大数据在移动学习中的应用分析

王永超

摘要：大数据以其数据量大，输入、输出速度快，数据类型多样和精确性等特点在各行各业中发挥着越来越重要的作用。目前，移动学习在我国的发展已处于瓶颈状态，运用大数据指导移动学习活动的展开，将打破这一瓶颈状态。通过对海量数据的处理、分析，得出学习者的个性化需求，针对不同的学习者，提供不同类型的学习资源，并采取相应的教学措施，使学习者真正实现个性化自适应学习，使每个学习者的学习都走上良性发展的道路。大数据指导移动学习活动的展开，从本质上体现了“因材施教”的教育理念。

关键词：大数据；移动学习；个性化自适应学习；因材施教

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）15/16-0169-04

大数据定义及其特征

当前，人们普遍认为大数据可能会给人类社会发展带来一场大的变革，并推动社会的全面进步，颠覆社会各行各业的运作模式。大数据不仅数量巨大，而且种类繁多，类型多样，包括结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据等。怎样运用大数据指导社会各行各业的良性发展已经成为国家战略，教育发展也正面临大数据所带来的机遇与挑战。

最早提出大数据的麦肯锡公司对大数据的定义是：大数据指的是大小超出常规的数据库工具获取、存储、管理和分析能力的数据集。[1]维基百科对大数据作如下解释：大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。[2]基于以上解释可知，大数据不仅是数据，也是工具。

目前，大部分学者认为大数据的核心特征被概括为“4V”，即数据量大（Volume）、输入和处理速度快（Velocity）、数据多样（Variety）和精确性（Veracity）。[3]数据科学家维克托·迈尔·舍恩伯格在《大数据时代》一书中指出大数据将带来如下的思维变革：①样本就是全体数据，与原来的随机样本相比，数量更多，范围更广；②允许数据的不精确，接受数据的混杂性；③注重事物之间的相关关系而不是因果关系。也就是说，我们只需要知道“是什么”，没必要知道“为什么”。[4]

大数据服务于教育的优势

基于以上大数据的特征，大数据服务于教育，便产生了新的内涵——教育大数据。教育大数据是指大数据服务于教育并指导教育教学良性发展的技术与应用体系。网络的飞速发展使学校拥有可用的、高质量的海量数据逐渐成为现实，大数据也在教育应用中大显身手。

教育大数据将汇聚无数以前看不到、采集不到、不重视的数据，并将促进教育教学发生以下几个方面的转变：①教育过程从“非量化”到“可量化”。以往的教育过程无法被实时记录下来，而在大数据的背景下，教与学的行为信息将越来越精确地被记录下来。②教育决策从“经验化”到“科学化”。教育决策不再像以前那样依赖个人经验、拍脑袋或简单的随机抽样调查结果，而是让“数据”发声，数据驱动决策将变得越来越可靠。③教育模式从“大众化”到“个性化”。学习分析技术将赋予教师认识每个学生的能力，对学生个人成长的数据进行分析处理，从而针对不同的学生采取不同的措施，真正做到因材施教。④教育管理从“不可见”到“可视化”。通过对数据的分析与可视化技术的应用，教育管理将更直观、准确、高效。[5]

移动学习在我国的发展

1.移动学习的定义

移动学习就是利用移动终端设备如智能手机、平板电脑等，在任何时间、任何地点以任何方式都能发生的学习，所利用的移动终端设备既能有效地呈现学习内容又能提供师生之间的双向交流。

2.移动学习的优势

移动学习被认为是未来教育发展的一种必然趋势。其核心优势主要体现在以下几个方面。

（1）学习方式灵活多变、丰富多样

学习者在任何时间，任何地点，只需打开智能手机或平板电脑，就可以方便地浏览自己所需要的知识，学习自己感兴趣的课程，并完成教师布置的任务。移动学习具有高度的灵活性，学习者可以以不同的方式进行学习，充分体现了人性化的学习理念。

（2）学习时间的碎片化

学习者根据自身情况，利用空闲时间，针对一个具体的模块进行学习，真正实现了学习时间的碎片化。学习者将自己所学的各知识模块相组接，最终形成一个完整的知识体系。

（3）学习界面的交互性

移动学习界面通常具有较强的交互性，在传统学习中不善于交流的学生，他们可以利用移动终端所搭建的平台与他人进行交流，从而更好地实现师生、生生之间的有效交流，达到更好的教学效果。

（4）满足学习者的个性化需求

学生利用移动终端设备，查找相关的学习资源进行自主学习，教师则针对学生在学习过程中遇到的问题进行在线指导。移动学习有利于培养学生的交流沟通能力，激发学生的学习热情，从而进一步发展学生的个性，提高学习成绩和自我效能感。

（5）有效助推终身学习理念的发展

在社会飞速发展的今天，终身学习理念得以产生，学生不仅要学会书本上的知识，更要学会学习。移动学习的发展，使终身学习理念不再停留在理论层面，为终身学习的实施提供了保障，有效推动了终身学习的发展。

移动学习发展中存在的问题

移动学习的最终目的是实现学习者的个性化自适应学习，使学习者随时随地都能展开高效的学习，但就目前我国移动学习的发展状况而言，还存在不少问题。例如，移动学习资源分布不均，资源类型单一，共享程度低，根本无法满足学习者的需求；学习模式的实时性、灵活性、交互性差，无法满足师生之间有效的交流互动；教师不能对学生的学习进行有效的指导，无法监控学生的学习过程；移动终端设备所提供的服务不能很好地满足学习者的需求，学习内容涉及面窄，纵向深度不够等。这些因素都影响和制约着我国移动学习的发展。

大数据在移动学习中的作用

大数据应用于移动学习，通过对学习者产生的海量数据进行处理、分析，从而实现对学习者进行个性化的指导，使学习者的学习走上良性发展的道路。大数据指导移动学习活动开展的模式如上图所示。数据贯穿整个学习活动的始终，教师通过对学生海量数据的分析，掌握每个学生个性化的学习特征，并为每个学生提供自适应学习资源，使其利用自适应学习资源展开自主学习，学习过程中遇到的困难由教师在线指导，从而保证学生顺利完成学习任务。整个学习过程中，数据对学生的学习起着指导与监控的作用，学生的学习过程被实时记录下来，为其下一轮学习的开展提供丰富的数据支持，最终使他们的学习走上良性循环的发展道路。

大数据在分析学生学习数据库、提供各种学习资源、提供预测功能、个性化自适应学习等四个方面推动着移动学习的发展。

1.分析学生学习数据库，提供更有效的学习支持服务[6]

分析学生的学习数据库，全面掌握学生的特性、学习需求、学习风格、学习基础和学习行为，进而为不同类型的学生推送相适应的学习资源、学习路径等。教师根据学生的学习数据库，发现他们在学习过程中遇到的问题，并分析是何种原因导致其在学习中遇到了问题，从而进行相应的指导。教师可通过分析学生学习的时段数据，得出他们学习的最佳时间段，并在该时段针对其遇到的困难进行相应的指导，其他时段教师可以通过轮流值班来进行辅导，这样就为教师和学生之间提供了高效的交流互动。[7]在对特定内容进行学习时，可进行学前测试。通过分析学生的学习数据库，掌握他们的学习状况，为其学习提供更有效的支持服务。

2.提供各种学习资源，满足不同学习者的需求

随着移动终端设备的普及，终身学习理念的引领，人们会越来越多地接受移动学习。学习者背景的多元化要求学习资源多类别、多学科、多类型，只有设立大量多维度的优秀的学习资源才能适应新时代不同类型学习者的需求。例如，当学习者在进行英语单词、语文古诗词等识记知识的学习时，则应为其提供丰富而准确的音频资源；当学习者在学习立体几何、带电粒子在磁场中的运动等数理方面的动态变化过程时，则应为其提供清晰的视频资源以展示动态变化的过程。学习资源是否有效取决于学习者所达到的学习效果，不同的学习者在对同一知识点进行学习时，所选取的学习资源也不尽相同，如有的学习者偏向于“看”的学习资源，而有的学习者则偏向于“听”的学习资源。在教育大数据的指导下，通过记录、分析学习者的学习偏好、浏览记录、学习时长等数据，可有效地指导开发者开发各种高效的学习资源，满足不同类型学习者的学习需求，解决目前移动学习发展中存在的学习资源匮乏、类型单一、共享程度低等问题。

3.提供预测功能，及时发现并解决问题

教师可以根据学生学习过程中产生的学习数据，对学生的学习进行实时追踪，监测学生的学习状况，掌握学生的学习过程，预测学生的学习成绩，及时发现学生学习中潜在的问题并进行干预，以防止学生在某一科目的学习中产生风险，达到防患于未然的效果。例如，学生在达到什么水平之后可进行下一个主题单元的学习，对于识记性的英文单词或语文古诗词，只需要达到背诵、默写无误即可，对于数理动态变化性的立体几何或带电粒子的运动，则需要完全理解其运动变化的过程；学生在某一科目的学习中，以现有的学习状态是否会有考试不及格的风险；学生在接下来的学习中是否会感到压力大，产生辍学的想法等。基于学生学习过程中产生的学习数据，教师可以更好地调控学生的学习，防止他们产生心理问题，并针对不同状况的学生采取相应的措施，使他们的学习走上良性循环的道路。

4.个性化自适应学习，真正做到因材施教

如果说互联网促进了教育的民主化，那么大数据将实现教育的个性化，而教育个性化的首要体现就是学习的个性化。[8]在移动学习中，大数据会根据不同学习者的课程选择与浏览状况，为每个学习者推送不同的学习内容和网络课程，即达到个性化的推送服务。大数据的核心就是量化一切，它侧重于学生学习的每个细节，注重全部数据的分析与应用，对学生学习的每个细节进行量化分析，如在一道题目上的耗费时间，对哪类课程感兴趣，倾向于运用哪些学习资源，看哪些内容比较吃力等。教师根据这些数据，有针对性地指导学生的学习，可真正实现“因材施教”。

结束语

大数据在教育中的应用，最终体现了“因材施教”的教育理念；移动学习将是未来社会不可或缺的一种学习模式，体现了终身学习的教育理念。两者相互结合，以大数据作为移动学习开展的指导工具，使移动学习更加行之有效，进一步促进了我国教育事业的发展。

大数据对于指导学习者的学习具有较强的实用价值，在大数据的支持下，学习者可以根据自身的特点进行适合自己的学习，使学习者乐享学习。总之，大数据必将改良教育，它所提供的个性化自适应学习将真正做到以人为本，回归教育的本质。

参考文献：

[1][2]赵亚会.大数据在成人个性化教育中的应用探析[J].中国成人教育，2016（1）：23-26.

[3][5][8]杨现民，唐斯斯，李冀红.发展教育大数据：内涵、价值和挑战[J].现代远程教育研究，2016（1）：50-60.

[4]维克托·迈尔-舍恩伯格，肯尼思·库克耶.大数据时代：生活、工作与思维的大变革[M].盛杨燕，周涛，译.杭州：浙江人民出版社，2013：27-94.

[6][7]贲进柱.大数据在移动学习中的作用与意义[J].青海教育，2014（9-10）：109.