大数据在教育领域的应用研究

大数据在教育领域的应用研究

一、研究背景

（一）大数据的背景及应用

旧石器时代的刻骨记物，公元前259 年建成第一座图书馆——亚历ft大图书馆，从古至今人类不断地探索和使用数据，使得大数据在推动社会、学习和生活等多方面的变革中对人类世界产生巨大影响。数据从原本的记录符号转变为可持续利用资源和财富。

＂大数据＂术语出现的时间不长，但它是规模巨大、种类繁多、增长极快、潜藏价值的复杂数据。从技术角度来看，大数据是信息技术革命与人类社会活动的交融产生，与数据挖掘、云计算、物联网、人工智能等产生并服务于信息时代；从社会角度来看，大数据是增强交互性、关联性和个性化，创造社会价值，改变人类行为方式；从哲学角度来看，大数据是通过信息载体贡献数据，实现事物信息传递和表达；从科研角度来看，大数据是数据考察为基础，结合理论、实验和模拟于一体的新的研究方法。

大数据在中国教育领域的研究，主要基于网站中论文检索和分析，搜索网站的学习教育资料。随着电子设备的普及、云计算及数据挖掘等技术的突破，大数据XXX相结合将真正颠覆传统的教育模式，引领教育转型和变革。大数据教育领域应用，在于帮助我们以新的视角审视教育方法、内容、效果、成绩等过去不曾关注的教育教学层面的问题，提升学生学业完成质量。大数据可以整理分析学生的需求来定制个性化教育，促进学习效果提高。大数据可以应用在教学无用功反馈方面，迎合学生学习的个性化、辅助老师的教学水平提高等多方面。基于大数据的采集整理、概况分析，为我国教育事业的推进与发展提供能强大的保障和技术支持，为教育正确合理的发展起到至关重要的保驾护航的作用。

（二）大数据在教育发展中的需求及发展趋势

在大数据时代。我们能够感知和记录更大规模和更多种类的数据，并且通过对送些数据的分析和处理，深度挖掘数据中蕴含的重要信息及核心价值[2]。在大数据应用的众多领域中，教育领

域被认为是非常重要且有巨大前景的领域，研发大数据应用与教育领域的深度融合，是我国教育发展的现实需求和未来发展趋势。

1、大数据教育领域应用是我国教育发展的现实需求

由于受到诸多限制因素的阻碍，我国当前正处于教育发展的瓶颈期：在教育体制机制方面，教育管理模式尚待完善，教育不公平问题长期存在，教育资源配置不均衡，教育质量有待提升；

在教育投入产出方面，教育经费使用效率不高，投入产出比较低；在教学组织形式方面，沿袭工

业化时代的标准化教学内容、教学方法、考试制度、学科设置及人才培养模式，忽视学生的个性特

征和认知发展。人们需要新的思维方式、新的方法手段和新的教育模式以突破瓶颈、破解难题，

加强新一代信息技术和理念与教育领域的深度融合，解决当前教育发展面临的重大现实问题，是

我国教育事业发展的必然选择。

2、大数据教育领域应用是我国教育发展趋势

在我国，《教育信息化十年发展规划（2011－2020 年）》中提到“推进信息技术与教育教

学的深度融合，实现教育思想、理念、方法和手段的全方位创新，提高教育质量、促进教育公平、构建学习型社会和人力资源强国” 2015 年8 月发布《促进大数据发展行动纲要》确定建

设教育文化大数据的重要地位，并将加强专业人才培养作为我国将要建设的大数据重大政策机

制之一。2016 年１月举办的＂大数据驱动教育改革＂的全国研讨会，指出“教育关乎国计民生，教育问题又异常复杂，大数据在重塑教育方面具有无限的潜能。在当前形势下，教育大数

据从战略角度应定义为推动教育变革的创新战略资产，推进教育领域综合改革的科学理念以及

发展智库教育的基石”

二、研究意义

（一）提升对

教育领域对大数据的应用具有迫切需求和广阔的应用前景。为加快教育领域中的大数据开

发与利用，就需要认识和理解大数据如何应用于我国的教育领域。大数据的理论基础有两方面，

一是信息技术理论，信息技术领域不同时期的多个研究成果交互作用促成了大数据的产生和发展；二是数理哲学理论，大数据是帮助人们把握脱离具体映像的数与结构的关系、理性认识世界[3]。大数据时代的教育数据与之过去相比，具备实时性、准确性、真实性和决策性等特点，大数据

为教育发展带来巨大帮助，分别是把更加有效教育教学方法从大量教学方式中反馈出来，摒弃无

用教育；学生教育要实现个性化，这就需要从大规模采集的数据中

整理分析并预测，来产生新的教学设计或体系。

（二）大数据

大数据实现价值，需要在教学领域应用大数据解决问题。大数据应用包括：数据集合、

分析处理、应用结果。大数据应用在教育领域是促进大数据与教育的深度融合，有效实现教育数

据的应用价值以推动教育的发展和变革。

大数据时代需要相关从业者对大数据具有敏锐的捕捉能力，它将直接影响教育数据的获取、教育数据的分析、数据价值的发现和利用、数据分析结果的表达以及数据处理的运作，进而影响大数据教育领域应用的实施进展和效果。

（三）大数据教育领域应用面临的问题

１．技术问

大数据的应用的前提是对海量数据的处理，这就需要计算机的数据存储技术、数据处理能力、算法等技术支持，其中数据采集和问题解决分析是大数据应用实施的核心环节。例如存储

数据时，数据编码和格式对不同存储系统的要求不一致，引起兼容问题。现阶段我国数据挖掘（即数据采集、数据存储、数据处理和处理结果的可视化）技术还不成熟。云计算的发展还属

于初期阶段。综上，信息技术中在大数据软件平台方面各种技术的发展水平制约着大数据时代

的发展。

２．人才缺乏问

大数据时代终究是人才资源的竞争，在未来，数据挖掘工程师和数据分析工程师需求量巨

大且稀缺。实现大数据的分析、运营、管理、应用技术方面人才在短时间内很难满足快速发展的

大数据应用产业领域需求。尽管大数据应用领域存在巨大的人才需求，却没有充足的人才配备，供需之间的差距在不断扩大，未来的大数据人才短缺问题将越来越突显。

３．隐私和伦理的问题

在《美国大数据白皮书》中强调在大数据应用时，警惕大数据应用对隐私、公平等长远价值带来的负面影响。大数据教育领域应用可能触发的隐私伦理问题。例如，数据分析存在数据隐私披露的危险，一旦在大数据教育领域应用的过程中出现个人隐私保护方面的问题，

三、大数据在教育领域的应用、实践与途径

大数据就是利用数据挖掘、云计算、人工智能等技术对海量数据进行计算、分析和挖掘，并

将由此产生的有价值的数据信息用于实际的生产、管理、经营和研发过程。大数据应用在不同行业、不同领域、、不同业务中，大数据应用所涉及的技术和信息系统也存在相当大的

差别。

（一）大数据在教育领域的应用

1、促进教与学的有效性。

大数据技术能够对学生的整个学习过程进行数字化处理，不再依赖于教师头脑中的模糊经验，而是基于对海量教学问题及其解决方案的描述和分析。教师完全有可能对每个学生的学习数据加以分析，进而实现真正的因材施教[4]。

２、

大数据应用在个性化教学、个性化学习和个性化互动等几个方面。

表1 个性化教育教学的工作计划

个性化教学个性化学习个性化互动

1、记录学生的学习情况1、建立的自适应学习系统1、整合教学资源

2、总结学生学习习惯2、选择最适合的课程和教材2、改善教学关系

3、挖掘学生学习兴趣3、制定学习计划3、开展教学活动

4、提出针对性的教学方法4、达到最佳的学习效果4、实现个性化的互动

所以，大数据时代思维方式的前瞻性特点，也为教学中的个性化预测提供了思路，大数据能使教师从过去依赖教学经验进行教学的境况中解脱出来，开始以针对个体学习过程的数据分析为依据开展教学活动，促进传统集体教育向个性化教育的转变。

大数据可帮助教育决策者全面客观地改善决策的质量。传统教育政策的制定往往是简单的经验模仿，采用的调研方法缺乏对客观教育现实的全面把握；大数据时代的教育决策过程更具科学性和客观性，教育政策的制定更为迎合教育教学的发展需要，促进教育政策引导作用的充分发挥[5]。

4

大数据技术将推动教学从数字化走向智慧化。大数据促成教学模式与方式的改革、分层教学向分类教学的转变；大数据驱动个性化学习的真正实现、学习资源的精准分析与推荐；大数据推动教育数据的汇聚共享以及学习网络安全性能的提升；大数据驱动教育评价科学转型、学习评价标准重构、学习评价方式变革；大数据驱动家校互通、智慧择校与智慧就业。

（三）大数据教育领域的实践

1、大数据在教育发展层面的实践有以下几个方面：

（1）、教育政策科学化：教育政策将显现出更高的准确性、科学性和更强的说服力和公信力。

（2）、教育资源配置合理化：教育弱势地区和弱势群体及其需求将得到精确定位，通过精

准的教育资源配置，彻底改变当前教育资源分配模式的缺陷。

（3）、区域教育均衡发展:减弱不同区域在教育机会、教育质量方面的差异，有效促进

区域教育均衡发展。

（4）、完善区域教育体系:建立制度化区域教育发展数据采集机制，客观评价区域教育

质量，实现区域教育体系的动态调整。

（5）、优化教师招聘体制:消除教师招聘过程中的不确定性和主观性，有效制定招聘决策。

（6）、提升高校招生效率:优化辨别和衡量学生潜能的手段，选拔能胜任专业课程和适

合本专业就业、发挥潜能和个性化有特长的优秀学生。

2、大数据在教学层面的实践

（1、）掌握学习规律：大规模开放在线课程系统平台，收集数量庞大的学习数据，从中探

索新的学习和认知规律，用于提高学习质量与学习效率。

（2）、实现个性化教育：通过教育数据挖掘掌握学习者及其学习情境，采用个性化教学手段、工具和资源，为学生提供与之匹配的教育。

（3）、实现定制化学习：分析揭示学生当前的学习水平和状态，为调整学习活动和进程，帮助学生实现定制化的学习。

（4）、提供学习支持：多元化教育数据可作为数据可视化处理对象，实现对学习进程的直

观表达。

（5）、形成评价体系：为形成评价提供全面的数据支持和精准的数据处理。

（6）、转化评价标准：通过对学习量化和分析，进行对学生知识、能力和素质的全面评估，制定符合其认知水平和个体特征的教学方案[6]。

（四）大数据在教育领域的应用途径

1、教育数据的采集

1）、数据实时性。大数据时代的教育数据通过软件平台实时地、不间断地追踪和获取的，能够留意到每个学生个体在学习中的微观表现，如学习的过程轨迹和情绪表现的变化等等。采集的数据还包括学生整体的学业水平、身体发育与体质状况、社会性情绪和适应性的发展以及对学

校的满意度等。

2）、数据细化度。传统方式采集大部分为主观的问卷调查形式，数据的细化程度和综合程度较低；大数据技术采集的教育数据，源于过程性、即时性，如学生听课、做习题、学习科目、小组讨论、师生互动的时间和内容。此类数据具备更精细的数据，更适用于多元化、全方位的数据分析。

3）、数据真实性。过去数据采集带有刻意性和压迫性，干扰数据的真实性和客观性；大数据时代的教育数据获取，整合了先进的观测技术和辅助设备，能够在不影响学生学习生活的前提下，实现相对真实和准确的信息采集。

2、教育领域的数

过去教育数据采集是单方向的，从教师和校方指向学生和家长，只代表的是学生在教师和校方眼中的学业表现，针对的是学习的结果，而不是学习的过程。大数据的信息传递是双向进行的，不但有学生的学习情况，还反馈了教师的教学与教法。这种反馈将过去无法获取的教育数据用于学习过程的分析，基于分析结果指导教育改进策略的实施。大数据时代的双

3、

人们在教学环境、教学方式、课堂组织形式、教学辅助工具等为个性化教育做出相应改变。标准化的课堂、统一的教材，忽视学生的个人喜好、特质和需求。大数据的技术和工具，在教育领域，针对学生个体学习情况，学习内容进行动态的数据分析，结果加以改变和调整。教师和校方进一步完善个人教学活动[7]。

四、大数据在教育领域应用的建议

在我国复杂的教育环境中，一些突出的教育问题和矛盾长期存在。例如教育管理模式与机制尚待完善，教育不公平问题长期存在，教育资源配置不均衡，教育质量有待提升，忽视学生的个性特征和认知发展等等。因此，大力发展教育信息化建设，促进大数据等新一代信息技术在教育领域的创新应用，是我国教育事业发展

建议针对我国教育现状，采用以下几种方法：

（一）

加强大数据产业人才队伍建设，必须充分发挥高等院校、职业院校培养储备人才的基础作用；加大创业资助力度及企业聚才支持力度；健全科技创新服务体系；吸引大数据领军人才及高层次人才开展创新创业；支持大数据企业引进专业人才和急需人才；政、校、企联动订单式培养大数据中高级人才和基础人才，具体政策措施包括：１．依托高校培养储备大数据人才。２．支持大数据企业培养引进人才。３．鼓励大数据人才创新创业。４．提升大数

据人才待遇。

（

随着信息技术应用的深入，教学手段、教学环境、教育模式的不断创新，在教学活动中产生的数据急速增长。大数据时代的教育信息化应用平台能够加大教育数据的开放程度，有效汇集不同教育主体掌握的教育数据资源，通过开放、共享和交易等方式促进教育发展环境的全面改善。

五、结束语

大数据的教育领域应用可能存在隐患，比如提供个性化服务为目的数据分析存在数据隐私披露的危险；永久存储的数据可能使学生由于过去的表现遭到歧视性待遇；数据主导决策模式的无差别使用可能限制和剥夺学生自由发展的权利和机会等。此类风险招致的相关质

但是随着大数据在教育领域的深入发展，信息技术的不断进步，数据工作人员的不懈努力，大数据必将迎来一个新的教育时代。