基于數據畫像的高校教師數字素養提升路徑研究

摘 要：在人工智能、大數據和云計算等新興科技迅猛發展的背景下，我國教育信息化進程不斷加速，高校教師作為轉型的重要支撐力量，其數字素養的提升成為關鍵。本文探討了大數據畫像技術在提升教師數字素養中的應用過程，明確了教師數字素養的界定和框架，并詳細闡述了教師數字素養畫像的構建流程，提出完善政策機制、加強數據分析等策略以促進數據畫像在教師數字素養提升中發揮積極作用。

關鍵詞：數據畫像；高校教師；數字素養

近年來，人工智能、大數據、云計算等新興技術的爆發式發展，進一步加快了教育數字化轉型的步伐。教師作為教育數字化轉型的重要支撐力量，理應具備相應的數字素養以應對時代挑戰。2022年11月，教育部發布了《教師數字素養》教育行業標準。2023年2月，中共中央、國務院印發《數字中國建設整體布局規劃》，明確提出要加強對全國人民的數字化素質和能力的培養。2024年《政府工作報告》明確提出，要“加強高質量教育體系建設”，著重強調要“大力發展數字教育。弘揚教育家精神，建設高素質專業化教師隊伍”。高校教師數字素養作為推動教育數字化轉型的關鍵軟實力，是構建高質量教育體系和培養高素質人才的重要支撐。

數據畫像，是指基于對用戶多維度的信息數據進行收集、統計，利用定性與定量相結合的方法對數據進行分析的一種技術手段[1]。它將用戶的靜態屬性數據和歷史行為數據進行標簽化處理，能夠實現個性化、精準化服務。數字時代，數據畫像技術的發展為個性化教育教學改革提供了新依據。通過分析高校教師的個人特征、教學背景和需求，構建全面的數字素養畫像，為教師能力提升提供精準指導。這不僅突破了傳統的統一培訓模式，還增強了教師在數字化教學中的適應力和創新力，有利于提升教學質量，推動教育的數字化轉型和高質量發展。

一、數據畫像應用于教師數字素養的可能性及優勢

數據畫像作為一種新興的數據分析工具在教育領域具有廣闊的應用前景。數據畫像在教師數字素養領域的應用不僅為教育改革提供了有力支持，還極大地豐富了教師個人成長與能力提升的路徑。

（一）文獻研究基本情況

通過檢索中國知網期刊論文CNKI數據庫，以“教師數字素養”為主題共檢索到466份中文文獻，運用citespace進行整理和分析可以得到其相關的關鍵詞，如圖1所示。

從現有文獻來看，在借鑒國際教師數字素養框架建構的基礎上，我國從教學范式改革、數字化資源應用、教師專業素養等維度構建了高校教師數字素養框架模型并對其進行了評估[2]，并從政府完善制度保障[3]，學校優化數字素養資源、明確評估標準，教師創新學習方式、協同合作[4]等方面提出了優化措施，以期推動我國教師數字素養的發展。

以“數據畫像”為主題共檢索到838份中文文獻，但受知網可導出文獻數量的限制，僅選取檢索到的核心期刊進行關鍵詞共現，具體如下圖2所示。國內學者關于“畫像技術”的研究方向主要集中于“大數據驅動”[5]“智慧圖書館”[6]“精準服務”[7]等方面；近年來，“畫像技術”與高等教育結合越來越緊密，學者們從大數據畫像助推“個性化創新創業教育”[8]“精準思政”[9]“教學改革創新”[10]等角度展開豐富研究。

現有文獻側重于總體性教師數字素養培訓或課程設計，為本文奠定了理論基礎，提供了經驗借鑒，但是將大數據畫像應用于教師數字素養提升的研究較少。本文通過引入“數據畫像”，探討不同教師群體之間的數字素養水平和需求差異，為個性化高校教師素養提升策略提供理論基礎和實踐依據。

（二）實現對教師綜合素質發展的全把握

數據畫像利用智能技術和授課平臺對教師的教學行為、學生反饋等多維數據進行采集；通過數據分析，挖掘教師的綜合素質和個性化發展特點，運用算法模型提取評價規則，進行指標篩選和權重計算，這有助于揭示教師在教學、專業素養、個性特征等方面的優勢與不足，為其個性化發展提供支持。同時，數據畫像以可視化形式展示分析結果，有助于教師理解自身發展狀況，制定未來發展計劃，并提供個性化支持與服務；通過全面數據采集、精細數據分析、可視化呈現、個性化支持與服務以及動態更新與持續優化等關鍵環節，實現了對教師綜合素質和個性化發展的全把握。

（三）推動教育評價改革

傳統的教育評價往往側重于學生的考試成績和教師的直觀印象，而數據畫像能夠整合多種數據源，包括學生的學習行為、教師的教學行為等，從而實現對教育過程的全面追蹤和監測。通過數據畫像，教育評價可以更加客觀、全面地反映學生的學習成果和教師的教學效果，有助于推動教育評價從結果導向轉向綜合性、過程性評價。同時，數據畫像采用統一的數據標準和評價指標，能夠減少評價過程中的主觀性和隨意性，提升評價的準確性和公平性。

二、基于大數據分析的高校教師數字素養畫像構建流程

教育部2022年發布的《教師數字素養》標準，指出教師數字素養的實質是教師適當利用數字技術獲取、加工、使用、管理和評價數字信息和資源，發現、分析和解決教育教學問題，同時優化因教育教學活動而具有的意識、能力和責任。本研究根據教育部公布的《教師數字素養》標準框架的5個一級評價指標設計問卷，結合調查問卷的相關數據并在此基礎上結合幾位學者對于高校教師數字素養框架的分析在二級維度上進行補充修改，采用基于定性研究的定量用戶畫像構建方法，提出了高校教師數字素養畫像構建的流程框架，如圖3所示，以具體指導教師數字素養畫像的分析、刻畫和呈現。

（一）構建目標與維度

確立高校教師畫像的構建目的對于確定畫像的要素和建立模型至關重要，這有助于明確畫像所需的指標輸入和預期輸出結果。通過查閱文獻和開展需求調查，發現可以從數字化意識、 數字技術知識和技能、數字化應用、數字化社會責任和專業發展這五個方面展開研究[11]。

數字化意識表現為教師能夠認識到數字技術在教學中的潛力，并主動尋求利用數字技術優化教學過程的方法；數字技術知識和技能是指教師在數字化環境下進行教學和學習活動所需的基礎理論知識、操作技能和應用能力；數字化應用層面則是以教師為導向的，對教師數字化素質的培養具有統領性的意義，是教師數字化教學最基本、最有力的推動力；數字化社會責任主要是指教師在數字教育中的道德修養與行為規范，教師在運用數字化技術的過程中要遵守法律法規，尊重知識產權，保護個人信息的隱私權等；而專業發展則是指一個人在工作中通過學習、實踐和經驗的積累，使自己的職業技能和知識層次得到提高的過程。

（二）數據采集與預處理

數據采集是進行學習分析與畫像構建工作的基石。為了保證畫像的高質量，本研究構建了一套針對教師數字化素養的評估指標體系，以此來對教師數字化素養數據進行特定采集。數據來源于設計包含各維度指標的問卷，通過線上或線下方式發放給教師，收集他們的自我評價和反饋；利用在線平臺或教育管理系統收集教師的數字活動數據以及從學校數據庫中提取教師的基本信息、教學記錄等。

數據預處理是提升學習分析質量的關鍵步驟。這一過程首先涉及數據清洗，即從數據集中篩選出與評價指標體系相關的屬性，并清除其中的遺漏值、誤差值、冗余值以及不確定數據。隨后，需要將問卷中的文本描述轉化為可量化的數值或等級，并將課堂觀察中的行為記錄轉化為具體的指標值。最終，對數據進行異常值處理和標準化歸一化，確保數據具有統一的量綱。

（三）畫像構建

畫像構建包括定量畫像和定性畫像。其中，定量畫像側重于確定粒度級別，即畫像的詳細程度，而定性畫像主要致力于獲得帶有標簽的畫像。

1. 定量畫像：數據分析與建模

為了準確界定畫像的細節，還需根據所采集到的信息對畫像的各個維度進行細化。教育部發布的《教師數字素養》行業標準明確了教師數字素養的框架并詳細描述了各個維度的具體內容。與其他教師群體相比，高校教師具有學科優勢和科研優勢，這就要求高校教師具備更高的數字素養水平。高校教師數字素養框架應強調高校教師的數字化教學實踐、數字領導力、數字福祉、數字化意識和對學生數字化就業能力的培養，對原有的素養框架進行補充[12]。其中，“數字化意識”畫像分為教師的數字化認識、意愿、意志三個子維度；“數字技術知識和技能”畫像反映教師在數字技術技能方面的實際操作能力，分為數字技術技能水平和數字技術知識掌握度兩個子維度；“數字化應用”畫像分析數字化技術在提升教學效果和學生學習體驗方面的作用，分為數字化教學設計、教學實踐、學業評價和協同育人四個子維度；“數字化社會責任”畫像包括教師在數字化社會實踐中的法治道德規范和數字安全保護。

高校教師致力于以數字技術助推科學研究，并通過有效整合教育與數字技術實現了對教育數字化變革的宏觀引導，然而現有的“數字化教學研究與創新”忽略了高校教師科研的廣泛性和全面性，故將“專業發展”畫像分為數字化學習與研究、數字化研究與創新兩個子維度，同時補充數字福祉和數字領導力兩個子維度，以便促進高校教師的數字發展[12]。

在構建高校教師數字素養畫像的過程中，主要采用因子分析、聚類分析和回歸分析三種數據分析方法進行畫像建模。其中，因子分析主要是探索不同維度之間的關系，識別潛在的結構；聚類分析旨在將教師根據其數字素養水平進行聚類，以識別不同的教師群體；回歸分析用于預測教師數字素養的變化趨勢，以支持動態呈現高校教師數字素養的多維度畫像。

2. 定性畫像：標簽提取與刻畫

定性畫像的目的是為教師群體創建易于理解的標簽，這些標簽具備語義化和短文本兩大特點。語義化使得教師和學生能迅速把握標簽含義，而短文本格式便于機器進行信息提取和分析。標簽可以是文字或數字，主要是基于量化畫像的靜態、動態標注系統，以實現了對教師個性的綜合描述[13]。

（四）畫像輸出

教師數字化素養畫像是一種直觀的表現形式，它的呈現依賴于數據可視化技術的支撐。在顯示文本數據和圖像標記方面，圖標和圖像有明顯的優點；而對于結構化數據的可視化表達，主要集中在幾何圖形的繪制上。在教學中，直方圖、線圖和餅圖等數據可視化方法經常被用來表現多維數據的特征。為此，本項目擬在構建教師個性化畫像的過程中，根據不同數據的特點有針對性地選取合適的可視化方法，實現對教師個人畫像和群體畫像的精確設計與展示。

三、高校教師數字素養的數據畫像構建的應用

隨著信息技術的飛速發展，數字素養已成為教師專業發展的重要組成部分，對提升教學質量、推動教育創新具有深遠影響。高校教師數字素養的數據畫像構建，不僅能夠為教師個體提供精準的發展路徑，還能為教育管理、資源配置和教育政策制定提供科學依據。

（一）助力個性化教學與研修

高校教師數字素養畫像通過細致描繪教師在數字素養的五個核心維度方面的能力與偏好，精準識別每位教師在數字素養各維度的強項與短板，進而為其量身定制培訓計劃和教學資源，促進其在教學中揚長避短，發揮個人優勢。同時還能激發其參與研修的積極性，引導其根據個人發展需求，持續提升數字素養。

（二）實現精準管理與評價

高校教師數字素養畫像的構建為高校教師的精準管理與評價提供了有力支持。教師數字素養畫像通過數字化手段采集教師的教學和學習行為軌跡，分析教師在應用數字技術、學習數字技術知識等方面的多維數據，實現精準的、動態的、持續的教師數字素養評價，這進一步增強了教育管理的科學性和針對性。同時，基于數據的精準評價，有助于打破傳統評價中的主觀性和片面性，使評價更加科學、公正。

（三）促進教育公平與質量提升

利用數字畫像精準描繪每位教師的數字應用能力、教學資源創新水平等，可確保每位教師都能獲得針對性的培養與支持、縮小教師間的數字素養差距，這有助于實現教育資源的均衡配置，為學生提供更加公平、優質的教育體驗。同時，數字素養的提升還能激發教師的教學創新，推動教育內容與方法的現代化，從而整體提升教育質量，培養更多符合時代需求的優秀人才。

（四）推動教育數字化轉型

高校教師數字素養的數據畫像構建，是推動教育數字化轉型的重要驅動力。這一數據畫像不僅能夠直觀展現教師在信息技術應用、在線教育創新等方面的能力水平，還能預測其未來在數字化教育環境中的發展潛力，為教育決策者提供科學依據，精準定位數字化轉型的突破口。教師數字素養畫像還可以加速教育技術與教學活動的深度融合，提升教學質量與效率，助力智慧教育環境的構建，促進教育資源的優化配置，為教育數字化轉型注入強勁動力。

四、數據畫像助推高校教師數字素養提升的對策思考

數據畫像不僅為教師個體發展提供了精準的指導，也為高校管理層在制定相關政策和提供支持方面提供了依據。數據畫像作為一種先進的技術手段，可以通過收集、分析和利用教師的多維度數據為其數字素養的提升提供精準支持和指導。

（一）完善相關的政策與機制

高校應制定明確的教師數字素養提升政策和標準，明確數字素養在教師評價中的地位和作用。鼓勵教師積極參與數字素養畫像的構建和應用過程，建立畫像反饋機制實時監測教師數字素養發展狀況，定期反饋畫像結果有助于學校管理層了解整體情況、優化資源配置和決策。此外，可考慮將畫像反饋結果與教師的績效考核、職業發展等掛鉤，建立相應的激勵機制，表彰在數字素養提升方面有突出貢獻的教師，并將數字素養作為優秀教師評選和教學成果獎評定的關鍵指標來激發教師的積極性和創新精神。

（二）建立全面的數據畫像系統

構建全面的高校教師數字素養畫像系統，需整合教務、人事、科研等多源數據，明確數字素養的關鍵指標，如信息技術應用能力、數字教育資源整合、在線課程設計等。建立統一的數據采集與存儲平臺以確保數據的全面性、準確性及時效性。充分運用大數據分析技術對數據進行深度挖掘，旨在識別教師數字素養的優勢與短板，通過構建可視化畫像展示系統直觀呈現每位教師的數字素養全貌，為個性化培訓、職業發展路徑規劃及政策制定提供科學依據。

（三）加強數據的分析與應用

利用大數據分析技術對教師的數字素養進行全面深入的分析和評估以揭示其存在的優勢和不足，再根據教師畫像結果和個性化需求，利用智能推薦系統為教師提供定制化的學習路徑和建議，引導其自主學習和持續發展以提升自身的數字素養。鼓勵教師利用數字技術開發創新性教學方法和模式有助于提高教學質量和效果。數據分析還可以揭示教學問題，為教學改革提供科學依據和決策支持。

五、結語

在數字化時代的浪潮下，高校教師的數字素養成為教育改革與發展的關鍵因素。隨著技術的飛速進步和數據科學的深入發展，大數據畫像技術在高校教師數字素養的評估與提升中展現出前所未有的潛力。它能夠提供更加精細化和動態化的分析，精準捕捉教師在數字素養方面的發展軌跡，為每位教師提供個性化的發展建議。未來，我們需要拓展數據的來源與維度，構建全面的教師數字素養數據庫；加強跨學科合作與交流，為教師提供更廣闊的視野和創新思路；推動政策支持與資源投入，確保高校教師數字素養提升工作得到必要的財政和政策保障；培養教育與技術兼備的復合型人才，推動高校教師數字素養的持續提升和高等教育事業的數字化轉型發展。

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