論信息化教育的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

楊開城　陳寶軍

摘要：信息化教育的基本特征是數(shù)據(jù)驅(qū)動。具體的教育學(xué)理論決定了我們?nèi)绾卫斫怛?qū)動教育的數(shù)據(jù)。在新教育學(xué)的“設(shè)計(jì)-行動-反思性分析”視野中，教育實(shí)踐即教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，它直接依賴教育數(shù)據(jù)。在線教育的情境下，最基本的數(shù)據(jù)對象是信息對象，信息對象通過增加知識屬性而演變成知識對象，知識對象通過增加學(xué)習(xí)目標(biāo)屬性、學(xué)習(xí)交互以及學(xué)習(xí)行為感知和分析方法而演變成學(xué)習(xí)對象。學(xué)習(xí)神經(jīng)元可以看作是這類學(xué)習(xí)對象的基本概念原型。線下教育的課堂教學(xué)情境下，教學(xué)設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)、IIS圖分析的信息流、教學(xué)過程機(jī)制圖都是重要的教育數(shù)據(jù)。無論哪種情境，知識建模圖都是最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)實(shí)地看，有了這些教育數(shù)據(jù)我們才能談得上數(shù)據(jù)驅(qū)動，進(jìn)而討論教育大數(shù)據(jù)。只有構(gòu)建和完善教育學(xué)理論，才能從教育數(shù)據(jù)出發(fā)看到當(dāng)下的教育真相，才能產(chǎn)生大數(shù)據(jù)下的教育實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：信息化教育;數(shù)據(jù)驅(qū)動;學(xué)習(xí)對象;新教育學(xué)

中圖分類號：G434 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1009-5195（2019）04-0019-07 ?doi10.3969/j.issn.1009-5195.2019.04.003

一、信息化教育的最核心特征

在性質(zhì)上，教育信息化絕不僅僅是信息技術(shù)進(jìn)課堂，或者利用信息技術(shù)作為手段去解決某種教育問題。隨著教育信息化的展開，原來的那些具體問題，或保持不變，或徹底消失，或被改寫。我們需要在信息化教育的條件下重新確認(rèn)問題、分析問題和應(yīng)對問題。

教育信息化是一種教育實(shí)踐方式（不僅限于教學(xué)方式）的轉(zhuǎn)變，是一種將教育實(shí)踐由更多依賴主觀經(jīng)驗(yàn)向更多依賴教育理性的轉(zhuǎn)變過程，即實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育的過程。可以說，信息化教育是現(xiàn)代教育的當(dāng)代形式。這里所謂的教育理性，是指以“教育者的文化傳遞與受教育者自我生成之間的矛盾”（楊開城，2010a）為內(nèi)容的完整理性，是包含即時(shí)內(nèi)容的價(jià)值理性、科學(xué)理性和技術(shù)理性的綜合體，是既有感性陪伴又基于客觀數(shù)據(jù)的理性，是一種富含懷疑精神又對不確定性充滿敬畏的主體間理性（楊開城 & 許易，2016a）。

現(xiàn)代社會中，權(quán)利是首要觀念。教育權(quán)利具體表現(xiàn)為學(xué)生們的成長需求。為了滿足數(shù)量龐大、豐富各異的成長需求，僅僅依賴?yán)砟?、原則、方法模式和個(gè)體主觀經(jīng)驗(yàn)的教育實(shí)踐是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。要想快速及時(shí)響應(yīng)現(xiàn)代社會的教育需求，教育實(shí)踐必須轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N客觀上依賴教育實(shí)情數(shù)據(jù)、主觀上依賴從教者教育理性的實(shí)踐方式。由于量大、質(zhì)雜，教育實(shí)情數(shù)據(jù)的生成、處理、解釋以及在此基礎(chǔ)上的教育理性的表達(dá)都離不開技術(shù)。所以，自啟蒙之后，人類教育的進(jìn)步將自然而然地由理念進(jìn)步推動轉(zhuǎn)而由技術(shù)進(jìn)步來推動。

因?yàn)樾畔⒒?，技術(shù)最終會全面介入教育實(shí)踐（不僅僅包含資源數(shù)字化、信息技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用、學(xué)校管理數(shù)字化，等等），我們將有能力以可接受的成本生成、收集、處理教育數(shù)據(jù)并依此理解教育的過往以及為未來進(jìn)行決策。這是一種全新的教育實(shí)踐方式，它的最基本特征是數(shù)據(jù)驅(qū)動（楊開城 & 許易，2016a）。這種實(shí)踐方式下，教育實(shí)踐在全部環(huán)節(jié)上都嚴(yán)重直接地、技術(shù)性地依賴教育數(shù)據(jù)。

二、一項(xiàng)對教育數(shù)據(jù)的誤解

在教育技術(shù)領(lǐng)域，除了教學(xué)模式、教學(xué)媒體之外，人們早已開始關(guān)注教育數(shù)據(jù)，比如早在2000年“電氣電子工程師協(xié)會”（IEEE）下屬的“學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會”（LTSC）就提出了學(xué)習(xí)對象的概念。如今，對數(shù)據(jù)的關(guān)注逐漸成為教育技術(shù)領(lǐng)域的集體顯意識，其標(biāo)志是各種對教育大數(shù)據(jù)的呼吁。可是，我們對教育數(shù)據(jù)的認(rèn)識卻很初步。

LTSC是這樣定義學(xué)習(xí)對象的：學(xué)習(xí)對象是在技術(shù)支持的學(xué)習(xí)中使用、 重用或參引的任何數(shù)字化或者非數(shù)字化的實(shí)體（袁小芬 & 盛群力，2008）。由于LTSC的學(xué)習(xí)對象概念過于寬泛，研究者們后來紛紛提出更狹義的定義。國內(nèi)廣泛采用的是Wiley的定義：學(xué)習(xí)對象是任何支持學(xué)習(xí)的可重用的數(shù)字化資源（袁小芬 & 盛群力，2008）。

人們普遍認(rèn)為可重用性是學(xué)習(xí)對象至關(guān)重要的特征?！翱芍赜檬菍W(xué)習(xí)對象最根本、最重要的特性，也是統(tǒng)領(lǐng)其他特性的關(guān)鍵點(diǎn)”（胡小勇 & 祝智庭，2002a） ，“它與資源有效共享的思想相互滲透，有著很密切的聯(lián)系”（胡小勇 & 祝智庭，2002b;袁小芬 & 盛群力，2008），“只有保證教育資源最大限度的重用，才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教育資源的大范圍共享”（余勝泉 & 楊現(xiàn)民，2007）。那么，學(xué)習(xí)對象的可重用性到底是指什么呢？顧名思義，可重用就是可以重復(fù)使用。但在哪里重復(fù)使用呢？國內(nèi)研究者普遍認(rèn)為，對學(xué)習(xí)對象可重用性是指“能在不同學(xué)習(xí)情境下多次重復(fù)使用”（胡小勇 & 祝智庭，2002a），“可以用于不同的教學(xué)情境，實(shí)現(xiàn)時(shí)空維度上的重用”（胡瑛 & 賈積有，2009），而“影響可重用外在形式的要素至少有以下幾點(diǎn)：時(shí)間、地點(diǎn)、使用者、用途等”（胡小勇 & 祝智庭，2002b）。

LTSC的定義從一開始就將學(xué)習(xí)對象的可重用性設(shè)定在“技術(shù)支持的學(xué)習(xí)”這一語境下。Wiley定義所做的調(diào)整并沒有改變這一“應(yīng)用語境”，國內(nèi)絕大多數(shù)文獻(xiàn)沿用了這一語境設(shè)定?？梢哉f，國內(nèi)外學(xué)界對學(xué)習(xí)對象可重用性的理解都是在應(yīng)用語境下的理解，這與軟件工程（它是距離我們最近的這一術(shù)語的出處）意義上的可重用性相去甚遠(yuǎn)。軟件工程語境下，一個(gè)模塊的可重用是指該模塊在不同的系統(tǒng)中重復(fù)出現(xiàn)，可以成為不同系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。模塊的可重用性源自模塊在塑形時(shí)的優(yōu)良分析與設(shè)計(jì)：功能相對獨(dú)立、接口完備、與其他模塊形成松耦合關(guān)系，等等。所以，可重用性是指模塊不經(jīng)修改地在不同系統(tǒng)中與其他模塊耦合的無障礙性?？芍赜玫木唧w表現(xiàn)無非是，該模塊直接被插入新系統(tǒng)之中而不存在任何障礙，比如各種低端的庫函數(shù)、組件等;另一種是在無法直接插入的情況下，在舊模塊基礎(chǔ)上生成新模塊，在新模塊中整合舊模塊的數(shù)據(jù)和功能生成新數(shù)據(jù)和功能，從而適用于新系統(tǒng)，這個(gè)就是繼承。

追求可重用性的目的是旨在降低早期開發(fā)和后期維護(hù)的成本。至于技術(shù)產(chǎn)品的易用性、適用性以及互聯(lián)網(wǎng)上的檢索或共享，都與可重用性無關(guān)。對于學(xué)習(xí)對象來說，可聚合性倒是可重用性的另一種說法。因?yàn)閷W(xué)習(xí)對象的可重用的“用”其實(shí)就是聚合。

教育技術(shù)界對可重用的討論不是從模塊間的相互關(guān)系、開發(fā)成本控制的可重用性技術(shù)機(jī)制入手，而是忙著說明可重用的重要性以及它衍生出來的其他誘人特征。似乎，學(xué)習(xí)對象的可重用性并非取決于設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)功夫，而取決于那些文本聲明。在軟件開發(fā)領(lǐng)域中，只有經(jīng)過精心分析設(shè)計(jì)才能產(chǎn)生的可重用性，在教育技術(shù)領(lǐng)域中，只需要規(guī)定一個(gè)概念模型，再輔以規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，就能輕松實(shí)現(xiàn)了。實(shí)際上，教育技術(shù)界所討論的學(xué)習(xí)對象的可重用性是指它的適用性，是指針對各種情境和各種用戶的產(chǎn)品可用性。

學(xué)界聲稱可重用性是學(xué)習(xí)對象的最重要特征，但是卻無人討論可重用性的內(nèi)在技術(shù)機(jī)理，當(dāng)然，學(xué)習(xí)對象的聚合機(jī)理也不會得到討論。更為遺憾的是，某些做法看起來倒是破壞學(xué)習(xí)對象的可重用性的。比如，有文獻(xiàn)稱“創(chuàng)建可重用學(xué)習(xí)對象是建立在可重用信息對象（Reusable Information Object，RIO）基礎(chǔ)之上的……每個(gè)RIO由內(nèi)容項(xiàng)、練習(xí)項(xiàng)和評價(jià)項(xiàng)組成，并可構(gòu)造成單個(gè)可重用學(xué)習(xí)對象（Reusable Learning Object，RLO）”（袁小芬 & 盛群力，2008）?？上У氖牵瑢?nèi)容項(xiàng)與練習(xí)項(xiàng)、評價(jià)項(xiàng)組合的目的并不是讓信息對象（IO）具有所謂的可重用性，而是使得它具有學(xué)習(xí)或教學(xué)應(yīng)用意義上的完整性！同樣的道理，在RIO對象基礎(chǔ)上增加“學(xué)習(xí)目標(biāo)、元數(shù)據(jù)”（袁小芬 & 盛群力，2008）并沒有使得RLO自動獲得可重用性。與之相反，這種組合恰恰破壞了可重用性。內(nèi)容、練習(xí)和評價(jià)在邏輯上屬于松耦合的內(nèi)容，將它們分別設(shè)計(jì)成獨(dú)立的學(xué)習(xí)對象再組合才是體現(xiàn)可重用思想的做法。

教育技術(shù)界對學(xué)習(xí)對象可重用性的誤解，究其因，源自技術(shù)應(yīng)用主義的研究取向（楊開城，2008），在應(yīng)用的視野下思考學(xué)習(xí)對象及其可重用性，很容易就將可重用性誤解為應(yīng)用意義上的適用性。要想恢復(fù)學(xué)習(xí)對象及其可重用性的正確涵義，只有在真正的教育技術(shù)與工程意義上討論才是可能的?？墒侨舭呀逃夹g(shù)理解為“技術(shù)的教育應(yīng)用”，我們便找不到這個(gè)層面的分析設(shè)計(jì)技術(shù)了，自然也就無法定義可重用模塊以及模塊間的耦合機(jī)制，也就無法實(shí)現(xiàn)教育實(shí)踐層的可重用性。也就是說，整個(gè)教育實(shí)踐并沒有實(shí)現(xiàn)技術(shù)化，我們的教育實(shí)踐整體上對技術(shù)并沒有產(chǎn)生邏輯上的依賴，自然我們便不清楚這樣的技術(shù)性實(shí)踐需要哪些技術(shù)環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)模塊、功能模塊以及它們之間的耦合關(guān)系，自然我們對學(xué)習(xí)對象的思考也僅僅是“隱喻”水平。對學(xué)習(xí)對象的誤解只是我們對教育數(shù)據(jù)膚淺認(rèn)識的典型代表。但基于如此淺表水平的理解，我們是無法實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的信息化教育的，更枉談教育大數(shù)據(jù)。

三、信息化教育的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)只有結(jié)構(gòu)化才有意義，信息化教育所依賴的教育數(shù)據(jù)絕不是雜亂無章或僅憑常識就可以準(zhǔn)確理解的信息堆積。教育數(shù)據(jù)到底表征的是哪些對象？這些對象之間形成了怎樣的關(guān)系？每種數(shù)據(jù)對象具有怎樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？對象的成分和屬性都有哪些值？這些數(shù)據(jù)對象在何種算法下能產(chǎn)生對教育現(xiàn)實(shí)有意義的推論或能還原出直觀不到的教育真相？這些數(shù)據(jù)如何生成、如何維護(hù)、如何更新從而形成歷史性？這些問題的答案嚴(yán)重依賴教育學(xué)理論。是理論賦予數(shù)據(jù)對象模型，是理論讓數(shù)據(jù)得以顯現(xiàn)特定的結(jié)構(gòu)，是理論觀照實(shí)踐才催生了各種算法。有什么樣的教育學(xué)理論，就有什么樣的對教育數(shù)據(jù)的收集、處理和使用，也就有什么樣的教育實(shí)踐。遺憾的是，舊教育學(xué)（Pedagogy）無法回答上述問題，因?yàn)樗揪筒皇抢碚摚铋_城，2014）。對上述問題的回答只能依賴新教育學(xué)（Educology），信息化教育這種當(dāng)代形式的現(xiàn)代教育只能是在新教育學(xué)觀照下的教育實(shí)踐。

新教育學(xué)以教育系統(tǒng)為研究對象。一個(gè)教育系統(tǒng)就是一個(gè)完整的課程體系，而課程體系由門類課程組成，門類課程在實(shí)施時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)系統(tǒng)。因此實(shí)施態(tài)的門類課程可以認(rèn)為是由教學(xué)系統(tǒng)組成的。教學(xué)系統(tǒng)區(qū)分為設(shè)計(jì)態(tài)（Design-Time）和活動態(tài)（Run-Time），設(shè)計(jì)態(tài)是活動態(tài)的規(guī)劃，即教學(xué)方案。活動態(tài)的教學(xué)系統(tǒng)即真實(shí)發(fā)生的教學(xué)活動，它是教育系統(tǒng)最微觀、最底層、生存期最短的子系統(tǒng)，是教師、學(xué)生和具有信息處理能力的媒體這三個(gè)信息處理主體之間的信息流動網(wǎng)絡(luò)（楊開城 & 林凡，2010）。由此可知，在教育系統(tǒng)中，從課程體系至教學(xué)方案，都屬于設(shè)計(jì)態(tài)。不同層次的教育系統(tǒng)的活動態(tài)表現(xiàn)為隨時(shí)間展開的不同規(guī)模的活動態(tài)教學(xué)系統(tǒng)的有機(jī)組合。在新教育學(xué)看來，教育實(shí)踐即教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，它直接依賴教育數(shù)據(jù)。

新教育學(xué)關(guān)注教育系統(tǒng)的兩個(gè)方面，一方面是如何設(shè)計(jì)教育系統(tǒng)，另一方面是教育系統(tǒng)的整體特征及運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制。設(shè)計(jì)對于現(xiàn)代教育是至關(guān)重要的，教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)就是教育技術(shù)學(xué)，它提供專門的技術(shù)知識。教育系統(tǒng)的整體特征與運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制其實(shí)就是所謂的教育規(guī)律（趙國慶 & 楊開城，2015），也即教育科學(xué)知識。教育系統(tǒng)的整體特征目前看到的包括教育系統(tǒng)的激活水平、一致性、適應(yīng)性、主體參與度，等等（楊開城 & 許易，2016b）。教育系統(tǒng)的激活水平是指它所包含的社會交互網(wǎng)絡(luò)所流動的信息熵總量。教育系統(tǒng)的一致性包括目標(biāo)-手段一致性，設(shè)計(jì)態(tài)與活動態(tài)系統(tǒng)之間的一致性，等等。教育系統(tǒng)的適應(yīng)性是指系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對學(xué)生個(gè)體差異的兼容性。教育系統(tǒng)的參與度是指系統(tǒng)中師生主體的參與水平。教育系統(tǒng)機(jī)制是一種動態(tài)機(jī)制，它“不但要能說明教育行動是如何達(dá)到教育目標(biāo)的，而且還要能說明某些合理的教育行動是如何偏離教育目標(biāo)的”（楊開城，2016a）。

在“設(shè)計(jì)-行動-反思性分析”的教育實(shí)踐框架下，“新教育學(xué)關(guān)注的是教育實(shí)踐中的設(shè)計(jì)與反思性分析環(huán)節(jié)，創(chuàng)生的是教育技術(shù)知識和教育科學(xué)知識”（楊開城，2016a）。在教育技術(shù)學(xué)的視野下，教育系統(tǒng)成為一種技術(shù)人造物（楊開城，2005），這使得教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)過程成為依賴技術(shù)、自然也就依賴數(shù)據(jù)的過程;教育科學(xué)對實(shí)踐的觀照使得對教育系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的理解也成為依賴技術(shù)、依賴數(shù)據(jù)的過程。很明顯，新教育學(xué)的這些知識都不是可以直觀到的知識，它們的檢驗(yàn)和應(yīng)用都以教育數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，它們所對應(yīng)的教育數(shù)據(jù)自然也是針對設(shè)計(jì)與反思性分析這兩個(gè)環(huán)節(jié)的。很自然，教育實(shí)踐對教育數(shù)據(jù)的取舍和分析必然是新教育學(xué)理論觀照實(shí)踐的結(jié)果，是新教育學(xué)理論對實(shí)踐提出了特定的數(shù)據(jù)要求，同時(shí)提高了實(shí)踐的確定性。

整個(gè)新教育學(xué)都具有鮮明的技術(shù)學(xué)色彩。教育技術(shù)學(xué)本身就是技術(shù)知識，教育科學(xué)的研究與應(yīng)用都是技術(shù)支持的結(jié)果，沒有特定分析技術(shù)支持，教育科學(xué)的結(jié)論無從檢驗(yàn)。只有在這樣技術(shù)色彩濃厚的理論視野下，我們才能清晰地認(rèn)識教育實(shí)踐各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的需要，并按照工程技術(shù)原理定義教育數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、層級關(guān)系、屬性特征、聚合機(jī)制、進(jìn)化機(jī)制，等等。

教育系統(tǒng)即課程體系，它由門類課程組成;而門類課程則由知識組件組成;知識組件是一種為完成特定課程目標(biāo)而組織起來的知識的內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、評價(jià)方式以及所需資源的綜合體（楊開城，2004）。門類課程將以知識組件為基本單位轉(zhuǎn)化為教學(xué)系統(tǒng)。目前這種轉(zhuǎn)化存在兩條基本路線：一條路線是在線教育，即直接將知識組件通過信息技術(shù)條件下的教學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為在線學(xué)習(xí)環(huán)境（又稱網(wǎng)絡(luò)課程，或稱學(xué)習(xí)系統(tǒng)）;另一條路線是線下教育，即將知識組件物化為教材、教參、學(xué)材，再由學(xué)校采納，教師在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)教案，然后將教案落實(shí)為教學(xué)活動。這兩種轉(zhuǎn)化的核心都是教學(xué)設(shè)計(jì)，它最終將課程系統(tǒng)由設(shè)計(jì)態(tài)轉(zhuǎn)化為活動態(tài)。

1.在線教育中的教育數(shù)據(jù)

在線教育的情境下，最基本的數(shù)據(jù)對象可以說就是一般意義上的各種信息資源，文本的、聲音的、圖形圖像圖表的、視頻的，呈現(xiàn)知識背景的、解釋知識內(nèi)涵的、測試知識能力的，等等。我們可以將它們稱為信息對象。如果沒有新的屬性、成分或特征的設(shè)定，信息對象無論規(guī)模有多大，仍然只是信息對象。信息資源經(jīng)過裁剪、組合若沒有生成新的質(zhì)，就不能說是新類型對象。我們不能將一堆蘋果，挑揀出賣相好的，就說成是新品種。我們只能通過繼承信息對象并增加具有教育領(lǐng)域特異性的屬性和方法而派生出教育實(shí)踐所特需的新對象。

具體來說，我們可以在信息對象基礎(chǔ)上增加知識屬性而派生出知識對象，即知識對象=信息對象+知識屬性。知識屬性是信息對象所蘊(yùn)含的知識集。由于知識本質(zhì)上是網(wǎng)絡(luò)的，因此我們通常用知識圖來為知識屬性賦值。但是知識對象的知識屬性不應(yīng)采用語義圖來表征，因?yàn)檎Z義圖不具有大規(guī)模開發(fā)時(shí)所需要的數(shù)據(jù)一致性。“同一個(gè)知識材料，不同主體會提供不同的語義圖，并且都可能是正確的。”（楊開城 & 李通德等，2017）我們認(rèn)為可以采用知識建模圖為知識屬性賦值。知識建模圖是一種按照特定規(guī)范繪制的知識隸屬關(guān)系圖（楊開城，2010b，pp.63-66）。它是基于知識之間的語義聯(lián)系構(gòu)建的，卻不是語義圖。研究表明，由于特定規(guī)范的約束，不同主體針對同一內(nèi)容所繪制的知識建模圖存在令人滿意的一致性（趙文娟，2011）。由于知識建模圖具有令人滿意的數(shù)據(jù)一致性，因此可以用于對絕大部分知識對象的知識屬性賦值。但有一類知識對象很特殊，知識圖并不能完全反映它的知識屬性。它就是問題本身，包括例題、考題等等。這類知識對象的知識屬性不但要說明它所蘊(yùn)含的知識，還要說明這些知識點(diǎn)在該問題情境下所形成的關(guān)系。我們建議用FC（Fact and Case）知識圖（楊開城，2016b，pp.98-99，pp.136-142）對這類知識對象的知識屬性賦值。

我們可以在知識對象基礎(chǔ)上增加學(xué)習(xí)目標(biāo)屬性、學(xué)習(xí)交互過程以及學(xué)習(xí)感知與分析方法而派生出學(xué)習(xí)對象，即學(xué)習(xí)對象=信息對象+知識對象+學(xué)習(xí)目標(biāo)屬性+學(xué)習(xí)交互+學(xué)習(xí)感知與分析方法。信息對象和知識對象都可以用于學(xué)習(xí)，但其自身并不承諾學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)目標(biāo)是外在于它的。學(xué)習(xí)對象則承諾了特定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，同時(shí)通過特定的學(xué)習(xí)交互設(shè)計(jì)來達(dá)成該學(xué)習(xí)目標(biāo)，并利用學(xué)習(xí)行為感知與分析來提供學(xué)習(xí)支持服務(wù)。學(xué)習(xí)對象是一個(gè)完備的學(xué)習(xí)環(huán)境，是一種經(jīng)過完整設(shè)計(jì)（Fully-Designed）的對象。所以，學(xué)習(xí)對象除了內(nèi)在所設(shè)定信息引導(dǎo)（需要信息對象）之外，特別重要的是能夠感知學(xué)習(xí)行為（需要知識對象的存在）的發(fā)生以及通過分析理解學(xué)習(xí)行為的意義。所以，除了學(xué)習(xí)目標(biāo)屬性和學(xué)習(xí)交互外，學(xué)習(xí)感知與分析方法也是必需的成分。

總的來說，信息對象通過增加知識屬性而演變成知識對象，知識對象通過增加學(xué)習(xí)目標(biāo)屬性、學(xué)習(xí)交互以及學(xué)習(xí)行為感知和分析方法而演變成學(xué)習(xí)對象。從這個(gè)角度看，早期學(xué)習(xí)對象的定義是有嚴(yán)重缺憾的（它似乎成了信息對象的別名），它將學(xué)習(xí)交互設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)感知與分析看作是可有可無的，竟然還自動具有可重用性。從這個(gè)角度看，學(xué)習(xí)神經(jīng)元可以看作是學(xué)習(xí)對象的基本概念原型?！皩W(xué)習(xí)神經(jīng)元（Learning Neuron，LN）是一種能夠提供富交互學(xué)習(xí)情境、旨在完整達(dá)到特定學(xué)習(xí)目標(biāo)、可記錄學(xué)習(xí)過程、可識別學(xué)習(xí)行為的可互聯(lián)微型學(xué)習(xí)系統(tǒng)。它具有知識建模圖屬性，可實(shí)現(xiàn)跨平臺互聯(lián)聚合;它在客戶端設(shè)有學(xué)習(xí)行為感知器，在服務(wù)器端設(shè)有學(xué)習(xí)分析引擎，可以解決學(xué)習(xí)分析和定制的問題。”（楊開城 & 李通德等，2017）雖然學(xué)習(xí)神經(jīng)元的設(shè)計(jì)規(guī)范以及它們之間的聚合機(jī)制，仍需要深入探索，但學(xué)習(xí)神經(jīng)元具有知識建模圖屬性，這掃清了學(xué)習(xí)神經(jīng)元之間聚合的技術(shù)障礙，可聚合意味著初步的可重用。

2.線下教育中的教育數(shù)據(jù)

就目前來看，線下教育就是指課堂教學(xué)的情境。這種情境下，教學(xué)實(shí)踐的最基本數(shù)據(jù)是教學(xué)方案和拍攝記錄的真實(shí)發(fā)生的教學(xué)活動視頻。教學(xué)視頻基本上屬于信息對象。從僅僅是某種規(guī)定的角度看，教學(xué)方案也屬于信息對象。信息對象所能提供的教育實(shí)踐信息相當(dāng)貧乏。所以，要想完整深入地理解教學(xué)方案和教學(xué)視頻，需要更多的信息。

要想深入理解教學(xué)方案，需要回到教學(xué)設(shè)計(jì)過程，了解教學(xué)方案的決策過程。要知道，反思設(shè)計(jì)過程要比修改設(shè)計(jì)結(jié)果重要得多。以學(xué)習(xí)活動為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)理論將教學(xué)系統(tǒng)理解為學(xué)習(xí)活動序列，將學(xué)習(xí)活動理解為活動任務(wù)序列，活動任務(wù)表現(xiàn)為一系列師生交互?；顒尤蝿?wù)被區(qū)分為意義建構(gòu)（又細(xì)分為六類）和能力生成（又細(xì)分為四類）兩大類，意義建構(gòu)和能力生成任務(wù)的設(shè)計(jì)又與所對應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識建模組塊聯(lián)系緊密（楊開城，2016b，pp.89-114）。如果我們了解這些設(shè)計(jì)過程信息，我們便會更深入地理解一個(gè)教學(xué)方案的基本邏輯和細(xì)節(jié)。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)是一種非常重要的教育數(shù)據(jù)。

要想深入理解教學(xué)視頻中的真實(shí)教學(xué)活動，反復(fù)觀看教學(xué)視頻是不夠的。新教育學(xué)倡導(dǎo)從方案與行動一致性的角度考察教學(xué)活動。這需要將教學(xué)方案與教學(xué)視頻做有意義的對比，這就要求使用同一套編碼體系對它們進(jìn)行分析和編碼，并且這種編碼表征還必須能說明教學(xué)過程是如何達(dá)成或偏離目標(biāo)的。將教學(xué)系統(tǒng)分解為行為序列，用行為動詞表征，則完全丟掉了教學(xué)的內(nèi)容，自然不會幫助我們理解教學(xué)系統(tǒng)與其目標(biāo)有關(guān)的特征。教學(xué)系統(tǒng)是一種信息系統(tǒng)，系統(tǒng)中的信息流動與它的目標(biāo)有關(guān)。因此教學(xué)系統(tǒng)的分解需要采用基于信息流的方法。我們提出的IIS（Instructional Information Set，IIS）圖分析法（楊開城，2007）可以用于這個(gè)目的。這種分析方法先將教學(xué)方案或教學(xué)視頻所蘊(yùn)含的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為知識建模圖（它被看作是教學(xué)信息集合的圖型表征，故稱為IIS圖），然后將教學(xué)過程切分為一系列的信息流，每條信息流都有自己的屬性，最后從單個(gè)信息流屬性出發(fā)推算教學(xué)的整體屬性。在上述操作的基礎(chǔ)上，只需要將一組時(shí)間上鄰接的信息流進(jìn)行特定的合并，再輔以一些行為編碼的標(biāo)注，就會生成一種被稱為教學(xué)過程機(jī)制圖的過程圖。教學(xué)過程機(jī)制圖主要反映了一個(gè)教學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過了幾個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、在何種知識內(nèi)容的交互驅(qū)動下達(dá)成或偏離教學(xué)目標(biāo)的。個(gè)案分析初步表明，“教學(xué)過程機(jī)制圖是一種可用的教學(xué)過程中觀視圖，它提供了一種中觀真相”（楊開城 & 何文濤等，2017）。如果我們能夠?qū)⒁幻處煹慕虒W(xué)方案與相應(yīng)的教學(xué)活動都轉(zhuǎn)化為教學(xué)過程機(jī)制圖，我們便可以從中考察這兩者的一致性水平，這個(gè)一致性水平反映了該教師的基本職業(yè)能力：基于設(shè)計(jì)的行動力，又稱為基于行動的設(shè)計(jì)力。由此可見，教學(xué)活動過程的IIS圖信息流以及教學(xué)過程機(jī)制圖也是一種重要的教育數(shù)據(jù)，它們與前述的教學(xué)設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)，都是教師日常教學(xué)反思的重要參照。

無論是在線教育還是線下教育，關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)是自然產(chǎn)生的，利用學(xué)生模型作為其概念框架就可以表征，簡單易行。由于作為個(gè)體人，學(xué)生并非固定的抽象物，教育系統(tǒng)中的那點(diǎn)兒關(guān)于學(xué)生的數(shù)據(jù)無法完整地描述學(xué)生，依據(jù)這些數(shù)據(jù)對學(xué)生進(jìn)行簡單分類或許是可以的，但若據(jù)此制定有針對性的教育干預(yù)，我們便要警惕了——這些數(shù)據(jù)以及它給出的分類是否真的值得信任？而且教育干預(yù)的針對性本身并不完全取決于關(guān)于學(xué)生的數(shù)據(jù)，我們所掌握手段的多元性、豐富性也是重要前提。所以，在具體交互時(shí)，筆者更傾向于信任人與人交往所產(chǎn)生的感受而不是所謂的客觀數(shù)據(jù)。由此可見，有關(guān)學(xué)生的數(shù)據(jù)對于信息化教育來說處于最邊緣的位置、影響也最小，故本文不做討論。

有了知識對象、學(xué)習(xí)對象、教學(xué)設(shè)計(jì)過程以及教學(xué)方案數(shù)據(jù)、教學(xué)系統(tǒng)IIS圖分析數(shù)據(jù)以及教學(xué)過程機(jī)制圖數(shù)據(jù)，再加上學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及結(jié)果數(shù)據(jù)，我們便有了教育系統(tǒng)最底層的數(shù)據(jù)。按照它們的歸屬，通過組合，我們便得到了不同層次設(shè)計(jì)態(tài)教育系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，通過推算就可以得到各層教育系統(tǒng)的整體特征和運(yùn)轉(zhuǎn)過程，這代表著任何人都無法直觀到的教育實(shí)踐真相。

四、教育數(shù)據(jù)的生成、進(jìn)化與使用

教育實(shí)踐包含人的成長，它自然是基于歷史、面向未來的，它是與時(shí)俱進(jìn)的。這就要求教育數(shù)據(jù)也要隨著教育實(shí)踐的進(jìn)化而協(xié)同進(jìn)化，它必然伴隨著上述各種數(shù)據(jù)對象的生成、更新與淘汰。數(shù)據(jù)驅(qū)動的信息化教育必然將由精英主義+經(jīng)驗(yàn)主義方式轉(zhuǎn)化為基于大眾參與的專業(yè)化實(shí)踐。這種全新的實(shí)踐方式，我們稱之為教育的眾籌。對于在線教育，教育眾籌是指“由大眾中的能手創(chuàng)建可聚合的知識產(chǎn)品模塊，由專業(yè)團(tuán)隊(duì)將它們組裝成高質(zhì)量的在線課程并提供學(xué)習(xí)支持服務(wù)”（楊開城 & 李通德等，2017）的實(shí)踐方式。這種實(shí)踐方式完全可以適用于線下教育。在線教育所生成的優(yōu)秀學(xué)習(xí)神經(jīng)元應(yīng)用于線下教育或轉(zhuǎn)化為線下形式，并不存在技術(shù)障礙。

教育眾籌的要義是，以專家為權(quán)威的專業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)教育系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)（知識組件及以上），大眾能手負(fù)責(zé)教育系統(tǒng)的底層落實(shí)。當(dāng)然這兩個(gè)層次需要市場驅(qū)動才能形成良好無障礙的互動。在教育眾籌的方式下，知識建模圖是教育實(shí)踐基礎(chǔ)性的共享數(shù)據(jù)，用于標(biāo)注知識對象的知識屬性，知識建模圖的生成需要經(jīng)過特定培訓(xùn)的大眾能手和專業(yè)團(tuán)隊(duì)來完成。信息對象是大眾自然生成的數(shù)據(jù)，我們可以在其中尋覓特定的對象將它們轉(zhuǎn)化為知識對象。知識對象是為信息對象標(biāo)注知識屬性的結(jié)果，因此標(biāo)注者需要經(jīng)過培訓(xùn)掌握特定的技能和技術(shù)規(guī)范（比如知識建模規(guī)范，F(xiàn)C知識圖繪制方法），但仍可以依賴大眾來完成。學(xué)習(xí)神經(jīng)元的生成需要經(jīng)過特定培訓(xùn)的大眾能手，因?yàn)閷W(xué)習(xí)神經(jīng)元是精心設(shè)計(jì)的結(jié)果，需要設(shè)計(jì)者具有豐富的教學(xué)或?qū)W習(xí)經(jīng)驗(yàn)。至于知識組件、課程以及課程體系則必須由專業(yè)人員并輔以專家來完成。

知識建模圖和FC知識圖是知識對象的知識屬性，由此我們便知道特定知識對象是關(guān)于什么知識內(nèi)容的，它會成為一個(gè)知識組件、教學(xué)方案或?qū)W習(xí)神經(jīng)元采納包含它的重要依據(jù)。同時(shí)知識建模圖也是教學(xué)設(shè)計(jì)過程中特定學(xué)習(xí)內(nèi)容的表征，知識組塊（知識建模圖子圖）是活動任務(wù)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。知識建模圖還是IIS圖分析法中信息流切分的重要參照。IIS圖分析使得方案與行動的一致性分析（許易，2016）成為可能。方案與行動的一致性分析是培養(yǎng)教師基于行動的設(shè)計(jì)力（也即基于設(shè)計(jì)的行動力）這一基本職業(yè)能力最重要的方式。由于知識對象的存在，我們便可以推算一門課程以及課程體系的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，這是教育系統(tǒng)分析的重要方面。總之，上述數(shù)據(jù)對象的存在是教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析的實(shí)踐基礎(chǔ)，自然也就是信息化教育的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

教育眾籌不可能一蹴而就，它最自然的起始點(diǎn)便是在線教育。在線教育基于全新的技術(shù)平臺以及市場化驅(qū)動的運(yùn)作方式，使得它沒有那么多的歷史遺留包袱。同時(shí)，在線教育有足夠條件和理由首先開展信息化的課程開發(fā)，并將課程開發(fā)與教學(xué)設(shè)計(jì)融為一體，直接展開基于學(xué)習(xí)神經(jīng)元的課程開發(fā)。如此開發(fā)出來的數(shù)字化課程精品再轉(zhuǎn)化為印刷教材，擴(kuò)展服務(wù)范圍。在線教育展開教育眾籌實(shí)踐，一方面是一種信息化教育實(shí)踐的試點(diǎn)，另一方面為全面展開教育眾籌儲備理論、技術(shù)和勞動力隊(duì)伍。在線教育的眾籌一旦成型，自然會擴(kuò)展至線下教育實(shí)踐，與傳統(tǒng)課堂教學(xué)形成相輔相成的格局。

五、小結(jié)

在技術(shù)驅(qū)動下，特別是在教育技術(shù)這種內(nèi)生的技術(shù)驅(qū)動下，教育實(shí)踐的信息化轉(zhuǎn)向是不可避免的，我們要么自覺轉(zhuǎn)向，要么被推著走。對于信息化教育來說，拿來主義完全失效，因?yàn)樾畔⒒逃幕A(chǔ)不是理念、模式或原則，而是教育數(shù)據(jù)。教育實(shí)情數(shù)據(jù)無法被拿走，拿走也無用。要實(shí)現(xiàn)自己的信息化教育只能自己生成所需要的實(shí)情數(shù)據(jù)。信息化教育數(shù)據(jù)的生成與維護(hù)嚴(yán)重依賴教育學(xué)理論。雖然上述對教育數(shù)據(jù)的分析性構(gòu)想仍很膚淺，但卻明確了努力的方向：只有構(gòu)建和完善教育學(xué)理論，才能正確思考這些問題，才能走向信息化教育。陷入技術(shù)應(yīng)用主義、通過制造改革效果來維持學(xué)界存在感，是沒有出路的。唯一的出路是獨(dú)創(chuàng)教育學(xué)知識。只有當(dāng)教育學(xué)理論能夠提供教育數(shù)據(jù)的對象結(jié)構(gòu)、功能指標(biāo)和算法時(shí)，我們才談得上教育大數(shù)據(jù)。只有通過教育學(xué)理論，我們才能從教育數(shù)據(jù)出發(fā)看到當(dāng)下的教育真相，才能產(chǎn)生大數(shù)據(jù)下的教育實(shí)踐。只有在大數(shù)據(jù)下，我們才能明了教育學(xué)理論所提供的各種指標(biāo)常模，有了常模才能客觀比較，才能產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)膶ο蠓诸愺w系，才能區(qū)分哪些是客觀理性、哪些是主觀個(gè)性。也只有在大數(shù)據(jù)下，從教者才能完整地體現(xiàn)教育理性。沒有教育學(xué)理論在場，大數(shù)據(jù)所帶來的無非是更加深重、更加武斷的經(jīng)驗(yàn)主義罷了。

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On the Data Ground of Information-Based Education

YANG Kaicheng， CHEN Baojun

Abstract： The information-based education is characterized as being data-driven. Our understanding of the data driving educational activities depends on the specific educational theory. In the theoretical frame of educology， embracing design， action， and reflective analysis， educational practice which means the design and running of educational system depends directly on data. In the case of online learning， the primitive data objects are information objects. By the addition of knowledge attribute， an information object can be converted into a knowledge object， which can be transformed into a learning object by the addition of learning objective attribute， learning interaction and the method of perceiving and analyzing learning behaviors. ?Learning Neuron can be considered as the basic concept archetype of this kind of learning object. In the case of offline conventional classroom， the data of instructional design process， information flows created by IIS-map-based analysis， and the mechanical diagram of instruction procedure， are the important educational data. In either case， knowledge modeling maps， are the most vital basic data. Practically， data-driven education and then educational big data can be discussed with this educational data. Only through constructing and developing educology， are we likely to get current educational truth in the educational data and then to implement the data-driven educational practice.

Keywords： Information-Based Education; Data-Driven; Learning Object; Educology.