“學生數字畫像”：人工智能下的評價創新

摘 要：隨著信息技術在教育界的廣泛應用，如何科學全面地評價學生知識的增長、能力的提升、情感的培塑，為學生描摹“數字畫像”，成為越來越多教育研究者關注的問題。根據國內外相關研究可知，“學生數字畫像”主要經歷了電子檔案袋、數字證書（徽章）、綜合學習者記錄三個發展階段。山東省青島市實驗高級中學基于自身辦學理念，以學生為中心，依據自身軟硬件設施情況，制定“學生數字畫像”評測指標，深度挖掘學生多維度的成長數據，將階段性結果評價與過程性記錄相結合，全方位刻畫“學生數字畫像”，把學生全面發展落到實處。

關鍵詞：“學生數字畫像”；核心素養；人工智能；評價創新

評價作為教育改革的關鍵環節，直接決定著教育的發展方向。傳統的“唯分數論”的單一化評價方式已不能滿足教育改革的發展需要，新時代的人才培養要求亟須學校改變單一的評價方式，追求對學生的綜合評價，立體描摹學生的完整樣貌，促進學生德、智、體、美、勞的全面發展。信息時代，如何利用大數據、人工智能等技術在教育應用上的優勢，科學全面地反映評價結果，為學生構建“數字畫像”，做到以評促學、以評促教，是學校迫切需要解決的問題。

一、“學生數字畫像”的發展歷程

信息技術的高速發展，人工智能技術的廣泛應用，從根本上解決了數據收集、存儲、分析等方面存在的問題，具有自動化、智能化、實時化、形象化等優點。根據國內外相關研究可知，“學生數字畫像”主要經歷了電子檔案袋、數字證書（徽章）、綜合學習者記錄三個發展階段。

學生電子檔案袋，就是以數字形式存儲學生資料，以便師生后期通過計算機等電子設備查閱。國外學者海倫·巴雷特根據使用者不同，將電子檔案袋分為兩種，一種是教師建立的學生資料存儲袋，用于收集、存儲學生資料；另一種是學生自建檔案袋，讓學生自主選擇要上傳的材料。這種分類方法后被國內學者、教師，特別是信息技術教師廣泛采用。有的學者又將教師建檔案袋細化為學習檔案袋、榮譽檔案袋、處罰檔案袋，有的學者將上述兩種檔案袋融合為過程性檔案袋和終結性檔案袋：過程性檔案袋中放學生日常表現、日常測試成績、學生反思等資料；終結性檔案袋中放置重要考試、檢測成績等階段性評價資料。有的信息技術教師利用課堂配備電子設備的優勢，為每個學生建立電子檔案袋，用于課堂學前導學、學習任務布置、作品展示、課上評價等教學環節的實施，大大提高了學生學習效率。綜上所述，電子檔案袋的建立是行為主義學習理論和建構主義學習理論兩種理論的完美融合。教師建檔案袋體現了行為主義學習理論，強調行為干預對學習者學習的促進作用。不管是學習檔案袋、榮譽檔案袋還是學習任務布置都是以教育者為中心的，學生檔案袋中的一切記錄都是以教育者設計好的評價目的、內容為基礎的，最終結果絕不會超出預設范圍。學生自建檔案袋則體現了建構主義學習理論，建構主義理論強調學習者的主觀性，認為學習者的知識架構是通過個人總結、反思、討論、參與等行為自主構建起來的。學生在自主上傳資料時，總會選擇能夠證明自己優秀的憑證或經過努力后來之不易的獎勵，這反映了學生對自己學習經歷的回顧與反思。學生在反思中知道自己的優勢與不足，從而更好地促進個體發展。

隨著科學技術的發展，學生獲取知識的途徑早已超出了校園的“圍墻”，他們可以通過網絡課堂、網絡平臺、網絡直播等方式獲取他們感興趣的內容。而如何記錄、評價學生的這段學習經歷，國內以網絡數字證書、國外以數字徽章的形式來表示?！盎照隆痹臼怯螒蛑械挠谜Z和工具，用來獎勵游戲中完成任務的用戶，因此“數字徽章”運用到學習領域，也有任務達成、學習憑證等含義。概括地說，數字徽章就是一種新型的學習表達方式，它是學生的學習經歷和所取得的學習成果的數字鏈接，具有攜帶、展示、傳輸等功能。[1]國內的數字證書更像是傳統證書的電子化，網絡考試通過后為學習者提供一個課程結業或達到某個級別的證明，過程化記錄學生學習經歷，也僅在網站內展示。相對而言，國外的數字徽章除了上述功能還兼具展示性、共享性等特點，徽章持有者可以在需要的時候，通過網絡隨時隨地展示自己在不同途徑或平臺獲取的數字徽章，查看者可以通過網絡認證技術驗證數字徽章的真偽性。

綜合學習者記錄，即動態記錄學習者校內校外的學習經歷，它是學生學習經歷的過程性記錄，學生參加過的研究、感興趣的自學課程、體驗過的俱樂部或培訓均在記錄范圍內。它既能對學生的課程、課外實踐、體驗式學習等各種學習進行記錄，也擁有包括學生能力框架、學習數字記錄框架、學位概況、學位機構自定義學習成果框架等在內的標準體系。因此，它超越了記錄功能，增加了從能力角度再定義學生學習經歷和成果的作用。[2]

二、“學生數字畫像”的框架體系

學生全面發展離不開核心素養的培育，核心素養的培育在學校內落地的具體表現就是各學科課程、各種教育教學活動的開展與實施。將核心素養分解到不同學科課程及活動中，是構建學校特色“數字畫像”框架體系的重點。學校應基于國內外有關“學生數字畫像”的相關研究成果，將學科教學與學科活動相結合、理論學習與實踐探究相結合、校內教育與校外教育相結合，綜合培育學生核心素養，促進學生全面而有個性的發展?！皩W生數字畫像”構建框架，具體如下頁圖1所示。

（一）數據采集

構建“學生數字畫像”體系，多元數據是“根”。采集什么數據、如何采集數據、采集的數據如何存儲、數據采用何種存儲形式、如何方便后期查詢數據，是“學生數字畫像”體系要思考和解決的問題。學校針對核心素養的具體化實施，可將數據內容分為基本信息、學業水平、藝術素養、身心健康、勞動實踐五大類數據。學業水平包含學生的各科課堂表現、各科學業成績、各科作業情況、各科獲獎情況等；藝術素養包含興趣特長、參加藝術培訓和相關活動等情況；身心健康包含衛生體檢、體質測試、心理素質等；勞動實踐包含學生勞動意識、參加的社會實踐、公益活動等。多元化數據的采集主要來自學校移動終端設備、學生智能佩戴設備、AI 智能影像識別設備等自動獲取方式以及學生與家長填寫的問卷、上傳的學生資料等人工添加方式。數據形式包括實體資料數據掃描件（證書、檔案等）和數字資料（電子資料）數據。數字資料又常以文本、照片、視頻、數字證書等形式出現。學校需要依據本校軟硬件實際情況，以促進學生全面發展為培養目標，制訂適合本校的教育方案，全面收集學生數據。

（二）數據處理與分析

對收集到的學生多元數據進行分類、整理，主要有三個方面的舉措。首先，通過數據清洗來保證數據的完整性。學?？筛鶕嶋H情況選擇人工補全，或者基于學生已有數據預測填充。其次，為使收集到的學生多元數據格式統一，學校應多采用統一平臺進行數字資料收集工作。學生數據有的來自校內數據，還有一部分來自學生、家長自主上傳的數據，無法統一的數據格式將會對后期數據分析工作造成巨大的麻煩。最后，學生資料應根據基本信息、學業水平、藝術素養、身心健康、勞動實踐五大類數據進行準確分類，對于記錄學習過程、實踐活動等過程性評價內容的數據應建立好標簽，以便后期調用數據，建構“學生數字畫像”模型。

（三）畫像呈現與應用

通過量化指標對學生數據進行完整處理與分析后，借由相關算法建模，動態呈現“學生數字畫像”的可視化圖像。教師可通過“學生數字畫像”快速了解學生各方面的情況，如課堂表現、作業情況、就餐就寢情況等，了解學生生活、學習情感波動，便于后期更改教育教學策略；學生可以了解自身的優勢與不足，及時有效反思；家長可通過學校對外平臺查詢孩子在學校的表現情況，有利于家校深入合作，實現共同教育學生的目的；上級學?？赏ㄟ^“學生數字畫像”篩選出心儀對象，為學校招生工作提供全面的、過程化的數據資料。

三、“學生數字畫像”的具體實踐

前文提供的是構建“學生數字畫像”框架的一般步驟，學校應以學生全面發展為目標，結合學校辦學理念，根據學校軟硬件設備情況，制定學校特色評價指標，不斷完善評價體系，開發適合學校自身特點的“學生數字畫像”系統。以山東省青島市實驗高級中學（以下簡稱“青島實驗高中”）“學生數字畫像”的建構為例，具體包括兩方面的內容。

（一）校本化路徑

學生德、智、體、美、勞的全面發展離不開學生核心素養的培育，核心素養的生根發芽離不開各學科素養的構建，學科素養的提高依賴于課堂教學和實踐探究，對應的評價形式可以采用紙筆測試、實踐活動。首先，青島實驗高中在學生學業方面引入科大訊飛智學網平臺，此平臺以學生為中心，記錄學生每次檢測成績，以圖表形式對學生的優劣勢進行全面刻畫，智能分析學生各學科知識點掌握情況，個性化智能推送試題，有效提高學生學習效率，真正做到了以評助學；同時，為學科教師提供各班準確且翔實的數據分析，做到以評助教。其次，為了便于記錄學生參與活動的情況及日常行為表現，學校自主開發“隨手記”學生活動記錄系統。教師通過掃描學生?？ǘS碼，隨時記錄學生參加學校組織的各類活動和學習生活中的行為表現，如活動參與情況、比賽獲獎情況、日常出勤情況、作業完成情況、寢室衛生情況等過程性信息，定期反饋結果，對激發學生參與活動的積極性及規范學生的日常行為表現起到了一定作用。最后，對應各學科素養的培育，學校每周二下午開設各學科的校本課程，每月設定一個節日，每科設定一個學科周，使學生在各類活動的參與中獲得知識、能力的全面提升。

（二）校本化實施

青島實驗高中始終圍繞“以學生全面而有個性的發展為本”這一中心，以“成為最好的自己”為辦學理念，積極推進“人工智能+教育”，已建立大數據分析中心、人工智能實踐展示中心，結合“兩大中心運用平臺+終端”，有效記錄學生校內外學習經歷，動態刻畫“學生數字畫像”，為學生個性化發展、生涯規劃，為教師制訂教育教學策略、教育教學方法，為家長更好地了解孩子，提供技術支撐。

基于學校培養目標，以提高學生學科素養為依據，學校分別從學科素養、身心健康、藝術素養、信息素養、勞動實踐、國際視野六個維度對學生進行畫像。為此，學校開展了一系列具體的課程與活動，如每月設置一個節日（體育節、藝術節、電影節、科技節等），每科設置學科周（數學學科周、語文學科周、物理學科周等），開設特色課程（“改變世界的中國生物技術”“地球科學奧賽”“德語入門和德國文化”等），同時積極組織學生參加各類社會實踐活動（研學旅行、學農學工、社會公益活動等）。學校通過攝像頭、門禁、打卡機等智能終端收集學生數據；教師以文字、圖片、視頻等形式，通過平臺上傳學生基本信息，以及學生參加體育節、學科周、社會實踐等校內外活動的數據，并按標簽分類；學生以文字形式上傳活動反思及感想；家長上傳學生在家務勞動及校外培訓、比賽的數字資料。學校通過平臺獲取學生數據并自動勾畫出“學生數字畫像”，為教師改進教學策略、學生生涯規劃、家長了解孩子情況、上級學校探尋優生發展軌跡等奠定了堅實基礎。

當然，學校在實踐過程中，也碰到了一些問題。比如，學生、家長上傳的某些證書、證明材料的質量良莠不齊，學生學習、生活習慣、行為舉止、實踐活動等指標無法量化，采集學生主觀性數據較為困難等。針對以上問題，青島實驗高中采取了相關改進措施：把高校專家請進來，結合各高校綜招、自招特點對學生進行培訓講解，派專職人員對學生自主上傳的材料進行過濾；全校教師行動起來，時刻記錄并上傳學生良好或不當的行為舉止，系統定期反饋結果，推廣良好的行為，促進學生建立正確的價值觀、行為觀。

總之，一個適合學生的“數字畫像”的建立，是全校師生共同努力與現代化技術手段產生共鳴的結果，兩者缺一不可。

參考文獻：

[1][2]趙婷婷，郭玉婷.超越傳統成績單：數字技術重塑大學生學習“畫像”[J].中國高教研究，2022（5）：22，23.

（彭勇，山東省青島市實驗高級中學，郵編：266109）