大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域如何應(yīng)用

1、大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域如何應(yīng)用？大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域如何應(yīng)用？[轉(zhuǎn)]數(shù)據(jù)（data），一般而言是指通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)等方式所獲得的，用于科學(xué)研究、技術(shù)設(shè)計(jì)、查證、決策等目的的數(shù)值。通過全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地測量、收集、記錄、分類、存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，再經(jīng)過嚴(yán)格地統(tǒng)計(jì)、分析、檢驗(yàn)這些數(shù)據(jù)，就能得出一些很有說服力的結(jié)論。大規(guī)模、長期地測量、記錄、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析這些數(shù)據(jù)，所獲得的海量數(shù)據(jù)就是大數(shù)據(jù)（bigdata）。在制作大數(shù)據(jù)時(shí)，需要嚴(yán)格的方案設(shè)計(jì)、變

2、量控制和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)等，不然所獲得的大數(shù)據(jù)就是不全面、不準(zhǔn)確、無價(jià)值或價(jià)值不大的。在教育特別是在學(xué)校教育中，數(shù)據(jù)成為教學(xué)改進(jìn)最為顯著的指標(biāo)。通常，這些數(shù)據(jù)主要是指考試成績。當(dāng)然，也可以包括入學(xué)率、出勤率、輟學(xué)率、升學(xué)率等。對于具體的課堂教學(xué)來說，數(shù)據(jù)應(yīng)該是能說明教學(xué)效果的，比如學(xué)生識字的準(zhǔn)確率、作業(yè)的正確率、多方面發(fā)展的表現(xiàn)率——積極參與課堂科學(xué)的舉手次數(shù)，回答問題的次數(shù)、時(shí)長與正確率，師生互動(dòng)的頻率與時(shí)長。進(jìn)一步具體來說，例如每個(gè)學(xué)生回答

3、一個(gè)問題所用的時(shí)間是多長，不同學(xué)生在同一問題上所用時(shí)長的區(qū)別有多大，整體回答的正確率是多少，這些具體的數(shù)據(jù)經(jīng)過專門的收集、分類、整理、統(tǒng)計(jì)、分析就成為大數(shù)據(jù)。分析大數(shù)據(jù)助力教學(xué)改革分析大數(shù)據(jù)助力教學(xué)改革近年來，隨著大數(shù)據(jù)成為互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)行業(yè)的流行詞匯，教育逐漸被認(rèn)為是大數(shù)據(jù)可以大有作為的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，有人大膽地預(yù)測大數(shù)據(jù)將給教育帶來革命性的變化。大數(shù)據(jù)技術(shù)允許中小學(xué)和大學(xué)分析從學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、考試分?jǐn)?shù)到職業(yè)規(guī)劃等所有重要的信息。許

4、多這樣的數(shù)據(jù)已經(jīng)被諸如美國國家教育統(tǒng)計(jì)中心之類的政府機(jī)構(gòu)儲(chǔ)存起來用于統(tǒng)計(jì)和分析。而近年來越來越多的網(wǎng)絡(luò)在線教育和大規(guī)模開放式網(wǎng)絡(luò)課程橫空出世，也使教育領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)獲得了更為廣闊的應(yīng)用空間。專家指出，大數(shù)據(jù)將掀起新的教育革命，比如革新學(xué)生的學(xué)習(xí)、教師的教學(xué)、教育政策制定的方式與方法。教育領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)分析最終目的是為了改善學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。成績優(yōu)異的學(xué)生對學(xué)校、對社會(huì)、以及對國家來說都是好事。學(xué)生的作業(yè)和考試中有一系列重要的信息往往被我們

5、常規(guī)的研究所忽視。而通過分析大數(shù)據(jù)，我們就能發(fā)現(xiàn)這些重要信息，并利用它們?yōu)楦纳茖W(xué)生的成績提供個(gè)性化的服務(wù)。與此同時(shí)，它還能改善學(xué)生期末考試的成績、平時(shí)的出勤率、輟學(xué)率、升學(xué)率等?，F(xiàn)在，大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)被應(yīng)用到美國的公共教育中，成為教學(xué)改革的重要力量。為了順應(yīng)并推動(dòng)這一趨勢，美國聯(lián)邦政府教育部2012年參與了一項(xiàng)耗資2億美元的公共教育中的大數(shù)據(jù)計(jì)劃。這一計(jì)劃旨在通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析來改善教育。聯(lián)邦教育部從財(cái)政預(yù)算中支出2500萬美元，用于理解

6、學(xué)生在個(gè)性化層面是怎樣學(xué)習(xí)的。部分綜述了該計(jì)劃的數(shù)據(jù)和案例已經(jīng)在美國教育部教育技術(shù)辦公室2012年4月10日發(fā)布的《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析增進(jìn)教與學(xué)（公共評論草案）》中披露出來。完成考試與測驗(yàn)，就能讓其計(jì)算程序持續(xù)、系統(tǒng)地分析每個(gè)學(xué)生的教育數(shù)據(jù)。老師得到的不再是過去那種只展示學(xué)生分?jǐn)?shù)與作業(yè)的結(jié)果，而是像閱讀材料的時(shí)間長短等這樣更為詳細(xì)的重要信息，這樣老師就能及時(shí)診斷問題的所在，提出改進(jìn)的建議，并預(yù)測學(xué)生的期末考試成績。像美國的“夢盒

7、學(xué)習(xí)”（DreamBoxLearning）公司和“紐頓”（Knewton）公司這類領(lǐng)先性的開發(fā)者們，已經(jīng)成功創(chuàng)造并發(fā)布了各自版本的利用大數(shù)據(jù)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)（adaptivelearning）系統(tǒng)。在2012年國際消費(fèi)電子展的高等教育技術(shù)峰會(huì)上，世界最大的教育出版公司培生集團(tuán)（Pearson）與適應(yīng)性學(xué)習(xí)領(lǐng)域里的先行者紐頓公司共同發(fā)布了主要由培生集團(tuán)開發(fā)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)產(chǎn)品——“我的實(shí)驗(yàn)室高手掌握”（MyLabMastering）。這款產(chǎn)品在將

8、全球范圍內(nèi)向數(shù)百萬名學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，向他們提供真實(shí)可信的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，讓學(xué)校通過這些數(shù)據(jù)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并降低教學(xué)成本。首款產(chǎn)品將在美國的數(shù)十萬名學(xué)生中使用，包括數(shù)學(xué)、英語，以及寫作等技能開發(fā)課。紐頓的創(chuàng)辦人、首席執(zhí)行官何塞費(fèi)雷拉和培生高等教育分公司的總裁格雷格托賓共同出席了“我的實(shí)驗(yàn)室高手掌握”的發(fā)布會(huì)并介紹了合作的細(xì)節(jié)，討論了高等教育的未來。托賓說：“個(gè)性化學(xué)習(xí)是未來教育的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。我們把紐頓的技術(shù)整合到‘我的實(shí)驗(yàn)室高手掌

9、握’這個(gè)產(chǎn)品中，是整個(gè)行業(yè)進(jìn)入個(gè)性化教育新時(shí)代的引領(lǐng)風(fēng)氣之舉”。費(fèi)雷拉說：“從今年秋季起，培生的課程材料將在紐頓技術(shù)的支持下，開始適應(yīng)性地滿足每個(gè)學(xué)生獨(dú)特的學(xué)習(xí)需求。學(xué)生能夠生成大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)，紐頓可以分析這些數(shù)據(jù)，以此確保學(xué)生以最有效、最高效的方式學(xué)習(xí)。這是教育的一個(gè)新的前沿領(lǐng)域”。按照已經(jīng)達(dá)成的協(xié)議，這兩家公司2013年將進(jìn)一步擴(kuò)大合作，把大學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、大學(xué)一年級作文、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及科學(xué)等領(lǐng)域納入其產(chǎn)品中去。此外，由總部設(shè)在美

10、國紐約的麥格勞希爾公司（McGrawHill）、總部設(shè)在英國倫敦的培生集團(tuán)和其他出版公司共同開發(fā)的“課程精靈”系統(tǒng)（CourseSmart），也允許教授們通過讓學(xué)生使用電子教科書來跟蹤他們的學(xué)業(yè)進(jìn)展，并向助教們顯示學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度和學(xué)習(xí)成績等大量的數(shù)據(jù)信息，只是這一系統(tǒng)尚不具備預(yù)測的功能。大數(shù)據(jù)讓考試變得更科學(xué)大數(shù)據(jù)讓考試變得更科學(xué)教育中的數(shù)據(jù)挖掘是邁向大數(shù)據(jù)分析的一項(xiàng)主要工作。教育中最近的趨勢是允許研究者積累大量尚未結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)（un

11、structureddata）。結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)（structureddata）是從教育部門多年的數(shù)據(jù)——特別考試成績和出勤記錄——那里收集而來。互動(dòng)性學(xué)習(xí)的新方法已經(jīng)通過智力輔導(dǎo)系統(tǒng)、刺激與激勵(lì)機(jī)制、教育性的游戲產(chǎn)生了越來越多的尚未結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。這就使得更豐富的數(shù)據(jù)能給研究者創(chuàng)造出比過去更多的探究學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的新機(jī)會(huì)。教育數(shù)據(jù)與其他領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)比較起來，有一些獨(dú)特的特征?？偨Y(jié)起來就是教育數(shù)據(jù)是分層的（hierarchical）。美國教育部

12、教育技術(shù)辦公室在《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析增進(jìn)教與學(xué)（公共評論草案）》的第18頁中寫道：“教育數(shù)據(jù)是……分層的。有鍵擊層（keystrokelevel）、回答層（answerlevel）、學(xué)期層（sessionlevel）、學(xué)生層（studentlevel）、教室層（classroomlevel）、教師層（teacherlevel）和學(xué)校層（schoollevel），數(shù)據(jù)就寓居在這些不同的層之中?！碑?dāng)某個(gè)學(xué)生回答一個(gè)問題時(shí)，一些變量就