文／樊鐵成 高路

大連海事大學(xué)基于大數(shù)據(jù)的“i+學(xué)習(xí)空間”

文／樊鐵成 高路

從微觀視角提出大數(shù)據(jù)之“大”，不在于其表象的“大容量”，而在于分析數(shù)據(jù)的全面性和潛在的“大價值”。

隨著各行各業(yè)信息化的快速發(fā)展，教育形式也呈現(xiàn)出在線化、智能化的發(fā)展方向，本文就在線教育的發(fā)展、所面臨的機遇和存在的問題，對大數(shù)據(jù)環(huán)境下的“i+學(xué)習(xí)空間”O(jiān)2O教學(xué)新模式進(jìn)行研究。海大在線是“i+學(xué)習(xí)空間”的實化，旨在創(chuàng)建一個鏡像網(wǎng)絡(luò)校區(qū)、一個能夠提供學(xué)校師生在線學(xué)習(xí)生活工作的平臺、一個高度信息化的智慧校園?；诂F(xiàn)有的在線教育模式結(jié)合師生實際需求進(jìn)行整合和創(chuàng)新，并以物流課程為范例，創(chuàng)建“物流”通識課。在實際應(yīng)用中，逐步對“i+學(xué)習(xí)空間”教學(xué)新模式進(jìn)行研究與改進(jìn)。

2011年，大連海事大學(xué)自主研發(fā)了基于國際主流開源在線學(xué)習(xí)系統(tǒng) Sakai 開發(fā)的海大在線之云課堂，成為學(xué)校最早的在線教學(xué)平臺，與學(xué)校信息化應(yīng)用環(huán)境融合度非常高， 平臺與學(xué)校的統(tǒng)一身份認(rèn)證、 人事教師信息系統(tǒng)和教務(wù)管理系統(tǒng)等多個信息化應(yīng)用實現(xiàn)集成，同時支持電腦、平板和手機等多種設(shè)備。通過大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析模型，能夠深入探究學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程與情境，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)規(guī)律，根據(jù)每一個學(xué)生的需求和能力為其提供個性化自適應(yīng)式學(xué)習(xí)，還開發(fā)了在線教學(xué)大數(shù)據(jù)行為分析系統(tǒng)， 可以對在線教與學(xué)行為進(jìn)行監(jiān)督與評估。智慧校園是一個持續(xù)優(yōu)化的服務(wù)運營系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在管理數(shù)據(jù)、用戶行為數(shù)據(jù)、學(xué)科知識、流程規(guī)則等的積累，建立有效的數(shù)據(jù)收集、整理和分析系統(tǒng)，并以此為基礎(chǔ)，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的科學(xué)決策、系統(tǒng)優(yōu)化、流程優(yōu)化、系統(tǒng)建設(shè)評價、用戶服務(wù)的評價。數(shù)據(jù)是智慧校園建設(shè)最重要的資產(chǎn)，數(shù)據(jù)思維將會提升智慧校園的價值。

O2O教學(xué)新模式

“舊”網(wǎng)絡(luò)教育向“新”網(wǎng)絡(luò)教育的跨越，很大程度上借助了“大數(shù)據(jù)”，從微觀視角提出大數(shù)據(jù)之“大”，不在于其表象的“大容量”，而在于分析數(shù)據(jù)的全面性和潛在的“大價值”。將“大數(shù)據(jù)”的這一特征運用于教育，也就能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，做出相應(yīng)的督促，增加網(wǎng)絡(luò)教育的實效性。這樣的網(wǎng)絡(luò)教育不再只是把教學(xué)資源放在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享，而是更好的強調(diào)了教育本身，是更適合當(dāng)下的“在線教育”。

“i+學(xué)習(xí)空間”是一種O2O的教學(xué)新模式，是大數(shù)據(jù)時代的在線學(xué)習(xí)。線上，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的需求選擇課程自主學(xué)習(xí)；線下，教師可以根據(jù)教學(xué)需求選擇部分知識為學(xué)生講解，同時教師也可以為學(xué)生設(shè)置課下自主學(xué)習(xí)的任務(wù)，完成指定的習(xí)題來輔助教學(xué)，從而實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂，這樣既增加了教學(xué)形式，也可以讓學(xué)生利用課下時間學(xué)習(xí)更多知識。這種線上線下雙重輔助學(xué)習(xí)的模式，實現(xiàn)全面地記錄、跟蹤、掌握和可視化學(xué)習(xí)者的不同學(xué)習(xí)特點、學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)行為，通過分析系統(tǒng)為不同的學(xué)生建立學(xué)習(xí)模型并為不同類型的學(xué)習(xí)者打造個性化的學(xué)習(xí)路徑，每個人的學(xué)習(xí)內(nèi)容不再千篇一律，會根據(jù)用戶個性化的學(xué)習(xí)軌跡動態(tài)呈現(xiàn)?？梢?，大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析讓教育變得千人千面，暗合了“因材施教”的理念，形成了解自我、喚醒自我并實現(xiàn)自我的過程，恰好適應(yīng)了個性化和人性化的學(xué)習(xí)變化，從學(xué)習(xí)中真正找到幸福感。針對很多學(xué)習(xí)自制力較差，在自主學(xué)習(xí)時常常因為缺少學(xué)習(xí)資源和監(jiān)督而學(xué)習(xí)效率低的學(xué)生，系統(tǒng)也起到很大的幫助。

“i+學(xué)習(xí)空間”同時也是大數(shù)據(jù)輔助建設(shè)智慧校園的新模式。智慧校園是在眾多新興信息技術(shù)引入高等學(xué)校后，建立校園信息物理系統(tǒng)，實現(xiàn)校園物理空間和數(shù)字空間的有機銜接，亦即學(xué)校的物理校園和虛擬校園融為一體。通過校園信息物理系統(tǒng)，全面感知校園物理環(huán)境，智能識別師生群體的學(xué)習(xí)、工作情景和個體的特征，及時反饋用戶需求、控制環(huán)境狀態(tài)、支持人群協(xié)同。

圖1 海大在線總體架構(gòu)

圖2 知識社區(qū)

模式的實化——海大在線

海大在線是“i+學(xué)習(xí)空間”模式下建設(shè)的深入實踐“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，是基于現(xiàn)實生活大連海事大學(xué)的一個鏡像網(wǎng)絡(luò)校區(qū)——獨具特色的移動智慧校園在線學(xué)習(xí)生活工作平臺。在智慧校園中，依托知識管理、校園社交網(wǎng)絡(luò)、在線教育等 IT平臺的支撐，基于線上線下融合的智慧型人才培養(yǎng)模式將逐步成為主流。在智慧校園中，教師備課擺脫了時間、空間和個人知識孤島的局限性，能夠基于歷年教學(xué)資料、同行教學(xué)狀態(tài)和學(xué)生學(xué)習(xí)反饋的大數(shù)據(jù)有針對性地準(zhǔn)備教案；學(xué)生擺脫了傳統(tǒng)的課本學(xué)習(xí)和統(tǒng)一課堂灌輸?shù)谋粍訉W(xué)習(xí)模式，可以在知識的海洋中自由翱翔，并能夠得到基于大數(shù)據(jù)分析的適時、貼切的個性化指導(dǎo)；師生交流可以隨時隨地隨意，聲音、視頻、文字、圖像等各種交流工具隨需而動，交流過程還可自動記錄并根據(jù)需要回放復(fù)習(xí)；教學(xué)評價不再是純粹的主觀打分，而是基于師生教學(xué)互動和學(xué)生學(xué)習(xí)過程的大數(shù)據(jù)開展的多維、動態(tài)、全面、智能的教學(xué)評價，并指導(dǎo)學(xué)校按照客觀教育規(guī)律不斷改善教學(xué)內(nèi)容、方法、手段和模式；因材施教和個性化人才培養(yǎng)模式成為主流，學(xué)生的職業(yè)發(fā)展、就業(yè)引導(dǎo)與人生指導(dǎo)也將綜合其個性特點與社會發(fā)展而更加科學(xué)、合理；推進(jìn)一站式滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的基本需要，如：課表、成績 、空教室的查詢，與老師的線上交流及答疑，自主學(xué)習(xí)課程，同時能夠協(xié)助線下課堂上的教師點名和學(xué)生快捷簽到，避免在學(xué)生數(shù)量較多情況下點名浪費過多時間的問題。

海大在線技術(shù)架構(gòu)

海大在線總體包括一個核心、三項業(yè)務(wù)、四大系統(tǒng)。其中一個核心是指海大在線核心技術(shù)框架，該框架包括四大核心層次，分別是軟件應(yīng)用層、服務(wù)接口層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、基礎(chǔ)設(shè)施層。該框架為移動端程序、后臺程序提供代碼標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，形成一個總的核心驅(qū)動層。三項業(yè)務(wù)：以核心驅(qū)動層為基礎(chǔ)，提供業(yè)務(wù)驅(qū)動層，分別是消息交換機中間件（即時通訊平臺）、開放平臺和混合開發(fā)中間件。四大系統(tǒng)：以業(yè)務(wù)驅(qū)動層為基礎(chǔ)，派生出系統(tǒng)層，包括：社交系統(tǒng)、消息系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)。此后所有的校園移動信息化需要的應(yīng)用插件、服務(wù)插件等都由四大系統(tǒng)引擎繼續(xù)派生，它讓移動信息化過程有標(biāo)準(zhǔn)可依，可以大大減少移動化帶來的資金成本和時間成本，而且由它構(gòu)建的移動化軟件平臺在用戶體驗上、在開放性上都是一流的，可以極大程度上滿足學(xué)校服務(wù)師生的目標(biāo)，如圖1所示。

應(yīng)用效果：“物流”通識課的設(shè)計與實踐

當(dāng)代大學(xué)生是在網(wǎng)絡(luò)影響下成長起來的一代，對新事物的接受能力非常強，求新，求變，傳統(tǒng)的“填鴨式”的教學(xué)方式很難完全吸引學(xué)生，同時，傳統(tǒng)的教學(xué)中，會在一定程度上存在知識更新速度慢，知識講解形式單一等問題?；诤４笤诰€構(gòu)建的完善的智慧校園的環(huán)境，在自主學(xué)習(xí)方面的建設(shè)不再延續(xù)以往單一視頻教育的方式，而是要創(chuàng)建一個集完整教學(xué)流程包括日常學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、隨堂測試、相關(guān)擴展、知識點隨時搜索于一體的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“i+學(xué)習(xí)空間”系統(tǒng)?，F(xiàn)以物流課程為范例設(shè)計并實踐“物流”通識課。

圖3 學(xué)生學(xué)習(xí)狀況

圖4 學(xué)生學(xué)習(xí)資源分析

跟隨著大規(guī)模、靈活性高、個性化的信息社會發(fā)展的步伐，大連海事大學(xué)知識社區(qū)（如圖2所示）也在逐漸構(gòu)建、發(fā)展、完善中。基于大數(shù)據(jù)的海大教學(xué)科研創(chuàng)新服務(wù)以知識資源為核心，提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字知識資源、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)服務(wù)、學(xué)術(shù)科研服務(wù)并支持各個終端頻道訪問，沉淀知識資產(chǎn)不是目的，而是要讓個性化的內(nèi)容傳播給需要的人，讓有價值的知識、經(jīng)驗為更多人所復(fù)用，讓每個人都成為知識的生產(chǎn)者、傳播者和學(xué)習(xí)者。

系統(tǒng)提供的學(xué)習(xí)方式包括書籍知識點部分和視頻部分，知識點部分是指將一個大的知識點逐步分層細(xì)化形成一個以知識點為根基的完整的知識網(wǎng)絡(luò)，這樣的劃分方式既方便學(xué)生根據(jù)需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)知識，也可就某一個知識點進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)，通過分析系統(tǒng)隨時了解掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，如圖3所示。

現(xiàn)在的“物流”通識課已經(jīng)逐步融合MOOC的高度開放性和SPOC的針對性的很多功能，從課堂點名、課后作業(yè)、平時考核、課程中的資料展示、課后師生交流等等，在豐富知識的展現(xiàn)形式，提高學(xué)生的參與熱情的同時，也逐漸讓學(xué)生熟悉海大在線這樣的在線教學(xué)系統(tǒng)，會隨著實際老師教學(xué)需求的改變和學(xué)生學(xué)習(xí)需求的改變進(jìn)行調(diào)整，雙方面共同的努力，也是實現(xiàn)了師生間的“通識”。學(xué)生學(xué)習(xí)資源分析如圖4所示。

小數(shù)據(jù)實現(xiàn)，大數(shù)據(jù)沉淀。每個人創(chuàng)造的數(shù)據(jù)都是“大數(shù)據(jù)”的一部分，每個人都是大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和消費者。大數(shù)據(jù)時代對于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程分析具有較強的實用價值，在大數(shù)據(jù)分析的支持下，學(xué)習(xí)資源的個性化推送、學(xué)習(xí)質(zhì)量分析等將有了可行的解決方案，個性化學(xué)習(xí)訴求在大數(shù)據(jù)時代有了新的實現(xiàn)途徑。通過“i+學(xué)習(xí)空間”優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，有利于學(xué)習(xí)能力的提高、學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、思考能力的提升，提供個性化的服務(wù)，逐步做到因材施教?？傊?，有效的個性化學(xué)習(xí)需要基于大數(shù)據(jù)記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程，分析學(xué)習(xí)者的思維習(xí)慣，結(jié)合即時的學(xué)習(xí)場景，推送適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)資源，由此可見，大數(shù)據(jù)是教育未來的根基。

（作者單位為大連海事大學(xué)智慧校園研究中心）