① 大數據對教學的影響
大數據對教學的影響
隨著時代的發展和科技的進步，「大數據」時代悄然來臨。隨著硬體的高速革新化與軟體的高速智能化，大數據時代也對高校教育領域產生了廣泛而深刻的影響。大數據就其性質來說，不是產品，也不是一種技術，而是一個抽象的概念，有人將「大數據」形象地比喻成21世紀人類探索的新邊疆，是以高度發達的信息網路技術為支撐，所呈現出的巨大數據信息，當然包括伴生的相關處理技術。大數據是近年來繼雲計算、物聯網後的新技術熱點。
大數據具有4V特性，包括海量的數據規模（Volune）、快速的數據流轉和動態的數據體系（Velocity）、多樣的數據類型（Variety）和巨大的數據價值（Value）。而就數據的實用價值，IBM認為還應具有第五個V特徵，就是真實性（Veracity），在日常工作和學習中，數據信息真實性的好處不言而喻，對教育領域來說，更是最基本的要求與保障。要利用大數據時代的巨大資源為教育服務，教師的選取和甄別手段更顯得尤為重要，從這個層面上來說，數據的真實性在一定方面上制約著教師教的內容和學生學的內容。
大數據時代給傳統的教育提出了挑戰，由於自身特點，它給教育提出了教育對象的個性化發展、教育方式的變革、教育觀念的開放化、管理的科學化等要求，更有利於素質教育的開展。大數據時代的數據具有信息量大、形式多樣、實時性強和價值多元等特性，因此教育模式和教育理念只有關注人的多樣化發展才能培養出高素質人才。然而，與此相矛盾的是，傳統的教學方式強調教師的主體地位，為了便於管理和保證教學效果，教師最有效也最輕松的方式就是以標准化來要求每一位同學，表現於統一的教材、統一的作業、統一的考核和對學生單一的評價方式上，這不僅不利於發揮學生的主動性，長此以往，更限制了學生的思維方式與視域，無法滿足學生個性化發展和大數據時代對高素質人才的需求。
要想利用信息時代的數據更好地應用於教育，必須變革教學方式，對教師提出新的要求，教師不僅要樹立終身學習的理念，還要更好地掌握學科前沿的動態信息，更好地利用數據的開放性、共享性等特點，充實學習內容，提升教學水平。以「慕課」和「小微課」平台的問世為廣大學生所熟悉和利用，豐富和發展了在線教學模式，這更需要教師不斷調整，告別傳統的授業者的角色，以學生為主體，以技術為手段和平台，成為知識學習的組織者、引導者和評價者。
除了促進個性化發展、豐富學習內容和提高學習效率，大數據技術的應用更有利於教師掌握學生的身心發展規律。與傳統的教師通過面談、電話交流、家訪及其他同學側面反映和憑借工作經驗判斷學生心理特徵等方式，應用大數據技術，分析和測量學生的心理特點，通過對以前遇到的實際問題的解決方式進行歸納和總結，這種體察方式不僅更理性，還可進一步對未來的心理狀況進行有效預測，能促進教師更好地了解學生，還能有針對性地促進學習效果，提高學習能力。
大數據背景下，不僅革新教育理念，對高等學校的管理也提供了新思路。高等學校的信息化進程中會產生大量的數據，包括教師和學生信息、學籍和成績信息、注冊與選課信息等，利用大數據技術管理這些信息，對幫助學校資源管理和教學方法等方面將會產生極大的便利。目前，高等學校的信息化系統正不斷發展完善。除數據管理、校園網路和遠程教育系統外，還發展了圖書館信息管理系統、數字化校園等，如何對這些系統產生的大量信息進行系統分析，在信息化背景下建設優質高校就顯得尤為重要。其中，教學管理、學習行為、教學評估等，均受到大數據的影響。
在教育領域如何利用大數據及其相關技術促進教育發展，是一個漫長的過程，在此過程中機遇與挑戰並存，作為教育人士，我們應抓住機遇，迎接挑戰，緊緊握住時代的脈搏，更好地服務於教育。
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② 大數據賦能教學如何應用於學校教育
抗擊新冠肺炎疫情期間，為了減輕延遲開學對學生的影響，各地紛紛開設「空中課堂」，組織網路教學。同時，在線教學的諸多弊端逐漸顯現，甚至有部分學生由於環境因素根本無法參與線上學習。當前，全國各地復課開學陸續啟動，面對新的教學挑戰，學校和教師如何因時而動，化危為機?好分數「基於過程性學業數據的精準教學解決方案」為您支招兒，穩扎穩打四步走，實現大數據賦能教學，把握開學黃金期。
③ 如何發展大數據在教育轉化中的應用
編者按：大數據時代，數據能否成功運用將深刻影響著我們的生活質量。大數據商用越來越多，回歸應用本質才好。 《大數據時代》的作者維克托·邁爾-舍恩伯格在2016中國雲計算大會上談到，直到最近150年的時間里，人類的生活質量和收入才發生了爆炸式的改變，但在這之前的漫長歲月里，人類的生活質量卻改進得非常緩慢。主要是因為測量世界的能力和觀察世界的方式改變了，基於觀察和數據，人類增強了洞察。 互聯網是個神奇的大網，大數據開發也是一種模式，你如果真想了解大數據，可以來這里，這個手機的開始數字是一八七中間的是三兒零最後的是一四二五零，按照順序組合起來就可以找到，我想說的是，除非你想做或者了解這方面的內容，如果只是湊熱鬧的話，就不要來了。隨著觀察范圍和計算能力擴大，大數據時代會發生什麼呢? 大數據會說話維克托說，大數據能夠影響人類的能力，將使得人類可以用一個全新的方式來與周圍的世界相處，即通過增加數據的數量來獲得對世界更深刻的洞察。比如，大家在拍照時，可以通過選擇焦點來確定清晰的拍攝對象，這樣其它地方就會被拍得模糊。那麼問題來了，如果以後想看清模糊的地方，該怎麼呢?維克托給大家展示了用大數據照相機拍攝的照片，它將把所有被拍攝進來的數據收集進來，讓照片局部可以在模糊和清晰之間自由轉換。這樣一來，就算當初拍照的時候不知道應該突出哪個部分，事後也不會無法補救。推廣到其它日常處理事務時，道理也是一樣的。再比如，大數據還可以用來幫助弱勢群體。在加拿大，有一個研究團隊用大數據幫助早產嬰兒。由於發現得太晚，早產嬰兒經常因為感染而死亡。有一位博士給這些早產嬰兒身上放置感測器後，可以通過測量他們的一系列身體指標來實時測量其體征情況。通過獲取的大量數據，醫生能夠在在嬰兒出現症狀的24小時前就會提前發現，拯救這些早產兒的性命會容易很多。 大數據將在三大領域突破大數據對已經對營銷、電子商務、可預測的飛機維護帶來了重大的影響，維克托認為，大數據接下來可能對以下這三個領域產生更大的影響。1、無人駕駛的汽車。汽車非常昂貴，然而在歐洲，人們只有4%的時間在使用汽車，96%的時間把車停在停車場，這是非常不高效的系統。如果未來普及了無人駕駛的汽車，我們就可以過上另一種生活。我們將只需要在手機上點一個按鍵，車就會自己開過來，把我們帶去目的地。這種車就像沒有駕駛員的計程車，可以被反復使用，效率和可持續性都得到了提升，也避免了資源浪費。有研究發現，如果自動機動車得到普及，可以減少25%的交通擁堵，減少30%的城市停車場面積。如果北京減少30%的停車場需求，城市生活將大不一樣。2、醫療。我們的壽命現在都比較長了，但仍然希望能夠更長。現在，我們的醫療水平並不是很好，由於我們忽視了每一個人的個體差異，醫生會用通常的方法治療每一個人。然而，基於大數據，我們可以做精確醫療，通過大數據分析每個人的差異，進行精確的治療、劑量、用量，讓患者更快恢復健康。3、學習。我們要讓下一代有能力了解這個世界。然而，因為沒有數據，我們難以做到因材施教，所有孩子獲得同樣的教學，學習同樣的書本。低效率的教學就是在浪費腦力、知識和我們解決問題的能力。如果我們用大數據去分析孩子在發展學習能力時遇到的問題，就可以進行個性化的學習，就可以釋放知識和理解力的力量，讓每一個孩子充分開發潛能。附：當日，記者有幸參加了對維克托先生的采訪，以下收錄部分記者及同行與維克托先生的問答，以饗讀者。 記者：如果把數據比喻為石油，石油是有國界的，那麼數據也有國界嗎?維克托：這個其實每一個社會、每一個國家都是有數據的，甚至小的團體，我們都是有數據的。現在問題不是大家沒有數據，而是這個國家也好，這個組織也好，是不是真正的願意把這個數據用來做事情，真正用大數據做決策的。大數據涉及儲存、分享等，但關鍵在於把這個大數據真正用起來，真正能夠促進經濟、促進社會發展。舉個例子說，現在所有車都有ABS系統，都配有GPS，如果我們把這兩種數據放在一起進行分析，在那些路段上，大部分人都在緊急剎車?為什麼會有這種情況出現，是車的問題，路的問題，還是控制的問題，總之，數據交叉稽核，會給我們帶來新的啟示。記者：我們瀏覽網頁、查詢信息，這都屬於大數據，怎麼看待個人在大數據時代的隱私呢?政府管理部門應該做些什麼呢?維克托：這是一個好問題，現在數據隱私保護的方法完全是錯誤的。現在的做法是詢問每一個客戶、個人，你同意不同意公開數據，實際上，每個個體並都不知道我的數據會被怎樣使用，有一些人對此並不在意，往往會點同意。這是一種錯誤的隱私保護的做法。對於數據的隱私保護，可以考慮反過來的做法，可以考慮由政府設立一個規則：確定哪些企業為了哪些目的，可以以某種方式和規則來收集數據和使用，例如醫療數據，目的是治療病人，這樣的大數據收集和使用就是合理的，可以不顧及隱私。但是如果利用這些數據作惡，例如幫助保險公司創造保單，那是不合法的。政府應該制定措施做好隱私保護，不把這個問題扔給個人。記者：您寫的《大數據時代》，我個人覺得給IT產業吹來一股春風，您已經寫了好幾本書了，當時寫《大數據時代》的時候，您初衷是什麼呢?目前是否實現了你當時心目中的設計?維克托：現在就是揭秘大數據時代的時間了。10年之前，我每年都一個非常小型聚會，是一個相當高層的聚會，有微軟的高層，有一些政客、經濟學家、學術界專家聚在一起，討論數據社會價值。當時有一個記者，每年據此出一個報告，有關討論的內容。我感覺一年一年討論過程中，有一些東西在哪裡，可以真的能感覺到的，但是沒有一個准確的名字，兩年之後，我確定這就是數據價值，所以決定寫一本書。一定要看到這個數據深層次的價值，所謂的價值就是我們提到的數據的相關性。這是大數據的根本。大數據應用的過程可以用"旅程"來描述，我們運用數據、事實分析做更好的決策，這些都是基於事實的，不是基於主觀的判斷。所謂"旅程"，意味著反反復復，有前進也會有後退。希望有人用數據，用事實，用大數據方法輔助思考，用到討論，這都是有意義的。我一直強調這個是一個旅程，在這個旅程中，我們不斷往前，但是有時候也要後退一兩步。記者：大數據作用是預測，現在能做到准確預測嗎?維克托：至少比用其他的東西好的多的。現在大數據不是百分之百準的，但是我們現在要的東西，比我們有的東西更好。記者：未來大數據趨勢是什麼?維克托：大數據未來的趨勢是怎麼樣讓每個人使用大數據，而不只是用專業的大數據公司。透露一下，也許這是未來新書的內容。
④ 大數據和AI怎麼與現代教育相結合
本文長度為2600字，建議閱讀8分鍾
未來大數據、人工智慧對教育的變革將持續發酵。
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比爾蓋茨曾預言，「5年以後，你將可以在網上免費獲取世界上最好的課程，而且這些課程比任何一個單獨大學提供的課程都要好。」
現在看來，雖然並不是每個網上課程都能強過大學教程，但是在線教育已經成為現實，據業內人士估算，目前中國在線教育用戶數量過億，市場規模達數千億元，而且線上學習者也是受益良多。
不僅在線教育成為了新的風口，同時在大數據與人工智慧的加持下，教育行業的相關應用正在進入深水期，現代教育的形式正在悄然改變。
大數據+AI賦能教育
目前，大數據+AI正在賦能各行各業，教育也不例外，人臉識別、語音識別等智能技術開始用於語文、英語、音樂等學科，為教育提供更加智能化、個性化的解決方案。
從教學過程來看，落實到授課、學習、考評、管理等各個方面，大數據+人工智慧可以使教育在形式和內容方面都能趨於多樣化。
授課
「不得不承認，對於學生，我們知道得太少。」這是卡耐基梅隆大學教育學院的一句經典名言，同時也是教育領域普遍存在的議題。
對於80、90以及更早的幾代，從小學到大學接受的都是生產線教育，一代學生應用同一套教材，一個學科由一個老師負責，並通過同一套標准進行考核，因為個性化的私人教育仍屬奢侈品。
現在，大數據與AI可以幫助輕松實現自適應教育與個性化教學。在教學方式方面，智慧課堂可以為老師提供更為豐富的教學手段，全時互動、以學定教，老師上課時也不再是只有一本教科書，而是可以任意調取後台海量的優質學習資源，以多種形式展現給學生。
比如，語音識別和圖像識別在教育上的應用，大大提高了師生的教學體驗。對於某個英語句子，可以通過手機拍照上傳到雲端，系統會根據海量的語音素材，用合適的語氣和語調閱讀這句話，還可以與語音測評技術結合，讓學生跟讀這句話，並由系統做出測評並反復朗讀打分。
同時，通過虛擬現實、增強現實與大數據的珠聯璧合，盡可能還原教育場景，讓學生愛學、樂學，學習效果也能有質的飛躍。比如谷歌通過引入AR與VR技術，創造教學應用「實境教學」，正在悄然改變課堂的活動方式。
在教學過程中，通過收集和分析學生日常學習和完成作業過程中產生的數據，老師即能准確知曉每個學生的知識點掌握情況，為每一位學生有針對性地布置作業，達到因材施教的效果。
此外，未來機器人教學也將成為一種趨勢，此前在喬治亞理工學院的一個300多人的課堂上，人工智慧機器人教吉爾沃森(Jill Watson)擔任了一個月助教，會在第一時間回復郵件，而且口吻並不機械，因此並沒有人發現她其實是一個機器人。
學習
對於學生而言，在學習過程中，一方面可應用大數據技術，根據知識點的相互關系，製作知識圖譜，制定學習計劃，另一方面，數據挖掘技術可以幫助進一步分析學生個人的學習水平，並建立與之相匹配的學習計劃，並由AI系統確定如何為學生提供個性化補充指導，以幫助高效學習，避免題海戰術。
比如，過去需要3個小時練習的考題，也許真正需要掌握的知識點只需要花費半個小時。那麼應用大數據與人工智慧，就可以不斷對學生的學習成果進行評估，並有針對性地推薦適合每個學生的練習，節約時間，卻能達到更好的學習效果。
同時，利用圖像識別技術，也能進一步提高學習效率。如今，學生們可以通過手機拍攝教材內容或作業題目，分析照片和文本，並顯示相應的要點與難點。隨後，在線課堂、網路鏈接，以及教師上傳的PPT以及 PDF文件等，為自主學習提供了更多可能性，整個過程運用機器學習和自然語言處理技術來收集處理。
另外，在線教育發展得如火如荼，通過提供視頻教學、謎語、游戲等靈活多樣的課程形式以及優質豐富的課程內容，使學習不只限於某時某地，可以靈活有效地安排學習計劃。
其中，就編程而言，越來越多孩子通過在線教育進行學習。如編程貓依靠人工智慧和數據挖掘系統，為6~16歲青少年提供了圖形化編程平台，並針對不同學生進行差異化課程推送。學生在平台上通過使用圖形化編程語言創作游戲、軟體、動畫、故事等作品，可以同步鍛煉提升邏輯思維能力、任務拆解能力、跨學科結合能力和團隊協作能力等。
考評
在傳統教育中，考試與評價可以說耗費了老師們的大量時間。如今，大數據、文字識別、語音識別、語義識別等技術的日趨成熟，使得規模化的自動批改和個性化反饋走向現實。
通過應用大數據與人工智慧，老師只需將需要批閱的試卷進行掃描，就能實時統計並顯示掃描過的試卷份數、平均分、最高分，以及最集中的錯題和對應知識點，一目瞭然，方便進行全面、實時分析。
如果需要對幾十萬、幾百萬份考試試卷進行分析，也能通過精準的圖文識別以及海量文本檢索技術，快速核對檢查所有試卷與目標相似的文本，並迅速提取並標注出可能存在問題的試卷，幫助實現智能測評。
在這方面，科大訊飛可以說走在行業前沿，其英語口語自動測評、手寫文字識別、機器翻譯、作文自動評閱技術等已通過教育部鑒定並應用於全國多個省市的高考、中考、學業水平的口語和作文自動閱卷。
管理
如果說學習者大多隻是關注「學」的部分，那麼學校教育則需要在教學之外，進一步分析教育行為數據，做好管理工作。通過智能技術，充分考慮包括教務處、學生處、校辦、校務處等部門在內的校園管理需求，學校可進一步採集、記錄、分析教與學及其相關教育行為，更好地勾勒出教育教學的真實形態，有效推進教學信息化。
目前，一些高校已經建立了學生畫像、學生行為預警、學生家庭經濟狀況分析、學生綜合數據檢索、學生群體分析等功能應用，幫助更好地分辨學生在專業學習或就業方向上的潛能，從而為學生提供個性化的管理與培養方案。
例如，面對多樣的選課需求，如何合理排課成為一個亟待解決的難題，而在沒有人工智慧的時候，老師排課往往需要幾周時間，還不能保證讓學生都滿意。現在用人工智慧演算法進行排課，學生只需提交自己的課程選擇，系統可以結合課程、教室、師資進行快速的排課，大大提高效率與學生滿意度。
在教育領域，這只是開始，大數據、人工智慧對教育的變革還將持續發酵。未來，以大數據實現教育個性化，用人工智慧賦能教育，在成倍放大教育產能的同時，將使得優質教學資源得到充分利用，從而做到因材施教、因人施教。
對此，我們不僅要仰望星空，更要腳踏實地。正如教育家葉聖陶先生所言，教育是農業，而非工業。不僅教育需要一個發展過程，同時孩子們也如農作物一般需要成長時間，而大數據與人工智慧則將成為其生長期重要的養分與輔助力量。
圖片來自網路。
編輯：黃繼彥
校對：王紅玉
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