雖然提出了一些實踐問題解決方法但是真正的實踐效果還有待于進一步研究和思考。大數(shù)據(jù)對教育領(lǐng)域來說是新生事物，圍繞大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的深入應(yīng)用我們也需要借鑒國外先進的理念和研究經(jīng)驗，在今后的研究實踐中不斷地探索和發(fā)現(xiàn)。隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展和完善，相信大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越廣泛和深入，相關(guān)的研究也會越來越全面和深入，我國的教育事業(yè)也會在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下向著現(xiàn)代化的方向繼續(xù)邁進。

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本文為2013年教育部人文社科青年基金課題“區(qū)域教育信息化推進策略與可持續(xù)發(fā)展研究”（課題批準號13YJC880080）的階段性研究成果。