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大数据时代个性化教学的探索与实践

发表时间：2020/9/27 来源：《教学与研究》2020年9月下作者：马永坤

[导读] 大数据时代打破了信息孤岛,通过数据的收集、整理和分析，能够提高检测学院的教学有效性.随着计算机技术的飞速发展，大数据、物联网、云计算等新技术在教育教学方面得到了广泛应用,传统教学方式已不能满足快速增长的信息化教学需求.合理利用大数据开展个性化教学，提高警察学院的教学质量和效率。

重庆警察学院马永坤 401331

摘要:大数据时代打破了信息孤岛，通过数据的收集、整理和分析，能够提高检测学院的教学有效性.随着计算机技术的飞速发展，大数据、物联网、云计算等新技术在教育教学方面得到了广泛应用,传统教学方式已不能满足快速增长的信息化教学需求.合理利用大数据开展个性化教学，提高警察学院的教学质量和效率。
关键词：大数据；个性化；信息技术
        一、大数据战略
        当下，人工智能、大数据等新技术广泛应用，现代信息技术与教育教学深度融合，为学院实施课堂教学改革、提高教学质量提供了良好机遇和手段。本文通过对学院现有教学现状痛点分析，提出一种基于大数据平台的智慧课堂教学系统，旨在解决目前课堂互动、学习方式、学情分析、过程性数据存储中所涉及的各类问题，有效推动学院积极探索基于新技术的教育教学新模式改革，充分发挥现代信息技术对高等教育发展的引领作用，让大数据驱动教学改革，让智慧教学成为新常态。2018年1月10日，公安部举行党委中心组学习会,邀请北京理工大学副校长作“大数据——新时代的国家战略”专题报告，公安部相关领导在会后就大数据应用对全国公安机关提出三点要求：一要牢固树立大数据的应用意识，迎接新时代的挑战和要求；二要创新思维，打破信息孤岛和壁垒；三要提升能力,加快大数据的应用。
        二、大数据的相关定义
        所谓“数目字管理”，数目字管理首先是一种思想或思维；其次是一种制度设计；最后体现为一种可以统计分析的精准化管理效果。如果把“数目字管理”与大数据作为一种新老结合一脉相承的数据治理理论传统，重新审视学院当前的管理模式与运行状态，那么会发现一些制约学院日常运行与创建交通运输警察学院的数据治理问题亟待解决。数据思维，是指以数据为中心的表达方式与技术方法，大数据即是典型代表。大数据时代最大的转变就是，放弃对因果关系的渴求，而取而代之关注相关关系。数据治理是指从使用零散数据变为使用统一主数据、从具有很少或没有组织和流程治理到全域范围内的综合数据治理、从尝试处理主数据混乱状况到主数据井井有条的一个过程。
        三、警察学院教学现状分析
        （一）教学、学习方式单一
        教学方法单一、枯燥、灵活度比较差，教学模式僵化，由于教学设备和手段限制，大部分教师仍是黑板板书结合PPT的讲授方式，教学方法改革创新不够，满足不了当代学生追求丰富多彩课堂教学需求；学生麻木、机械、被动接受知识，学习方式单一，学生学习的主体性、积极性、创新性被严重束缚。
        （二）知识单向传输、缺乏互动
        目前，仍有部分学院课堂教学还停留在知识的单向传输上，教师仍只是聚焦于教学内容，关心的是在有限学时内能讲多少内容，该加强教学广度还是深度，该选哪些教材，没有真正的以学生表现和能力为焦点，忽视了关注学生在学完后究竟能学到什么新的知识和技能，学完后能解决什么以前不会的问题等。同时，师生间缺乏教学双向互动，课堂气氛压抑沉闷，学生学习热情度、活跃度和主动性不够，学习动力不足，出勤率、抬头率、参与率明显处于三低状态。
        （三）教学过程性数据缺失
        目前，部分学院教师教学过程课堂互动，仍采用手工或纸质方式记录，教学过程性数据无法进行妥善留存；部分教师会利用各种信息化课堂互动辅助教学软件，比如：微助教、雨课堂、蓝墨云班课、学习通等，但各软件间数据分散，无法沉淀、流转、互通和共享，使用和协作繁琐耗时,学校相关部门无法对教学过程性数据进行统一管理和分析，难以为学校专业认证、课程评估提供专业化的数据指导、决策和支撑。
        四、对策与建议：大数据治理路线图
        大数据的治理不是一套软件工具和几个场景应用的搭建就能简单地实现，而是在进行顶层设计的规划后，分步骤持续建设的过程，根据学校目前应用系统和数据的现状，并结合实际的具体需求，建设一个能够支撑开展多源异构数据汇聚、系统化监测与评估、教与学过程的综合建模和行为分析、数据可视化等技术的研发和工程化的教育大数据应用技术创新平台，支撑未来学校的发展与变革。
        （一）提高认识，明确治理主线
        当前，大数据、云计算已经成为政府、企事业单位重要的信息基础设施，是现代治理能力的一个重要标志。学院创造条件建设交通运输警察学院，其中“大数据、云计算”就是创建的必要条件之一,也是智慧校园建设的必备条件，必须给予足够的重视。垃圾分类管理可以变废为宝，数据不进行综合治理就会变成数字垃圾。单个的数据价值小，集合的数据价值大；封闭的数据管理价值小，开放的数据治理价值大。解决学院数据管理中存在的问题，要明确一条逻辑主线：实现对学院每个人的公务数据进行全时段采集是建设子系统的基础，各子系统（信息孤岛）的互联互通是实现大数据、云计算的基础，大数据、云计算是实现智慧校园的基础。
        （二）大数据治理理念
        打破科层管理的禁锢，实现大数据治理，需要具备大数据治理理念，即拥有信任、开放、共治、共享的思维理念。
        1、信任
        是上下级之间、部门之间、人与人之间相互交往、合作共事的基础，也是大数据流畅通的基础。没有信任，上下级之间就会出现欺上蒙下，部门之间就出自立门户、闭门造车，人与人之间更是尔虞我诈、相互拆台，任何工作和目标都无法有效、顺利完成。本来一个电话几句话就可以解决的问题，却需要白纸黑字落在书面上，层层签字，以此作为落实责任的证据。责任落实了，但是却透支了彼此的信任，长此以往恶性循环，皆为文牍所累。因此，如果上下左右、里里外外有了基本的信任，那么很多工作由数据流通即可完成，既节省人力又提升效率；
        2、开放
        这是世界全球化与中国上下改革的题中之义，也是大数据流畅通无阻的关键。因此，开放获取是大数据时代的重要理念之一。必须打破典型破碎化的“条块分割”的体制障碍，攻破“信息孤岛”。没有法律规定或特殊安全需要的数据，不应该设置密级，所有数据应该向全院的部门与个人完全开放，尽量避免因部门利益或个人利益而人为设置数据流通的障碍；
        3、共治
        是治理理论的核心内容，诸如治理主体多元化、治理对象参与性、治理手段多样化等，与大数据治理不谋而合。

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共治的理念要求学院的每一位院领导、每一个院属部门、每一位教职工都要积极参与大数据治理，以行政、教学、科研、图情、财务、国资等大数据流为导向，实现纵向全程管理，横向数据实时比对；
        4、共享
        是大数据治理的宗旨与目标，也是促进治理结构良性循环的关键。为实现共治而共享出每一个部门每一个人的数据，为可持续共治而共享大数据治理成果。
        （三）大数据管理平台
        大数据的标准化工作是支撑智慧校园建设与发展的重要基础，是适应新时代学院教育信息化发展战略的重要举措。因此，学院应尽快推进适用于智慧校园又与国家基础标准相衔接的大数据标准研发工作。着重从数据资源、交换共享、数据管理、平台及工具标准、教育大数据等重点方面积极开展研制工作，全面推进大数据标准在学院创建工作中发挥支撑引领作用；同时，以数据生产、分析、应用、共享、存储等全流程的系统思维，建立建设学院统一一体化的校务平台系统，实现对院属各子系统在大数据意义上的有效整合。
        （四）大数据教学平台
        1、云端大脑
        在线课程中心为作为整个智慧教学系统的云端大脑，支持教师将所授课程的全部内容转化为线上资源，包括课程基本信息、课程每章节视频、图片、动画、PPT课件、课堂测验、链接、文档、课后作业等。教师可在课前发布通知和学习任务（视频及测验等），将课程资源推送给每一位学生,督促学生进行提前预习，根据学生学习情况，做到课堂讲授时有的放矢；同时，可根据系统自动统计的学生学习情况活跃度进行总体分析，一方面可对学生学习情况有一个整体了解，另一方面也可在客观上督促学生学习，进一步提升教学效果。
        2、学生端
        新生代学生和以往大为不同，他们希望从多源头快速接收学习信息，更喜欢图片、声音、超链接和影像视频等。通过移动学习APP,学生不仅可利用自带的手机、PAD等移动设备与教师实现课堂实时互动，包括资料推送、课堂签到、随堂测试、抢答等，而且课前和课后可根据教师推送的学习资料、课后作业进行提前预习和课后巩固，更大程度扩展学习时间、空间和机会，满足学生“时时可学、处处能学”的个性化学习需求。
        3、教室端
        针对目前学院课堂教学单向传输、缺乏互动的问题，在多媒体教室端部署智慧课堂互动系统,结合移动APP实现广大教师和学生在课堂中的深度交流与互动，涵盖一键投屏、课堂签到、选人抢答、投票、随堂测验、话题讨论、问卷调查、图片、直播等，并可将课堂互动结果投到大屏幕实时展示，同时也可发送到学生手机端，充分调用学生积极性、研究性和探索性，激活课堂氛围，真正实现课堂教学与信息技术深度融合，为广大教师开展混合式教学、互动式教学、翻转课堂等新型教学模式提供良好信息化教学环境和支撑。
大数据收集沉淀之后，可以从课程、学生、教师三个维度形成学院教学电子档案。完整记录教师每个课程建设、师生课堂互动、作业发放等；完整记录每个学生所学章节学习、课后讨论作业考试完成情况等。学院管理人员和领导可以设置评教任务、指标库，监督教学评教工作，并为教学预警、教学评价、教学质量监控作进一步的数据决策支持。
         4、管理端
         该智慧教学系统管理端的教学大数据平台能将师生使用信息化手段教学的过程进行数据跟踪管理,可统计所有教室使用智慧教学的过程性数据，管理人员可根据需要个性化分析教学数据的不同维度，自定义数据指标，数据统计非常灵活；在进行数据存储、分析汇总的同时，全面实现智慧教学过程性数据的互通互享,为教学管理提供有效数据支撑，为学校管理人员制作数据报告提供工具，依托云端大脑的数据记录功能，辅助学校形成课程、教师教学、学生在校期间学习等的电子档案。教学大数据平台共有四大板块：数据统计、数据分析、数据报告和数据档案。
        （五）大数据治理应用场景
        基于场景化的大数据治理与应用成果日益普及，现就学院大数据治理中可资深入推广的应用场景枚举数例。
        1、文献资源精准服务
        基于大数据，图书馆可实现由“读者去找文献”到“文献来找读者”的转变，即粗放式、一锅端的传统服务模式转向满足每一位读者个性化需求的精准服务模式。
        2、以“数”量材，因材施教
        因材施教，是教书育人的理想境界。如何识“材”而教，传统的做法是通过对学生的定性认知来判断其材，但囿于教学技术与学生数量等客观条件难于实现真正的因材施教。基于大数据，可以实现对学生的定性与定量认知相结合综合判断其材，教师可以充分利用教育资源大数据，通过移动互联网甚至是物联网实现对每一位学生全天时、全天候的教育与管理，随时随地掌握每一位学生的学习动态。
         3、财务风险管控可视化
         在任何一个领域有关人、财、事、物诸项管理中，财务管理风险程度最高，实施风险管控也是最难的。学院每年的预算决算经费总量以亿计，仅日常办公经费一项也以百万计。但是，目前办公经费分拨到院属各部门之后，即使在规定的报销使用范围内，该项经费在办公用品采购、签批、报销等环节中依然存在着人为性过度、账实不透明、风险监控不到位、审计工作难度大的问题。因此，基于财务大数据平台，针对学院执行办公经费一项实行公开招标采购，中标公司办公物品大数据与学院财务大数据平台对接，实现网上采购、线下送货、在线报销。通过全程数据采集与分析，实现各环节风险管控可视化，随时发现财务异常数据，实时跟进审计，以大数据及其平台建设为学院创建工作中的廉洁自律、拒腐防变保驾护航。
        五、结语
        基于大数据平台的智慧教学系统应用于学院教育教学中，用信息技术改变传统教学方式。大数据治理对于学院创建工作具有先导性、引领性作用，是学院实现传统管理向现代精细化管理转变的重要驱动力；从外部环境角度讲，创建工作所面向的公安、交通两大业务领域是数据密集型行业。从学院内部角度来看，用信息技术改变传统教学方式，构建全新教学模式，增强师生课堂互动，深度提升课堂活跃度，逐步积累教学过程性数据，助力课程评估，提高教学实效，进一步推进学院信息化教学内涵建设、革新和人才培养质量水平提升。
参考文献：
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[3]梁现祥.“大数据”时代背景下计算机信息处理技术的分析[J].电脑知识与技术,2018(55):37-38.
基金项目：重庆市高等教育教学改革研究项目“智慧公安背景下个性化教学的探索与实践”（编号：203373）；重庆警察学院课程思政“高等数学”建设项目（编号：jyjg201910sz）。