大數據背景下區域推進教育信息化的實踐路徑

天津市和平區教育信息化管理中心 盧冬梅

隨著教育信息化2.0時代的來臨，區域教育信息化迎來了新的發展機遇，同時也面臨著很多急需解決的問題。整體構建區域教育信息化生態系統，實現信息化支撐下的區域教育質量整體提升，成為教育信息化的共性需求。

一、系統構思，厘清區域教育文化理念

“十二五”以來，教育信息化已經上升為國家戰略。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》等文件從國家層面提出了“信息技術對教育發展具有革命性影響”的重大戰略決策。教育部制定和頒布了《教育信息化“十三五”規劃》《教育信息化2.0行動計劃》等一系列政策文件，有力地促進了區域教育信息化的發展。

和平區是天津市中心城區核心區，面積僅9.98平方公里，共有公辦中學12所、小學16所、各類型幼兒園20所。在崗教職員工5100余人，在校學生5萬余人（數據截至2018年底）。和平區教育體系完備、內涵豐富、底蘊深厚，教育質量連續39年保持天津市領先地位。和平區于2013年提出了構建“奠基未來”區域教育文化體系核心理念，提出“今天的教育要著眼于十幾年以后社會發展對人才的需求標準，來確定眼下教育的內容、方式?！?016年，和平區教育局出臺了《和平區教育系統第十三個五年規劃（2016—2020）》，在SWOT分析的基礎上確定了以“信息技術與教育深度融合”為核心理念，堅持“應用導向、機制創新”的基本思路，通過建設數據精準驅動的教育信息化生態系統，推動全區教育高位均衡發展。

二、問題導向，構建教育信息化生態系統

目前，和平區教育信息化的基本建設已經取得一定成效，繼續推進教育信息化就需要以應用驅動建設，同時更多考慮機制創新。綜觀以往教育信息化存在的問題，首先是缺乏頂層設計，主要以解決單一業務功能的應用系統建設為主，功能單一且分散，衍生出許多“信息孤島”；其次是缺乏統一標準，各軟件供應商開發的軟件系統數據不規范，造成數據很難共享，數據的價值很難體現；再次是交互單一、體驗不好；最后是系統架構不能隨需求的變化而靈活迭代。

和平區教育局通過構建教育信息化生態系統來實現基礎教育各類業務流程優化和高效便捷的數據采集與分析利用，從而推進區域教育的高位均衡發展。

（一）整體構建“應用生態圈”，提供靈活高效支撐力

和平區教育信息化“應用生態圈”是由和平區教育行政部門主導的，由不同企業提供的不同產品的聚合空間和管理機制的總稱。和平區教育局以“互聯互通、信息共享、業務協同”為目標，確定了構建具有靈活高效支撐力的應用生態圈的整體方案。

用數據平臺實現對“應用生態圈”的管理。和平區教育局對“應用生態圈”的管理機制主要體現在和平區教育局為各業務部門引進使用便捷多樣的軟件產品，同時制定各種軟件產品的應用接入標準和授權機制、授權接入等。“應用生態圈”的應用接入標準包括要基于數據平臺的統一數據規范、通過數據平臺接口進行數據交換、符合應用平臺的數據安全、運行維護的基本要求等。

用應用“群落”實現軟件產品的多樣性。“應用生態圈”中的軟件產品按照區級統一應用和學校特色應用兩大層級進行引進，基本的原則是：凡是需求趨同的產品由區級統一應用，學校特色應用也需與區級數據平臺進行數據交換。目前，和平區教育信息化“應用生態圈”中有30余個軟件產品，覆蓋學?；顒咏M織、家?；?、教務管理、課堂教學、校園生活、數字資源等不同領域。

用統一入口實現便捷操作?！皯蒙鷳B圈”中的軟件產品在電腦端均通過“和平教育信息化開放平臺”并以微信掃碼的方式登錄；移動端均通過和平區教育局微信企業號“和平智慧校園”和學校的微信企業號“**學校智慧校園”進行訪問，有效地解決了多個網址和用戶名、密碼難以記憶的問題。

（二）研發底層數據平臺，實現數據驅動教育質量提升

和平區教育局通過厘清業務服務流程、梳理業務生命周期、規范數據字典類型及數據標準等，建立了數據交換與共享標準。在此基礎上，逐步構建業務流程的數據服務模型和數據對應關系，建立數據服務的基礎架構，保證數據的真實、完整、準確、安全及可用，提供開放的教育數據服務。

“和平區教育云數據中心”是和平區教育信息化的基礎平臺，主要功能有兩類：一是通過具備良好兼容性的開放接口，與第三方應用進行靈活對接，實現一數一源和數據的靈活交換；二是同步存儲業務數據，實現全區數據的集中管理與互聯互通，持續改善和提升教育數據質量，保障全區數據的完整性、一致性、準確性、相關性和及時性，為數據應用報表呈現、個性化需求服務推送、智能化分析評估、科學化決策定位提供堅實的依據。

和平區一貫高度重視數據安全問題。由于“應用生態圈”覆蓋面較廣、應用場景復雜、服務功能多，涉及敏感的身份信息、消費數據等，用戶包括校內、校外多種類型，涉及內部局域網和公網，以及其他業務系統的接入，所以我們采用安全分級、授權管理、安全審計、擴展接口等多種安全技術手段，建立整體安全體系。從數據安全、運行安全、認證安全和權限安全四個方面入手，通過和平教育云數據中心向第三方平臺發送ID號等鍵值數據，其他敏感信息用經過處理的映射編碼表，以確保安全。

三、數據驅動，實現生態環境良性循環

近年來，基于數據的研究快速延伸到基礎教育領域，對教育信息化的建設與發展提出了更深層次的要求。和平區構建區域教育信息化生態系統，加快教育數據與各類應用之間的深度耦合，實現從“以業務為核心驅動應用”向“以數據為核心驅動應用”的轉變，重構教育數據服務基礎架構，形成擁有良性循環機制的數據生態環境，進一步實現信息化應用模式由“粗放式、大一統”向“精細化、個性化”的轉變。

（一）學業數據的采集與利用

和平區通過“應用生態圈”重點采集作業、課堂測試、月考等過程性數據?？紤]到教師日常批改作業的習慣，我們采用支持集中或分散批閱、支持紙質或電子批閱、能夠批閱留痕的軟件產品。教師可以批閱紙質作業，傳輸批閱痕跡到網上，進行處理后實現作業數據的采集。作業題庫中的題目預先與知識點進行關聯，從而可以診斷出每個學生的知識點掌握情況，測評出薄弱環節，并能夠針對學生的知識點缺陷推薦引擎，提供個性化的練習包、優質視頻課程和任課教師錄制的微課資源，讓學生實施補救性學習與靶向提升。

（二）行為數據的采集與利用

學生行為分析項目以個性心理學和學習分析理論等為基礎，基于學生攜帶校園卡所產生的數據，構建學生行為分析模型，從而實現更加個性化、科學化的管理和服務。學生行為數據中的每一類別均可對應一個管理或服務場景。如，校門考勤數據分析可靈活設置不同季節的校門開閉時間，并做好特殊群體（因各種原因需提早到校及延遲離校的學生）的安置工作；學生時空路徑分析可用于學生集體活動行進路徑的合理規劃，避免擁擠踩踏事件；學生消費數據分析可用于觀察學生家庭經濟情況，及時提供困難補助；學生社交數據分析可用于學生生涯規劃項目及學生干部遴選等工作。

（三）活動數據的采集與利用

學生活動數據采集與利用重點關注學生在校內外參與的各種社會交往和實踐活動情況，主要通過手機微信進行記錄和提交，支持采集各種形式的數據并且能夠進行靈活的整合，如文本、照片、視頻、音頻、鏈接、日期、時間、選項、評分等，都可以根據不同的采集需求，靈活地組合起來使用。學生活動數據主要用來觀察學生興趣和能力發展趨勢，輔助完成生涯規劃。

（四）學校應用使用情況分析

學校應用使用情況分析重點關注全系統各校用戶情況，用戶通過使用“應用生態圈”中各項應用的實時數據展示、重點應用數據分析等，用以觀察學校在推進“應用生態圈”過程中的進展情況，及時把握階段性重點推進項目，隨時診斷工作中出現的問題。

在教育信息化生態系統中，人（師生、管理者、企業合作者等）、軟件、硬件、數據等都是構成要素，這些要素之間應實現協調配合、螺旋式上升。和平區教育局將繼續完善教育信息化生態系統，實現大數據驅動教育發展變革。