李剛

【摘 要】成人學生的工學矛盾突出，出現(xiàn)了學生到課率低的問題，同時，由于學生缺乏個性化的學習指導影響了學習效果，導致學習半途而廢。利用學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)，采用以“學習者分析”為核心的教學模式，通過構(gòu)建學習數(shù)據(jù)庫和學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)完成教學工作，可以提高成人教育教學的效率。隨著網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)的發(fā)展，利用技術(shù)手段記錄學生學習過程中發(fā)生的學習數(shù)據(jù)，通過學習數(shù)據(jù)分析能夠制定出適合學生個性化需要的教學方案，學生在個性化教學方案的指導下學習，能夠激發(fā)學習熱情。

【關(guān)鍵詞】教育數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析；自主型學習；個性化教學；教學平臺

【中圖分類號】G72；G434 【文獻標識碼】A 【文章編號】1001-8794（2018）03-0007-03

一、成人教育的個性化教學

成人教育是培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的大眾化教育，也是完善終身教育體系，建設(shè)學習型社會的重要基礎(chǔ)。由于成人學生文化基礎(chǔ)薄弱，成人學生的工作與學習之間的矛盾突出，導致學生到課率低，學習效果難以保證，所以成人教育工作面臨新挑戰(zhàn)。

個性化教學是基于學生的個性特征差異而提供的學習服務，為了實現(xiàn)個性化教學需要記錄和分析學習行為產(chǎn)生的學習數(shù)據(jù)，用于評估學生的學習過程并進行個性化的學習干預和指導，進而激發(fā)學習者的學習興趣。個性化學習充分尊重和調(diào)動學生的學習主動性和積極性，滿足學生自主學習的需要。在課堂教學模式下，教師以授課為主難以全程關(guān)注每個學生的學習情況，無法收集學生的學習數(shù)據(jù)。由于成人學生希望通過學習提升自己的工作能力和就業(yè)本領(lǐng)，但是學生無法獲得教師的個別指導，不能根據(jù)自己的認知能力有選擇地學習，所以，課堂教學難以實現(xiàn)個性化教學。

利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠記錄學生的學習數(shù)據(jù)，進而為學生進行個性化教學指導。教學過程是一個傳授知識、領(lǐng)悟知識的漸進過程，應該依據(jù)“數(shù)據(jù)—教學數(shù)據(jù)—分析和指導—評價和預測”的脈絡(luò)，將教育理念與學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)相結(jié)合，探索適合個性化需要的教學模式，緩解成人教育中的工學矛盾。

二、基于學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)的教學模式

（一）學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)

教學過程中教師教學、學生學習的數(shù)據(jù)構(gòu)成了學習數(shù)據(jù)，例如，教師的教學內(nèi)容、教學大綱、教學方案，學生的作業(yè)、考試成績等都屬于學習數(shù)據(jù)。學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)和智能化技術(shù)所打造的學習環(huán)境下，通過收集、分析教學過程的學習數(shù)據(jù)，為學生提供開放的和按需供給的教育模式，實現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學的深度融合，最終達到促進學習者發(fā)展和學習者智慧提升的教育目標。[1]

學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)將學習數(shù)據(jù)、教學內(nèi)容、學生個人的認知能力和教師教學經(jīng)驗相融合，通過構(gòu)建學習數(shù)據(jù)分析模型，利用學習數(shù)據(jù)處理算法獲得指導學生學習的教學方案，指導學生自主學習。應用學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)使得教育不再千篇一律，教師指導學生的依據(jù)是學生在學習過程中積累的學習數(shù)據(jù)，教學的針對性更強，學生能夠自主學習感興趣的知識。

（二）學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是對學習資源數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行處理，為教師和學生提供學習管理信息服務的系統(tǒng)，由制作教學資源、采集學習數(shù)據(jù)、分析教學數(shù)據(jù)、制定教學個性化教案、評估學習效果等部分組成。利用學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，教師負責組織教學資源，包括文字資料和視頻資料；學生自主選擇學習時間學習課程內(nèi)容。學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過分析學生的學習習慣、對知識的掌握程度、關(guān)注的知識點評估學生的學習效果，為學生定制個性化學習教案，供學生自主學習。另外，利用學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能夠分析教學課件的利用情況，包括教學內(nèi)容的難易、學生感興趣的片段等內(nèi)容，為教師組織優(yōu)質(zhì)教學資源提供信息服務。因此，只有網(wǎng)絡(luò)教學才能收集到相關(guān)教學數(shù)據(jù)，而教學只有在數(shù)據(jù)依托下才能有效展開。

利用學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進行教學工作，使得教學更加有針對性。學生的學習進度、學習方案由學習數(shù)據(jù)分析程序處理后制定而得。學生能夠根據(jù)教師為自己制定的學習方案滿負荷學習，提高了學習的自覺性，滿足了個性化學習的需要。教師的精力放在組織教學內(nèi)容和分析學生的學習數(shù)據(jù)上，教師能夠把更多的精力致力于學生的學習指導。

（三）教學中的學習數(shù)據(jù)

基于學習數(shù)據(jù)分析的教學過程如圖1所示。

1.教師構(gòu)建課程資源

教師根據(jù)課程知識的特點，將教學內(nèi)容分解為若干個知識點，確定知識點的級別、難度，編制和構(gòu)建課程的知識點結(jié)構(gòu)模型。課程的知識點結(jié)構(gòu)模型記錄和反映了知識點間的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。當兩個知識點形成了上下級關(guān)系時，說明下級知識點是上級知識點的基礎(chǔ)，學生學習時必須先學習下級知識點，只有下級知識點的學習達標后，才能學習上級知識點。同級別知識點的學習順序是任意的。

教師以課程知識點為核心，制作每個知識點的教學課件資料供學生學習，包括文字資料、視頻資料、補充資料。同時，結(jié)合知識點編制作業(yè)題目和考核題庫，為鞏固和檢測學生的知識點學習效果提供依據(jù)。

2.學生自主學習

學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)根據(jù)學生的學習行為、作業(yè)記錄、評測結(jié)果、討論日志等學習數(shù)據(jù)為學生編制教學方案，學生根據(jù)教學方案自主學習。學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，為學生學習提供個性化的教學指導，并為評價學生的學習情況提供了保障。

學生學習時，根據(jù)學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)為其制定的學習方案進行課程學習，學習環(huán)節(jié)主要包括學生自主瀏覽教學視頻，學習課程的內(nèi)容。學習知識時，需要學生完成作業(yè)以便鞏固對應的知識點。學生通過參加知識評測，檢測對知識的掌握情況，如果評測的結(jié)果沒達到系統(tǒng)規(guī)定的標準，學生將無法進入后續(xù)環(huán)節(jié)的學習。對于不懂的問題學生可以參與課堂討論。

在上述學習環(huán)節(jié)中，通過技術(shù)手段記錄每個學習環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)形成了學習數(shù)據(jù)庫。例如，利用攝像頭能夠采集到學生上課行為的圖像，可以分析學生學習時的狀態(tài)，推斷學生學習的難度；利用視頻數(shù)據(jù)處理軟件能夠分析學生瀏覽視頻課件時遇到的難點和解決問題的策略；利用日志文件能夠記錄學生瀏覽課件的痕跡。所以，學習數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)根據(jù)學習數(shù)據(jù)能夠推斷學生的學習行為、分析學生的學習能力，為學生提供個性化的學習指導。

（四）學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)的作用

學習分析技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表示和應用服務五個環(huán)節(jié)，而數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、學生學習、信息反饋及學習干預五個方面構(gòu)成了其主要要素。[2]

在學習分析技術(shù)支持下開發(fā)的學習平臺能夠有效地支持學生的學習活動，實現(xiàn)學習行為分析、自我評估分析、自主學習指導等功能。學習行為分析能夠分析學生的學習習慣、認知能力、學習資料瀏覽習慣、知識點瀏覽習慣等學習行為，這些數(shù)據(jù)為指導學生學習、定制符合其習慣的教學方案提供了有效的依據(jù)。

要實現(xiàn)個性化教學就必須對學習者個體的自我差異做出個性化的學習診斷，通過學習分析技術(shù)對學習者的課程知識點難度、學習時間、學習時段、作業(yè)成績、知識點的掌握情況、思考問題的時間及應用所達到的層次等一系列學習過程數(shù)據(jù)進行收集，利用學習分析技術(shù)中的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、聚類分析、人工智能算法對數(shù)據(jù)進行適當?shù)奶幚?，可以推斷出適合學生個性需要的教學方案。

學習分析技術(shù)能夠?qū)W習者有關(guān)學習課件的下載、標注、觀看、閱讀等行為的頻數(shù)進行處理，對視頻場景內(nèi)的學生進行檢測認定、軌跡追蹤，由系統(tǒng)自動分析、判斷學生的行為信息。系統(tǒng)能夠記錄學生打開視頻的時間、退出視屏的時間、視頻中哪段瀏覽頻繁、視頻質(zhì)量的評價等數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)可以評判學生對知識的學習情況，評判學生目前的學習層次，有針對性地為學生制定學習方案和學習指導。

為了解決成人學生到課率低的問題，利用網(wǎng)絡(luò)教學能夠彌補課堂教學的不足，例如學生能夠根據(jù)自己的時間安排學習，學習過程和學習進度完全由學習分析系統(tǒng)提供，這種學習模式比較靈活。成人教育的學生大多利用業(yè)余時間學習，網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)作為成人教學的輔助手段，為學生提供了多種學習方式，采用基于“互聯(lián)網(wǎng)+學習數(shù)據(jù)+學習數(shù)據(jù)分析”技術(shù)下的新型教育模式，能夠滿足學生個性化學習的需要。

（五）實際應用情況

學生可以利用手機登錄教學平臺完成課程的學習，為了構(gòu)建情景式教學氛圍，可引入計算機動畫設(shè)計技術(shù)，模擬課堂教學學生進入教室、找到座位、看板書、聽講等，讓學生有身臨其境的感覺。學生能夠按照知識點結(jié)構(gòu)回放學習課件，對不明白的知識反復瀏覽學習，并且與教師和其他學生進行網(wǎng)絡(luò)交流和討論。學生從“被動式聽課”轉(zhuǎn)到“主動式上課”，并通過與真實環(huán)境、虛擬空間互動滿足情景式個性化教學需要，實現(xiàn)真正意義上的互動信息化教與學。采用網(wǎng)絡(luò)學習方式，學生通過網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)題庫等教學資料學習，學生投入的學習時間不同，學習進度各異。盡管網(wǎng)絡(luò)學習沒有教師面對面的督促，如果學生懈怠就會落后于其他同學，所以學生會自覺地投入到學習中，這強化了學生主動學習的意識。

網(wǎng)絡(luò)學習方式能夠縮短學習周期，學生能夠根據(jù)自己的情況有效地安排學習。教師不再是滿堂灌式的教授，而是致力于學習數(shù)據(jù)的分析和個性化教學指導工作。從學習效果看，傳統(tǒng)教學方式，課堂教學依靠一次期末考試得到對學生的學習評價，網(wǎng)絡(luò)學習方式，學生按照知識點結(jié)構(gòu)參加多次測評，當前知識點測評不合格，不能進入下一個知識點學習，這樣學生的學習才扎實。

三、結(jié)束語

成人學生的工學矛盾突出，缺乏個性化的學習指導，利用網(wǎng)絡(luò)學習方式能夠滿足成人學生的學習需要。采用基于學習數(shù)據(jù)分析技術(shù)的教學方法，教師不再以講課為主，而是利用后臺指導和分析學生的學習，教師的角色發(fā)生了根本改變，人們是否接受這種教學方式需要用制度來約束。學習分析技術(shù)需要有效地甄別和篩選學習數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的教學模式不具備分析和使用數(shù)據(jù)的能力，教師和管理者可能會抵觸學習分析工具的使用。與學習分析技術(shù)相關(guān)的法律制度、安全技術(shù)尚不完善，所以個性化教學研究還有很多工作要做。

【參考文獻】

[1]劉曉琳，黃榮懷.從知識走向智慧：真實學習視域中的智慧教育[J].中國電化教育，2016（3）：14—19.

[2]李艷燕，馬韶茜，黃榮懷.學習分析技術(shù)：服務學習過程設(shè)計和優(yōu)化[J].開放教育研究，2012（5）：18—24.