軟件工程教學中大數據的應用范文

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摘要:

“互聯網+”應用于教育領域所產生的表征教育管理者、參與者、以及教育環境的數據日漸增加，面向教育領域的大數據分析發現及應用對于提升教育教學質量尤為重要。本文針對大數據的不同采集方式，對其特點及特性進行分析。結合教育領域中參與者的實際需求，描述了教育大數據在其中的應用。

關鍵詞:

互聯網+；多源教育數據；軟件工程；教學模式

隨著大數據技術正在廣泛應用于各行各業，“互聯網+”與教育的結合所產生的大數據將會對教育領域各個參與者產生深刻影響。通過對教育大數據的特點及特性進行分析，構建多源教育數據的分析及處理方法已經成為影響教育發展戰略的科學力量。鑒于教育領域本身的特點，教育大數據來源廣泛、采集形式各異，呈現出不同的特征及應用模式。與傳統領域的大數據相比，教育大數據本身呈現高度的復雜性[1]。與傳統領域的大數據應用相比，教育大數據的應用需要高度的創造性。教育領域的數據應用是以培養人才為其主要目的，所以，針對大數據的應用不僅要切實可行，還需要從根本上洞察教育問題產生的原因。

一、教育大數據的特點及特性分析

1.1“互聯網+”環境下的教育大數據分類

隨著感知、計算、通信、控制等技術的發展，“互聯網+”環境下的教育數據包括由不同的感知設備采集到的教育環境數據、通過定期采集存儲的基礎信息數據、以及在線的教育資源數據等。

1.教育環境數據

智慧校園作為“互聯網+”的典型應用之一[2]，通過智慧校園的信息化平臺，可以采集到各種類型的數據。GPS定位、情境感知、移動通信等技術使得各種教與學行為的日志信息更加豐富，不僅僅可以記錄什么人在什么時間什么地點做了什么，還可以采集到行為發生時周邊的環境信息、個人體征信息、情緒狀態等。

2.靜態基礎信息數據

基本信息數據主要包括教師和學生的個人信息、課程信息、成績信息、習題信息、行為信息等。基礎信息主要通過定期的采集實現數據的定期更新和維護。此類信息是進行以數據為中心的教育教學模式探索和發現的最基本的原料，涉及學籍、人事、資產等信息具有高度的隱私性和保密性，屬于國家重點保護的教育數據之一[1]。

3.在線的教育資源數據

隨著移動與開放教育浪潮的興起，在線教學資源數據包括課件、微課、微視頻、精品課程、教學論壇、試題試卷等[3]。

1.2“互聯網+”環境下的教育大數據特點隨著采集方式的變革，“互聯網+”環境下的教育大數據具有如下特點：

1.海量性

與傳統的領域相似，隨著學生規模的增加，課程類型的多樣化，“互聯網+”環境下的教育數據包括由不同的移動設備所采集的教育管理控制數據、靜態的人才培養相關數據、以及監控學生實時狀態的數據等。

2.時空相關性

在時間上，根據產生的時間不同，教育數據具有時間相關的變化和分析。因此，在進行教育數據的分析和應用時，一方面需要考慮時間和空間兩個維度的數據演化特性；另一方面，還需要充分利用時間和空間不同維度之間的數據關聯關系。

3.多尺度與多粒度

除了利用教育數據除了要考慮時間和空間等維度之外，還需要考慮數據尺度和數據粒度對于數據特性的影響。在規模的尺度上，可以分為專業、年級、學院、學校等；在時間尺度上，可以分為月、學期、學年、屆等。

4.異構與相關

教育數據無論是從結構上、組織方式上、維度尺度與粒度上都會存在巨大差異，即數據的異構性。教育數據的來源各不相同，教育系統內容各個對象之間緊密相關，表征教育系統狀態的數據源之間也緊密相聯。

二、教育大數據在軟件工程專業教育教學中的應用

為充分發揮多源數據的作用，從數據和特征等多個層次對多源異構信息進行深度融合，挖掘大數據內在的演化趨勢和潛在模式，將其用于課程教學、決策者服務、個性化學習等應用中。如圖1所示，為了構建面向軟件工程課程教學應用，首先，需要對多源異構的教育數據進行分析處理；其次，結合數據挖掘、機器學習等相關理論基礎，構建多源異構教育數據的清洗及發現方法，探索適合于具體應用的分析模型及方法；最后，結合領域知識，結合所構建的分析模型，通過對數據的分析發現，為教師、學生、決策者等提供滿足其個性化需求的服務。

2.1面向學生的應用

根據學生的學習情況，以及課程涉及到的知識等情況向學生推薦適合的課程。通過多源數據的協同分析及用戶建模，為學生提供滿足其個性化需求的服務。

2.2面向教師及決策者的應用

通過對教育大數據的分析及處理，教師根據學生學習情況的反饋進行有針對性的備課。通過對學生及教師信息的相關統計分析、挖掘發現，為教育管理者及決策者提供依據[2]。

三、總結

“互聯網+”的應用為面向信息物理融合的多源數據協同分析創造了條件。本文從“互聯網+”環境下的教育大數據的分析及特點的角度進行了分析，并簡單介紹了教育大數據的分析及發現方法，分別從學生、教師、決策者的角度對教育大數據在軟件工程課程教學中的應用進行了描述。

參考文獻：

［1］楊現民,唐斯斯,李冀紅.發展教育大數據:內涵、價值和挑戰［J］.現代遠程教育研究,2016年1期,50-61.

［2］鄔賀銓.大數據時代的機遇與挑戰［J］.求是,2013(4):47-49.

［3］陳池,王宇鵬,李超等.面向在線教育領域的大數據研究及應用［J］.計算機研究與發展,2014,51(增刊),67-74.

［4］畢天睿,王昕.數據驅動決策支持系統在高校教育質量管理中的應用［J］.中國教育信息化,2016.03,60-62.

作者:桑春艷 王喜賓 單位:重慶郵電大學