導(dǎo)語：數(shù)據(jù)可視化下課堂教學質(zhì)量保障的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：目前科學技術(shù)飛速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，如何有效地將數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用于教學中，成為目前教育研究者必須解決的問題，這項挑戰(zhàn)也逐漸成為數(shù)據(jù)可視化技術(shù)專家關(guān)注的焦點。利用好數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可以將知識直觀的呈現(xiàn)給學生，令學生形成完善的知識框架，除此之外，這項技術(shù)還可以應(yīng)用于學生自我評估和課堂教學評估、對學生及時發(fā)現(xiàn)自己的知識漏洞，以及教師對學生學習狀況的了解有很大幫助。本文通過分析教學數(shù)據(jù)可視化的現(xiàn)狀，進而對數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在教學中的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用的疑難問題進行深入研究，從而使課堂的教學質(zhì)量得到有效保障。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)可視化技術(shù)；教學質(zhì)量；應(yīng)用

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)所呈現(xiàn)的圖片或圖像，已經(jīng)成為人們了解信息的重要方式，同樣，數(shù)據(jù)可視化在教育中的應(yīng)用也是非常廣泛的，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用代表了教學方式的進步，通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)建立的智能學習平臺以及教學管理系統(tǒng)日益增多，學生學習知識的方式不再局限于課堂教學，需要用到的書籍可以在手機或者電腦上輕松找到，方便又快捷。目前，我國絕大部分學校已經(jīng)配備了數(shù)據(jù)可視化技術(shù)設(shè)備，用于配合教師的教學，從而提高課堂的交互性，讓學生體驗先進的教學方式。傳統(tǒng)的教學模式得到相應(yīng)改革，課堂的教學質(zhì)量明顯提高，這些進步都離不開數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用。

一、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)概念與現(xiàn)狀分析

（一）數(shù)據(jù)可視化技術(shù)概念。數(shù)據(jù)可視化就是將數(shù)據(jù)以一種視覺表達的方式展現(xiàn)出來，表達方式可以是圖形也可以是圖像，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可分為多個方面，比如圖形圖像處理技術(shù)、建模技術(shù)、計算機視覺等，該技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀50年代，在其最初只能達到科學技術(shù)和信息可視的階段，如今已發(fā)展為數(shù)據(jù)可視技術(shù)，實現(xiàn)了信息的智能化。圖片和圖像是目前數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的主要表達方式，可以做到將抽象的數(shù)據(jù)直觀地表達出來，放眼望去，數(shù)據(jù)中最重要的信息一目了然，是目前提高教學質(zhì)量的保障。（二）現(xiàn)狀分析。大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，在技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，國內(nèi)外教育事業(yè)都得到了有效促進，并出現(xiàn)了一項新的學習支持工具，名為學習儀表盤，其本質(zhì)為數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在教學事業(yè)中的成功實踐，有效地利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)對信息進行了轉(zhuǎn)變處理，能對使用者進行學習狀態(tài)的跟蹤調(diào)查，分析使用者在學習方面的優(yōu)缺點，并給予使用者有效的學習管理計劃，從而做到揚長避短，從學習儀表盤中，學生和老師都可以馬上搜集到直觀的數(shù)據(jù)，使用者自然就知道如何進行自我完善了，如此，教學質(zhì)量在得到保障的同時也得到了有效提高。比如在醫(yī)學教育領(lǐng)域，在沒有教學實體模型的情況下，想要讓學生直接了解到人體的骨骼形態(tài)、器官組織以及血管脈絡(luò)是非常困難的，而數(shù)據(jù)可視化技術(shù)則可以幫助教師很好地解決這一問題，醫(yī)學專業(yè)的學生學習知識依賴于對人體生理結(jié)構(gòu)的認識，若不采用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)教師只能通過標本來展現(xiàn)學習內(nèi)容，課后學生便再也沒機會對標本進行查看了，這從一定程度上限制了學生的自主學習，但采用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，學生便可以輕松查看到需要的模型，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可以生成直觀的人體器官結(jié)構(gòu)圖像，教師還可以在相關(guān)的器官上增添備注，學生只需要將鼠標移到想要查看的位置，備注就可以顯現(xiàn)出來。另外老師還可以將收集到的人體切片圖像進行整理組合，形成新的人體正視圖及側(cè)面圖，作為新的學習資料供學生們參考，為學生的學習提供便利，從而保障教學質(zhì)量。

二、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在教學中的有效應(yīng)用

（一）課堂內(nèi)容數(shù)據(jù)可視化流程。數(shù)據(jù)可視化在教學中應(yīng)用的主要技術(shù)有，教學流程可視化以及教學內(nèi)容可視化。首先教學流程可視化是指將從課堂中獲取的數(shù)據(jù)進行可視化處理，再對獲取的結(jié)果進行分析，從而彌補出現(xiàn)的問題，完善教學工作計劃，每個班級的成績都存在一定的差異性，想要提高教學質(zhì)量，讓教學質(zhì)量得到有效保障，必須縮小成績中存在的差異性，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可以針對每個同學的真實水平進行靈活性教學，讓每個學生都找到適合自己的學習方式，以此提高課堂教學質(zhì)量。教學內(nèi)容可視化是指將學生需要學習的知識轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的圖像，比如：四維圖、概念圖、模型圖，以此作為學生學習知識的認知工具，對一些空間想象力較差的同學十分友好，例如在初中地理的課程中，想要充分了解地球的外部構(gòu)造，需要查看地球模型，而人手一架模型是比較困難的，而利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)則可以直接建造地球模型，不僅可以讓學生有效地認知地球的外部構(gòu)造，還可以形象的表達出地球表面的氣候現(xiàn)象、河流和植被分布以及山脈走向等等。（二）教學數(shù)據(jù)的可視化處理。想要將教學數(shù)據(jù)做可視化處理需要進行以下五個步驟。第一步為數(shù)據(jù)采集，要進行數(shù)據(jù)處理必須有相應(yīng)的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，這些數(shù)據(jù)通常為學生在課堂上的學習情況數(shù)據(jù)，比如學生的神態(tài)、情感、語言等等。第二步為數(shù)據(jù)準備，指對收集到的數(shù)據(jù)進行整理篩選，選擇有代表性的數(shù)據(jù)記錄保存。要保證處理的正常進行，則必須要確保這一步的數(shù)據(jù)具有研究價值。第三步為預(yù)處理，這一步是指對保存的數(shù)據(jù)進行初步處理，需要進行清理雜亂數(shù)據(jù)、清洗整理數(shù)據(jù)、消除噪聲以及填補默認數(shù)據(jù)等步驟。為深入數(shù)據(jù)處理做好保障。第四步為分析挖掘，指將已經(jīng)進行過初步分析的數(shù)據(jù)深入研究，全方位的對數(shù)據(jù)進行處理，將數(shù)據(jù)中的每個元素都顯現(xiàn)出來，尤其要注重對重點信息的處理。最后一步為數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，指對整理好的數(shù)據(jù)進行動態(tài)展現(xiàn)，為數(shù)據(jù)可視化處理的最終步驟，建立的模型便為數(shù)據(jù)的最終形態(tài)。（三）數(shù)據(jù)可視化技術(shù)用于課堂。某高職院校近年來采購了一批電子表決器，目的是給思政課改革提供設(shè)備支持，這個以數(shù)據(jù)可視化技術(shù)為基礎(chǔ)的電子表決器，成功打破了該高職院校思政課存在的瓶頸。同學們對“原理課”的出勤率明顯提高，另外，教師與學生的互動也得到了有效保障。這是由于，電子表決器采用的是電子簽到，簽到的同時還可以追蹤簽到人所處的地理位置，有效的避免了同學代簽情況的發(fā)生，為課堂節(jié)約了教學時間，提高了學生出勤率。在傳統(tǒng)課堂中，同學們多半以沉默的方式存在于課堂，甚至更有部分同學被手機吸引或忙于其他課程的任務(wù)。電子表決器可有效的提高課堂的抬頭率，因為電子表決器具有隨時發(fā)放課堂測驗的功能，而課堂檢測又關(guān)系到期末成績，學生自然就開始與老師進行互動了。由此，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)為課堂教學提供了有效保障。（四）教學干預(yù)管理?，F(xiàn)如今有很多用于教學管理的網(wǎng)絡(luò)教學平臺，當用戶登錄這些平臺進行學習時，系統(tǒng)程序便會對用戶的學習時間、訪問情況、以及學習內(nèi)容進行記錄并整理，再將這些收集的數(shù)據(jù)進行可視化處理，通過處理教師便可以直觀的看到學生學習的具體內(nèi)容和情況，進而有針對性地制定相應(yīng)的教學計劃，例如在“雙語學習導(dǎo)論”課程中，老師可以通過可視化技術(shù)對學生在平臺上的時間和學習內(nèi)容等進行記錄，并生成圖表呈現(xiàn)給教師，通過觀察生成的圖表，教師可以直接了解到學生的學習時間，進而可以針對相關(guān)學生提出相應(yīng)的建議。實例中生成的各個學生的學習情況統(tǒng)計圖如下。（五）教學測試與評價。教育研究者在新加坡的一所小學課堂中進行了一項關(guān)于計算機建模工具的教育實驗，利用計算機建模模型來對學生進行學習測評，主要內(nèi)容為先向部分學生介紹實驗對象的概念、以及教學內(nèi)容中的變量和對應(yīng)關(guān)系，接著再向另一部分學生們展示教師制定的相應(yīng)模型，內(nèi)容均為兩條食物鏈構(gòu)成的食物網(wǎng)。展示結(jié)束后，再要求學生獨立完成一條類似的食物鏈模型，最后將所有學生建立的模型收集并進行核對比較，下圖2為教學實驗中學生建立的食物鏈之一。結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)進行教學的學生對概念的掌握更加全面，建立模型所用的時間也更少，因此，可視化工具可以有效對考試學習和創(chuàng)作進行測評，可作為考試評價的新辦法，其得出的測評結(jié)果也更加具體，通過測評教師可以順利了解到學生對知識理解的程度，以及學生本身存在的特點，從而差缺補漏。建模測試是新型的測試模式，是老師與學生交流的新媒介，可以實現(xiàn)兩者相互配合完成教學，進而使教學質(zhì)量得到保障。圖2　食物鏈模型（六）課堂數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的疑難問題。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)雖讓教學質(zhì)量得到很大提高，但是并不是所有學校都具有快速集成處理課堂數(shù)據(jù)的工具，因此導(dǎo)致在這一環(huán)節(jié)花費了大量的時間與人力，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)對教師的專業(yè)操作能力有一定的要求，但實際上大部分教師都不精通這方面的知識，這對于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在教育中的發(fā)展是一項有待改進的問題，為保證教學質(zhì)量的提高，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)進行相應(yīng)改進，最好是將操作進行精簡化處理，降低對使用者掌握能力的要求，從而減少人力和時間的消耗，另外還可以對相關(guān)的教師進行專業(yè)培訓，增強其掌握能力，以此保證可視化技術(shù)的順利發(fā)展，推動教學的進步。

三、總結(jié)

當前數(shù)據(jù)可視化的優(yōu)點已經(jīng)充分顯現(xiàn)，已經(jīng)被各大企業(yè)用于技術(shù)開發(fā)，其發(fā)展日益成熟，作為教育工作者應(yīng)順應(yīng)時展，利用先進的技術(shù)進行教學活動，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在教育中的應(yīng)用仍存在一些問題，要讓我們的教學質(zhì)量得到保障，必須不斷改革這項技術(shù)，教師要對數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用要做到心中有數(shù)，要與學生進行溝通，并不斷進行反思，找出最適合學生的教學方式，注重學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，推動傳統(tǒng)教學模式的改革，促進教學質(zhì)量的提高。

參考文獻

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作者:徐立宇 李奕 單位:柳州城市職業(yè)學院