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学术 时空 发展教育大数据 内涵 价值和挑战 发展教育大数据 内涵 价值和挑战* 杨现民 唐斯斯 李冀红 摘要 我国教育领域的发展与改革正面临前所未有的挑战 大数据与教育的结合成为时代发展的必然要求 教育大数据是指整个教育活动过程中所产生的以及根据教育需要采集到的 一切用于教育发展并可创造巨大潜在 价值的数据集合 在当前国际形势下 教育大数据从战略高度应定位为推动教育变革的新型战略资产 推进教育 领域综合改革的科学力量以及发展智慧教育的基石 教育大数据的最终价值应体现在与教育主流业务的深度融合 以及持续推动教育系统的智慧化变革上 具体表现在驱动教育管理科学化 驱动教学模式改革 驱动个性化学习 真正实现 驱动教育评价体系重构 驱动科学研究范式转型 驱动教育服务更具人性化 然而由于教育系统自身 更强的独特性和复杂性 我国教育大数据的发展也面临应用落地 数据安全 数据治理与运营等诸多挑战 只有 正视并深入研究这些问题 才能推动我国教育大数据持续健康发展 关键词 教育大数据 教育改革 教育信息化 内涵界定 战略定位 价值潜能 现实挑战 中图分类号 G434 文献标识码 A 文章编号 1009-5195 2016 01-0050-12 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2016.01.007 *基金项目 国家社会科学基金教育学青年课题 开放环境下学习资源进化机制设计与应用研究 CCA130134 作者简介 杨现民 博士 副教授 江苏师范大学教育研究院 江苏省教育信息化工程技术研究中心 江苏 徐州 221116 唐斯斯 通讯作者 副研究员 国家信息中心 北京 师范大学教育研究院 江苏徐州 100045 李冀红 硕士研究生 江苏 221116 2012 年 联合国在发布的 大数据促发展 数据技术正在快速融入各行各业 行业大数据呈现 挑战与机遇 白皮书中指出 大数据时代已经到 出不同的特征 不同的数据采集方式 不同的发展 来 大数据的出现将会对社会各个领域产生深刻影 趋势以及应用模式 我国教育领域的发展与改革正 响 大数据正在实现人类工作 生活与思维的大 面临前所未有的挑战 大数据与教育的结合已是时 变革 其 威力 也强烈地冲击着整个教育系统 代发展的必然要求 然而 目前教育界对教育大数 正在成为推动教育系统创新与变革的颠覆性力量 据还没有形成清晰的认识 有一些关键问题亟需澄 教育领域已有学者探讨了大数据时代背景下教育模 清 比如教育大数据究竟是什么 有何独特性 需 式的转变 杨淼淇等 2014 郑立海 2015 教育变 要采集哪些教育数据 如何进行教育大数据的战略 革的趋势与转向 喻长志 2013 胡弼成等 2015 定位 教育大数据的价值如何体现 我国的教育大 教育研究的新范式 祝智庭等 2013 学习方式的 数据发展面临哪些现实挑战 基于此 本文将着重 变革 徐鹏等 2013 等 还有学者探讨了教育领域 对我国教育大数据发展面临的几个关键且基础性问 具有广泛应用价值的大数据技术 比如学习分析 题进行探讨 期望能促使同行研究者形成共识 更 顾小清等 2012 Shum et al. 2012 教育数据挖掘 葛道凯等 2012 Winne et al. 2013 等 也有学者探 讨了大数据技术在教育中的应用模式与实践案例 杨现民等 2015 毫无疑问 大数据理念正在逐步深入人心 大. 50. 好地应用大数据深化我国教育领域的综合改革 一 教育大数据的内涵界定 1.教育大数据的概念 大数据是一个新生事物 目前尚处在逐渐被认 现代远程教育研究 2016年1期 总139期

发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 学 术 时 空 识 被 应 用 的 初 始 阶 段, 还 未 形 成 公 认 的 定 义 其 产 生 之 初 是 一 个 IT 行 业 的 技 术 术 语, 被 定 义 为 所 涉 及 的 数 据 量 规 模 巨 大 到 无 法 通 过 人 工 在 合 理 时 间 内 达 到 截 取 管 理 处 理 并 整 理 成 为 人 类 所 能 解 读 的 信 息 (Wikipedia:Big Data,2014) 大 数 据 的 核 心 特 征 常 被 概 括 为 4V, 即 数 据 量 大 (Volume, 一 般 认 为 在 T 级 或 P 级 以 上 ) 输 入 和 处 理 速 度 快 (Velocity) 数 据 多 样 (Variety) 和 精 确 性 (Veracity)( 刘 雍 潜 等,2014) 大 数 据 技 术 几 乎 在 所 有 领 域 都 拥 有 非 常 广 阔 的 应 用 前 景, 通 过 对 海 量 数 据 进 行 模 型 构 建, 有 利 于 挖 掘 事 物 的 变 化 规 律, 准 确 预 测 事 物 发 展 趋 势, 并 进 行 及 时 有 效 地 干 预 随 着 大 数 据 理 念 的 传 播 及 其 应 用 的 逐 步 深 入, 大 数 据 的 内 涵 也 在 不 断 变 化 和 拓 展 大 数 据 不 仅 仅 是 一 种 技 术, 还 是 一 种 能 力, 即 从 海 量 复 杂 的 数 据 中 寻 找 有 意 义 关 联 挖 掘 事 物 变 化 规 律 准 确 预 测 事 物 发 展 趋 势 的 能 力 大 数 据 更 是 一 种 思 维 方 式, 即 让 数 据 开 口 说 话, 让 数 据 成 为 人 类 思 考 问 题 做 出 行 为 决 策 的 基 本 出 发 点 教 育 大 数 据 是 大 数 据 的 一 个 子 集, 特 指 教 育 领 域 的 大 数 据 文 献 调 研 发 现, 目 前 还 未 有 学 者 对 教 育 大 数 据 进 行 明 确 的 概 念 界 定 所 谓 教 育 大 数 据, 是 指 整 个 教 育 活 动 过 程 中 所 产 生 的 以 及 根 据 教 育 需 要 采 集 到 的, 一 切 用 于 教 育 发 展 并 可 创 造 巨 大 潜 在 价 值 的 数 据 集 合 首 先, 这 里 的 教 育 是 大 教 育 的 概 念, 具 有 全 员 ( 从 全 日 制 学 生 到 全 民, 面 向 所 有 人 ) 全 程 ( 从 学 前 教 育 到 终 身 教 育, 服 务 各 个 教 育 阶 段 ) 全 方 位 ( 家 庭 学 校 社 会 三 位 一 体 教 育, 无 处 不 在 的 教 育, 虚 实 融 合 的 教 育 ) 的 特 点 其 次, 教 育 大 数 据 有 四 大 来 源 : 一 是 在 教 学 活 动 过 程 中 直 接 产 生 的 数 据, 比 如 课 堂 教 学 考 试 测 评 网 络 互 动 等 ; 二 是 在 教 育 管 理 活 动 中 采 集 到 的 数 据, 比 如 学 生 的 家 庭 信 息 学 生 的 健 康 体 检 信 息 教 职 工 基 础 信 息 学 校 基 本 信 息 财 物 信 息 设 备 资 产 信 息 等 ; 三 是 在 科 学 研 究 活 动 中 采 集 到 的 数 据, 比 如 论 文 发 表 科 研 设 备 运 行 科 研 材 料 采 购 与 消 耗 等 记 录 信 息 ; 四 是 在 校 园 生 活 中 产 生 的 数 据, 比 如 餐 饮 消 费 上 机 上 网 复 印 资 料 健 身 洗 浴 等 记 录 信 息 再 次, 教 育 大 数 据 要 能 服 务 教 育 发 展, 具 有 教 育 目 的 性, 而 非 盲 目 地 囊 括 一 切 数 据 教 育 活 动 过 程 中 也 会 产 生 大 量 无 意 义 的 噪 声 数 据 (Noisy Data), 因 此 需 要 根 据 教 育 应 用 目 的 进 行 数 据 过 滤 与 整 理, 为 后 期 深 度 挖 掘 与 分 析 做 好 准 备 最 后, 教 育 大 数 据 之 大 并 非 指 数 量 之 大, 而 是 强 调 价 值 之 大, 即 能 从 繁 杂 的 教 育 数 据 中 发 现 相 关 关 系 诊 断 现 存 问 题 预 测 发 展 趋 势, 发 挥 教 育 大 数 据 在 提 升 教 育 质 量 促 进 教 育 公 平 实 现 个 性 化 学 习 优 化 教 育 资 源 配 置 辅 助 教 育 科 学 决 策 等 方 面 的 重 要 作 用 2. 教 育 大 数 据 的 独 特 性 与 传 统 教 育 数 据 相 比, 教 育 大 数 据 的 采 集 具 有 更 强 的 实 时 性 连 贯 性 全 面 性 和 自 然 性, 分 析 处 理 更 加 复 杂 多 样, 应 用 更 加 多 元 深 入 传 统 教 育 数 据 的 采 集 往 往 是 阶 段 性 的, 多 在 用 户 知 情 的 情 况 下 ( 非 自 然 状 态 ) 进 行, 分 析 的 手 段 多 采 用 简 单 的 汇 总 统 计 和 比 较 分 析, 关 注 的 重 点 是 受 教 育 者 的 群 体 特 征 以 及 国 家 区 域 学 校 不 同 层 面 教 育 发 展 的 整 体 状 况 在 大 数 据 时 代, 移 动 通 信 云 计 算 传 感 器 普 适 计 算 等 新 技 术 将 逐 步 融 入 教 育 的 全 过 程, 可 以 在 不 影 响 师 生 教 学 活 动 的 情 况 下 实 时 持 续 地 采 集 更 多 微 观 的 教 与 学 的 过 程 性 数 据, 比 如 学 生 的 学 习 轨 迹 在 每 道 作 业 题 上 逗 留 的 时 间 教 师 课 堂 提 问 与 微 笑 的 次 数 等 教 育 大 数 据 的 数 据 结 构 更 加 混 杂, 常 规 的 结 构 化 数 据 ( 如 成 绩 学 籍 就 业 率 出 勤 记 录 等 ) 依 旧 重 要, 但 非 结 构 化 数 据 ( 如 图 片 视 频 教 案 教 学 软 件 学 习 游 戏 等 ) 将 越 来 越 占 据 主 导 地 位 与 电 子 商 务 交 通 医 疗 金 融 保 险 等 领 域 的 大 数 据 相 比, 教 育 大 数 据 的 独 特 性 表 现 为 三 个 方 面 : 第 一, 教 育 大 数 据 的 采 集 呈 现 高 度 的 复 杂 性 教 育 活 动 是 人 类 社 会 中 一 种 特 殊 的 实 践 活 动, 主 客 体 关 系 复 杂 不 稳 定, 教 育 过 程 呈 现 复 合 结 构 ( 教 的 活 动 与 学 的 活 动 并 存 )( 顾 建 军,2000) 教 育 业 务 复 杂, 无 标 准 化 的 操 作 流 程 和 模 式, 创 新 人 才 的 培 养 又 需 要 更 多 元 化 创 新 性 的 教 学 模 式 与 方 法 由 于 缺 少 商 业 领 域 标 准 化 的 业 务 流 程 以 及 学 习 方 式 的 多 样 性 和 学 习 地 点 的 不 确 定 性, 导 致 教 育 大 数 据 的 采 集 将 变 得 异 常 复 杂. 51.

学 术 时 空 发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 第 二, 教 育 大 数 据 的 应 用 需 要 高 度 的 创 造 性 大 数 据 在 重 塑 教 育 方 面 具 有 无 限 的 潜 能, 而 潜 能 的 发 挥 需 要 打 破 数 据 分 析 与 应 用 的 常 规 思 维, 发 挥 更 多 的 创 造 性 当 前 我 国 教 育 发 展 面 临 公 平 质 量 减 负 择 校 等 一 系 列 重 大 现 实 难 题, 直 接 影 响 人 民 群 众 对 教 育 的 满 意 度 教 育 关 乎 国 计 民 生, 而 教 育 问 题 又 异 常 复 杂, 需 要 一 大 批 教 育 大 数 据 研 究 者 与 实 践 者, 充 分 发 挥 其 创 造 性, 将 数 据 挖 掘 学 习 分 析 人 工 智 能 可 视 化 等 先 进 技 术 与 教 育 现 实 问 题 相 结 合, 方 可 破 解 当 前 教 育 发 展 之 难 题 第 三, 不 仅 注 重 相 关 关 系, 更 要 强 调 因 果 关 系 国 际 大 数 据 专 家 维 克 托 迈 尔 舍 恩 伯 格 博 士 认 为, 大 数 据 时 代 的 一 个 最 重 要 转 变 便 是 从 因 果 关 系 转 向 相 关 关 系, 不 再 需 要 从 事 实 中 寻 求 原 因, 而 要 从 看 似 无 关 的 数 据 中 发 现 某 种 相 关 关 系 对 于 商 业 领 域 而 言, 注 重 相 关 关 系 的 挖 掘 或 许 可 以 更 迅 速 更 直 接 地 达 成 预 期 目 标 然 而, 教 育 以 培 养 人 为 根 本 目 的, 不 仅 要 知 其 然, 更 要 知 其 所 以 然 唯 有 洞 察 到 教 育 问 题 产 生 的 本 质 原 因, 才 可 能 从 根 本 上 寻 求 解 决 之 道 二 教 育 大 数 据 的 分 类 与 结 构 随 着 三 通 两 平 台 建 设 教 学 点 数 字 教 育 资 源 全 覆 盖 中 小 学 教 师 信 息 技 术 应 用 能 力 提 升 精 品 开 放 课 程 建 设 等 一 系 列 国 家 信 息 化 工 程 的 大 力 度 开 展, 以 及 全 国 各 地 数 字 校 园 区 域 教 育 云 的 建 设 与 完 善, 为 教 育 数 据 的 采 集 提 供 了 便 利 条 件 此 外, 国 内 在 线 教 育 市 场 规 模 不 断 壮 大, 传 统 教 育 培 训 企 业 和 互 联 网 企 业 纷 纷 瞄 准 在 线 教 育, 推 出 多 样 化 的 在 线 教 育 产 品 和 服 务, 为 学 校 外 非 正 规 教 育 数 据 的 采 集 提 供 了 基 础 教 育 数 据 每 时 每 刻 都 在 产 生, 然 而 教 育 领 域 究 竟 包 含 哪 些 数 据? 如 何 采 集? 不 同 的 数 据 又 指 向 何 种 教 育 应 用? 这 些 问 题 的 解 决 是 教 育 大 数 据 建 设 与 应 用 的 关 键 1. 教 育 大 数 据 的 分 类 教 育 数 据 有 多 种 分 类 方 式 从 数 据 产 生 的 业 务 来 源 来 看, 有 教 学 类 数 据 管 理 类 数 据 科 研 类 数 据 以 及 服 务 类 数 据 从 数 据 结 构 化 的 程 度 来 看, 包 括 结 构 化 数 据 半 结 构 化 数 据 和 非 结 构 化 数 据 结 构 化 数 据 适 合 用 二 维 表 存 储, 图 片 视 频 文 档 等. 52. 非 结 构 数 据 则 不 适 合 用 二 维 表 存 储 从 数 据 产 生 的 环 节 来 看, 还 可 以 分 为 过 程 性 数 据 和 结 果 性 数 据 过 程 性 数 据 是 活 动 过 程 中 采 集 到 的 难 以 直 接 量 化 的 数 据 ( 如 课 堂 互 动 在 线 作 业 网 络 搜 索 等 ), 结 果 性 数 据 则 常 表 现 为 某 种 可 量 化 的 结 果 ( 如 成 绩 等 级 数 量 等 ) 多 年 来, 国 家 采 集 的 教 育 数 据 主 要 以 管 理 类 结 构 化 结 果 性 的 数 据 为 主, 重 点 关 注 宏 观 层 面 教 育 发 展 整 体 状 况, 在 一 定 历 史 时 期 对 我 国 制 定 教 育 政 策 推 动 教 育 发 展 起 到 了 积 极 的 作 用 然 而, 随 着 大 数 据 时 代 到 来, 国 际 社 会 对 教 育 大 数 据 作 为 战 略 资 产 的 地 位 越 来 越 认 可 和 重 视, 教 育 数 据 的 全 面 化 采 集 与 深 度 挖 掘 分 析 就 变 得 越 来 越 重 要 教 育 数 据 采 集 的 重 心 将 向 非 结 构 化 过 程 性 的 数 据 转 变, 这 些 数 据 无 论 从 数 量 和 增 长 速 度 上, 还 是 潜 在 的 价 值 上, 都 将 远 远 超 越 传 统 的 教 育 数 据 2. 教 育 大 数 据 的 结 构 模 型 为 了 更 清 晰 地 认 识 教 育 大 数 据 的 概 貌, 笔 者 构 建 了 如 下 图 所 示 的 教 育 大 数 据 结 构 模 型 整 体 来 说, 教 育 数 据 可 以 分 为 四 层, 由 内 到 外 分 别 是 基 础 层 状 态 层 资 源 层 和 行 为 层 其 中, 基 础 层 存 储 国 家 教 育 基 础 性 数 据, 包 括 教 育 部 2012 年 发 布 的 7 个 教 育 管 理 信 息 系 列 标 准 中 提 到 的 所 有 数 据, 比 如 学 校 管 理 信 息 行 政 管 理 信 息 教 育 统 计 信 息 等 ; 状 态 层 存 储 各 种 教 育 装 备 教 育 环 境 以 及 教 育 业 务 的 运 行 状 态 信 息, 比 如 设 备 的 能 耗 故 障 运 行 时 间 校 园 空 气 质 量 教 室 光 照 教 学 进 程 等 ; 资 源 层 存 储 教 育 过 程 建 设 或 生 成 的 各 种 形 态 的 教 学 资 源, 比 如 PPT 课 件 微 课 教 学 视 频 图 片 游 戏 教 学 软 件 帖 子 问 题 试 题 试 卷 等 ; 行 为 层 存 储 教 育 装 备 环 境 与 业 务 的 运 行 状 态 数 据 存 储 教 育 用 户 的 行 为 数 据 图 行 为 层 资 源 层 状 态 层 基 础 层 教 育 大 数 据 的 结 构 模 型 存 储 各 种 形 态 的 教 学 资 源 存 储 国 家 教 育 基 础 数 据 现 代 远 程 教 育 研 究 2016 年 1 期 / 总 139 期

发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 学 术 时 空 存 储 广 大 教 育 相 关 用 户 ( 教 师 学 生 教 研 员 教 育 管 理 者 等 ) 的 行 为 数 据, 比 如 学 生 的 学 习 行 为 数 据 教 师 的 教 学 行 为 数 据 教 研 员 的 教 学 指 导 行 为 数 据 管 理 员 的 系 统 维 护 行 为 数 据 等 不 同 层 教 育 数 据 的 主 要 采 集 与 生 成 方 式 应 用 场 景 也 有 所 不 同 ( 见 下 表 ) 数 据 采 集 的 难 度 从 内 向 外 逐 步 增 加, 尤 其 是 行 为 层 数 据 的 采 集 最 为 复 杂 多 变, 对 于 传 统 的 面 授 教 学 或 者 不 使 用 技 术 工 具 的 学 习 行 为, 很 多 数 据 仍 无 法 采 集 表 数 据 层 次 基 础 层 状 态 层 资 源 层 行 为 层 教 育 大 数 据 采 集 方 式 与 应 用 场 景 比 较 数 据 采 集 方 式 人 工 采 集 数 据 交 换 人 工 记 录 传 感 器 感 知 专 门 建 设 动 态 生 成 日 志 记 录 情 境 感 知 数 据 应 用 场 景 宏 观 掌 控 教 育 发 展 现 状 科 学 制 定 教 育 政 策 合 理 配 置 教 育 资 源 完 善 教 育 体 系 等 教 育 装 备 的 智 能 管 理 教 育 环 境 的 智 能 优 化 教 育 业 务 的 实 时 监 控 等 各 种 形 式 的 教 学 与 培 训, 如 课 堂 教 学 教 师 培 训 网 络 探 究 学 习 移 动 学 习 协 作 学 习 等 个 性 化 学 习 发 展 性 评 价 学 习 路 径 推 送 教 学 行 为 预 测 等 基 础 层 数 据 一 方 面 通 过 定 期 地 人 工 采 集 实 现 国 家 规 定 的 教 育 基 础 数 据 的 逐 级 上 报, 如 每 年 的 招 生 教 师 招 聘 等 新 产 生 的 教 育 数 据 ; 另 一 方 面 通 过 系 统 之 间 的 数 据 交 换 实 现 教 育 基 础 数 据 采 集 与 更 新, 比 如 学 籍 系 统 人 事 系 统 资 产 系 统 等 定 期 进 行 自 下 而 上 的 系 统 数 据 更 新 基 础 层 数 据 属 于 高 度 结 构 化 的 教 育 数 据, 主 要 用 于 宏 观 掌 控 教 育 发 展 现 状 科 学 制 定 教 育 政 策 合 理 配 置 教 育 资 源 持 续 完 善 教 育 体 系 等 其 中, 有 些 基 础 数 据 ( 如 学 籍 人 事 资 产 等 ) 具 有 高 度 的 隐 私 性 和 保 密 性, 属 于 国 家 重 点 保 护 的 教 育 数 据 状 态 层 数 据 采 集 方 式 有 人 工 记 录 和 传 感 器 感 知, 当 前 主 要 以 人 工 记 录 为 主, 随 着 传 感 技 术 的 普 及 应 用, 未 来 的 教 育 装 备 教 育 环 境 以 及 教 育 业 务 的 运 行 状 态 将 实 现 全 天 候 全 自 动 化 的 记 录 监 控 状 态 层 数 据 可 用 于 高 效 管 理 与 维 护 教 育 装 备, 打 造 更 具 人 性 化 的 教 育 环 境, 全 面 掌 控 各 项 教 育 业 务 运 行 状 况 等 资 源 层 数 据 总 量 巨 大, 形 态 多 样, 大 都 属 于 非 结 构 化 数 据 资 源 的 产 生 主 要 有 两 种 途 径 : 一 是 专 门 建 设, 包 括 国 家 组 织 的 精 品 开 放 课 程 资 源 企 业 自 主 开 发 的 各 种 学 习 培 训 资 源 与 工 具 个 体 自 发 建 设 的 教 学 课 件 等 ; 二 是 动 态 生 成, 在 教 学 过 程 中 产 生 的 各 种 生 成 性 资 源 ( 如 讨 论 试 题 笔 记 等 ) 海 量 优 质 的 资 源 是 实 现 教 学 模 式 创 新 和 教 学 方 法 变 革 的 基 础, 比 如 当 前 基 于 微 课 的 翻 转 课 堂 基 于 MOOC 的 开 放 创 新 教 学 基 于 电 子 书 的 移 动 学 习 等 随 着 移 动 与 开 放 教 育 浪 潮 的 兴 起, 微 课 电 子 书 APP 应 用 慕 课 等 将 成 为 未 来 重 要 的 学 习 资 源 行 为 层 数 据 教 育 行 为 有 很 多 种, 比 如 收 发 公 文 录 入 成 绩 设 备 报 修 财 务 报 销 教 师 备 课 学 生 写 作 业 等 其 中, 教 学 行 为 数 据 ( 包 括 教 师 的 教 和 学 生 的 学 ) 在 所 有 行 为 层 数 据 中 占 据 主 导 地 位 大 数 据 时 代 可 以 采 集 更 多 更 细 微 的 教 学 行 为 数 据, 比 如 学 生 在 何 时 何 地 应 用 何 种 终 端 浏 览 了 哪 些 视 频 课 件 观 看 了 多 长 时 间 先 后 浏 览 顺 序 是 否 跳 跃 观 看 等 细 颗 粒 度 的 行 为 都 将 以 日 志 记 录 的 形 式 被 保 存 下 来 GPS 定 位 情 境 感 知 移 动 通 信 等 技 术 使 得 各 种 教 与 学 行 为 的 日 志 信 息 更 加 丰 富, 不 仅 仅 可 以 记 录 什 么 人 在 什 么 时 间 什 么 地 点 做 了 什 么, 还 可 以 采 集 到 行 为 发 生 时 周 边 的 环 境 信 息 个 人 体 征 信 息 情 绪 状 态 等 这 些 看 似 无 用 的 数 据 都 将 成 为 后 期 数 据 挖 掘 与 学 习 行 为 分 析 的 宝 贵 数 据 源, 为 个 性 化 学 习 发 展 性 评 价 学 习 路 径 推 送 教 学 行 为 预 测 等 提 供 数 据 支 持 三 教 育 大 数 据 的 价 值 潜 能 2015 年 8 月 31 日 国 务 院 发 布 促 进 大 数 据 发 展 行 动 纲 要, 文 件 指 出 数 据 已 成 为 国 家 基 础 性 战 略 资 源, 并 在 启 动 的 十 大 工 程 之 一 公 共 服 务 大 数 据 工 程 中 明 确 提 出 要 建 设 教 育 文 化 大 数 据 由 此 可 见, 教 育 大 数 据 的 重 要 性 已 经 上 升 到 国 家 战 略 层 面, 引 起 社 会 各 界 的 广 泛 关 注 和 高 度 重 视 1. 教 育 大 数 据 的 战 略 定 位 大 数 据 时 代, 教 育 数 据 的 价 值 正 在 被 广 大 教 育 者 重 新 认 识 和 评 估 教 育 数 据 不 再 仅 仅 是 一 堆 用 作 统 计 的 简 单 数 字, 其 正 在 成 为 一 种 变 革 教 育 的 战 略 资 产 和 科 学 力 量 (1) 教 育 大 数 据 是 一 种 教 育 战 略 资 产 随 着 大 数 据 理 念 在 全 球 的 发 酵, 以 美 国 英 国 法 国 等 为 代 表 的 发 达 国 家 率 先 将 大 数 据 作 为 新 型 战 略 资 源, 视 其 为 未 来 的 石 油 数 据 作 为 战. 53.

学 术 时 空 发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 略 资 产 的 观 念 被 越 来 越 多 的 国 家 所 认 可, 国 际 社 会 纷 纷 通 过 公 共 数 据 开 放 运 动 激 发 数 据 活 力, 以 期 创 造 更 大 价 值 理 论 上 讲, 任 何 领 域 有 了 人 的 活 动, 都 可 以 持 续 不 断 地 产 生 大 数 据, 教 育 领 域 也 不 例 外 随 着 全 球 教 育 信 息 化 的 快 速 发 展, 教 育 数 据 正 在 以 几 何 级 的 规 模 递 增 以 一 节 40 分 钟 的 普 通 中 学 课 堂 为 例, 其 中 一 个 学 生 所 产 生 的 全 息 数 据 约 有 5~6GB, 而 其 中 可 归 类 标 签 并 进 行 分 析 的 量 化 数 据 约 有 50~60MB( 张 韫,2013) 除 了 传 统 学 校 教 育 产 生 的 数 据 外, 互 联 网 教 育 市 场 每 天 也 在 产 生 海 量 的 教 育 数 据 目 前 我 国 教 育 规 模 位 居 世 界 首 位, 仅 在 校 生 就 有 2.6 亿 ( 人 民 网,2013) 如 此 大 规 模 的 教 育, 必 将 产 生 世 界 量 级 的 教 育 大 数 据, 而 如 何 发 挥 这 笔 资 产 的 价 值 则 成 为 我 国 教 育 赶 超 欧 美 的 关 键 教 育 大 数 据 是 一 种 无 形 的 资 产, 是 一 座 可 无 限 开 采 的 金 矿, 充 分 的 挖 掘 与 应 用 是 实 现 数 据 资 产 增 值 的 唯 一 途 径 西 方 发 达 国 家 已 经 先 行 一 步, 我 国 也 应 该 加 速 布 署 教 育 大 数 据 战 略, 强 化 教 育 大 数 据 战 略 资 产 意 识, 让 每 个 人 都 成 为 教 育 数 据 的 缔 造 者 和 受 惠 者, 并 顺 应 数 据 开 放 趋 势, 通 过 教 育 大 数 据 的 适 度 公 开, 汇 聚 广 大 民 众 企 业 政 府 等 多 方 智 慧, 使 教 育 数 据 资 产 实 现 源 源 不 断 的 增 值 (2) 教 育 大 数 据 是 教 育 领 域 综 合 改 革 的 科 学 力 量 当 前 我 国 教 育 还 不 完 全 适 应 国 家 经 济 社 会 发 展 和 人 民 群 众 接 受 良 好 教 育 期 盼 的 要 求, 存 在 一 系 列 发 展 难 题, 比 如 : 中 小 学 生 课 业 负 担 过 重, 素 质 教 育 推 进 困 难 ; 学 生 创 造 力 不 足 ; 城 乡 之 间 区 域 之 间 教 育 发 展 不 均 衡 ; 教 育 公 平 问 题 长 期 存 在 ; 高 等 教 育 规 模 飞 跃 式 扩 张 导 致 本 科 教 学 质 量 下 滑 ; 各 地 校 园 安 全 事 件 频 发 等 等 改 革 是 解 决 教 育 发 展 难 题 的 唯 一 途 径, 党 的 十 八 届 三 中 全 会 提 出 要 深 化 教 育 领 域 综 合 改 革, 将 促 进 教 育 公 平 和 提 升 教 育 质 量 考 试 招 生 制 度 改 革 和 教 育 管 理 体 制 改 革 作 为 改 革 的 重 点 任 务 ( 顾 明 远, 2014) 虽 然 我 国 教 育 改 革 的 攻 坚 方 向 和 重 点 举 措 已 经 明 确, 但 是 如 何 科 学 有 序 有 效 地 全 面 推 进 改 革 则 成 为 亟 需 解 决 的 关 键 问 题 教 育 改 革 是 复 杂 的 系 统 工 程, 需 要 综 合 考 虑 经 济 文 化 社 会. 54. 等 因 素, 而 大 数 据 最 擅 长 的 就 是 关 联 分 析, 即 从 繁 杂 的 交 叉 领 域 数 据 中 寻 求 有 意 义 的 关 联 大 数 据 是 一 股 创 新 的 力 量, 是 一 股 时 代 变 革 的 力 量, 也 是 一 股 推 动 教 育 领 域 全 面 深 化 改 革 的 科 学 力 量 因 此, 确 立 教 育 大 数 据 的 战 略 地 位 已 是 教 育 领 域 综 合 改 革 的 必 然 要 求 改 革 既 要 有 胆 魄, 更 需 要 科 学 的 依 据 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, 对 这 些 混 杂 数 据 进 行 深 度 挖 掘 以 及 与 其 他 领 域 ( 如 公 安 交 通 社 保 医 疗 等 ) 的 大 数 据 进 行 关 联 分 析 教 育 决 策 将 不 再 过 度 依 靠 经 验 拍 脑 袋 和 简 单 的 统 计 结 果, 而 转 向 基 于 数 据 的 科 学 决 策 招 考 制 度 管 理 体 制 以 及 教 育 公 平 与 质 量 提 升, 无 论 是 宏 观 的 制 度 与 体 制 改 革, 还 是 微 观 的 教 学 方 法 和 管 理 方 式 的 改 革, 都 可 以 通 过 科 学 的 数 据 分 析 寻 找 问 题 的 症 结 所 在, 识 别 不 同 地 区 教 育 发 展 的 独 有 规 律, 然 后 对 症 下 药, 实 施 改 革 (3) 教 育 大 数 据 是 发 展 智 慧 教 育 的 基 石 世 界 范 围 内 的 教 育 信 息 化 建 设 正 在 走 向 融 合 创 新 的 深 层 次 发 展 阶 段 在 物 联 网 云 计 算 大 数 据 移 动 通 信 等 新 一 代 信 息 技 术 的 推 动 下, 世 界 上 多 个 国 家 和 地 区 已 将 智 慧 教 育 作 为 其 未 来 教 育 发 展 的 重 大 战 略 新 加 坡 在 in2015 计 划 中 提 出 实 施 智 慧 教 育 战 略 计 划, 韩 国 于 2011 年 颁 布 了 智 慧 教 育 推 进 战 略 的 国 家 教 育 政 策, 美 国 在 2010 年 发 布 的 国 家 教 育 技 术 计 划 虽 未 提 到 智 慧 教 育, 但 其 倡 导 信 息 技 术 支 持 下 教 育 系 统 的 全 方 位 整 体 性 变 革 的 理 念 与 智 慧 教 育 不 谋 而 合 技 术 变 革 教 育 的 时 代 已 经 到 来, 从 数 字 化 教 育 转 向 智 慧 教 育 正 在 成 为 全 球 教 育 发 展 的 重 要 趋 势 智 慧 教 育 是 依 托 物 联 网 云 计 算 无 线 通 信 大 数 据 等 新 一 代 信 息 技 术 所 打 造 的 物 联 化 智 能 化 感 知 化 泛 在 化 的 教 育 生 态 系 统, 是 数 字 化 教 育 的 高 级 发 展 阶 段 ( 杨 现 民,2014) 各 种 智 能 型 技 术 是 构 建 智 慧 教 育 大 厦 的 技 术 支 柱, 其 中 大 数 据 是 实 现 教 育 智 慧 化 的 灵 魂 所 在 教 育 大 数 据 汇 聚 存 储 了 教 育 领 域 的 信 息 资 产, 是 发 展 智 慧 教 育 最 重 要 的 基 础 ( 柯 清 超,2013) 教 育 大 数 据 将 促 进 教 育 发 生 几 个 方 面 的 重 要 转 变 : 其 一, 教 育 过 程 从 非 量 化 到 可 量 化, 教 与 学 的 行 为 信 息 将 越 来 越 现 代 远 程 教 育 研 究 2016 年 1 期 / 总 139 期

发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 学 术 时 空 精 确 地 被 记 录 下 来 ; 其 二, 教 育 决 策 从 经 验 化 到 科 学 化, 数 据 驱 动 的 决 策 将 变 得 越 来 越 可 靠 ; 其 三, 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 真 实 学 生 的 能 力, 实 现 因 材 施 教 ; 其 四, 教 育 管 理 从 不 可 见 到 可 视 化, 通 过 可 视 化 技 术 将 实 现 更 直 观 更 准 确 更 高 效 的 教 育 资 源 与 业 务 管 理 2. 教 育 大 数 据 的 价 值 体 现 在 政 府 企 业 学 校 研 究 机 构 行 业 协 会 等 社 会 力 量 的 推 动 下, 大 数 据 在 社 会 各 行 各 业 的 战 略 价 值 正 在 逐 步 凸 显 教 育 领 域 的 研 究 者 和 实 践 者 也 在 积 极 探 寻 大 数 据 技 术 与 教 育 最 适 合 的 结 合 点 和 实 施 方 式 教 育 大 数 据 的 最 终 价 值 应 体 现 在 与 教 育 主 流 业 务 的 深 度 融 合 以 及 持 续 推 动 教 育 系 统 的 智 慧 化 变 革 上 (1) 教 育 大 数 据 驱 动 教 育 管 理 的 科 学 化 当 前 我 国 的 教 育 管 理 信 息 化 仍 属 于 人 管 电 控 的 管 理 模 式, 智 能 化 程 度 不 高, 管 理 水 平 和 效 率 有 待 提 升 ( 杨 现 民 等,2014) 随 着 国 家 教 育 管 理 公 共 服 务 平 台 的 建 设 与 运 营, 我 国 教 育 数 据 的 采 集 工 作 将 越 来 越 规 范 化 有 序 化 和 全 面 化 大 数 据 时 代, 教 育 数 据 的 分 析 将 走 向 深 层 次 挖 掘, 既 注 重 相 关 关 系 的 识 别, 又 强 调 因 果 关 系 的 确 定 大 数 据 技 术 能 够 从 海 量 的 教 育 数 据 中 发 现 隐 藏 的 有 用 的 信 息, 反 映 教 育 系 统 中 实 际 存 在 的 问 题, 从 而 为 做 好 教 育 管 理 和 决 策 工 作 提 供 科 学 的 数 据 支 持 大 数 据 在 教 育 管 理 业 务 中 的 应 用 价 值 主 要 体 现 在 三 个 方 面 : 一 是 教 育 的 科 学 决 策, 二 是 教 育 设 备 与 环 境 的 智 能 管 控, 三 是 教 育 危 机 预 防 与 安 全 管 理 大 数 据 除 了 可 以 对 各 级 各 类 教 育 单 位 的 人 员 信 息 教 育 经 费 学 校 办 学 条 件 运 维 服 务 管 理 等 数 据 进 行 图 表 式 的 统 计 与 分 析 外, 还 可 以 基 于 各 级 各 类 教 育 机 构 长 期 的 数 据 积 累, 整 合 社 会 人 口 分 布 经 济 发 展 地 理 环 境 等 从 各 类 跨 行 业 操 作 级 的 应 用 系 统 中 提 取 有 用 的 数 据, 通 过 数 据 统 计 指 标 展 现 横 向 对 比 趋 势 分 析 钻 取 转 换 等 技 术 方 法 将 数 据 转 化 为 知 识, 为 各 级 管 理 人 员 的 科 学 决 策 提 供 数 据 支 持 美 国 政 府 早 在 2002 年 就 通 过 立 法 的 形 式 确 定 了 教 育 数 据 在 支 持 教 育 科 学 决 策 方 面 的 重 要 地 位 纵 观 我 国 十 几 年 的 新 课 程 改 革 历 程, 虽 然 在 课 程 内 容 教 学 方 法 教 学 环 境 等 方 面 取 得 了 进 步, 但 实 际 的 改 革 效 果 远 未 达 到 预 期 状 态 其 中 的 要 因 之 一 便 是 忽 视 了 教 育 数 据 在 课 程 改 革 诸 多 决 策 上 的 重 要 性, 使 改 革 更 趋 向 于 理 性 思 辨 和 经 验 决 策 可 以 采 取 如 下 措 施 促 使 教 育 大 数 据 驱 动 教 育 管 理 的 科 学 化 : 通 过 设 置 全 方 位 的 传 感 器, 对 教 育 管 理 过 程 中 的 教 学 活 动 人 员 信 息 学 校 资 产 及 办 学 条 件 等 数 据 进 行 采 集 汇 总 挖 掘 与 分 析, 并 对 数 据 分 析 结 果 进 行 可 视 化 处 理 根 据 各 级 各 类 教 育 管 理 机 构 的 需 求, 建 立 自 上 而 下 的 教 育 管 理 和 调 度 指 令 发 布 功 能 对 各 级 各 类 教 育 管 理 机 构 所 需 的 各 方 面 信 息 与 数 据 资 产 设 备 教 学 活 动 企 业 运 维 服 务 管 理 数 据 等 进 行 远 程 可 视 化 质 量 监 控 与 管 理 通 过 对 教 育 设 备 的 智 能 化 管 控, 实 现 设 备 的 科 学 使 用, 降 低 能 耗 和 管 理 负 担, 节 约 开 支 比 如 江 南 大 学 建 设 了 校 园 级 智 能 能 源 监 管 平 台, 该 平 台 通 过 物 联 网 通 信 信 息 控 制 检 测 等 前 沿 技 术 智 能 化 监 管 能 源, 将 原 来 能 源 管 理 过 程 中 的 模 糊 概 念 变 成 清 晰 数 据, 为 管 理 者 提 供 更 好 更 科 学 的 决 策 支 持, 打 造 低 碳 绿 色 校 园 ( 新 华 网,2010) 近 年 来 校 园 安 全 问 题 已 成 为 社 会 关 注 的 热 点 通 过 对 传 感 设 备 所 采 集 的 数 据 以 及 信 息 系 统 所 汇 聚 的 数 据 进 行 实 时 监 控 与 对 比 分 析, 可 以 对 校 园 的 安 全 运 行 状 况 进 行 预 警, 以 提 前 预 防 妥 当 处 理 教 育 危 机, 提 高 教 育 安 全 管 理 水 平 此 外, 大 数 据 在 提 升 学 校 网 络 安 全 ( 北 京 民 教 信 息 科 学 研 究 院,2013) 改 善 教 学 和 科 研 管 理 ( 宓 詠 等,2013) 完 善 学 生 救 助 体 系 ( 张 越,2013) 促 进 区 域 教 育 均 衡 发 展 ( 刘 雍 潜 等,2014) 等 方 面 也 有 极 大 的 应 用 价 值 (2) 教 育 大 数 据 驱 动 教 学 模 式 的 改 革 通 过 应 用 大 数 据 技 术 对 海 量 教 学 数 据 进 行 分 析 与 预 测, 将 改 变 传 统 千 篇 一 律 的 教 学 模 式, 有 利 于 真 正 实 现 个 性 化 教 育 以 翻 转 课 堂 MOOCs 等 为 代 表 的 新 型 教 学 模 式 的 成 功 开 展, 离 不 开 大 数 据 的 支 持 通 过 对 学 生 学 习 历 程 记 录 的 分 析, 教 师 能 够 快 速 准 确 掌 握 每 位 学 生 的 兴 趣 点 知 识 缺 陷 等, 从 而 为 设 计 更 加 灵 活 多 样 更 具 针 对 性 的 学 习 活 动 提 供 数 据 支 持 传 统 预 设 的 固 化 课 堂 教 学 将 转 变 为 动 态 生 成 的 个 性 化 教 学 在 大 数 据 的 支 持 下, 教 师. 55.

学 术 时 空 发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 能 够 更 好 地 认 识 自 己 和 学 生, 以 不 断 改 进 其 教 学 模 式 与 策 略, 并 且 在 学 生 进 行 自 我 导 向 学 习 时, 真 正 变 成 学 生 学 习 的 促 进 者 与 协 作 者 利 用 大 数 据 技 术 可 以 对 教 师 进 行 全 面 考 核, 跟 踪 教 师 成 长 过 程, 还 可 以 运 用 回 归 分 析 关 联 规 则 挖 掘 等 方 法 帮 助 教 师 分 析 教 学 方 法 和 手 段 的 有 效 性, 使 教 师 及 时 调 整 教 学 方 案, 优 化 教 学 方 法, 提 高 教 学 质 量 近 年 来 应 用 大 数 据 技 术 改 善 课 程 教 学 日 渐 流 行 美 国 奥 兰 治 县 的 马 鞍 峰 社 区 学 院 通 过 高 等 教 育 个 性 化 服 务 助 理 系 统, 运 用 学 生 数 据 成 功 实 施 了 个 性 化 教 育 该 软 件 为 每 个 学 生 建 立 详 细 档 案, 记 录 其 完 整 的 在 校 期 间 的 日 程 信 息 跟 随 导 师 学 习 的 经 历 以 及 其 他 个 人 信 息 ; 接 着 对 这 些 信 息 进 行 分 析, 提 出 对 时 间 管 理 课 程 选 择 的 建 议, 以 及 分 析 其 他 有 助 于 学 生 在 学 业 上 获 得 成 功 的 要 素 ( 陈 律, 2013) 美 国 普 渡 大 学 (Purdue University) 早 在 2007 年 就 启 动 了 课 程 信 号 项 目 (Pistilli et al.,2010; 马 红 亮 等,2014), 通 过 将 数 据 从 学 生 信 息 系 统 课 程 管 理 系 统 和 课 程 成 绩 单 中 提 取 出 来, 按 照 学 习 表 现 进 行 分 类, 并 利 用 数 据 分 析 技 术 对 那 些 极 有 可 能 不 及 格 或 辍 学 的 学 生 提 供 针 对 性 的 辅 导 服 务 大 数 据 技 术 的 突 出 优 势 在 于 其 拥 有 强 大 的 预 判 能 力, 从 商 业 计 划 到 选 举 结 果, 大 数 据 发 挥 着 越 来 越 精 准 的 预 言 能 力 随 着 教 育 大 数 据 应 用 的 逐 步 深 入, 预 测 性 分 析 在 消 除 教 育 不 确 定 性 提 供 提 前 干 预 方 面 潜 力 巨 大, 越 来 越 多 的 公 司 推 出 了 基 于 数 据 驱 动 的 个 性 化 学 习 和 教 学 工 具 如 著 名 的 个 性 化 教 育 服 务 公 司 Desire2Learn 利 用 其 分 析 平 台 学 生 成 功 系 统 (Student Success System, 以 下 简 称 S3 ), 可 以 提 前 几 个 月 预 测 学 生 的 期 末 考 试 成 绩, 甚 至 能 精 确 到 小 数 点 后 两 位 数 字 学 生 可 以 利 用 Desire2Learn 的 学 习 管 理 平 台 阅 读 课 程 材 料 提 交 家 庭 作 业 做 练 习 提 问 题 交 流 互 动 等, 所 有 这 些 活 动 数 据 将 自 动 存 储 下 来 基 于 上 述 原 始 学 习 过 程 数 据, S3 可 以 预 测 学 生 是 否 适 合 一 些 新 的 课 程, 从 而 辅 助 学 生 做 出 选 课 决 定 S3 具 有 多 样 化 的 模 型 管 理 预 测 和 数 据 可 视 化 能 力, 教 师 不 仅 可 以 查 看 整 个 班 级 表 现 的 报 表, 并 能 像 传 统 联 机 分 析 工 具 OLAP 那 样, 对 教 学 报 表 进 行 钻 取, 筛 选 学 生 或 课 程 的 详 细 信 息, 以 检 视 学 生 的 能 力 参 与. 56. 度 和 评 估 分 数 ( 移 动 LABS,2013) 此 外, S3 综 合 应 用 多 种 预 测 模 型, 能 够 基 于 每 门 课 程 来 准 确 预 测 每 位 学 习 者 的 课 程 学 习 情 况, 辅 助 教 学 人 员 提 供 恰 当 的 教 学 介 入, 提 高 学 生 课 程 学 习 的 成 功 率 (3) 教 育 大 数 据 驱 动 个 性 化 学 习 的 真 正 实 现 大 数 据 将 使 得 教 师 和 机 器 能 够 真 正 了 解 每 个 学 生 的 真 实 情 况, 从 而 为 其 提 供 真 正 个 性 化 的 学 习 资 源 学 习 活 动 学 习 路 径 学 习 工 具 与 服 务 等 网 络 学 习 虽 然 具 有 天 然 的 个 性 化 优 势, 然 而 缺 少 大 数 据 的 支 持, 机 器 将 无 法 真 正 了 解 每 位 学 习 者, 也 就 无 法 实 现 个 性 化 资 源 与 服 务 的 推 送 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 ( 翟 博,2006), 而 教 育 个 性 化 的 首 要 体 现 便 是 学 习 的 个 性 化 当 前 学 习 管 理 系 统 正 在 向 智 慧 型 学 习 平 台 发 展 通 过 集 成 教 育 数 据 挖 掘 与 学 习 分 析 技 术, 能 够 持 续 采 集 学 习 者 的 学 习 行 为 数 据 并 进 行 智 能 分 析, 如 依 据 学 习 者 模 型 推 送 适 合 的 学 习 资 源, 进 行 个 性 化 的 学 习 评 价, 提 供 准 确 的 诊 断 结 果, 给 出 适 合 学 习 者 的 个 性 化 学 习 建 议 大 数 据 技 术 使 得 学 习 行 为 的 记 录 更 加 精 细 化, 可 以 准 确 记 录 到 每 位 用 户 使 用 学 习 资 源 的 过 程 细 节, 如 点 击 资 源 的 时 间 点 停 留 了 多 长 时 间 答 对 了 多 少 道 题 资 源 的 回 访 率 等 信 息 这 些 过 程 数 据 一 方 面 可 用 于 精 准 分 析 学 习 资 源 的 质 量, 进 而 优 化 学 习 资 源 的 设 计 与 开 发 ; 另 一 方 面, 学 生 可 以 对 自 己 某 一 段 时 期 内 的 学 习 情 况 ( 包 括 学 习 爱 好 业 余 活 动 等 非 结 构 化 的 学 习 行 为 ) 进 行 分 析 和 预 测, 以 便 尽 早 通 过 这 些 预 测 做 出 最 适 合 自 身 发 展 的 决 策, 更 好 地 开 展 适 应 性 学 习 和 自 我 导 向 学 习 (Johnson et al.,2012) 事 实 上, 无 论 是 研 发 中 的 还 是 市 场 上 推 广 应 用 的 各 种 适 应 性 学 习 系 统, 要 实 现 为 不 同 学 习 者 提 供 个 性 化 学 习 服 务 的 目 的, 都 依 赖 于 大 量 学 习 过 程 数 据 的 采 集 与 深 度 分 析 例 如, 美 国 纽 约 一 家 在 线 教 育 公 司 Knewton, 其 主 打 产 品 是 适 应 性 在 线 学 习 系 统, 核 心 技 术 是 适 配 学 习 技 术, 通 过 数 据 收 集 推 断 及 建 议 三 部 曲 来 为 学 习 者 提 供 个 性 化 学 习 建 议 (Knewton,2014) 其 中, 数 据 收 集 阶 段 会 建 立 学 习 内 容 中 不 同 概 念 的 关 联, 然 后 将 类 别 学 习 目 标 与 学 生 互 动 集 成 起 来, 再 由 模 型 计 算 引 擎 对 数 据 进 现 代 远 程 教 育 研 究 2016 年 1 期 / 总 139 期

发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 学 术 时 空 行 处 理 推 断 阶 段 会 通 过 心 理 测 试 引 擎 策 略 引 擎 及 反 馈 引 擎 对 收 集 到 的 数 据 进 行 分 析, 分 析 的 结 果 将 提 供 给 建 议 阶 段 进 行 个 性 化 学 习 推 荐 使 用 建 议 阶 段 则 通 过 建 议 引 擎 预 测 性 分 析 引 擎 为 教 师 与 学 生 提 供 学 习 建 议 并 提 供 统 一 汇 总 的 学 习 历 史 (4) 教 育 大 数 据 驱 动 教 育 评 价 体 系 重 构 随 着 大 数 据 时 代 的 到 来, 教 育 评 价 正 在 从 经 验 主 义 走 向 数 据 主 义, 从 宏 观 群 体 评 价 走 向 微 观 个 体 评 价, 从 单 一 评 价 走 向 综 合 评 价 智 慧 学 习 环 境 中 通 过 新 一 代 信 息 技 术 可 以 采 集 到 教 与 学 的 全 过 程 数 据, 不 仅 仅 包 括 网 络 教 学 平 台 上 记 录 的 档 案 数 据, 还 包 括 更 多 学 习 情 境 数 据 ( 如 地 点 时 间 个 体 特 征 所 用 设 备 周 围 环 境 等 ), 为 开 展 中 小 学 学 业 成 就 评 价 提 供 了 更 全 面 的 数 据 支 持 每 个 学 生 拥 有 相 伴 一 生 的 学 习 档 案 袋, 持 续 存 储 每 个 学 期 每 门 课 程 每 节 课 每 次 学 习 的 表 现 数 据 每 个 教 师 拥 有 一 个 教 学 档 案 袋, 全 面 记 录 每 个 学 期 每 门 课 程 的 教 学 表 现 基 于 云 计 算 技 术, 将 档 案 袋 数 据 永 久 存 储 在 云 端, 同 时 通 过 科 学 的 评 估 模 型, 对 教 师 和 学 生 的 发 展 进 行 定 期 评 估, 提 出 更 具 针 对 性 的 发 展 建 议 学 校 不 仅 要 对 学 生 在 校 期 间 的 学 业 成 就 进 行 评 价, 还 要 持 续 跟 踪 学 生 毕 业 后 的 发 展 情 况, 以 期 为 学 校 教 学 质 量 评 估 提 供 更 全 面 更 准 确 的 科 学 数 据 目 前, 我 国 教 育 部 已 经 建 立 了 较 为 完 整 的 国 家 基 础 教 育 质 量 数 据 库 和 多 级 数 据 采 集 网 络 全 面 客 观 地 记 录 学 生 成 长 轨 迹, 沉 淀 和 积 累 多 维 度 的 学 生 成 长 数 据, 让 反 映 学 生 发 展 状 态 的 数 据 完 整 显 示 出 来, 将 能 引 导 学 生 培 养 模 式 和 教 育 质 量 管 理 方 式 的 科 学 健 康 发 展 上 海 作 为 试 点 区 域 于 2011 年 开 始 建 立 了 上 海 市 中 小 学 生 学 业 质 量 绿 色 指 标 体 系, 绿 色 指 标 在 收 集 学 生 学 业 水 平 数 据 的 基 础 上, 还 收 集 了 有 关 学 生 家 庭 背 景 学 习 动 机 学 业 负 担 和 师 生 关 系 以 及 教 学 方 式 和 校 长 领 导 力 等 信 息, 并 及 时 向 区 县 和 部 分 学 校 反 馈 评 价 结 果, 以 合 理 引 导 教 育 管 理 教 学 指 导 以 及 各 种 教 与 学 行 为 现 阶 段 已 有 不 少 地 区 尝 试 将 基 于 大 数 据 的 学 习 评 价 方 式 应 用 于 教 学 中 如 田 纳 西 州 增 值 评 价 系 统 (Tennessee Value Added Assessment System, TVAAS) 是 一 个 通 过 对 学 生 的 成 绩 进 行 多 年 连 续 追 踪 分 析 来 评 估 学 区 学 校 和 教 师 效 能 的 系 统 在 TVAAS 中,3~12 年 级 的 每 个 学 生 都 要 参 加 一 系 列 的 测 试, 如 语 言 数 学 科 学 等, 该 系 统 采 用 增 值 评 价 方 法 分 析 每 个 学 生 的 学 业 进 步, 并 依 此 评 估 各 区 各 校 各 教 师 对 学 生 学 业 进 步 的 贡 献 大 小 (Ballou et al.,2004) TVAAS 可 以 为 教 育 决 策 者 提 供 大 量 的 诊 断 信 息, 有 利 于 促 进 形 成 性 评 价 的 开 展 与 实 施 ; 可 以 计 算 每 所 学 校 或 学 校 子 群 体 在 各 科 上 的 成 绩 进 步 率, 然 后 参 照 以 往 的 进 步 率, 发 现 那 些 没 有 取 得 足 够 进 步 的 学 生 群 体, 并 对 其 进 行 干 预 ; 可 以 预 测 每 个 学 生 在 各 科 上 将 来 可 能 获 得 的 成 绩, 有 助 于 学 校 管 理 者 与 教 师 尽 早 发 现 那 些 将 来 有 可 能 会 达 不 到 毕 业 要 求 的 学 生, 使 他 们 有 足 够 的 时 间 为 这 些 学 生 制 定 不 同 的 课 程 和 教 学 策 略 ; 还 可 以 帮 助 教 师 提 前 了 解 那 些 即 将 在 他 们 班 就 读 学 生 以 前 的 成 绩, 有 助 于 教 师 根 据 学 生 的 学 习 情 况 制 定 更 加 适 合 本 班 学 生 的 教 学 方 案, 从 而 提 高 教 师 的 教 学 质 量 (5) 教 育 大 数 据 驱 动 科 学 研 究 范 式 转 型 随 着 大 数 据 技 术 的 不 断 成 熟, 各 种 科 研 数 据 的 获 取 将 更 加 便 利, 传 统 科 研 的 复 杂 性 将 大 大 降 低, 也 在 一 定 程 度 上 破 解 了 科 研 经 费 投 入 数 据 分 析 以 及 科 研 管 理 等 难 题, 为 科 研 工 作 者 提 供 了 更 为 便 捷 的 技 术 支 撑 与 人 性 化 服 务, 大 大 提 高 了 研 究 的 效 率 和 结 果 的 可 信 度 在 自 然 科 学 领 域, 大 数 据 为 发 现 更 多 意 外 的 结 果 提 供 了 可 能, 使 传 统 研 究 中 很 多 的 不 可 能 逐 步 成 为 可 能 美 国 的 大 数 据 研 究 计 划 中 专 门 列 出 寻 找 希 格 斯 粒 子 ( 被 称 为 上 帝 粒 子 ) 的 大 型 强 子 对 撞 机 实 验 ( 李 国 杰 等,2012), 实 验 目 标 是 至 少 要 在 1 万 亿 个 事 例 中 才 可 能 找 出 1 个 希 格 斯 粒 子 2012 年 7 月 4 日, 终 于 发 现 新 的 玻 色 子, 标 准 差 为 4.9, 被 认 为 可 能 是 希 格 斯 玻 色 子 ( 承 认 是 希 格 斯 玻 色 子 粒 子 需 要 5 个 标 准 差, 即 99.99943% 的 可 能 性 是 对 的 ) 大 数 据 处 理 是 整 个 实 验 的 一 个 预 定 步 骤, 为 实 验 的 成 功 提 供 了 数 据 保 障 在 社 会 科 学 领 域, 由 于 实 验 设 施 及 人 员 精 力 的 限 制, 研 究 者 总 是 通 过 人 工 搜 集 资 料 查 找 等 方 式 获 得 科 研 数 据, 并 根 据 对 抽 样 数 据 的 分 析, 推 算 一 般 规 律 这 种 研 究 范 式 导 致 社 会 科 学 研 究 一 直. 57.

学 术 时 空 发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 备 受 逻 辑 性 和 科 学 性 不 足 的 诟 病 随 着 大 数 据 的 出 现, 越 来 越 多 的 社 会 科 学 变 得 可 以 被 量 化, 社 会 科 学 的 研 究 范 式 正 在 从 抽 样 模 式 走 向 全 样 本 模 式, 成 为 一 门 实 实 在 在 的 实 证 科 学 ( 北 大 新 媒 体,2013) 此 外, 大 数 据 技 术 还 可 以 为 科 研 人 员 便 捷 地 获 取 个 性 化 的 学 术 文 献 资 源 自 动 寻 找 研 究 同 行 和 合 作 伙 伴 组 建 跨 学 科 跨 地 域 的 国 际 研 究 团 队 提 供 支 持 和 便 利 (6) 教 育 大 数 据 驱 动 教 育 服 务 更 具 人 性 化 教 育 大 数 据 是 一 笔 难 以 估 量 的 潜 在 的 巨 额 财 富, 而 数 据 挖 掘 技 术 与 学 习 分 析 技 术 的 发 展 将 实 现 这 笔 财 富 的 无 限 增 值 教 育 数 据 的 合 理 合 法 有 效 创 新 应 用 正 在 催 生 越 来 越 多 样 化 智 慧 化 的 教 育 服 务 上 海 闵 行 区 教 育 局 依 托 大 数 据 进 行 数 字 化 校 园 建 设, 全 面 客 观 地 记 录 学 生 成 长 轨 迹, 沉 淀 和 积 累 多 维 度 的 学 生 成 长 数 据, 让 反 映 学 生 发 展 状 态 的 数 据 完 整 显 示 出 来, 以 推 进 教 育 质 量 观 的 转 变, 引 导 学 生 培 养 模 式 和 教 育 质 量 管 理 方 式 的 科 学 发 展 ( 吉 安 教 育 网, 2014) 为 了 全 面 搜 集 数 据, 学 校 为 每 一 位 学 生 发 放 了 电 子 学 生 证, 学 生 的 日 常 行 为 数 据 将 被 动 态 抓 取 和 实 时 记 录, 并 能 在 系 统 内 自 动 生 成 各 种 数 据 统 计 图 表, 从 而 让 学 生 隐 性 的 状 态 和 需 求 显 性 化, 让 家 长 和 教 师 能 够 更 直 观 地 看 到 学 生 的 点 滴 进 步 或 潜 在 的 问 题 比 如 : 学 生 早 晨 上 学 是 从 哪 个 校 门 进 入, 中 午 吃 了 什 么, 选 了 哪 些 兴 趣 课, 有 没 有 去 图 书 馆, 喜 欢 看 哪 些 课 外 书? 这 些 情 况 学 生 家 长 从 家 里 的 IPTV 数 字 电 视 中 都 能 看 到 百 度 教 育 上 线 了 包 含 1336 所 院 校 信 息 的 高 考 院 校 库, 首 期 院 校 信 息 已 基 本 覆 盖 全 国 985 和 211 等 重 点 高 校, 通 过 搜 索 数 据 分 析 与 资 源 整 合, 利 用 大 数 据 与 自 然 语 言 算 法 将 搜 索 数 据 与 个 性 化 需 求 相 匹 配, 可 以 为 考 生 在 估 分 报 考 专 业 选 择 上 提 供 帮 助 和 指 导 除 了 填 报 高 考 志 愿, 大 数 据 在 促 进 就 业 方 面 也 大 有 用 武 之 地 在 美 国, 只 要 点 击 进 入 Where are the jobs? 网 站 (http://www. where-are-the-jobs.com/app.php), 就 可 以 一 目 了 然 地 看 到 美 国 各 领 域 的 就 业 人 员 数 和 平 均 工 资 该 网 站 是 根 据 美 国 劳 工 部 开 放 就 业 数 据 开 发 的 一 个 应 用 系 统, 利 用 美 国 政 府 手 中 掌 握 的 海 量 教 育 数 据 进 行. 58. 分 析 和 挖 掘, 并 最 终 以 可 视 化 的 图 表 进 行 形 象 的 展 现, 让 公 众 与 政 府 官 员 都 能 看 得 懂, 从 而 为 其 提 供 自 身 决 策 需 要 的 有 关 依 据 这 个 过 程 的 关 键 是 海 量 教 育 数 据 以 机 器 可 读 的 方 式 完 全 对 公 众 开 放, 数 据 资 源 被 激 活, 教 育 数 据 服 务 社 会 的 价 值 被 很 好 地 体 现 出 来 四 教 育 大 数 据 面 临 的 挑 战 与 商 业 交 通 环 境 医 疗 等 领 域 相 比, 教 育 领 域 具 有 更 强 的 独 特 性 和 复 杂 性, 大 数 据 技 术 在 教 育 领 域 的 应 用 推 广 仍 存 在 诸 多 难 题 当 前, 我 国 教 育 大 数 据 的 发 展 主 要 面 临 应 用 落 地 数 据 安 全 数 据 治 理 与 运 营 等 诸 多 挑 战 1. 教 育 大 数 据 的 应 用 问 题 当 前 大 数 据 的 理 念 正 在 被 各 行 各 业 所 接 受, 广 大 教 育 工 作 者 已 充 分 认 识 到 大 数 据 在 推 动 教 育 决 策 科 学 化 实 现 个 性 化 教 育 加 快 区 域 教 育 均 衡 发 展 提 升 教 育 质 量 等 方 面 具 有 重 大 的 应 用 价 值 国 内 在 经 济 困 难 学 生 预 警 大 学 报 考 难 度 预 测 学 校 资 产 智 能 管 理 等 方 面 已 经 出 现 了 一 些 教 育 大 数 据 应 用 案 例 然 而, 当 前 的 教 育 大 数 据 应 用 还 比 较 零 散, 处 于 起 步 探 索 阶 段 大 数 据 在 教 育 领 域 究 竟 该 如 何 全 面 落 地, 有 无 可 推 广 的 成 熟 应 用 模 式, 仍 是 困 扰 教 育 界 的 一 大 难 题 我 国 应 尽 快 组 织 教 育 专 家 和 大 数 据 专 家 等 制 定 教 育 大 数 据 发 展 建 议 与 应 用 指 南, 从 国 家 层 面 加 大 对 教 育 大 数 据 应 用 和 推 广 的 支 持 力 度, 将 教 育 大 数 据 应 用 提 升 到 更 高 的 战 略 层 面 ; 提 炼 总 结 若 干 典 型 有 推 广 价 值 的 教 育 大 数 据 应 用 模 式 与 案 例, 明 确 教 育 大 数 据 应 用 思 路, 引 导 全 国 各 地 教 育 行 政 机 构 学 校 教 育 培 训 企 业 等 合 理 应 用 教 育 大 数 据 ; 借 鉴 美 国 教 育 部 推 动 教 育 数 据 应 用 方 面 的 经 验 ( 美 国 教 育 部 教 育 规 划 评 价 与 政 策 办 公 室 从 2006 年 开 始 每 年 都 发 布 一 个 关 于 学 校 数 据 应 用 的 报 告 ), 定 期 发 布 教 育 领 域 数 据 应 用 的 研 究 报 告, 以 系 统 有 序 推 进 教 育 数 据 应 用 的 深 入 发 展 此 外, 还 应 组 织 教 育 学 管 理 学 计 算 机 科 学 统 计 学 等 多 学 科 的 研 究 人 员 成 立 专 门 的 教 育 大 数 据 研 究 机 构, 集 中 优 势 力 量 破 解 教 育 大 数 据 应 用 推 广 过 程 中 存 在 的 热 点 难 点 问 题, 同 时 结 合 教 育 发 展 的 战 略 需 求, 开 现 代 远 程 教 育 研 究 2016 年 1 期 / 总 139 期

发展教育大数据 内涵 价值和挑战 学术 时空 展前瞻性研究 通过研究指导引领教育大数据应用 与方法 将教育数据库 教育服务平台 教育资源 快速健康发展 平台等产生的数据进行规范化采集与汇聚共享 形 2.教育大数据的安全问题 成全国一体化的教育大数据中心 建立教育大数据 教育数据既是一笔宝贵的教育资产 同时也涉 开放平台 发挥企业 个体 教育机构等主体的创 及到教育者和受教育者的隐私 保护不当则会带来 造性 开发大量特色化的教育应用 让社会力量共 严重的安全事故 美国的教育大数据存储机构 同参与到教育数据的治理与创新应用中 inbloom 仅仅运行了 15 个月便关闭 主要原因便是 教育数据开放过程中导致了安全问题 公共数据开 4.教育大数据的运营问题 教育数据是一种无形的国家资产 其所有权 放运动已是国际趋势 教育作为一项公益性事业 使用权属于广大民众 因此 教育大数据应当受到 教育大数据也应适度向社会开放 国家应在推进教 国家保护 同时也应适度向民众开放 面向社会合 育数据开放运动的同时 高度重视教育数据的隐私 理开放教育数据 能够鼓励 促使更多的研究机 保护与安全管理 不断努力采取更先进 安全系数 构 企业以及个人加入到挖掘教育数据价值的队伍 更高的措施来保障教育数据安全 保护教育隐私数 中 提升教育数据的价值 增加公众对教育的认 据不外泄 不被恶意使用 知 促进教育的改革发展 我国需加快制定 教育大数据安全管理办 从国家层面来看 教育数据的安全性不亚于金 法 从体制 机制 技术 方法等多个层面制定 融数据 教育数据的开放程度 开放范围 开放对 管理细则 切实保障个体 机构 国家的教育数据 象都应进行深入论证 以确保教育数据的使用是合 安全 建立健全教育数据安全管理架构 包括数据 法的 是有利于教育创新发展的 而非阻碍 破 生产部门 数据使用部门 数据管理部门等 并明 坏 危害到国家安全 为此 政府部门应对教育数 确各部门的安全管理职责 建立教育数据的保密等 据加强监管 可参考通信领域颁发运营商牌照的方 级 按保密等级规定采取相关处理措施 加快研制 式 制定教育数据运营商准入标准 颁发运营牌 教育专用的大数据存储系统 提供高性能 高可 照 非官方机构在使用教育数据进行研究时 需要 靠 高灵活性 易管理的教育数据存储服务 实时 满足相关规定并取得相关许可 才能获得教育数据 监控教育大数据的应用状况 对非法应用 侵犯用 的使用权利 户隐私与国家安全的单位和个人进行处罚 3.教育大数据的治理问题 信息时代每时每刻都在产生海量的 各种来 源 多种类型的教育数据 如何协同多方力量进行 高效的教育数据治理是摆在每位教育管理者面前的 现实问题 教育数据治理的目的是提升教育数据质 量 保护教育数据隐私安全 保障教育数据合理应 用 促进教育数据合法共享 各级教育管理者应加强 数据治理 理念 发 挥政府 学校 企业 研究机构 公众等多主体在 发展教育大数据上各自的优势 我国应尽快出台教 育大数据治理的相关办法 建立完整的教育大数据 治理模式 指导教育数据的获取 归档 保存 互 换以及重复利用 制定教育基础数据采集和质量管 理标准 形成清晰的数据治理机制 流程与质量管 理办法 确立教育数据集的归档和长期保存的机制 参考文献 [1]北大新媒体(2013). 大数据助力社会科学研究[EB/ OL]. [2015-12-10]. http://www.looooker.com/archives/6765. [2]北京民教信息科学研究院(2013). 大数据技术如何处理 大学校园IT安全问题[EB/OL]. [2015-12-10]. http://www.cnein. ac.cn/html/special/2013/0423/109.html?pc_hash=0xvnug. [3]陈律(2013). 大数据背景下学习分析技术对教学模式 的变革[J]. 中国教育信息化, (24): 15-17. [4]葛道凯, 张少刚, 魏顺平(2012). 教育数据挖掘: 方法与 应用[M]. 北京: 教育科学出版社. [5]顾建军(2000). 浅析教育的双主体性特征[J]. 教育科 学, (1): 1-5. [6]顾明远(2014). 教育领域综合改革的宏观视野[J]. 教育 研究, (6): 4-9. [7]顾小清, 张进良, 蔡慧英(2012). 学习分析:正在浮现中 的数据技术[J]. 远程教育杂志, (1): 18-25.. 59.

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发 展 教 育 大 数 据 : 内 涵 价 值 和 挑 战 学 术 时 空 The Definition, Potential Value and Challenges of Big Data in Education Yang Xianmin, Tang Sisi, Li Jihong Abstract: The education development and reform in China faces unprecedented actual challenges. The integration of big data and education has become an irresistible trend in this new era. Big Data in Education (BDE) is a large data set used for educational development with huge potential value in which all data are produced in educational activities, or collected according to educational needs. In a global context, BDE should be viewed as a new kind of strategic asset to promote education innovation, a scientific power to promote comprehensive educational reform, and the foundation of smart education. The ultimate value of BDE is reflected in its deep integration with educational businesses and in the promotion of intelligent education reform, including making educational management scientific, driving instructional reform, achieving truly individualized learning, promoting the reconstruction of educational evaluation system, driving the transformation of scientific research paradigm, and making educational services more human-oriented. However, since our educational system is peculiar and complex, the development of our national BDE still faces numerous challenges, such as the application, the data security, the data governance and operation. Therefore, only by facing these problems clearly, as well as conducting deep research, can we promote the sustainable and healthy development of BDE. Keywords: Big Data in Education; Educational Reform; Education Informatization; Definition; Strategic Position; Potential Value; Actual Challenges ( 上 接 第 32 页 ) right relies on the development of lifelong education system, and the construction of a learning society. Citizens' learning right is a logical starting point for lifelong educational theory, and the attention paid to the realization of the learning right reflects the rethink of the traditional education theory and the conformity to the international trend of building a learning society. And its property contains endogenous freedom and external trait of social rights. Therefore, to lay stress on its free property in an isolated and vague way while ignoring its dependence on the society will inevitably fall into a passive embarrassment. In the implementation, there is a discrete dynamic balance of confuse and separation between the learning right and the traditional sense of "the right to receive education". The realization of learning right should start with the consciousness introspection and gradually moves towards rational return in the conflicts of outside rights claims and to be shaped, in order to agree with the system. With the strengthening of civil consciousness, to give the majority the right to appeal maximum learning in the most equitable way is the ought-to-be choice for the formulation and implementation of education policy. Keywords: Lifelong Education; Citizens' Learning Right; Theoretical Context; Path to Achieve; Learning Society. 61.