第八章教育大数据技术分析与应用创新
第八章 教育大数据技术分析与应用创新
目录 8.1教育大数据应用创新的社会背景 8.2支撑教育大数据应用创新的云端技术 8.3教育大数据应用创新的赋能方向 8.4教育大数据的技术应用的创新思维 8.5实例：基于知识图谱的教育大数据隐性知识发现 8.6本章小结
目 录 8.1 教育大数据应用创新的社会背景 8.2 支撑教育大数据应用创新的云端技术 8.3 教育大数据应用创新的赋能方向 8.4 教育大数据的技术应用的创新思维 8.5 实例：基于知识图谱的教育大数据隐性知识发现 8.6 本章小结
8.1教育大数据应用创新的社会背景 唐代诗人杜甫的《春夜喜雨》描写春雨的特点： 好雨知时节，当春乃发生。 随风潜入夜，润物细无声。 野径云俱黑，江船火独明。 晓看红湿处，花重锦官城
唐代诗人杜甫的《春夜喜雨》描写春雨的特点： 好雨知时节，当春乃发生。 随风潜入夜，润物细无声。 野径云俱黑，江船火独明。 晓看红湿处，花重锦官城。 8.1 教育大数据应用创新的社会背景
8.1教育大数据应用创新的社会背景 好雨知时节，当春乃发生。 教材和教育大纲在知识体系的设计，一定要充分考虑学生的认知规律，在此 基础上合理设计各个知识点之间的先后衔接，从承上启下的角度，合理科学地规 划教学内容和时间进度 随风潜入夜，润物细无声 这是对教师在教学效果上的一种境界要求。教书育人，立德树人。教师的言 行，随风化雨，会影响学生一辈子的人生观和价值观。好的老师，不仅能鼓励学 生勤于学习、乐于学习，还能让学生在学习过程中感受到老师的人格魅力。 野径云俱黑，江船火独明。 这是从对比分析的角度，对不好的教育方式和教学效果进行的预警。教学实 践，一定要考虑学生的学习感受。照本宣科灌输式的教学实践，很容易导致只有 老师清楚(“江船火独明”)，而学生则是一头雾水、不明就里(“野径云俱黑 ” ■ 晓看红湿处，花重锦官城。 学生对知识体系的掌握情况，需要检验。十年树木，百年树人。经过知识的 洗礼，在继承中创新，实现教育兴国，民族振兴，离不开一大批德才兼备的科技 人才和各个领域的建设者(“花重锦官城”)。教育行业任重而道远！
◼ 好雨知时节，当春乃发生。 教材和教育大纲在知识体系的设计，一定要充分考虑学生的认知规律，在此 基础上合理设计各个知识点之间的先后衔接，从承上启下的角度，合理科学地规 划教学内容和时间进度 ◼ 随风潜入夜，润物细无声。 这是对教师在教学效果上的一种境界要求。教书育人，立德树人。教师的言 行，随风化雨，会影响学生一辈子的人生观和价值观。好的老师，不仅能鼓励学 生勤于学习、乐于学习，还能让学生在学习过程中感受到老师的人格魅力。 ◼ 野径云俱黑，江船火独明。 这是从对比分析的角度，对不好的教育方式和教学效果进行的预警。教学实 践，一定要考虑学生的学习感受。照本宣科灌输式的教学实践，很容易导致只有 老师清楚（“江船火独明”），而学生则是一头雾水、不明就里（“野径云俱黑 ”）。 ◼ 晓看红湿处，花重锦官城。 学生对知识体系的掌握情况，需要检验。十年树木，百年树人。经过知识的 洗礼，在继承中创新，实现教育兴国，民族振兴，离不开一大批德才兼备的科技 人才和各个领域的建设者（“花重锦官城”）。教育行业任重而道远！ 8.1 教育大数据应用创新的社会背景
8.1教育大数据应用创新的社会背景 教育的社会重要性，决定了教育大数据应用创新需要严格的文化引领和理 论体系的支撑。教育信息化是现代教育领域极为重要的发展阶段。 中华人民共和国国务院发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要( 2010一2020年)》，将实现教育现代化列为建设有中国特色社会主义的重要发 展方向，明确将教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网 络；并提出到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系， 促进教育内容、教学手段和方法的现代化。 2012年，全国教育信息化工作电视电话会议上，刘延东《把握机遇加快推 进开创教育信息化工作新局面》的讲话中更是明确指出，“十二五”期间，要以 建设好“三通两平台”为抓手，也就是“宽带网络校校通、优质资源班班通、网 络学习空间人人通”，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台。 2015年1月30日，国务院发布的《国务院关于促进云计算创新发展培育信息 产业新业态的意见》（国发2015]5号)中，明确提出“加强学校教育与产业发 展的有效衔接”，“充分发挥云计算对数据资源的集聚作用
教育的社会重要性，决定了教育大数据应用创新需要严格的文化引领和理 论体系的支撑。教育信息化是现代教育领域极为重要的发展阶段。 中华人民共和国国务院发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（ 2010－2020年）》，将实现教育现代化列为建设有中国特色社会主义的重要发 展方向，明确将教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网 络；并提出到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的数字化教育服务体系， 促进教育内容、教学手段和方法的现代化。 2012年，全国教育信息化工作电视电话会议上，刘延东《把握机遇加快推 进开创教育信息化工作新局面》的讲话中更是明确指出，“十二五”期间，要以 建设好“三通两平台”为抓手，也就是“宽带网络校校通、优质资源班班通、网 络学习空间人人通”，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台。 2015年1月30日，国务院发布的《国务院关于促进云计算创新发展培育信息 产业新业态的意见》（国发[2015]5号）中，明确提出“加强学校教育与产业发 展的有效衔接”，“充分发挥云计算对数据资源的集聚作用”。 8.1 教育大数据应用创新的社会背景
8.1教育大数据应用创新的社会背景 随着教育信息化、网络化的快速发展，加快推进教育信息化建设已成为各 级教育行政部门关注的重点。 近年来，我国在大学、中学、小学基础教育信息化方面取得了巨大的成就， 尤其是通过实施“农村中学现代远程教育工程”以及“班班通”等项目，已基本 实现了基础教育信息基础设施的普及。国家层面上也提出了“三通两平台”的建 设规划，目标是实现四个新突破，即教育信息化基础设施建设新突破、优质数字 教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科 学发展机制新突破。 2017年，国务院印发《国家教育事业发展“十三五”规划》，明确提出 加快教育大数据建设与开放共享”。当前，以大数据为代表的信息技术，正与各 个阶段的教育实践深度融合。教育大数据的生成、汇聚、融合，一方面为各类教 育实践提供了精准、有效和可靠的数据支持，提高了教育实践在智能化、精细化 、 可视化方面的应用能力；另一方面，教育大数据通过构建多维度的科学评价体 系，提升了不同教育阶段评价的精准性、科学性和客观性，极大地促进了教育实 践的内涵式发展，应用价值突出
随着教育信息化、网络化的快速发展，加快推进教育信息化建设已成为各 级教育行政部门关注的重点。 近年来，我国在大学、中学、小学基础教育信息化方面取得了巨大的成就， 尤其是通过实施“农村中学现代远程教育工程”以及“班班通”等项目，已基本 实现了基础教育信息基础设施的普及。国家层面上也提出了“三通两平台”的建 设规划，目标是实现四个新突破，即教育信息化基础设施建设新突破、优质数字 教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科 学发展机制新突破。 2017年，国务院印发《国家教育事业发展“十三五”规划》，明确提出“ 加快教育大数据建设与开放共享”。当前，以大数据为代表的信息技术，正与各 个阶段的教育实践深度融合。教育大数据的生成、汇聚、融合，一方面为各类教 育实践提供了精准、有效和可靠的数据支持，提高了教育实践在智能化、精细化 、可视化方面的应用能力；另一方面，教育大数据通过构建多维度的科学评价体 系，提升了不同教育阶段评价的精准性、科学性和客观性，极大地促进了教育实 践的内涵式发展，应用价值突出。 8.1 教育大数据应用创新的社会背景
8.1教育大数据应用创新的社会背景 目前的教育大数据技术，在促进教育的内涵式发展方面发挥着越来 越重要的积极作用。随着教育大数据技术的应用发展，教育大数据资源 在源头和分析要素方面也在不断地拓展完善。 教育大数据的源头分析，从重点关注教学实践中教学、科研、管理 等相关业务数据，拓展到高校内部的各种舆情行为等数据资源，以及师 生娱乐、购物、能耗等生活大数据。在大数据分析方面，从重视群体性 与一般性规律的数据分析，向支持个性化学习的特殊性数据分析转变； 从重视结果性和静态性数据的分析，向过程性和动态性数据分析转变。 教育领域的特殊性，要求教育大数据在数据采集和技术分析过程中 ,尤其需要关注社会伦理、个人隐私、数据安全等方面的技术与应用隐 患。在数据的收集、共享、分析、应用过程中，主管部门要制定严格的 教育大数据技术规范和使用标准，从而在制度约束、权限设置和技术规 范方面，确保教育大数据的应用创新有良好的社会效益
目前的教育大数据技术，在促进教育的内涵式发展方面发挥着越来 越重要的积极作用。随着教育大数据技术的应用发展，教育大数据资源 在源头和分析要素方面也在不断地拓展完善。 教育大数据的源头分析，从重点关注教学实践中教学、科研、管理 等相关业务数据，拓展到高校内部的各种舆情行为等数据资源，以及师 生娱乐、购物、能耗等生活大数据。在大数据分析方面，从重视群体性 与一般性规律的数据分析，向支持个性化学习的特殊性数据分析转变； 从重视结果性和静态性数据的分析，向过程性和动态性数据分析转变。 教育领域的特殊性，要求教育大数据在数据采集和技术分析过程中 ，尤其需要关注社会伦理、个人隐私、数据安全等方面的技术与应用隐 患。在数据的收集、共享、分析、应用过程中，主管部门要制定严格的 教育大数据技术规范和使用标准，从而在制度约束、权限设置和技术规 范方面，确保教育大数据的应用创新有良好的社会效益。 8.1 教育大数据应用创新的社会背景
8.1教育大数据应用创新的社会背景 从覆盖的业务场景和行为关联上，教育大数据可以分为狭义的教育 大数据和广义的教育大数据 ■狭义的教育大数据，只包含与教学实践直接相关的各种教育资源的管 理与开发应用，以及能够促进教育实践创新，揭示教学实践背后思维 或活动规律的行为大数据。 广义的教育大数据，包含与教学实践直接相关的各种教育资源，其涵 盖教育行业所有与教育主题有关的各个环节。 本书所讨论的教育大数据，重点关注狭义教育大数据的技术开发与 有效管理
从覆盖的业务场景和行为关联上，教育大数据可以分为狭义的教育 大数据和广义的教育大数据。 ◼ 狭义的教育大数据，只包含与教学实践直接相关的各种教育资源的管 理与开发应用，以及能够促进教育实践创新，揭示教学实践背后思维 或活动规律的行为大数据。 ◼ 广义的教育大数据，包含与教学实践直接相关的各种教育资源，其涵 盖教育行业所有与教育主题有关的各个环节。 本书所讨论的教育大数据，重点关注狭义教育大数据的技术开发与 有效管理。 8.1 教育大数据应用创新的社会背景
8.2支撑教育大数据应用创新的云端技术 教育大数据云平台的出现，打破了基础教育信息化建设中的“信 息孤岛”现象，利用虚拟化技术，教育云平台可以集成各种分散的教 育资源，使全社会范围内的教育资源共享成为可能。同时，云计算的 出现让教师与学生有了虚拟互动的交流空间，各种终端设备与教育云 平台的无缝连接，为移动学习提供了强有力的技术支撑。教育云平台 是云计算与现代教育的结合，对于建立开放灵活的教育信息化服务平 台，实现教育资源共享具有重要的意义
8.2 支撑教育大数据应用创新的云端技术 教育大数据云平台的出现，打破了基础教育信息化建设中的“信 息孤岛”现象，利用虚拟化技术，教育云平台可以集成各种分散的教 育资源，使全社会范围内的教育资源共享成为可能。同时，云计算的 出现让教师与学生有了虚拟互动的交流空间，各种终端设备与教育云 平台的无缝连接，为移动学习提供了强有力的技术支撑。教育云平台 是云计算与现代教育的结合，对于建立开放灵活的教育信息化服务平 台，实现教育资源共享具有重要的意义
8.2支撑教育大数据应用创新的云端技术 随着教育云平台的应用实施和教育信息化的深入应用，学生的学 籍、选课、成绩、借书、上网、论坛、微博以及教师的基本信息、上 课课件和视频、远程教育课程等都积累了大量的历史数据。除了在人 才培养方面会产生大量数据外，教育管理活动、科学研究、社会服务 等方面都会产生大规模的数据资源。这些数据资源包含文本、静态网 页、动态网页、图像、图表、声音、视频、数据库等多种格式，结构 化数据、半结构化数据共存，具备了大数据的技术特征。大数据分析 技术重在将海量复杂多源的数据转化为有用的知识，并以人们易于理 解的方式，直观和互动地展示分析结果。因此，从服务创新的角度， 围绕现有的教育大数据资源，利用大数据分析技术，在教育领域开展 多元技术与应用创新，是促进教育云平台提升技术含量和服务水平的 内在动力，为现代教育的服务创新提供了有效的处理手段
8.2 支撑教育大数据应用创新的云端技术 随着教育云平台的应用实施和教育信息化的深入应用，学生的学 籍、选课、成绩、借书、上网、论坛、微博以及教师的基本信息、上 课课件和视频、远程教育课程等都积累了大量的历史数据。除了在人 才培养方面会产生大量数据外，教育管理活动、科学研究、社会服务 等方面都会产生大规模的数据资源。这些数据资源包含文本、静态网 页、动态网页、图像、图表、声音、视频、数据库等多种格式，结构 化数据、半结构化数据共存，具备了大数据的技术特征。大数据分析 技术重在将海量复杂多源的数据转化为有用的知识，并以人们易于理 解的方式，直观和互动地展示分析结果。因此，从服务创新的角度， 围绕现有的教育大数据资源，利用大数据分析技术，在教育领域开展 多元技术与应用创新，是促进教育云平台提升技术含量和服务水平的 内在动力，为现代教育的服务创新提供了有效的处理手段
