利用大數據探索基礎教育資源的共享應用

竇浩然

摘 要：隨著互聯網和信息化管理模式的普及應用，催生了電子數據規模的爆發式增長，大數據對經濟發展、國家治理、人民生活產生重大影響。如何利用大數據理念和技術，探索適合中國國情和發展水平的新型教育管理模式，是當前教育的熱門研究方向。本文基于大數據促進管理變革的特性，探索分析基礎教育資源共享機制實現，提出對基礎教育數據進行采集、分析、挖掘和應用的初步設想。

關鍵詞：大數據;教育資源;共享應用

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）02-0246-02

0 引言

隨著互聯網和信息化管理模式在各領域的普及應用，催生了電子數據規模的爆發式增長，有洞見者指出：數據是新的石油，是本世紀最為珍貴的財產。大數據時代已成為信息化發展的新階段，大數據對經濟發展、社會秩序、國家治理、人民生活都將產生重大影響。“誰掌握了數據，誰就掌握了主動權”。實現教育現代化，首先是教育理念要現代化，深化教育改革也必須從創新理念開始[1]。如何利用大數據理念和技術，結合中國基礎教育現狀，探索出一套適合中國國情和發展水平的新型教育管理模式，是當前教育領域的熱門研究方向。本文主要基于大數據促進管理變革的特性，探索分析了基礎教育資源共享機制實現，跟蹤呈現學生成長趨勢和規律，促進教育資源科學配置，引導現代化基礎教育科學發展的可行性，提出對現有信息化教育管理平臺的數據進行采集、分析、挖掘和應用的初步設想。

1 大數據對傳統教育管理體系的深刻影響

在今天這個瞬息萬變的時代，商業、工業、交通、軍事、醫療、通訊等諸多領域都與過去有著天壤之別，教育家們普遍感受到在這種強烈對比之下教育變革的滯后性。那么信息時代，什么將成為點燃教育變革的導火索？作為大數據領域的標志性人物，維克托·邁爾-舍恩伯格預言：“大數據將為教育帶來巨大變革”[2]。這種變革主要體現在三個方面：一是我們能夠收集對過去而言既不現實也不可能集聚起來的反饋數據;二是可以實現迎合學生個體需求，而不是為一組類似的學生定制的個性化學習;三是可以通過概率預測優化學習內容、學習時間和學習方式。

隨著以上變化，許多我們所依賴的管理模式將不得不作出改變，如：各種社會化教育信息平臺、傳統學校的檔案信息、學生成長記錄，都將成為獲取和分析數據的平臺，對這些數據的充分挖掘和利用將觸發傳統的流水線式教育體系逐步向教育多元化和個性化方向轉變。

2 共享應用的必要性及重要性

2.1 必要性

當前中國基礎教育數據管理模式存在諸多問題：資源數據存在孤島現象，多系統應用、多頭采集信息，數據未能有效集成，難以形成整體效應并有效服務;傳統教育的開展，大多是通過教學經驗的總結和傳承，有些經驗不具科學性，傳統的抽樣分析也存在樣本量限制造成的結果偏差;信息化項目開發團隊服務不同主體，各自為政，存在數據不規范、不兼容、不標準等問題，系統間難以融合，限制了數據挖掘和深度利用;國家實施大數據戰略的加快，來自外部其他領域的數據應用價值發揮，以及綜合素質教育、教育供給側改革等壓力增加，基礎教育發展決策缺少有效數據支撐。作為北京地區學生，在初高中階段使用過北京市中小學生綜合素質評價系統、東城區數字德育網、志愿北京、共青云、北京教育考試院中、高考報名、高校夏令營及自主招生等系統，這些系統相對獨立，大部分信息屬于先后重復錄入。

以上問題的存在，究其深層次原因主要是管理思維始終停留在小數據管理階段，對于數據資源價值的認識不夠充分。然而這些基礎環節的問題得不到解決，大數據理念和技術的應用就不具備實現條件。因此，當務之急是要促進教育管理機構、教育實施方達成共識，盡快實現基礎數據層面的共享機制建立，管理者要完成從小數據思維向大數據思維的理念升級。

2.2 重要性

我國有51萬多所學校、2.7億在校學生、1600多萬名教師，教育體量世界最大，但區域、城鄉、校際之間的發展還不平衡，群眾的教育需求差異很大[1]。在中國經濟發展速度引領世界的同時，我們的基礎教育水平愈加顯得難以匹配，但是教育改革決定著未來中國的發展潛力和動力，這一點在現階段顯得尤為重要。大數據將促使基礎教育理念、教學思維等方式發生變革，推動基礎教育發展，表現為：創新家校合力實現方式，利用互聯網+教育，全員跟蹤輔助學生成長，把握學生數據生命周期性，及時矯正問題，挖掘潛能，促進個性化健康成長;利用大數據海量、高速、多樣性、價值[3]等特征，創新教學方式，拓展教育數據應用場景，用事實和數據提升教學成果，促進教育質量提升;創新教育發展理念，通過數據挖掘、全程管控，把握發展規律，促進實現教育資源整合，改善教育環境，形成良性互動。

黨的十九大提出，中國發展進入新時代，社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾[3]。解決主要矛盾是中國各領域改革工作的重點。改革的實現過程中科技創新是永恒的主題，中國的基礎教育，在大數據時代這種創新力度將得到進一步激發。

3 基礎教育資源的共享應用實施

3.1 需求分析，形成共享應用理念

需求主要分四類：管理需求，以教育部門、學校為需求主體，表現為資源管理、過程控制、流程管理、分析決策等;業務需求，以學生ID為主線，表現為小學、中學、高中階段的校內學習及校園活動、校外活動;成長需求，以家長及孩子為需求主體，表現為查詢分析、潛能挖掘、空間提升;應用需求，服務于與教育相關的管理機構和社會公眾等，具體包括但不限于健康管理機構、高校、體育及藝術等專業機構。

大數據共享應用理念：以創新、協調、開放、共享為發展理念，以數據共享、應用為目的，通過跨省市、跨區域、跨系統、跨部門的數據采集及分析挖掘，設計形成覆蓋全國基礎教育機構、全民應用的基礎教育資源共享應用平臺，從數據層面推進教育資源融合，打破傳統教育壁壘，與傳統教育形成優勢互補、協同促進的數字化格局，促進學生個性培養及健康成長，推進基礎教育創新科學發展。

3.2 數據采集及歸類

建立全覆蓋的基礎教育數據集成平臺，以采集教育投入資源、學生資源和政策資源為基礎數據，存儲為數字、文本、圖形、音像、視頻等，主要歸類為教師管理、學生管理、學科管理、校園生活、招生信息等。具體采集以學校為主，來源包括但不限于：

教育部門：機構名稱、經費投入、教育政策、招生政策等。

學校：學校基本情況、師資隊伍、教師情況、教學計劃及課程設置、課程大綱及知識點、學生情況、學生成績、考勤情況、健康狀況、校內活動、社會實踐、獎懲情況、畢業生跟蹤和評價等。

其他專業管理機構：體檢標準及體檢信息、志愿服務活動記錄、中考信息、高考信息、共青團信息、專業特長信息、專業選拔等。

其他信息來源：互聯網、高校招生政策等信息。

3.3 數據分析

數據處理：以各教育機構和學校為主體組建不同規模數據中心，用以計算、傳輸、存儲數據;開展數據標準化，對采集數據進行分類、整理，梳理共享應用重點，確定標準化范圍，如組織機構、教師、學生、課程等，保障唯一性，以確保各相關數據庫信息可關聯。

建立分析數據庫：梳理數據，按照查詢、分析、利用需要建立分析數據庫。建設學生成長主干數據庫，包括機構庫、學生庫、課程庫、計劃庫、活動庫等;建設綜合利用專項庫，包括教師庫、成績庫、知識點庫、獎懲庫、資產庫等。通過相同字段的標準化建立各庫表關聯。

數據分析：設計為基礎查詢分析、固化模塊分析、隨機應用分析。旨在各相關數據間可靈活匹配和相互引用，讓用戶獲得現時的、完整而準確的數據，能夠隨機搭建或固化相應數據分析模型并分析利用，通過信息技術讓基礎教育數據的生命力得到延續和價值挖潛，進一步提高基礎教育系統對數據的挖掘能力、分析能力、預測能力，為管理機構、學校及家庭的教育決策提供參考。

3.4 數據應用

從應用層級看，主要用于：基礎應用即查詢分析;教學應用，即橫縱向學生數據對比分析，提高教學質量;管理應用，即橫縱向教育機構數據對比分析，提高組織協調控制能力;決策應用，以預測為核心，揭示隱藏在數據中的趨勢，為發展決策提供科學依據。

從應用對象看：

家長及學生，可實時全面在線獲取成長信息，如身心健康、學業成績、作業完成、學習能力等;在線學習查漏補缺;挖掘特長與潛質;趨勢預測，引導成長。

學校：全方位掌握學生學習狀態、授課知識接受水平;完善教學內容與方法、授課規劃;德智體美勞全面評價學生個性化成長，挖掘創新能力;質量評估，提高整體教學能力。

教育部門：評估整體及區域教育水平;查找教育資源存在問題，完善資源配置;修訂教育政策、完善改革方向，預測發展趨勢。

外部機構：服務于本業務領域發展改進。如，體檢機構分析評價體檢信息，服務學生健康發展;高校分析評價專業特長，選拔人才。

3.5 擴展應用

基礎教育大數據的應用不能僅限于教育領域，大數據的附加價值將隨著時間軸的延伸和數據維度的擴展不斷增加，基礎教育大數據的應用場景也會完成從量變到質變的跨越，有些應用場景甚至是我們當前無法感知和預測的。但最可行的擴展應用場景有以下幾種：

勞動力市場預測：根據基礎教育數據，實現對勞動力市場宏觀情況的準確把握，對微觀情況的細致剖析，指導各級政府選擇經濟發展模式和解決就業問題方面提高決策的科學性和合理性。

國民素質調查摸底：通過對整個國民的家庭出身、教育背景、專業能力、社會貢獻力等進行分層或分類統計，結合時間維度和社會發展相關指標，對國民綜合素質的演變趨勢進行總體分析，指引建設公民型社會和文明程度提升。

人才發展路徑分析：將基礎教育大數據與個人履歷數據、社保數據、薪酬水平數據、消費數據等進行交叉比對分析，建立適當的回歸分析模型，揭示和展現基礎教育中的各項因素對人才培養和后期成長的影響程度，引導在人才培養過程中優化各環節，及時有針對性的進行完善和干預，提高人才培養成功概率。

習近平總書記把教育改革納入全面深化改革統籌謀劃，強調改革是教育事業發展的根本動力，必須更加注重教育改革的系統性、整體性、協同性，以改革激活力、增動力。這為教育改革指明了方向。綜上分析和設想，在大數據時代背景下，我國基礎教育領域一定要認清趨勢，迎合時代要求，抓住主要矛盾，利用科學技術完成教育管理升級。這個方向是正確的，路徑是可行的，前景是光明的。

參考文獻

[1] 孫春蘭.深入學習貫徹習近平總書記關于教育的重要論述 奮力開創新時代教育工作新局面[J].人民教育，2018，No.795，（20）：11-14.

[2] 維克托·邁爾-舍恩伯格.肯尼思·庫克耶.與大數據同行：學習和教育的未來[M].上海：華東師范大學出版社，2015.

[3] 畢馬威中國大數據團隊.洞見數據價值-大數據挖掘要案紀實[M].北京：清華大學出版社，2018.

[4] 習近平.決勝全面建成小康社會 奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利.在中國共產黨第十九次全國代表大會上的報告[N].2017年10月18日.