大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

1、大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用2021-11-19 大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要指的是在線決策、學(xué)習(xí)分析、數(shù)據(jù)挖掘三大要素，其主要作用是進(jìn)行預(yù)測(cè)分析、行為分析、學(xué)業(yè)分析等的應(yīng)用和研究，大數(shù)據(jù)含義指的是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)來(lái)源包括兩方面，即顯性行為和隱性行為，其中隱性行為包括論壇發(fā)帖、課外活動(dòng)、在線社交等不直接作為教育評(píng)價(jià)的活動(dòng)，顯性行為包括考試成績(jī)、作業(yè)完成狀況以及課堂表現(xiàn)等）進(jìn)行分析，大數(shù)據(jù)模型以及顯示的數(shù)據(jù)能夠?yàn)閷W(xué)校和教師的教學(xué)提供參考，及時(shí)、準(zhǔn)確的評(píng)估學(xué)生的學(xué)業(yè)狀況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生潛在存在的問題，進(jìn)而預(yù)測(cè)學(xué)生未來(lái)可能的表現(xiàn)。1）構(gòu)建學(xué)習(xí)者經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪占瘜W(xué)習(xí)者的學(xué)

2、習(xí)滿意調(diào)查問卷課程學(xué)習(xí)中的存留數(shù)據(jù)、表現(xiàn)、行為、選擇等，構(gòu)建學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行線上課程評(píng)估2）建立學(xué)習(xí)者行為模型收集學(xué)習(xí)者在學(xué)校情景中學(xué)習(xí)行為變化的情況學(xué)習(xí)者完成課程學(xué)習(xí)的狀況學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中花費(fèi)的學(xué)習(xí)時(shí)間以及學(xué)習(xí)者的考試成績(jī)等數(shù)據(jù)3）構(gòu)建學(xué)習(xí)者知識(shí)模型學(xué)習(xí)者請(qǐng)求幫助的性質(zhì)和數(shù)量學(xué)習(xí)者回答問題花費(fèi)的實(shí)踐學(xué)習(xí)者回答錯(cuò)誤的重復(fù)率學(xué)習(xí)者回答的正確率等通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析構(gòu)建的學(xué)習(xí)者知識(shí)模型4）構(gòu)建領(lǐng)域知識(shí)模型對(duì)現(xiàn)有的領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行重新建模研究學(xué)習(xí)者與知識(shí)點(diǎn)、學(xué)習(xí)單元、課程等學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的關(guān)系采集和處理學(xué)習(xí)者的相關(guān)數(shù)據(jù)，畫出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)曲線5）構(gòu)建學(xué)習(xí)者檔案收集學(xué)習(xí)者的基本學(xué)習(xí)

3、信息，建立基本信息數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征，將相同學(xué)習(xí)特征的學(xué)習(xí)者進(jìn)行分組和聚類6）教學(xué)策略分析收集的學(xué)習(xí)者的信息進(jìn)行分析，探索學(xué)習(xí)系統(tǒng)中各種組件的功能分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)果與教學(xué)策略之間的關(guān)系，然后對(duì)教學(xué)策略進(jìn)行分析和總結(jié)7）其他應(yīng)用大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的運(yùn)用還包括個(gè)性化學(xué)習(xí)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、以及趨勢(shì)分析等方面通過(guò)大數(shù)據(jù)的收集、分析與處理，為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)、與自適應(yīng)學(xué)習(xí)的環(huán)境國(guó)外教育大數(shù)據(jù)公司介紹2021-11-19 當(dāng)IBM剛剛開始與這一學(xué)區(qū)合作時(shí)，除了學(xué)生成績(jī)不好之外，該縣還面臨著輟學(xué)率已增加到48%的嚴(yán)峻情況。根據(jù)聯(lián)邦政府的不讓一個(gè)孩子掉隊(duì)法（No

4、Child Lift Behind，NCLB），學(xué)生成績(jī)?cè)愀獾牡胤秸畬⑹艿綉土P。為了應(yīng)對(duì)這一巨大的挑戰(zhàn)，該縣此前已經(jīng)在學(xué)生數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了一個(gè)輟學(xué)指示工具，并將其用于全縣層面的決策。但I(xiàn)BM認(rèn)為這仍不足以改善莫白兒縣窘迫的現(xiàn)狀，需要借助IBM的技術(shù)支持重新建立大數(shù)據(jù)，進(jìn)而利用大數(shù)據(jù)分析來(lái)改善學(xué)區(qū)內(nèi)所有學(xué)生的整體成績(jī)1IBM“希維塔斯學(xué)習(xí)”是一家專門聚焦于運(yùn)用預(yù)測(cè)性分析、機(jī)器學(xué)習(xí)從而提高學(xué)生成績(jī)的年輕公司。該公司在高等教育領(lǐng)域建立起最大的跨校學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)這些海量數(shù)據(jù)，能夠看到學(xué)生的分?jǐn)?shù)、出勤率、輟學(xué)率和保留率的主要趨勢(shì)。通過(guò)使用100多萬(wàn)名學(xué)生的相關(guān)記錄和700萬(wàn)個(gè)課程記錄，這家公司的軟

5、件能夠讓用戶探測(cè)性地知道導(dǎo)致輟學(xué)和學(xué)習(xí)成績(jī)表現(xiàn)不良的警告性信號(hào)。此外，還允許用戶發(fā)現(xiàn)那些導(dǎo)致無(wú)謂消耗的特定課程，并且看出哪些資源和干預(yù)是最成功的。2希維塔斯學(xué)習(xí)”（Civitas Learning）推出了基于他們自己過(guò)去的學(xué)習(xí)成績(jī)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)并改善其未來(lái)學(xué)習(xí)成績(jī)的大數(shù)據(jù)服務(wù)項(xiàng)目。這家公司的新產(chǎn)品名為“學(xué)生成功系統(tǒng)”（Student Success System）?！翱释麑W(xué)習(xí)”聲稱加拿大和美國(guó)的1000多萬(wàn)名高校學(xué)生正在使用其學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)技術(shù)。“渴望學(xué)習(xí)”的產(chǎn)品通過(guò)監(jiān)控學(xué)生閱讀電子化的課程材料、提交電子版的作業(yè)、通過(guò)在線與同學(xué)交流、完成考試與測(cè)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)。

6、老師得到的不再是過(guò)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(zhǎng)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(cè)學(xué)生的期末考試成績(jī)3渴望學(xué)習(xí)”（Desire 2 Learn）國(guó)外教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例成功創(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)（adaptive learning）系統(tǒng)。在2012年國(guó)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”（MyLab/Mastering）。這款產(chǎn)品在將全球范圍內(nèi)向數(shù)百萬(wàn)名學(xué)

7、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(guò)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(guó)的數(shù)十萬(wàn)名學(xué)生中使用，包括數(shù)學(xué)、英語(yǔ)，以及寫作等技能開發(fā)課4“紐頓”（Knewton）總部設(shè)在英國(guó)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(guò)讓學(xué)生使用電子教科書來(lái)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(jī)等大量的數(shù)據(jù)信息，只是這一系統(tǒng)尚不具備預(yù)測(cè)的功能。5培生集團(tuán)學(xué)習(xí)分析關(guān)鍵技術(shù)與主要工具 內(nèi)容分析法是一種對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容作客觀系統(tǒng)的定量分析的專門方法是弄清或測(cè)驗(yàn)文獻(xiàn)中本質(zhì)性的事實(shí)和趨勢(shì)建立有意義的類目分解

8、交流內(nèi)容 話語(yǔ)分析利用話語(yǔ)的生產(chǎn)模式來(lái)行使權(quán)力是權(quán)力的替代品掌握話語(yǔ)權(quán)的人掌握社會(huì)規(guī)范 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析來(lái)分析其他類型數(shù)據(jù)對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)的影響數(shù)據(jù)主要分為兩類，屬性數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù) 聚類是在“物以類聚”這一理念之上專門針對(duì)大量的樣品，按各自的特性進(jìn)行相對(duì)合理的分類 預(yù)測(cè)根據(jù)已有數(shù)據(jù)或信息對(duì)整體或個(gè)體數(shù)據(jù)發(fā)展態(tài)勢(shì)做出合理預(yù)測(cè) 關(guān)系挖掘在信息領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)展最快的技術(shù)數(shù)據(jù)的高維特征并不是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法可以輕易解決的 文本挖掘文本數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的信息和知識(shí)的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)文本數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)挖掘的一個(gè)分支1. 從學(xué)生方面來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)分析技術(shù)在了解學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀之后，通過(guò)分析學(xué)生數(shù)據(jù)，找出相關(guān)問題，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行

9、優(yōu)化，幫助學(xué)生培養(yǎng)良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而達(dá)到學(xué)生自我學(xué)習(xí)的目的。2. 從教師以及管理人員方面來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)分析技術(shù)可以評(píng)估教學(xué)課程和相關(guān)機(jī)構(gòu)，幫助同步改善學(xué)校既定考核方式，深入分析教學(xué)數(shù)據(jù)，為教師幫助學(xué)生解決實(shí)際問題指明教學(xué)不足和更優(yōu)方法。3. 從研究人員方面來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)分析技術(shù)是一種研究學(xué)生和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的有效工具。4. 從技術(shù)開發(fā)人員方面來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)分析技術(shù)管理系統(tǒng)各模塊各不相同的使用頻次和路徑能有效指導(dǎo)系統(tǒng)界面的相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并可以完善系統(tǒng)日志相關(guān)管理功能。數(shù)據(jù)挖掘在教育信息化中的具體應(yīng)用空間學(xué)習(xí)者特征由學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)風(fēng)格組成。知識(shí)結(jié)構(gòu)說(shuō)明了學(xué)習(xí)者對(duì)正在或?qū)⒁獙W(xué)習(xí)知識(shí)的掌握情況，主要包括學(xué)習(xí)者初

10、始技能、當(dāng)前技能和目標(biāo)技能。學(xué)習(xí)風(fēng)格包括學(xué)習(xí)者的生理特征、心理特征和社會(huì)特征三個(gè)方面1學(xué)習(xí)者特征分析學(xué)校教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄著各屆學(xué)生與教師的學(xué)習(xí)、工作、社會(huì)活動(dòng)、獎(jiǎng)勵(lì)、處罰等情況，利用數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)聯(lián)分析與演變分析等功能，尋找?guī)熒鞣N行為活動(dòng)之間的內(nèi)在聯(lián)系。如“當(dāng)存在A，B時(shí)可以推出C”這樣的規(guī)則，即當(dāng)有A行為和B行為發(fā)生時(shí)，還會(huì)有C行為。在實(shí)際情境中，如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生或教師已有A，B行為時(shí)，馬上可以分析其產(chǎn)生C行為的可能性，及時(shí)制定策略促進(jìn)或制止C行為的發(fā)生2干預(yù)師生行為利用學(xué)校教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的歷屆學(xué)生各門學(xué)科的考試成績(jī)，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)聯(lián)分析與時(shí)間序列分析等相關(guān)功能，就能從這些海量數(shù)據(jù)中挖掘

11、出有用的信息，幫助分析這些數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性、回歸性等性質(zhì)，得出一些具有價(jià)值的規(guī)則和信息，最終找到影響學(xué)生成績(jī)的原因。3合理設(shè)置課程在教學(xué)科研網(wǎng)絡(luò)普遍建立的今天，利用數(shù)據(jù)挖掘工具，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)、行為記錄數(shù)據(jù)庫(kù)、獎(jiǎng)勵(lì)處罰數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行分析處理，可以即時(shí)得到學(xué)生的評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的不良學(xué)習(xí)行為進(jìn)行及時(shí)指正。另外，這種系統(tǒng)還能夠克服教師主觀評(píng)價(jià)的不公正、不客觀的弱點(diǎn)，減輕教師的工作量。4學(xué)習(xí)評(píng)價(jià) 自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用2021-11-19基于大數(shù)據(jù)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)運(yùn)行流程圖第一步，學(xué)習(xí)者生成學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)內(nèi)容傳遞模塊，數(shù)據(jù)將被標(biāo)記上時(shí)間戳；第二步，數(shù)據(jù)按照預(yù)先定義的結(jié)構(gòu)存入學(xué)習(xí)

12、者數(shù)據(jù)庫(kù)；第三步，預(yù)測(cè)模塊從學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)庫(kù)和學(xué)生信息系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的分析目的，調(diào)用不同的分析工具和模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；第四步，自適應(yīng)模塊根據(jù)預(yù)測(cè)模塊中數(shù)據(jù)挖掘和分析的結(jié)果，通過(guò)內(nèi)容傳遞模塊為學(xué)習(xí)者提供合適的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)策略；第五步，預(yù)測(cè)模塊中數(shù)據(jù)挖掘和分析的結(jié)果同時(shí)被傳遞給顯示模塊，供教師和教學(xué)管理者使用；最后，教師和教學(xué)管理者根據(jù)分析結(jié)果，通過(guò)干預(yù)模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行人為干預(yù)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)包含六大模塊：（1內(nèi)容傳遞模塊。管理、維護(hù)、傳遞個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容與評(píng)價(jià)給學(xué)習(xí)者，以支持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為。（2)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)庫(kù)。存儲(chǔ)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的時(shí)間戳標(biāo)記的學(xué)習(xí)者輸人和學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。（3)預(yù)測(cè)模塊。

13、整合系統(tǒng)外部學(xué)習(xí)者信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)內(nèi)部學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理和分析，對(duì)學(xué)習(xí)者未來(lái)的學(xué)習(xí)行為和結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。（4)顯示模塊。將預(yù)測(cè)模塊中的運(yùn)行結(jié)果以可視化的方式顯示給各類使用者。（5)自適應(yīng)模塊。根據(jù)預(yù)測(cè)模塊的運(yùn)行結(jié)果，觸發(fā)內(nèi)容傳遞模塊，再根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)水平和興趣，推送合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容給學(xué)習(xí)者。（6)干預(yù)模塊。允許教師、教學(xué)管理者和系統(tǒng)開發(fā)人員根據(jù)預(yù)測(cè)模塊的運(yùn)行結(jié)果，對(duì)自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)施人為干預(yù)教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析的區(qū)別2021-11-19教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)W習(xí)分析技術(shù)常用技術(shù)是分類、 聚類、 貝葉斯模型、 關(guān)系挖掘和用模型來(lái)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中有意義的信息常用技術(shù)是統(tǒng)計(jì)、可視化、 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架

14、構(gòu)、 情緒分析、 影響分析、話語(yǔ)分析，概念分析和意義建構(gòu)模型起源源于教育軟件、學(xué)生建模和預(yù)測(cè)課程的結(jié)果源于語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、 智能課程和系統(tǒng)干預(yù)重點(diǎn)重視對(duì)所采用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的描述和比較重視對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)果的描述發(fā)現(xiàn) 自動(dòng)化的發(fā)現(xiàn)是關(guān)鍵， 利用人類判斷是用來(lái)完成這個(gè)目標(biāo)的工具利用人類判斷的是關(guān)鍵， 自動(dòng)化的發(fā)現(xiàn)是用于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的工具早期的教育數(shù)據(jù)挖掘主要是網(wǎng)站日志數(shù)據(jù)的挖掘，現(xiàn)在新的計(jì)算機(jī)技術(shù)支持的交互式學(xué)習(xí)方法和工具 （智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、 仿真、 游戲） ， 為量化和收集學(xué)生行為數(shù)據(jù)帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)。 特別是更加集成、 更加模塊化和更加復(fù)雜化的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供了更多類型的數(shù)據(jù)，其中包含了數(shù)據(jù)挖掘算法需要的許

15、多變量。 教育數(shù)據(jù)挖掘能發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)中的模式和規(guī)律，探索建立預(yù)測(cè)模型，讓我們重新發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)學(xué)生如何學(xué)習(xí)。1教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)W(xué)習(xí)分析的定義，指的是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，目的是評(píng)估學(xué)業(yè)進(jìn)步、預(yù)測(cè)未來(lái)表現(xiàn)、發(fā)現(xiàn)潛在問題。數(shù)據(jù)來(lái)自學(xué)生的顯性行為，如完成作業(yè)和參加考試；還有學(xué)生的隱性行為， 如在線社交，課外活動(dòng)，論壇發(fā)帖，以及其他一些不直接作為學(xué)生教育進(jìn)步評(píng)價(jià)的活動(dòng)。學(xué)習(xí)分析模型處理和顯示的數(shù)據(jù)幫助教師和學(xué)校更好地理解教與學(xué)。學(xué)習(xí)分析的目標(biāo)是使教師和學(xué)校創(chuàng)造適合每個(gè)學(xué)生需要和能力的教育機(jī)會(huì)。2學(xué)習(xí)分析教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析典型應(yīng)用詳細(xì)應(yīng)用領(lǐng)域情況教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：學(xué)

16、習(xí)者的知識(shí)、行為和經(jīng)歷建模；學(xué)習(xí)者建檔；領(lǐng)域知識(shí)建模；趨勢(shì)分析學(xué)習(xí)分析應(yīng)用領(lǐng)域1.學(xué)習(xí)者知識(shí)建模2.學(xué)習(xí)者行為建模3.學(xué)習(xí)者經(jīng)歷建模4.學(xué)習(xí)者建檔5.領(lǐng)域知識(shí)建模6.學(xué)習(xí)組件分析和教學(xué)策略分析7.趨勢(shì)分析8.自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和個(gè)性化學(xué)習(xí)數(shù)字化學(xué)習(xí)的發(fā)展性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的特征分析支持學(xué)習(xí)過(guò)程的全數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)支持測(cè)試類型的多樣化支持知識(shí)增長(zhǎng)的可視化支持學(xué)習(xí)過(guò)程的及時(shí)督導(dǎo)支持評(píng)價(jià)的個(gè)性化已有研究認(rèn)為，基于發(fā)展性評(píng)價(jià)的數(shù)字化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，如網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)支持過(guò)程信息的全面采集、支持自評(píng)與互評(píng)、支持多種反饋形式等，結(jié)合大數(shù)據(jù)及數(shù)字化學(xué)習(xí)的特征，大數(shù)據(jù)背景下的數(shù)字化學(xué)習(xí)發(fā)展性評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)具備如下特征：

17、數(shù)字化學(xué)習(xí)發(fā)展性評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)教師學(xué)生干預(yù)/評(píng)價(jià)課程學(xué)習(xí)活動(dòng)討論互動(dòng)學(xué)習(xí)契約課前測(cè)試過(guò)程測(cè)試章節(jié)測(cè)試同學(xué)互評(píng)期末測(cè)試教師評(píng)價(jià)隨堂記錄卡評(píng)測(cè)功能子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)清理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化混合存儲(chǔ)系統(tǒng)教育數(shù)據(jù)挖掘社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析語(yǔ)義分析對(duì)比分析對(duì)比分析結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)分析結(jié)果大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)采集與存儲(chǔ)子系統(tǒng)儀表盤及時(shí)反饋診斷性評(píng)價(jià)過(guò)程性評(píng)價(jià)終結(jié)性評(píng)價(jià)反饋?zhàn)酉到y(tǒng)可視化數(shù)據(jù)在對(duì)現(xiàn)存問題及系統(tǒng)特征分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)理念下的數(shù)字化學(xué)習(xí)發(fā)展性評(píng)價(jià)系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)由測(cè)評(píng)功能子系統(tǒng)、采集與存儲(chǔ)子系統(tǒng)、分析子系統(tǒng)和反饋?zhàn)酉到y(tǒng)構(gòu)成數(shù)字化學(xué)習(xí)發(fā)展性評(píng)價(jià)系統(tǒng)工作流程2021-11-19數(shù)字化學(xué)習(xí)的發(fā)展性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的工作流程如

18、圖所示。下面將結(jié)合學(xué)習(xí)者在課前、課中和課后三個(gè)階段的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行分析說(shuō)明。系統(tǒng)工作流程多維度的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模型2021-11-19從學(xué)習(xí)行為多樣性的角度, 可以將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模型如圖 所示：自解釋學(xué)習(xí)目標(biāo)收集信息加工整理信息發(fā)布信息交流使用信息（問題解決） Internet 及其他學(xué)習(xí)資源檢測(cè)評(píng)價(jià)反饋調(diào)控網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為多維度模型網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交流行為I : 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地實(shí)時(shí)交流, 如用 QQ 、 MSN 等工具請(qǐng)教教師、專家等。II : 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地異步交流, 如用 E- mail 請(qǐng)教教師、專家、登錄教師、專家的 Blog 等。III : 多對(duì)多地實(shí)時(shí)交流, 如聊天室等。IV : 多對(duì)

19、多地異步交流, 如 BBS 等。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)行為體系包括如下方面的內(nèi)容：( 1 )信息檢索學(xué)習(xí)行為( 2 ) 信息加工學(xué)習(xí)行為( 3 ) 信息發(fā)布學(xué)習(xí)行為( 4 )人際溝通、 交流的行為( 5 )基于問題解決的學(xué)習(xí)行為 多層次的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模型2021-11-19從縱向的角度考察網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為, 可以將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為分為高級(jí)、 中級(jí)和低級(jí)三個(gè)不同的層次。 所謂低級(jí)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為主要是指學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)于不同的媒體刺激( 如聲、 光, 文本、 圖形圖像、 視頻等), 所做出的一次性操作行為反應(yīng)。 中級(jí)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為是指學(xué)習(xí)者個(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中與承載教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)媒體、學(xué)習(xí)團(tuán)體以及學(xué)習(xí)環(huán)境所作

20、的交流、 交互行為。 高級(jí)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為則指的是學(xué)習(xí)者借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行的面向問題解決的協(xié)作、 探究等行為。 層次化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模型如表 1 所示網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為層次的劃分, 有助于對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為實(shí)質(zhì)的理解, 更有助于針對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者的行為特征, 設(shè)計(jì)出合理的學(xué)習(xí)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)資源。 在對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析的過(guò)程中, 需要清楚了解行為的屬性特征。幾種常見的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的屬性參數(shù)如表 2 所示。 什么是xAPI呢？它是新一代的學(xué)習(xí)技術(shù)規(guī)格，破除了過(guò)去eLearning標(biāo)準(zhǔn)SCORM只能記錄課件閱讀過(guò)程的局限，新的標(biāo)準(zhǔn)目的在捕捉并記錄不同學(xué)習(xí)活動(dòng)中的學(xué)習(xí)者行為，包含移動(dòng)學(xué)習(xí)、模擬、虛擬世界、嚴(yán)肅游戲、真

21、實(shí)世界中的活動(dòng)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、社會(huì)化學(xué)習(xí)與協(xié)作式學(xué)習(xí)等不同類型的學(xué)習(xí)活動(dòng)。這也解決了我們過(guò)去在學(xué)習(xí)記錄與分析上的缺口，因?yàn)閷W(xué)習(xí)不只是閱讀課件，學(xué)習(xí)發(fā)生在與他人或內(nèi)容的互動(dòng)過(guò)程中，這些過(guò)程都可以透過(guò)xAPI記錄下來(lái)。當(dāng)需要記錄一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，xAPI協(xié)議就會(huì)發(fā)出以”主詞動(dòng)詞受詞”的表示格式給學(xué)習(xí)記錄庫(kù)LRS (Learning RecordStore)，學(xué)習(xí)記錄庫(kù)記錄并儲(chǔ)存所有發(fā)生的表述，學(xué)習(xí)記錄庫(kù)能夠跟其它的學(xué)習(xí)記錄庫(kù)分享這些數(shù)據(jù)，并且學(xué)習(xí)倉(cāng)儲(chǔ)能獨(dú)立存在或者存在于學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)里。什么是xAPIxAPI的優(yōu)勢(shì)在于其彈性，這些彈性讓xAPI有許多應(yīng)用的可能性:表述的彈性: 使用”主詞動(dòng)詞受詞”的表述

22、上的彈性，可以讓你記錄幾乎任何一種學(xué)習(xí)活動(dòng)與行為，并且可以與SCORM標(biāo)準(zhǔn)兼容。xAPI是如何運(yùn)作的2021-11-191、人們藉由與其他人或內(nèi)容互動(dòng)過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)，這些學(xué)習(xí)活動(dòng)可以透過(guò) xAPI 記錄下來(lái)。不管這些學(xué)習(xí)活動(dòng)是在哪里發(fā)生的，xAPI 都可以把它們記錄儲(chǔ)存下來(lái)。2、當(dāng)一項(xiàng)活動(dòng)需要被記錄下來(lái)時(shí)，xAPI 就會(huì)送出以”主詞，動(dòng)詞，受詞” (Noun，Verb，Object) 或者 我做了這件事 (I did this) 格式的報(bào)告到學(xué)習(xí)記錄儲(chǔ)存區(qū) (LRS，LearningRecord Store)。3、LRS 記錄所有的活動(dòng)報(bào)告，這些報(bào)告資料可以被傳送給其他 LRS、LMS 或是報(bào)告工

23、具(Reporting Tool)。LRS 可以單獨(dú)存在，或是存在一個(gè)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng) (LMS) 內(nèi)。xAPI與SCORM區(qū)別2021-11-19作為新一代的學(xué)習(xí)技術(shù)規(guī)格，XAPI破除了過(guò)去eLearning標(biāo)準(zhǔn)SCORM只能記錄課件閱讀過(guò)程的局限，新的標(biāo)準(zhǔn)目的在捕捉并記錄不同學(xué)習(xí)活動(dòng)中的學(xué)習(xí)者行為，包含移動(dòng)學(xué)習(xí)、模擬、虛擬世界、嚴(yán)肅游戲、真實(shí)世界中的活動(dòng)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、社會(huì)化學(xué)習(xí)與協(xié)作式學(xué)習(xí)等不同類型的學(xué)習(xí)活動(dòng)。這也解決了我們過(guò)去在學(xué)習(xí)記錄與分析上的缺口，因?yàn)閷W(xué)習(xí)不只是閱讀課件，學(xué)習(xí)發(fā)生在與他人或內(nèi)容的互動(dòng)過(guò)程中，這些過(guò)程都可以透過(guò)XAPI記錄下來(lái)。透過(guò)XAPI能讓不同工具間相互分享與接受各種各

24、樣的數(shù)據(jù)(包含連線或離線學(xué)習(xí))。當(dāng)更清楚的知道學(xué)習(xí)者完成了哪些活動(dòng)后，便能提供學(xué)習(xí)者更多合適的建議，這也大幅拓展了學(xué)習(xí)的生態(tài)圈。不管學(xué)習(xí)在哪發(fā)生，都可以透過(guò)XAPI記錄下來(lái)。 并將報(bào)告?zhèn)魉徒o LRS。學(xué)習(xí)者甚至可以在一臺(tái)電腦上啟動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)，然后在行動(dòng)裝置上完成它，完全不會(huì)有銜接上的問題。這讓隨時(shí)隨處可學(xué)習(xí)的理念得以實(shí)現(xiàn)。xAPI與教育大數(shù)據(jù)2021-11-19xAPI與學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)（1）利用活動(dòng)流描述學(xué)習(xí)經(jīng)歷（2）利用Statement記錄學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)（3）xAPI規(guī)范中語(yǔ)義的定義基于LRS的學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)的獲取與共享（1）LRS概述（2）LRS的數(shù)據(jù)獲?。?）LRS與教育大數(shù)據(jù)共享（4）企業(yè)級(jí)

25、LRS框架學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)的獲取2021-11-19在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)情境下，對(duì)學(xué)習(xí)經(jīng)歷的獲取被稱為是一種監(jiān)測(cè)活動(dòng)，即教師通過(guò)持續(xù)地跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)以便進(jìn)行教學(xué)決策和對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行反饋。監(jiān)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)被認(rèn)為是高質(zhì)量教學(xué)的核心，同時(shí)也是區(qū)別學(xué)校、教師是否高效的主要因素之一。監(jiān)測(cè)同樣可以應(yīng)用于在線學(xué)習(xí)。一個(gè)良好的在線教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)能夠定期監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)程以及測(cè)試學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)技能的掌握程度，通過(guò)評(píng)估和測(cè)量學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)經(jīng)歷使教師能夠度量學(xué)生的響應(yīng)、反饋以及進(jìn)度，以幫助教師從社交、行為、認(rèn)知的層面感知到遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者。這種方式在一定程度上彌補(bǔ)了在線學(xué)習(xí)中因缺乏正常的人際交流而對(duì)學(xué)習(xí)者造成的妨害。1獲取學(xué)習(xí)經(jīng)歷的意義

26、大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用主要有學(xué)習(xí)分析和教育數(shù)據(jù)挖掘。由于學(xué)習(xí)是學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)伙伴和教師之間復(fù)雜的交互過(guò)程，因而教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析這兩個(gè)方面應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都應(yīng)是基于學(xué)習(xí)過(guò)程的數(shù)據(jù)，既包括學(xué)生、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)伙伴和教師的數(shù)據(jù)，還包括學(xué)生對(duì)各種客觀資源的操作數(shù)據(jù)以及這些因素之間的關(guān)系數(shù)據(jù)2教育大數(shù)據(jù)背景下學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)的價(jià)值當(dāng)前大數(shù)據(jù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用，多表現(xiàn)為通過(guò)現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)挖掘檢測(cè)復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)，如借助移動(dòng)終端（包括傳感器、GPS定位儀、智能手機(jī)等）收集數(shù)據(jù)，識(shí)別社會(huì)情境下用戶的日?；顒?dòng)，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，推測(cè)其人際關(guān)系。學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)的獲取方式

27、更類似于這種“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流與歷史數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)”，這種數(shù)據(jù)會(huì)以“數(shù)據(jù)流”的形式高頻次地產(chǎn)生，在獲取、記錄數(shù)據(jù)流的同時(shí)還需要關(guān)聯(lián)整合歷史環(huán)境信息，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境化、個(gè)人化的信息空間。3獲取學(xué)習(xí)經(jīng)歷數(shù)據(jù)的研究現(xiàn)狀xAPI在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用模式一、輔助傳統(tǒng)課程的升級(jí)二、移動(dòng)學(xué)習(xí)的行為跟蹤三、記錄非正式學(xué)習(xí)活動(dòng)四、輔助工作和學(xué)習(xí)更好地結(jié)合五、更有效的學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)估六、離線環(huán)境下的在線學(xué)習(xí)七、學(xué)習(xí)不再局限于瀏覽器或LMS八、更逼真的虛擬環(huán)境設(shè)計(jì)九、更多的績(jī)效支持選擇SCORM標(biāo)準(zhǔn)是目前國(guó)際上應(yīng)用較多的標(biāo)準(zhǔn)，但SCORM標(biāo)準(zhǔn)是基于有限需求而提出的，與云計(jì)算和服務(wù)型的架構(gòu)有代替的可能。雖然SCORM標(biāo)準(zhǔn)為L(zhǎng)MS內(nèi)部的互操作性和便攜性提供了技術(shù)上的支持，但是由于它與LMS捆綁，只記錄了基于瀏覽器內(nèi)部發(fā)生的有限學(xué)習(xí)活動(dòng)，使得系統(tǒng)只能記錄學(xué)習(xí)者通過(guò)登錄LMS學(xué)習(xí)時(shí)的學(xué)習(xí)記錄。為了支持追蹤更詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為，ADL提出了TLA(Training&LearningArchitecture)架構(gòu)及其運(yùn)行時(shí)的接口規(guī)范xAPI（Experience API）。xAPI允許將學(xué)習(xí)內(nèi)容與平臺(tái)解耦，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者記錄并提供其自身學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與元數(shù)據(jù)，可讓任何被許可的參與者存儲(chǔ)和檢索可擴(kuò)展的學(xué)習(xí)記錄、學(xué)習(xí)者信息和學(xué)習(xí)經(jīng)歷檔案，而且其過(guò)程與平臺(tái)無(wú)關(guān)。XAPI在學(xué)習(xí)項(xiàng)目