大數(shù)據(jù)時代的教育：若干認識與思考

沈陽　田浩　曾海軍

[摘? ?要] 結合豐富的應用場景和案例，梅宏院士闡述了大數(shù)據(jù)技術的主要內(nèi)涵、發(fā)展歷程以及對信息化社會的影響。他指出：當前的大數(shù)據(jù)應用尚處于初級階段，需理性認識;與人工智能相結合，將更好地實現(xiàn)智能化應用。聚焦教育領域，分析了大數(shù)據(jù)對教育教學各個環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的變革性影響;關注對“個體數(shù)據(jù)”的深層次挖掘真正做到“因材施教”;強調(diào)大數(shù)據(jù)所催生的教育研究新范式及對未來社會教育服務模式、教育決策等方面的影響，推進社會治理效能的提升。梅宏認為，“懂得大數(shù)據(jù)，用好大數(shù)據(jù)”，將是數(shù)字經(jīng)濟時代對人的基本素養(yǎng)和能力需求。更好地面對大數(shù)據(jù)驅動的智能時代，要培養(yǎng)具有引領能力的人才。應加強計算思維培養(yǎng)，加大軟件人才培養(yǎng)，做好人才儲備。

[關鍵詞] 大數(shù)據(jù); 教育變革; 教育公共服務; 教育治理; 計算思維

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 沈陽（1985—），女，安徽宿州人。助理研究員，博士，主要從事智慧教育、智慧學習環(huán)境等研究。 E-mail：shenyang@bnu.edu.cn。

一、大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展及面臨的挑戰(zhàn)

訪談者：梅院士，您好！非常感謝您撥冗接受我們的采訪！您是大數(shù)據(jù)領域的著名專家，先請您給讀者介紹一下大數(shù)據(jù)技術的主要內(nèi)涵、發(fā)展歷程，以及對信息化社會帶來的影響。

梅宏：數(shù)據(jù)在我們?nèi)祟惿鐣l(fā)展過程中一直扮演著非常重要的角色。文明之初，“結繩記事”是我們記錄數(shù)據(jù)的一種方式;文字發(fā)明以后，“文以載道”，記錄了人類發(fā)展史;到了近現(xiàn)代，“數(shù)據(jù)建模”成為我們認識客觀世界的一種科學方法。如今，隨著信息技術與通信技術的發(fā)展，特別是過去20多年互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和應用，人類社會邁入大數(shù)據(jù)時代，全球數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長的趨勢。按IDC（國際數(shù)據(jù)公司）的估算，全球數(shù)據(jù)總量在2030年可以達到2500ZB（1ZB=1021字節(jié)），而這一數(shù)據(jù)在2009年僅為0.8ZB。

大數(shù)據(jù)是信息技術革命與經(jīng)濟社會活動相互碰撞、交融的產(chǎn)物。所謂大數(shù)據(jù)，并非僅僅表現(xiàn)為數(shù)據(jù)量大，更多體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的多源（元）。大數(shù)據(jù)指的是規(guī)模巨大到無法通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫工具在合理時間內(nèi)獲取、存儲、管理、處理和整理的數(shù)據(jù)集，具有海量性、多樣性、時效性及可變性等特征，需要通過可擴展、高性能的計算平臺高效地存儲、處理和分析。

在信息化的發(fā)展歷程中，主要經(jīng)歷了兩個高速發(fā)展的階段，我們分別稱之為：信息化1.0和信息化2.0。信息化1.0發(fā)軔于20世紀80年代，隨著個人計算機進入市場，帶來了以單機應用為主要特征的數(shù)字化浪潮。隨后大約歷經(jīng)十多年的技術發(fā)展，信息化2.0初露端倪。也就是在 20世紀90年代中期，互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模商用，推動了以聯(lián)網(wǎng)應用為主要特征的網(wǎng)絡化浪潮。而當下，開啟信息化3.0帷幕的正是大數(shù)據(jù)技術。隨著數(shù)據(jù)量的積累與各行各業(yè)的交叉融合，我們已經(jīng)邁入并正在迎來以數(shù)據(jù)的深度挖掘和融合應用為主要特征的智能化階段。并且，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、虛擬現(xiàn)實等高新技術組合創(chuàng)新、賦能社會的大背景下，“人、機、物”三元融合成為必然，以“萬物均需互聯(lián)、一切皆可編程”為目標，數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化進程呈融合發(fā)展新態(tài)勢。

大數(shù)據(jù)的發(fā)展承載了人類信息科技的進步，也深刻地改變了我們的工作和生活。AlphaGo先后擊敗世界圍棋冠軍李世石和柯潔，攻克了人類在棋類的最后一個“智力堡壘”;通過大數(shù)據(jù)技術對奧斯卡獎項的歸屬進行預測，準確率高達87.5%;基于購物大數(shù)據(jù)，則可以對用戶信用、購物習慣等進行分析，通過精準推薦或快速信貸等給人們帶來更大的便利，等等。當前，已經(jīng)出現(xiàn)了大量成功的大數(shù)據(jù)應用實踐。作為信息化進程的新階段，大數(shù)據(jù)給我們提供了認識復雜系統(tǒng)的一種新手段、新思維。從信息技術發(fā)揮的作用看，如果說過去更多是作為各個行業(yè)提質(zhì)增效的工具，扮演輔助者的角色，在大數(shù)據(jù)時代，信息技術將成為變革者、引領者，引領社會經(jīng)濟的發(fā)展。大數(shù)據(jù)的發(fā)展推動了數(shù)字經(jīng)濟的形成與繁榮，這是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的嶄新經(jīng)濟形態(tài)，數(shù)據(jù)是其中重要的生產(chǎn)要素。

訪談者：媒體上的宣傳熱潮之后，我們應該怎樣理性認識“大數(shù)據(jù)”？大數(shù)據(jù)研究面臨怎樣的挑戰(zhàn)？

梅宏：大數(shù)據(jù)逐漸成為研究和實踐的熱點，吸引了眾多企業(yè)、風險投資和研究者的關注和進入。大數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略資源的地位已成為高度共識。2012年，全球大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)初見雛形;2013年，對大數(shù)據(jù)的宣傳達到頂峰;2014年，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)結構逐漸成形，對其認識也趨于理性。如今，全球對待大數(shù)據(jù)的態(tài)度已趨客觀和理智。相對而言，我國和國際上存在3～5年的時差。

然而，當前大數(shù)據(jù)的發(fā)展也存在很多短板和制約因素，需要我們審慎地加以理性認識。例如：我國的數(shù)據(jù)治理體系遠未形成;隱私保護和數(shù)據(jù)共享開放之間的矛盾突出，導致數(shù)據(jù)壁壘;相應的法律法規(guī)體系尚未建立健全，大數(shù)據(jù)場景應用難以規(guī)避安全隱患、隱私風險等倫理問題。

當大數(shù)據(jù)應用超前于相應的理論和技術發(fā)展，往往缺乏堅實的理論對數(shù)據(jù)分析結果進行支撐，未必符合預期或者具備嚴謹性和科學性，那么，我們對這些結論的使用就需保持謹慎態(tài)度。前面我提到，大數(shù)據(jù)基礎理論的研究仍處于萌芽期，盡管我們對大數(shù)據(jù)定義已達成初步共識，但在數(shù)據(jù)驅動與規(guī)則驅動的對立統(tǒng)一、關聯(lián)性與因果性的辯證關系、“全數(shù)據(jù)”的時空相對性、兼顧分析模型的準確性與可解釋性等諸多深層次、本質(zhì)性問題上仍存在爭議。

前面，我舉例說明了數(shù)據(jù)體量和規(guī)模在幾何級高速增長，但囿于信息技術在未來一段時期內(nèi)將保持穩(wěn)步漸進的發(fā)展態(tài)勢，對數(shù)據(jù)的處理能力提升速度就顯得相對滯后，所以說，大數(shù)據(jù)現(xiàn)象將會長期存在。反過來，大數(shù)據(jù)現(xiàn)象也將倒逼技術變革，加速信息技術體系的重構。例如，對計算機體系結構來說，帶來了“以數(shù)據(jù)為中心”的宏觀走向和“存算一體”的微觀走向等。同樣，大數(shù)據(jù)現(xiàn)象延展到其他各個領域，對信息技術體系的變革都可能是一場顛覆式的生態(tài)重構。因此，大數(shù)據(jù)研究的挑戰(zhàn)是方方面面的，需要建立在深度的多學科交叉和“產(chǎn)—學—研”高度融合基礎之上。

訪談者：為什么您說當前的大數(shù)據(jù)應用尚處于初級階段？如何更好地推動基于大數(shù)據(jù)的智能化應用？

梅宏：大數(shù)據(jù)應用可以分為三個層次：第一層是描述性應用，從數(shù)據(jù)中抽取知識和信息，并刻畫事物的發(fā)展態(tài)勢;第二層是預測性應用，通過對事物當前的現(xiàn)狀進行描述，分析關聯(lián)關系、發(fā)展模式，預測其未來的發(fā)展趨勢;第三層是指導性應用，對不同的預測結果進行權衡，為最終決策的優(yōu)化與指導提供依據(jù)。

從總體情況來看，當前的大數(shù)據(jù)應用仍存在如下問題：首先，實踐中的應用大多屬于描述性和預測性，而指導性應用這類深層次的應用偏少;其次，目前的數(shù)據(jù)源仍舊較為單一，彼此之間相互關聯(lián)的多源多模態(tài)數(shù)據(jù)較少;另外，模型導向的應用較多，面向實際需求構建模型的應用較少。這些問題表明，雖然我們在大數(shù)據(jù)研究和實踐方面取得了許多可喜的進展，但是仍舊具有較大的提升空間，大數(shù)據(jù)應用仍然處于初級階段。

大數(shù)據(jù)的智能化應用本質(zhì)上是數(shù)據(jù)驅動的智能，是人工智能方法和技術在“大數(shù)據(jù)”上的應用呈現(xiàn)，進一步的發(fā)展需要大數(shù)據(jù)基礎理論和方法上的新突破，也需要人工智能方法和技術的新進展。談到人工智能，對大眾來說，由于受到媒體、影視的渲染，人工智能充滿著科幻色彩。實際上，人工智能是一門多學科交叉融合的科學，當前人工智能所取得的成功離不開大數(shù)據(jù)的應用。早期的人工智能走的“規(guī)則驅動”路徑，即通過構建事實庫和規(guī)則庫，借助邏輯推理來實現(xiàn)智能，然而，這個途徑并未能達成其最初宣稱的目標。當前的人工智能可歸為“數(shù)據(jù)驅動”的路徑，基于海量的數(shù)據(jù)集，通過統(tǒng)計分析或機器學習等各類算法從數(shù)據(jù)中分析、挖掘現(xiàn)象和規(guī)律，從而產(chǎn)生了很多具有實用價值的應用，帶來了人工智能的新一輪熱潮。

當前數(shù)據(jù)驅動的智能也存在不少問題，具體體現(xiàn)為三“大”：大模型，動輒涉及數(shù)百萬、甚至數(shù)十億的模型參數(shù);大系統(tǒng)：以算力拼智能;大數(shù)據(jù)：以數(shù)據(jù)換智能。因此，其應用效果也就顯得低效、不通用、不透明、魯棒性差。數(shù)據(jù)和智能是體和用的關系，數(shù)據(jù)為體、智能為用，打一個不是那么嚴格準確的比喻，就像燃料與火焰的關系，燃料越多，火焰越旺，燃料越純，火焰越亮。

從軟件實現(xiàn)的視角來考察，大數(shù)據(jù)的智能化應用可以分為三個層次。第一層次是早期人工智能的做法，即軟件系統(tǒng)+知識庫，這里知識庫事先由人構建好，其完善擴充也需人工完成;第二個層次是當前數(shù)據(jù)驅動的智能途徑，即軟件系統(tǒng)+自演化的知識庫，知識庫的自演化需要“學習”能力，這仍是當前努力的方向;第三個層次應該是自演化的軟件系統(tǒng)+自演化的知識庫，希望軟件系統(tǒng)能夠自我完善，甚至自動構建，當然，我們距離這個目標還有很長的路要走，目前學術界圍繞軟件自動化已經(jīng)開始了一些探索。

二、大數(shù)據(jù)時代的教育

訪談者：大數(shù)據(jù)在教育中的應用場景可能有哪些？大數(shù)據(jù)技術的應用會對我國教育事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生怎樣的影響？

梅宏：黨的《十九大報告》明確提出：“建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置，深化教育改革，加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的教育。”[1]尤其是，“中國教育現(xiàn)代化2035”規(guī)劃的我國教育戰(zhàn)略，是趕超世界先進教育水平的重要戰(zhàn)略部署，為了加快教育現(xiàn)代化、建設教育強國的進程，需要充分運用新理念、新模式、新技術激發(fā)教育創(chuàng)新能力，培養(yǎng)適應時代發(fā)展的創(chuàng)新型人才。大數(shù)據(jù)作為當前新一代信息技術發(fā)展的重要領域，也應成為新一輪教育創(chuàng)新和教育重大變革的重要推手，成為實現(xiàn)教育現(xiàn)代化宏偉目標的重要動力與支撐。

談到大數(shù)據(jù)在教育領域的應用場景，由于我不是研究教育的專家，也未曾從事過教育信息化方面的工作，因此，相比專業(yè)從事相關研究和實踐的學者，可能難以細化和具體化，只能從一個普通教育工作者的角度，談一些認識。前面提到，大數(shù)據(jù)給我們提供了認識復雜系統(tǒng)的一種新手段、新思維。我想，教育本身就是一個極其復雜的系統(tǒng)，無論是教育的過程，還是參與其中的個體或組織。理論上，透過教育的信息化（數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化）及其產(chǎn)生的教育大數(shù)據(jù)，我們可以形成相對應的洞察，從而更好地把握其本質(zhì)和規(guī)律。基于這個觀察，大數(shù)據(jù)在教育領域的應用，將會貫通于教學模式、手段、環(huán)境、管理、評測等多個環(huán)節(jié)。大數(shù)據(jù)技術的應用，將深入推動教育教學、教育評價、教育服務、教育治理、教育決策等全方位、深層次的變革轉型。

從微觀層面，大數(shù)據(jù)的應用可能會對未來的教學模式、教學評價等環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響，例如：

在教學過程中，利用信息技術手段記錄下教與學過程中的詳細行為數(shù)據(jù)，可以更加精細地刻畫和分析教師與學生的實時狀態(tài)，并診斷與預測師生在教與學過程中存在的問題，進而依據(jù)不同個體的自身狀態(tài)，實時調(diào)整教學內(nèi)容與進度，實施精準的個性化教學。

在教學評價方面，通過跟蹤學生學習的過程、記錄學生全方位的行為數(shù)據(jù)，從而建立一個更加全面的教學評價體系，使教學評價不再僅僅注重學生的學習成績，而更加注重對學生綜合能力與成長狀態(tài)的評價，從而促使評價更加依賴于客觀數(shù)據(jù)，評價維度更加多元和全面，也更加注重對學生學習過程的考察。

大數(shù)據(jù)的深入應用也催生了很多新型的教學手段。如，利用基于大數(shù)據(jù)訓練的智能引擎，實現(xiàn)機器輔助的自我訓練與學習，已逐漸成為一種有效的教學方式。在外語學習過程中，幫助學習者及時識別并糾正發(fā)音錯誤;在寫作訓練中，幫助學習者及時發(fā)現(xiàn)并糾正書寫中的錯誤等。這些新型教學手段的出現(xiàn)，使得“人與機器”的互動學習成為“人與人”傳統(tǒng)教學方式的重要補充。此外，MOOC、SPOC、個性化學習、學習路徑推薦等新理念、新方法也不斷促進教育教學改革，大數(shù)據(jù)技術在教育改革和人才培養(yǎng)中發(fā)揮的作用將會越來越重要。

從宏觀層面，大數(shù)據(jù)的應用也可能會對未來社會的教育服務模式、教育決策等方面產(chǎn)生影響。例如：

隨著時代的進步，人們學習的發(fā)生場景也越來越多，并呈現(xiàn)出碎片化的趨勢，利用大數(shù)據(jù)可以對學習者在不同場景中的行為模式和學習規(guī)律進行分析，從而更精準地發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的教育現(xiàn)象或規(guī)律，進而可以為學習者提供更為客觀和精準的個性化教育服務，促使教育服務轉向“基于場景的精準化、個性化服務模式”。

在教育決策方面，在大數(shù)據(jù)的支持下，可以對每個參與教育的個體進行伴隨式數(shù)據(jù)采集，在此基礎上對來源于不同地域、不同時段、不同場景的多元教育數(shù)據(jù)進行分析，能夠使決策者全方位充分了解教育現(xiàn)狀，從而為教育主管部門與監(jiān)管機構提供制定政策所需的決策依據(jù)。

科學研究經(jīng)歷了實驗歸納、模型推演、仿真模擬三類范式，大數(shù)據(jù)催生了科學研究的“第四范式”，即數(shù)據(jù)密集型研究范式。教育研究范式也會因大數(shù)據(jù)的應用而發(fā)生重要變化，催生“大數(shù)據(jù)驅動的教育研究范式”。傳統(tǒng)的教育研究范式偏重于基于經(jīng)驗的定性研究和基于局部抽樣的定量研究，難以全面準確地發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的現(xiàn)象和規(guī)律，而教育大數(shù)據(jù)中蘊含著大量有意義的教育規(guī)律和教育模式，關鍵在于以合適的方法、技術和成本對其進行深層次挖掘、分析和應用。

教育大數(shù)據(jù)為教育變革提供了新的思路和技術支撐，在全方位推動著教育變革的同時，也將催生適應時代發(fā)展的新型教育治理體系。充分利用大數(shù)據(jù)的思維、方法對海量教育數(shù)據(jù)進行分析應用，為教學活動、教學評價、教育服務、教育決策等教育事務，構建一個以大數(shù)據(jù)為基礎的現(xiàn)代化教育治理體系。同時，我國也高度重視教育信息化的基礎設施建設，國務院發(fā)布的《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》中明確提出完善教育管理公共服務平臺，推動教育基礎數(shù)據(jù)的伴隨式收集和全國互通共享;推動形成覆蓋全國、協(xié)同服務、全網(wǎng)互通的教育資源云服務體系等重要舉措[2]。

訪談者：在充分重視和發(fā)展大數(shù)據(jù)技術，運用大數(shù)據(jù)的同時，是否也有必要關注教育參與者的“個體數(shù)據(jù)”？如何處理教育大數(shù)據(jù)和“個體數(shù)據(jù)”的關系？

梅宏：站在整個教育領域的高度，教育大數(shù)據(jù)往往是反映教育服務模式、總體需求等方面的規(guī)律，然而，“個體數(shù)據(jù)”作為教育大數(shù)據(jù)的不可或缺的組成部分，反映著學習者的個體行為模式、心理情緒狀態(tài)和感知/認知方式等，結合個體數(shù)據(jù)對教學活動的需求、內(nèi)容、模式進行深層次細分設計，能夠使教學內(nèi)容更加貼近個體需求，使教學過程更加個性化。

在宏觀層面上，通過教育大數(shù)據(jù)的描述性、預測性、指導性分析，發(fā)現(xiàn)群體行為規(guī)律和總體需求，能夠為教育決策層提供客觀、科學的依據(jù);在中觀層面上，利用教育大數(shù)據(jù)得到的群體規(guī)律和總體需求，結合師生個體的數(shù)據(jù)特性，分群體、分層級地監(jiān)控、管理和優(yōu)化教學過程，能夠為教育管理層提供科學、有針對性的教學決策和教學設計;在微觀層面上，基于教育大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，融合學習者的“個體數(shù)據(jù)”的深層次挖掘，為每位學習者構建面向個體的學習診斷、預測、干預等教育模型，可以提供個性化的學習支持服務，真正做到“因材施教”。

教育家蘇格拉底曾經(jīng)說過：“教育的本質(zhì)是喚醒，是開發(fā)你的內(nèi)心。”教育的初心是培養(yǎng)人和發(fā)展人，最終是落實到學習者的個體發(fā)展上。在這個意義上，社會中每個教育參與者的“個體數(shù)據(jù)”，包括行為模式、生活習慣、學習規(guī)律等，應該得到足夠的關注。

訪談者：智慧城市建設離不開大數(shù)據(jù)技術，請您對智慧城市建設中，教育公共服務數(shù)據(jù)治理方面給出一些建議，好嗎？

梅宏：教育公共服務是智慧城市建設的重要內(nèi)容，如何構建一個適應未來城市發(fā)展的教育公共服務體系是未來城市建設迫切需要解決的問題。智慧城市具有數(shù)據(jù)全面感知與記錄、資源體系協(xié)同共享、信息智能處理等特征，使得人們的生活越來越數(shù)字化。可以說，“生活數(shù)字化” 是智慧城市的重要特點，數(shù)據(jù)產(chǎn)生于人類社會的各種活動中，從這個意義上說，智慧城市是以“大數(shù)據(jù)”為核心的新型城市，智慧城市的教育公共服務也旨在打造以“大數(shù)據(jù)”為核心的新型教育公共服務體系。

通過大數(shù)據(jù)與教育的深度融合，將大數(shù)據(jù)深度融入日常的教學活動、教育評價、教育管理與決策等關鍵環(huán)節(jié)，推進教育公共服務在內(nèi)容、模式、形態(tài)、質(zhì)量監(jiān)控等方面的現(xiàn)代化治理進程：服務內(nèi)容上，構建虛實融合的多維度、多粒度教育服務內(nèi)容供給體系;服務模式上，構建面向不同場景與需求的個性化教育服務模式;服務形態(tài)上，構建大規(guī)模社會化協(xié)同的公共教育服務形態(tài);服務質(zhì)量監(jiān)控上，構建基于大數(shù)據(jù)分析的實時服務監(jiān)測與質(zhì)量分析服務。這種新型的教育公共服務治理模式，將改變傳統(tǒng)的僵化封閉式的教育公共資源與服務治理方式，實現(xiàn)傳統(tǒng)的教育公共服務模式與基于大數(shù)據(jù)的教育公共服務模式的互補，進而能夠加快推進我國教育治理現(xiàn)代化的進程。

黨的十九屆四中全會對堅持和完善中國特色社會主義制度、推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化進行了新的戰(zhàn)略規(guī)劃，即到我們黨成立一百周年時，在各方面制度更加成熟、更加定型上取得明顯成效;到2035年，各方面制度更加完善，基本實現(xiàn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化[3]。其中，社會治理體系的建設無疑是重要的內(nèi)容，提升社會治理效能，需要分層次、多維度推進，更需要大數(shù)據(jù)的助力。智慧城市建設作為我國城市建設的新階段，是基于城市大數(shù)據(jù)的社會治理體系的重要承載。

三、加強計算思維能力培養(yǎng)，加大軟件人才

隊伍培養(yǎng)，為大數(shù)據(jù)時代做好人才儲備

訪談者：大數(shù)據(jù)驅動的智能時代正在來臨，我們的人才儲備應該作哪些適應性調(diào)整呢？

梅宏：在信息化的新階段，在數(shù)字經(jīng)濟的時代，我們每一個人都需要“懂得大數(shù)據(jù)，用好大數(shù)據(jù)”，可以說，這將是數(shù)字經(jīng)濟時代對人的基本素養(yǎng)和能力需求。為了更好地面對大數(shù)據(jù)驅動的智能時代，重點是要培養(yǎng)具有引領能力的人才[4]。

隨著大數(shù)據(jù)對人類社會和現(xiàn)實世界的滲透力越來越強，影響面越來越廣，受其輻射和影響的人群也越來越多，并隨之產(chǎn)生了一系列在倫理、可信、隱私保護、安全等方面的新問題，大數(shù)據(jù)與人類社會間的關系變得更為緊密，大數(shù)據(jù)教育需要普及化和全民化。

隨著計算平臺不斷向物理世界和人類社會快速延伸，大數(shù)據(jù)作為連接物理系統(tǒng)和社會系統(tǒng)的橋梁作用日趨重要，大數(shù)據(jù)正逐漸成為諸多行業(yè)和領域解決其特定問題的核心手段和必不可少的工具。這些行業(yè)、領域的專業(yè)人才需要掌握大數(shù)據(jù)分析的基礎知識和核心能力，學會運用相關工具來解決特定領域的問題;同時，大數(shù)據(jù)專業(yè)人才也需要向特定領域擴展和滲透。

當前，我國已有近500所高校開設了數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術本科專業(yè)，開展人才培養(yǎng)和儲備的相關工作。

訪談者：什么是計算思維？您認為針對不同人群的計算思維培養(yǎng)應注意哪些問題？

梅宏：計算思維是信息社會中現(xiàn)代人的基本素養(yǎng)，也是人類諸多認知能力的核心要素之一。從內(nèi)涵上看，計算思維是運用計算機科學的基礎概念和邏輯去理解問題、分析問題和解決問題的思維方式。計算思維能力絕不僅僅是編程技能，也不純粹是掌握某些程序設計語言，它還包括創(chuàng)造軟件來解決問題的能力，以及由此所需的其他創(chuàng)新思維能力。現(xiàn)階段軟件已經(jīng)滲透到自然科學、工程技術、社會人文等方方面面，計算思維與其他認知能力相互作用，相互影響，不可分離。

計算思維培養(yǎng)的受眾對象涉及面廣、差異性大，來自各行各業(yè)，知識背景各不相同，認知能力千差萬別，且需面對從兒童期到少年期、青年期、中年期甚至到老年期各個不同時期的人群。針對不同的受眾對象，他們在計算思維等認知能力的成長方面具有不同的規(guī)律性，因此計算思維的培養(yǎng)模式不能單一化，教育方法不能統(tǒng)一化。對于兒童和少年，通過游戲編程、可視化和實物編程等方式，有利于推動以計算思維為核心的認知能力的逐步形成和深化，這需要師范類院校的引領，需要加強K-12階段的計算思維課程的開發(fā)與設計;對于青年，通過創(chuàng)新思維與軟件核心認知能力的緊密融合，能夠有效推動其認知能力的提升，這是高等教育改革中需要關注的問題;對于成年人，通過軟件創(chuàng)意創(chuàng)作來沉淀和累積個人智慧，是發(fā)揮其個人特長的有效方法，這可能成為研究生教育、職業(yè)教育的新命題;而對于老年人，無處不在的泛在學習、終身學習理念正深入人心，在未來編程很可能成為老年人的另一個重要的興趣方向。與此同時，隨著信息技術的發(fā)展，教育的方式和方法也在不斷地改變。相應的，計算思維的培養(yǎng)也需要尋求適應不同年齡段、不同行業(yè)領域、不同認知水平的學習對象的教育理念和方法。

訪談者：您提到這個時代是一個“軟件定義的時代”，請您談一談我國應怎樣實施軟件人才的培養(yǎng)戰(zhàn)略？

梅宏：我們正在進入一個新的時代，人們從基礎設施、計算模式、信息資源、信息應用等不同的視角將其稱為“互聯(lián)網(wǎng)+時代”“云計算時代”“大數(shù)據(jù)時代”“智能化時代”等，然而，從一個軟件研究者的視角，我理解，在這些稱謂的后面，一定離不開軟件！軟件和芯片是構建信息化社會的基本元素。軟件是信息基礎設施的重要組成部分，是計算模式的實現(xiàn)載體，是信息資源的管理者和處理者，也是信息應用的呈現(xiàn)形式，從這個意義上講，軟件是這個時代的使能技術，這將是一個“軟件定義的時代”。

隨著軟件學科邊界的不斷拓展，軟件內(nèi)涵持續(xù)演化，它對人類社會的影響面日益擴大，相應的，軟件學科教育的重要性也日益凸顯。如何加強軟件學科教育，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平，成為全社會關注的話題。

過去兩年來，我和國內(nèi)的軟件界同行承擔了中國科學院和國家自然科學基金委聯(lián)合資助的軟件學科發(fā)展戰(zhàn)略研究項目，在回顧軟件學科發(fā)展歷程，展望軟件學科未來挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢的同時，也涉及了未來軟件人才培養(yǎng)的議題。我們認為，應該注重開展以下方面的工作：

推行以“計算思維+創(chuàng)新思維”為核心的普及性教育，包括積極推行與軟件學科核心認知能力的成長模型和規(guī)律相對應的知識體系，積極推行以計算思維為核心、融合創(chuàng)新思維的系統(tǒng)化認知能力培養(yǎng)方法，積極推行適應不同認知水平且貫穿終生的軟件學科普及教育方法。

推行以“多學科交叉融合知識體系+系統(tǒng)能力和解決復雜工程問題能力培養(yǎng)”為核心的專業(yè)教育，包括建立面向多學科交叉融合的軟件學科專業(yè)教育的知識體系，建立軟件學科專業(yè)教育核心能力的培養(yǎng)方法。

推行以“專業(yè)學科知識+軟件學科知識”為基礎，實現(xiàn)復合型、創(chuàng)新型和跨界人才培養(yǎng)的其他學科專業(yè)教育，包括建立基于“專業(yè)學科知識+軟件學科知識”的其他學科專業(yè)教育知識體系，建立具有軟件學科知識和能力的復合型、創(chuàng)新型和跨界專業(yè)人才培養(yǎng)方法。

開展以“探究成才規(guī)律+尋求理念創(chuàng)新+開發(fā)支撐軟件”為核心的教育方法改革，探索軟件學科人才培養(yǎng)模型及規(guī)律，研究軟件學科資源在人才培養(yǎng)中的應用方法，推進群體化學習和大規(guī)模在線開放實踐（MOOP），研發(fā)軟件學科教育的支撐軟件。

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[Abstract] Combined with rich application scenarios and cases of big data technology， MEI Hong， an academician of Chinese Academy of Science， has elaborated the main connotations， development process and the impact of big data on the information society. He has pointed out that the current application of big data is still in its infancy and needs rational understanding. If combined with artificial intelligence， intelligent application will be better realized. In the field of education， the potential transformative impact of big data on all aspects of education and teaching has also been analyzed. So it is necessary to pay attention to the deep mining of "individual data" to truly "teach students according to their aptitude" and to focus on the new paradigm of education research generated by big data and its influence on future social education service model and educational decision-making， so as to promote the improvement of the efficiency of social governance. Mei Hong believes that "knowing big data and making good use of it" will be the basic literacy and ability demand of people in the era of digital economy. To better face the age of Intelligence driven by big data， talents with leading abilities need to be? cultivated. Moreover， the training of computing thinking needs to be strengthened to increase the training of software talents and do a good job in talent reserve.

[Keywords] Big Data; Educational Transformation; Public Services for Education; Educational Governance; Computational Thinking