婁曉敏

摘要：該文從教育大數(shù)據(jù)建設的意義與作用入手，通過分析國際國內教育大數(shù)據(jù)建設的發(fā)展現(xiàn)狀和我國教育大數(shù)據(jù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，嘗試以放眼國際和“教育本土化”為原則，對我國教育大數(shù)據(jù)建設，提出初步的基本架構設想：在遵守基本指導思想的基礎上，構建我國教育大數(shù)據(jù)資源生成、應用與進化的整體解決方案，提供運用大數(shù)據(jù)破解教育難題的新模式，完善關鍵技術與產品服務，助力產業(yè)新生態(tài)形成。以達到建構“以人為本”的，有效服務、促進中國教育發(fā)展的中國教育大數(shù)據(jù)建設的基本目的。

關鍵詞：教育大數(shù)據(jù)建設；現(xiàn)狀分析；架構初設

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

一、教育大數(shù)據(jù)建設的意義

教育大數(shù)據(jù)是指一切可用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造潛在教育價值的數(shù)據(jù)集合。居全球之首的教育規(guī)模，使我國在前期教育信息化實踐中已經積累了海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一部分屬于政府政務數(shù)據(jù)，并未向行業(yè)開放；一部分存儲在各類信息化平臺中，缺乏有效的匯聚機制。如何充分發(fā)揮已有數(shù)據(jù)資產的價值，同時積累更多更全面的數(shù)據(jù)并加以有效分析利用成為我國教育大數(shù)據(jù)建設的關鍵。當前，我國教育面臨資源配置公平與效益、教育質量提升、學生個性化發(fā)展三大時代命題。基于信息化背景的大數(shù)據(jù)，無疑為破解這些難題提供了全新的思路和解決方案，為我國教育發(fā)展提供了良好的機遇，所以，對教育大數(shù)據(jù)建設相關問題進行探索研究具有理論和實踐意義。

二、教育大數(shù)據(jù)建設發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國際發(fā)展簡況

教育大數(shù)據(jù)，作為大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，各國從發(fā)展戰(zhàn)略、技術研發(fā)與實踐應用等各個方面都在積極推進。

在發(fā)展戰(zhàn)略方面，各國競相將其提升至國家戰(zhàn)略層面。2012年，美國政府投資2億美元啟動“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計劃（Big Data Research and Development Initiative）”，并于同年發(fā)布《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》，促進美國高等院校及K-12學校教學系統(tǒng)的變革。歐盟的《開放數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》，在觀念意識、法律政策和技術研發(fā)等方面提出了詳細的發(fā)展規(guī)劃，將教育、培訓與終身學習列為開放數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重要領域。英國發(fā)布《把握數(shù)據(jù)帶來的機遇：英國數(shù)據(jù)能力戰(zhàn)略》，促進了英國大數(shù)據(jù)挖掘與應用的發(fā)展。日本發(fā)布了《創(chuàng)建最尖端IT國家宣言》；新加坡抓住大數(shù)據(jù)的機遇，努力推動新加坡成為全球數(shù)據(jù)分析中心，通過政府數(shù)據(jù)門戶，開放了包括教育在內的9大類數(shù)據(jù)集，并提供了數(shù)據(jù)開放接口標準。

在大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的整體背景下，教育領域中大數(shù)據(jù)的研發(fā)與應用也顯示出強大活力和前景。國際上教育大數(shù)據(jù)應用已經出現(xiàn)了一些典型技術，主要針對個性化教與學、關聯(lián)分析與預測、教育管理決策等。Knewton和可汗學院（Khan Academy）對個性化學習提供了重點支持，可以基于學習者特征、學科知識結構、學習過程行為對學習進行個性化支持。預測分析報告項目（Predictive Analytics Reporting，PAR）在學生模型構建與風險預測方面進行了探索，借助預測模型可以發(fā)現(xiàn)隱含規(guī)律，有效實施教學干預，促進教育教學質量提升。通過Learnsprout和Brightbytes公司的Calarity，將技術應用情況的綜合數(shù)據(jù)采集、分析、診斷，提出可行性解決方案并予以驗證。

綜合起來看，國際范圍內，教育大數(shù)據(jù)應用和技術研發(fā)，在政府、學校和企業(yè)的推動下，已經出現(xiàn)了一批針對教育需求，應用先進技術，較為有效地促進教育教學的產品和服務。但從實踐及技術層面看，大數(shù)據(jù)的應用，需要集合多個跨學科領域、又專業(yè)又復雜的技術成果。而這些技術成果的產生和集成，均面臨較高的技術和管理風險。況且，大數(shù)據(jù)應用，是一對一的應用，不同的應用場景，需要采用的技術和方法也不同。因此，各國“大數(shù)據(jù)”戰(zhàn)略能否如其所愿，均尚待實踐檢驗。事實上，“大數(shù)據(jù)研究與開發(fā)計劃”的一些項目，也已經出現(xiàn)“可能實施不了”的聲音。所以，各國教育大數(shù)據(jù)建設到底結局如何、能否最終落地，均尚待時日。

（二）國內發(fā)展現(xiàn)狀

近年來我國開始不斷倡導和推動教育大數(shù)據(jù)發(fā)展。2011-2020年的教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃、促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要等一系列文件，從不同角度，全方位確定了我國教育大數(shù)據(jù)建設的國家戰(zhàn)略與舉措規(guī)劃了十個大數(shù)據(jù)工程，并在“公共服務大數(shù)據(jù)工程”中明確提出“要建設教育文化大數(shù)據(jù)”。

隨著大數(shù)據(jù)政策的出臺，大數(shù)據(jù)標準建設也在快速推進中。但是，當前大數(shù)據(jù)標準還存在許多缺失環(huán)節(jié)。與通用大數(shù)據(jù)領域相比，教育領域大數(shù)據(jù)標準制訂仍是一片空白，標準建設亟待加強。

大數(shù)據(jù)產業(yè)發(fā)展方面，部分企業(yè)從數(shù)據(jù)采集的角度進行了大量研發(fā)，通過音視頻資源、點陣數(shù)碼筆、試卷掃描等多種途徑獲取教育教學數(shù)據(jù)，并開展以統(tǒng)計分析為主的分析應用。部分互聯(lián)網教育企業(yè)憑借內容、產品、服務等方面的積累，正在積極探索或計劃涉足教育大數(shù)據(jù)相關業(yè)務。部分企業(yè)開展了題庫類產品的研發(fā)，通過拍照搜題、學習行為記錄等方式獲取數(shù)據(jù)，并初步結合知識地圖進行了學習狀態(tài)呈現(xiàn)和內容推薦。部分在線學習平臺產商開始探索基于課程學習數(shù)據(jù)的模型構建和分析技術，探索在線課程中的學習預警、學習診斷、資源推薦等服務。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析企業(yè)，憑借在商業(yè)數(shù)據(jù)分析領域的技術積累，開始進軍教育數(shù)據(jù)挖掘與學習分析市場，基于通用數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供教育解決方案。

教育界對教育大數(shù)據(jù)建設的研究，主要集中在大數(shù)據(jù)時代背景下的教育變革基本理論思辯研究；對教育大數(shù)據(jù)挖掘和分析出的教育現(xiàn)象進行解讀；教育大數(shù)據(jù)本體及相關技術研究。另外還有如祝智庭、鄭燕林和柳海民等提出的自適應學習、教育大數(shù)據(jù)應用的定位研究；胡弼成和王祖霖對大數(shù)據(jù)應用方法研究；楊現(xiàn)民等提出的對教育大數(shù)據(jù)應用的分類研究等”。具體的技術研發(fā)，也取得了較大突破。如三元空間大數(shù)據(jù)計算方法等。可見，大數(shù)據(jù)時代新思維已逐步建立，技術手段與方法導向正在形成。

總體而言，我國教育大數(shù)據(jù)建設正快速發(fā)展。政府出臺各種文件推動教育大數(shù)據(jù)發(fā)展，教育領域存在大數(shù)據(jù)應用的巨大需求，各類相關企業(yè)的數(shù)據(jù)積累和技術積累為教育大數(shù)據(jù)產業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了基礎支撐。但目前仍存在很多不足。具體體現(xiàn)在，教育大數(shù)據(jù)標準存在很多空白，亟待加強建設；教育大數(shù)據(jù)的分析方法仍較落后；教育大數(shù)據(jù)應用偏重個體學習支持，題庫類產品居多，缺乏綜合解決方案；教育大數(shù)據(jù)模型構建較為初步，未能整合教育領域專家知識和大數(shù)據(jù)前沿技術等。

（三）發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)

當前教育大數(shù)據(jù)行業(yè)，在市場需求、行業(yè)標準、關鍵技術、規(guī)律探索和產品服務方面體現(xiàn)出以下特點。

1.市場需求增長強勁

教育大數(shù)據(jù)與教育大數(shù)據(jù)需求快速發(fā)展，并且日趨多樣化。根據(jù)《中國基礎教育大數(shù)據(jù)發(fā)展藍皮書（2015）》預測，2016年中國教育大數(shù)據(jù)市場規(guī)模約為4.49億元人民幣，環(huán)比增長率為61.88%。市場規(guī)模和領域需求都在快速發(fā)展之中。

2.行業(yè)標準有待逐步建立

需要有統(tǒng)一的行業(yè)標準與規(guī)范。目前，正在積極制定大數(shù)據(jù)產業(yè)標準。專門針對教育大數(shù)據(jù)的標準制定工作還未正式開始，有待盡快啟動。

3.核心技術有待突破

在大數(shù)據(jù)核心技術日趨成熟的背景下，教育大數(shù)據(jù)技術獲得了很好的發(fā)展條件。但總體而言教育大數(shù)據(jù)技術與通用大數(shù)據(jù)技術相比仍較為滯后，領域特性不足。當前教育大數(shù)據(jù)產品過于偏重技術，而對教育重視不足。通用大數(shù)據(jù)前沿技術與教育領域研究成果的結合明顯不足，在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應用等層面均缺少符合教育應用需求的關鍵技術支持。這些都成為制約教育大數(shù)據(jù)建設發(fā)展的重要因素。

4.教育規(guī)律探索亟待加強

教育大數(shù)據(jù)應用對教育領域需求只是初步嘗試，尚未針對教育規(guī)律開展深入探索。大數(shù)據(jù)可以成為探索教育規(guī)律的重要方法與工具，揭示學習與發(fā)展的深層規(guī)律，但對于教育規(guī)律探索的支持明顯不夠。

5.產品服務有待完善

目前，雖然產生了許多教育大數(shù)據(jù)產品，但真正能夠與教育教學實踐相結合，融入教育教學實踐，在學校、區(qū)域或更大范圍內對教育教學產生實質性影響的卻并不多見。產品和服務的形式較為單一，針對性、靈活性、有效性明顯不能滿足需要，促進教育發(fā)展與變革上的真正價值更未體現(xiàn)出來。教育大數(shù)據(jù)想要良性快速發(fā)展，必須在領域標準、共性技術、教育支持和產品服務上取得突破。

三、我國教育大數(shù)據(jù)建設架構初設

綜合分析可知，從戰(zhàn)略高度定位，教育大數(shù)據(jù)的最終價值應體現(xiàn)在與教育主流的深度融合并持續(xù)推動教育系統(tǒng)的智慧化變革上，使之成為推動教育變革和發(fā)展智慧教育的基石。然而，在擁有超強獨特性和復雜性的教育面前，我國教育大數(shù)據(jù)建設同樣面臨應用落地、數(shù)據(jù)安全與治理、數(shù)據(jù)運營等一系列挑戰(zhàn)。綜合考量，現(xiàn)從以下幾方面進行架構嘗試。

（一）立足本土，明確基本的指導思想：（1）厘清教育是主體，技術是輔助工具的辯證關系。（2）實現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術“教育化”，使其切實能夠為教育所用；（3）教育大數(shù)據(jù)在發(fā)展過程中，必須遵守相關倫理問題。

（二）放眼全球，構建我國教育大數(shù)據(jù)資源生成、應用與進化的整體解決方案。當前教育領域已積累了海量數(shù)據(jù)，教育大數(shù)據(jù)應用必須以數(shù)據(jù)資源為中心，一方面充分利用已有數(shù)據(jù)資源，開放政府教育政務數(shù)據(jù)，打通已有教育數(shù)據(jù)匯聚融通的渠道；同時采用新技術采集那些以往難以測量的非結構化的、過程性的、隱性化的教學數(shù)據(jù)，實現(xiàn)教育數(shù)據(jù)的全面化采集匯聚與深度挖掘分析。

技術研發(fā)應圍繞著數(shù)據(jù)資源從哪來、怎么管、怎么用等問題，通過關鍵技術研發(fā)、標準制定、示范應用，提出教育大數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)生成匯聚與共享機制；基于大數(shù)據(jù)分析技術，形成應對我國整體和不同區(qū)域教育實踐的應用解決方案；并在此基礎上，對數(shù)據(jù)本身的持續(xù)存儲、清洗、分析、應用的管理和進化模式進行總結和提煉，最終形成教育大數(shù)據(jù)資源生成、應用與進化的整體解決方案。此方案應為全國教育信息化和教育大數(shù)據(jù)應用提供可重復的實踐模式，和可驗證的成熟數(shù)據(jù)挖掘技術，為提升整體教育管理服務水平提供強力支撐。

核心的工作是圍繞數(shù)據(jù)資源的生成、存儲、清洗、分析、應用、共享和管理的全流程共性技術和標準的研發(fā)，為教育大數(shù)據(jù)產業(yè)各環(huán)節(jié)提供技術支撐。建立起教育過程數(shù)據(jù)伴隨式全面采集的完整流程，同時打通已有海量教育政務數(shù)據(jù)、教育教學數(shù)據(jù)與新生成數(shù)據(jù)的匯聚共享渠道。在教育領域中的大數(shù)據(jù)應用，更重要的是要建立起符合教育教學規(guī)律，能夠切實支撐中國教育改革與發(fā)展的基礎數(shù)據(jù)架構和服務能力。

（三）提供運用大數(shù)據(jù)破解教育難題的新模式

傳統(tǒng)的教育體系應對中國教育多年來面臨的教育公平、教育質量、個性化教育需求等問題，有難以跨越的困難，如：區(qū)域流動人口的劇增帶來的學齡人口劇增，導致學位緊張的問題；城鄉(xiāng)、學校教育質量差異導致?lián)裥５纳鐣噪y題；個性化教育服務無法兼顧的問題；教育教學資源主動推送不夠智能的問題等。教育大數(shù)據(jù)建設應通過研發(fā)和示范應用，提出并驗證利用大數(shù)據(jù)破解教育難題的可行性和有效性，通過對不同區(qū)域的不同試點應用，為教育三大命題的突破提供解決方案，并可以對其進行驗證。

學習過程、形式方面，大數(shù)據(jù)時代碎片化海量信息的現(xiàn)狀，決定了教育者和教育機構，應著力于培養(yǎng)學習者的碎片化學習習慣和思維；同理，大數(shù)據(jù)時代的學習者，也應具備使用移動學習設備、利用碎片化時間，獲取碎片化知識的能力，使自身知識多元化增長。

（四）完善關鍵技術與產品服務

我國教育大數(shù)據(jù)領域已經具有一些有代表性的研究成果，但當前的研發(fā)與應用水平還不能滿足教育行業(yè)的核心業(yè)務應用需求，主要表現(xiàn)在沒有形成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、智能診斷、適應性干預等服務的提供能力。教育大數(shù)據(jù)建設應進一步突破關鍵技術瓶頸，形成相關的技術手段和產品系統(tǒng)，促進我國該行業(yè)的研發(fā)水平和應用水平。應通過多種方式開放關鍵技術和服務，為教育行業(yè)大數(shù)據(jù)應用構建底層支持，最大程度地提升教育行業(yè)整體智能化服務水平。

首先，對《教育管理信息教育管理基礎代碼》中缺失的在線教育、教學環(huán)境、教學過程等相關數(shù)據(jù)標準進行及時補充和完善，建立完善的教育數(shù)據(jù)標準。其次，構建更具專業(yè)性的數(shù)據(jù)模型，改變前沿數(shù)據(jù)分析方法與技術的應用不足的問題。再次，改變當前教育大數(shù)據(jù)應用對教學決策支持不足的問題，實現(xiàn)產品和服務多元化發(fā)展。

（五）助力產業(yè)新生態(tài)形成

深層教學規(guī)律將有力促進我國教育發(fā)展，提升教育教學質量，進而提高人力資源水平，增強國內人才競爭實力。教育大數(shù)據(jù)建設應通過廣泛的教育教學數(shù)據(jù)，構建學生認知與發(fā)展模型，為教育教學規(guī)律探索提供堅實的數(shù)據(jù)支持。研發(fā)完成的教育大數(shù)據(jù)分析關鍵技術與平臺可以為教育教學規(guī)律探索提供先進的技術支持。應基于豐富的數(shù)據(jù)和先進的技術，以試點區(qū)域學習者為對象開展深入研究，發(fā)現(xiàn)深層規(guī)律，為個性化教學服務的提供奠定基礎，最終提升教育教學質量。

教育大數(shù)據(jù)建設應在基礎技術創(chuàng)新能力、技術成果產品轉化能力和產品工程化應用能力三方面，進行聯(lián)合攻關，以解決教育大數(shù)據(jù)領域共性的、關鍵的技術問題，實現(xiàn)重大突破和創(chuàng)新，促進產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。依托各省已有成果，為全國各地教育行業(yè)相關企業(yè)提供教育大數(shù)據(jù)技術與應用的引導和幫助，組織瓶頸技術創(chuàng)新攻關，集思廣益，加快企業(yè)成果的共享和轉化，優(yōu)化教育大數(shù)據(jù)產業(yè)鏈，通過教育企業(yè)聯(lián)合，形成合力。

總之，教育的最終目的是培養(yǎng)“完全的人”，是面向“人”的長期、動態(tài)的過程，而非流水線上的產品或數(shù)字的簡單集合。因此，教育大數(shù)據(jù)建設應當立足“以人為本”的“教育本土化”，通過匯集和分析的教育數(shù)據(jù)，挖掘技術的研發(fā)和應用，結合教育治理計算仿真技術，動態(tài)監(jiān)測教育發(fā)展狀況，洞察教育現(xiàn)象的深層邏輯，有效預測教育發(fā)展走向，針對教育結構調整、教育資源配置、辦學績效評估等宏觀和中觀教育治理的核心任務提供大數(shù)據(jù)解決方案，及時準確地反應自然、社會、經濟、教育、技術等的系統(tǒng)狀態(tài)和趨勢，促進教育這一復雜系統(tǒng)的治理和決策。