高等教育數字化轉型初期困境分析與實踐路徑

黃 冉，王智勇

(山東青年政治學院 信息化工作辦公室，山東 濟南 250103)

0 引言

2022 年5 月，第三屆世界高等教育大會在巴塞羅那召開，大會旨在探討重塑高等教育發展新路徑，回應時代發展新變革[1]。《教育部2022 年工作要點》提出實施教育數字化戰略行動，加快推進教育數字轉型和智能升級[2]，數字化轉型作為推動教育高質量發展的新動能已成為當前教育改革與發展的主旋律。近年來，國家圍繞教育數字化轉型作出了一系列教育創新戰略部署。《中國教育現代化2035》提出“利用現代技術加快推動人才培養模式改革，實現規模化教育與個性化培養的有機結合”[3]。“十四五”規劃綱要單列篇章，提出“激活數據要素潛能，加快建設數字經濟、數字社會、數字政府，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革”[4]。2021 年7 月21 日，教育部等六部門印發《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》，提出加快推進教育新基建，打造教育高質量發展數字底座，構建高質量教育支撐體系，支撐教育流程再造、模式重構[5]。

高等教育肩負人才培養、科學研究、社會服務重要使命，作為教育體系的高端龍頭，在實現中國式教育現代化過程中需要發揮引領和示范作用。綜觀國內外高等教育發展現狀，數字化轉型已然成為高等教育高質量發展、服務數字經濟的內生力量。國內教育信息化先后經歷了1.0 和2.0 建設階段，正步入數字化轉型的創變時期[6]。但是，高等教育數字化轉型當前仍處在初步探索階段。數據要素作為教育數字化轉型的驅動引擎，從數據要素視角切入分析高等教育數字化轉型初期面臨的現實困境，探討其實踐路徑對于開展高等教育數字化轉型具有重要的現實意義。

1 高等教育數字化轉型初期困境分析

1.1 教育數字化轉型概念認知

祝智庭[7]認為教育數字化轉型是建立在數字化轉換、數字化升級之上的系統性創變，將數字技術充分融入教育系統各個層面，提高教育系統的韌性、適調性、開放性、包容性、有效性。胡姣[8]等認為教育數字化轉型是通過數字技術在教育系統的內嵌耦合，全面重塑教育。楊現民[9]認為教育數字化轉型是通過數據要素與教育業務、教育場景、教育要素充分融合，促進教育高質量發展的過程。董玉琦[10]認為教育數字化轉型要回歸教育發展并促進人的發展轉型。

雖然教育數字化轉型沒有統一的定義，但是數據作為教育數字化轉型的生產要素，通過與教育全業務、全流程、全要素充分融合，促使教育過程具有更高的適調能力、自我持續優化能力和敏捷性，從而提升教育效能[11]。教育信息化先后經歷了“數碼化”“數字化”的發展階段[12]。在“數碼化”階段實現對局部業務的邏輯抽象和固化，該階段生產的數據是局部的、少量的。在“數字化”階段，通過對教育業務場景進行全局性數字化改造，趨向“一切業務數據化”，該階段形成的數據體量已初具規模。本研究認為，教育數字化轉型是在“數碼化”“數字化”量變的基礎上引發質變的過程，該階段趨向“一切數據業務化”，特征是以數據要素驅動教育組織、功能、文化重塑和教育業務流程再造，通過數據敏捷驅動實現組織敏捷[13]、業務敏捷、人的敏捷，通過教育組織創新、教育業務創新促進人才培養能力提升，最終促進教育治理體系和治理能力現代化和人的全面發展，如圖1 所示。

圖1 教育數字化轉型概念內涵

1.2 高等教育數字化轉型的初期困境

數據要素是教育數字化轉型的驅動引擎。保護教育信息化1.0 和2.0 階段的既有投資，打通數據壁壘，發揮數據聚合效應，是驅動教育數字化轉型、推動教育高質量發展的關鍵。由于教育信息化發展的階段性、技術的更新迭代等多方面的原因，很多高等教育在數字化轉型初期遇到了諸多的現實挑戰，主要包括以下方面：

(1)亟需打通數據壁壘

由于高等教育組織結構兼具科層制和專業性特征[14]，加之教育信息化建設的階段性特征，使得數據孤島問題成為高等教育數字化轉型初期無法回避并亟需破解的堵點。數據標準不統一、數據質量不高、數據一數多源、數據共享不暢、數據缺失閉環管理、數據安全隱患等諸多問題的存在大大降低了數據要素對高校各項業務的賦能，嚴重制約著高等教育數字化轉型的進程。

(2)融合創新應用場景復雜多樣

高等教育業務場景眾多，在教學、科研、人事、學工、服務、管理、校園安全等領域融合創新應用空間潛力巨大。不同的業務場景對數據的實時性、敏感性要求不同。因此，高等教育在數字化轉型過程中要考慮不同業務場景對數據應用的差異化需求。數據底座架構設計要能夠同時支持實時和非實時兩種數據集成方式。數據集成既要支持數據集中采集入湖入倉，同時又要滿足敏感業務對數據的安全性要求，支持通過數據編織的方式實現用而不存，最大限度保障業務數據的安全性。

(3)多源異構數據集成瓶頸

教育信息化建設的階段性以及信息技術的更新迭代，使得高等教育在發展過程中積累了大量多源異構數據，包括結構化數據、半結構化數據、非結構化數據等。數據格式的異構、數據庫系統差異、操作系統的異構以及計算機體系結構差異是數據聚合應用的瓶頸，制約著數據的交換、共享及應用。如何保護既有投資，立而不破，通過非侵入式數據融合方式實現多源異構數據快速全連接，促進新老應用平滑演進，發揮新老應用融合價值，是高等教育數字化轉型面臨的重大挑戰。

2 高等教育數字化轉型初期實施路徑

數據是高等教育數字化轉型的生產要素，高等教育在數字化轉型初期需深耕數據治理工作，夯實數據根基，充分釋放數據要素潛能，該過程需要平臺支撐和治理方略雙管齊下。

2.1 云邊協同，構建全連接數字化轉型數據底座

高等教育在數字化轉型初期會面臨數據煙囪問題、多源異構數據集成困難、集成業務場景復雜多樣等諸多集成方面的挑戰，迫切需要一種全面、高效、經濟的融合集成平臺，支撐高等教育開展數字化轉型。因此，要以推進教育治理能力和治理體系現代化為引領，以服務人才培養目標為核心，對學校的教學、科研、管理、服務等各項業務進行充分調研，對數字化轉型數據底座進行頂層設計。數據底座平臺應提供多源異構數據集成、開發、治理、共享、開放的一站式服務，幫助高校快速實現從數據接入到數據融合分析應用，統一數據標準，消除信息孤島，暢通數據流轉，加快數據變現，推進數字化轉型。

傳統的數據集成技術包括基于全局模式的中間件技術以及基于數據復制和集中采集的數據倉庫技術。中間件技術通常用于點對點的業務集成場景，集成成本較高，數據接口無法復用，靈活性差，接口管理混亂，故障排查困難，難以適應高校數字化轉型過程中激增的快速變化的業務需求。數據倉庫技術通過數據復制可以實現多源異構數據融合，打破業務邊界，但是通過這種方式進行數據集中采集和存儲具有時間滯后性的缺點，對于實時性要求較高的業務場景，難以保證數據源與應用端數據的一致性。

通過研究和實踐發現，傳統的數據集成方式具有較多的局限性，無法適應高等教育數字化轉型過程中復雜的業務需要。意見[5]提倡以混合云模式，構建新型、集約、綠色、高效數據中心。高等教育數字化轉型初期需要打造支持多源異構數據快速集成，多種數據接入方式靈活適配，滿足多樣化復雜業務場景集成需要，融合傳統應用和云原生應用的全連接數字底座。2019 年，中國信息通信研究院正式發布了《云計算與邊緣計算協同九大應用場景（2019 年）》白皮書，指出“云邊協同”將成為一種主流方式促進各種產業升級[15]。iPaaS 作為解決應用和數據融合集成的云端解決方案[16]，支持本地環境、私有云、邊緣計算以及跨公有云環境中數據、服務、設備和消息的全方位無縫聯接。將云邊協同方案引入教育領域，構建高等教育數字化轉型數據底座，如圖2 所示，可以為高等教育提供全棧式、標準化、框架開放式的應用與數據集成服務，快速拆除數據煙囪，暢通數據交換流轉，構建業務敏捷性，滿足高等教育數字化轉型過程中快速增長、多樣化、復雜的教育業務場景集成需要，有效降低集成成本，實現“數據一張網，應用一盤棋”，從而驅動高等教育實現數字化轉型。

圖2 云邊協同構建全連接高等教育數字化轉型數據底座

2.2 厚植數據根基，建立數據治理長效運營機制

數據治理是高等教育數字化轉型過程中最重要的基礎工作，是對高等教育數據資產進行全生命周期管理、夯實高校數據底座的系統性工程[17]。數據治理工作具有周期長、精細化、流程復雜等特征，是集數據采集、集成、清洗、分類、封裝、應用、分析于一體的一攬子工程[18]。因此，需要提供服務的企業在數據治理項目中能夠提供持續、專業、精進、快速響應的數據治理服務，與高等教育數字化轉型緊密結合，形成共生共贏的合作生態。圍繞數據治理，基于業務創新，形成數據治理持續迭代的閉環，不斷提升數據質量。

數據治理也是一項需要持續推進才能見效的工作。除了平臺工具的技術支撐、技術人員完善的服務，還需要高校信息化負責人對數據治理工程推進方式進行運營謀劃。數據治理建設策略主要分為自上而下和自下而上兩種方式，高校需根據自身發展現狀合理規劃。自上而下建設策略的特征是“標準、規范先行”。建設初期通過成立數據管理組織，對學校各項業務和數據資產展開充分的調研、評估，制定和發布統一的數據標準、數據管理制度、數據質量管理辦法、數據共享規范。自下而上建設策略的特征是“問題導向、平臺建設先行、快速見效”。以解決業務部門業務痛點為切入點，快速構建數據治理平臺，打通從數據集成到共享應用的通道，實現數據暢通流轉，由點及面發揮輻射作用，支撐學校各項業務高效運行。

數據治理能否有效推進，驅動高校完成數字化轉型，其關鍵因素還在于能否與高校各項業務深度融合。數據來源于業務，治理成果反哺于業務，互利共生，螺旋上升，最終實現一切業務數據化，一切數據業務化。因此，需要沉入業務，精準把握業務痛點，既要讓業務部門積極參與進來，同時又能讓其感受到數據治理驅動的業務流程優化、工作方式轉變和效率提升，促進學校治理能力現代化。從數據治理的角度看，推進高等教育數字化轉型要堅持用數而思、因數而定、隨數而行。

2.3 強化數據應用，釋放數據要素潛能

高校開展數據治理的終極目標是在教育業務應用中激活和釋放教育數據要素潛能，以數據的高效流轉、共享應用促進構建智慧校園敏捷應用生態，驅動教育數字化轉型。過程中需始終堅持需求引領、服務師生、應用為王、融合創新，注重教育業務流程梳理，強化數據要素與教育全業務、全流程、全要素深度融合[19]，如圖3 所示。通過構建智慧學習支持環境和擴大數字資源供給驅動混合式教學改革，促進人才培養能力提升。通過構建高度數字化環境，為教師專業發展提供集資源供給、教研、教學、科研、學生評價于一體的數字化支架。一方面，形成以數據生產為起點，通過數據采集、匯總集成、清洗轉換、分類標準化、數據封裝、數據開放共享，以數據應用為終點，實現對高校數據資產的全生命周期管理；另一方面，通過跨業務、多維度、多輪次的數據應用，驅動發現數據質量問題并進行源頭修復，形成數據治理過程的完整閉環和自治生態。周而復始，循環往復，數據質量得到不斷提升，為高等教育數字化轉型和教育治理能力現代化提供精準的數據支撐。

圖3 高等教育數字化轉型路徑

疫情持續影響加速了高等教育數字化轉型進程。一方面，通過線上教學、線下教學、混合式教學等多種教學模式無縫切換，構建更具包容性、靈活性、柔韌性、開放性的教育生態；另一方面，通過數據要素的深入應用支撐開展精準化教學，使規模化教育與個性化教育的統一成為可能，從而助力“因材施教”[20]。在“一切業務數據化”階段，注重業務數據資產的沉淀，在“一切數據業務化”階段注重數據要素的綜合應用和價值挖掘，發揮數據聚合價值和對業務的反哺效應，真正服務于師生，不斷促進教育智能化、決策科學化、管理精細化、服務便捷化。

2.4 多措并舉，培育師生數字素養

具備數字素養與技能是數字社會公民的基本特征，也是學生面向未來可持續發展的所需的基本技能[21]。用數字技術改善人類生活是一種深刻的人文主義努力[22]，而教育數字化轉型的最終目的也是促進人的全面發展。通過構建數字化教育生態，由外部環境激發內化為師生的數字素養培育。同時，將數字素養提升和計算思維培養納入通識教育。樹立數字化思維和意識，培養師生對數據的敏感性和善于運用數據的動機[23]；沉淀為數字技能，使師生擅于運用數據不斷調整和優化傳統的工作思路、學習方式；培養計算思維，對現實事物進行抽象、分解、設計算法模型、優化迭代，提升分析和解決問題的能力；升華為數字化創新行動，收集和運用數字資源開展創新研究和實踐，探索數據驅動科研新范式[24]；培養師生的數字社會公民責任感，形成主動辨別數據真偽的意識，懂得遵循數字道德倫理規范，審慎使用數據資源。同時，師生的數字素養與高校信息化管理部門建設理念和服務水平相輔相成，因此需要沉入業務，重視師生反饋，在完善服務過程中不斷培育師生數字素養。

3 高等教育數字化轉型實踐案例

3.1 數字化轉型背景

2019 年，山東青年政治學院啟動智慧校園重點建設項目，以“統籌規劃、頂層設計、分步實施、逐步完善”為建設思路；以打破信息孤島、拆除煙囪，實現信息共享，提升信息化對學校內涵式發展的整體效益為首要任務；以信息流為核心，圍繞流程的效率提升和數據價值的發掘創造兩條主線開展工作[25]。采用云邊協同方式構建數字化轉型數據底座，如圖4 所示。

圖4 山東青年政治學院數字化轉型數據底座

3.2 數字化轉型典型成果

(1)驅動人才培養模式變革

學校積極開展智慧教育示范區建設，通過加強智慧學習支持環境、虛擬仿真教學環境構建，努力打造混合式學習空間，探索泛在學習體系構建。定期開展教師信息化教學能力提升專項培訓，引導和鼓勵教師運用智能技術積極開展混合式教學改革實踐，以技術和數據賦能人才培養模式創新。學校獲評國家級一流課程4 門，省級一流課程22 門。同時，以課程體系、第二課堂活動體系、自我教育體系“三位一體”的人才培養體系為指導[26]，探索綜合利用學生學業成績、學習行為數據、參與社團文體活動、創新創業實訓、實踐拓展等數據，開展基于大數據的學情分析，將學生形成性評價、個性化評價與終結性評價有效結合，縱向評價與橫向評價有效互補，建立學生成長電子檔案，從而對學生進行全過程、全要素綜合素質評價。

(2)創新人才評價方式

以《深化新時代教育評價改革總體方案》[27]為指導，學校對人才分類評價指標體系進行頂層設計，針對不同類教師設立教學為主型、教學科研型、科研為主型三種崗位類型，并實施“51251”人才工程戰略。“51251”人才工程評價指標涵蓋師德師風、教學與人才培養、學科建設與科學研究3 大領域、11個維度、35 個二級指標[28]。該項工程實施包括教師個人填報、業績審核、量化評分、結果公示等環節。由于評價指標綜合全面，“51251”人才工程各環節的開展都具有較大的挑戰。為充分利用數據資源和技術優勢提高教育評價的科學性、專業性、客觀性，充分釋放教育數據要素潛能，踐行教育數字化轉型，學校基于智慧校園數據治理成果，在較短的時間內完成“51251”人才工程申報系統的敏捷開發上線，覆蓋教師個人業績數據700 余個字段，實現業績數據的智能填報和自動量化計算，促進填報內容完整、格式規范、精準賦分，大大減輕教師填報負擔以及職能部門審核、量化工作量，支撐該項業務精準、快速、高效、可持續開展。

(3)提升教育治理洞察力和敏捷性

基于數據治理成果，學校構建了覆蓋在校生數量、生源地分析、師資隊伍、課程建設、科研成果、圖書借閱、公寓管理、門閘管控、資產概況、一卡通消費等多領域、寬覆蓋、立體的綜合校情分析領導駕駛艙，以數據要素為驅動大大提高了學校的教育治理洞察力和敏捷響應能力，如圖5 所示。以數據的高效流轉應用構建智慧校園敏捷應用生態，提供集人事、教學、科研、學工、OA、后勤、財務、資產、信息化等網上辦事審批服務100 余項，打造數字孿生智慧校園。

圖5 數字化轉型領導駕駛艙