香山里小學(xué)：探索數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的學(xué)生成長(zhǎng)管理與服務(wù)

何海銀 張旭

【摘 要】作為一所新建校，面對(duì)智能化時(shí)代，需要從更高的視野、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光去擁抱未來(lái)。香山里小學(xué)以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育智慧化”為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)手段在教育大數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用上的不足，通過(guò)量化自我技術(shù)為學(xué)習(xí)者在自我管理和自我超越方面提供更多支持，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的量化跟蹤、綜合評(píng)價(jià)與個(gè)性化支持。

【關(guān)鍵詞】量化自我；大數(shù)據(jù)；未來(lái)教育；未來(lái)學(xué)校

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2018）06-013-04

圍繞構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“未來(lái)學(xué)?！钡哪繕?biāo)，深圳市南山區(qū)香山里小學(xué)成立專門(mén)的研究小組，由校長(zhǎng)牽頭，開(kāi)展項(xiàng)目化研究。組成人員包括：分管副校長(zhǎng)，信息科技中心、課程與教師發(fā)展中心、學(xué)生發(fā)展中心等部門(mén)負(fù)責(zé)人。

研究機(jī)構(gòu)由深圳大學(xué)、中科院深圳先進(jìn)院、南山區(qū)教育局教育科學(xué)研究所、南山區(qū)教育局教育科學(xué)研究中心等部門(mén)的研究人員組成。研發(fā)工作由公司和學(xué)校共同承擔(dān)，根據(jù)學(xué)校應(yīng)用場(chǎng)景，提供定制化服務(wù)。學(xué)校采用BYOD模式，學(xué)生和教師人手一部iPad，每位學(xué)生還配備了智能手環(huán)，學(xué)校在學(xué)生日?；顒?dòng)場(chǎng)所安裝了藍(lán)牙基站，特別是每間教室也都部署了簡(jiǎn)易的常態(tài)化錄播系統(tǒng)。環(huán)境的準(zhǔn)備已經(jīng)開(kāi)展，并將持續(xù)投入，若能夠?qū)崿F(xiàn)突破，將有助于教育大數(shù)據(jù)的具體落地，并為其他學(xué)校提供參考案例。

量化自我技術(shù)在學(xué)生成長(zhǎng)管理與服務(wù)中的應(yīng)用

2014 年新媒體聯(lián)盟（NMC）發(fā)布的《地平線報(bào)告》指出，未來(lái)五年量化自我技術(shù)將是影響教育信息化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，并將在 4～5 年內(nèi)被全世界教育機(jī)構(gòu)廣泛使用。在2016、2017年基礎(chǔ)教育版《地平線報(bào)告》中再次提到對(duì)量化學(xué)習(xí)日趨關(guān)注的預(yù)測(cè)：數(shù)據(jù)挖掘軟件逐步融入在線教育、移動(dòng)學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中，形成新的學(xué)習(xí)環(huán)境。這類環(huán)境利用數(shù)據(jù)分析軟件能多維度、便利地描繪學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

狹義的“量化自我”，即與人體日常生理活動(dòng)、狀態(tài)直接相關(guān)的量化和監(jiān)測(cè)過(guò)程，是通過(guò)使用計(jì)算機(jī)、便攜式傳感設(shè)備和智能手機(jī)應(yīng)用等技術(shù)手段，來(lái)追蹤和記錄運(yùn)動(dòng)、睡眠、飲食、心情等個(gè)體行為，通過(guò)各種數(shù)據(jù)指標(biāo)來(lái)研究、分析自身。例如，體重、計(jì)步、睡眠時(shí)間、消耗食物卡路里、空氣質(zhì)量、壓力指數(shù)、皮膚電導(dǎo)、血氧飽和度等。廣義而言，“量化自我”絕不僅限于健康領(lǐng)域，還包括個(gè)體的日常生活習(xí)慣、行為、認(rèn)知等。如果說(shuō)，狹義的量化自我是“健康量化”，探索自我身體（Hack the self），那么，廣義的量化自我就是探索個(gè)體生活（Hack my life）。

通過(guò)可穿戴式傳感設(shè)備和智能手機(jī)應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體征數(shù)據(jù)，無(wú)線云端計(jì)算系統(tǒng)可以運(yùn)用數(shù)據(jù)可視化工具，將數(shù)據(jù)反映出的健康信息，以可讀的方式反饋給個(gè)體，從而達(dá)到對(duì)健康的量化監(jiān)測(cè)。

量化自我技術(shù)已具備在校園中應(yīng)用的可行性，借助量化自我工具，教育工作者可以收集與學(xué)習(xí)者生活方式、學(xué)習(xí)方式、外部學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后借助學(xué)習(xí)分析，收集與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)果有關(guān)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)無(wú)疑有助于幫助教育工作者了解學(xué)習(xí)者的問(wèn)題解決策略以及學(xué)習(xí)者的認(rèn)知風(fēng)格，從而幫助教育工作者制定個(gè)性化的、有針對(duì)性的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。

一所可以觸摸未來(lái)的學(xué)校

香山里小學(xué)計(jì)劃從辦學(xué)理念、課程體系、技術(shù)支持系統(tǒng)、評(píng)價(jià)體系、空間環(huán)境和師資隊(duì)伍六個(gè)維度，構(gòu)建一所與國(guó)際接軌、與世界級(jí)創(chuàng)新型濱海中心城區(qū)相匹配的“高品質(zhì)、定制式”的優(yōu)質(zhì)學(xué)校。

圍繞“充滿童趣的協(xié)作探究型校園”這一辦學(xué)定位，香山里小學(xué)的課程體系以國(guó)家課程為主干，拓展課程和藝體強(qiáng)化課程為兩翼，培養(yǎng)“具有中國(guó)文化基因，有領(lǐng)袖氣質(zhì)和非凡創(chuàng)造力的未來(lái)世界公民”。在這樣的辦學(xué)理念下，學(xué)校構(gòu)建了“創(chuàng)新者課程體系”，以探究學(xué)習(xí)、STEAM活動(dòng)及成長(zhǎng)體驗(yàn)為主線的三大空間群落以及通過(guò)頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃的“智能化、泛在式、大融合、個(gè)性化”的數(shù)字校園環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)了課程、空間和技術(shù)的有機(jī)融合。學(xué)校從學(xué)業(yè)水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、能力傾向及創(chuàng)造力水平四個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化、定制式評(píng)價(jià)，打造面向未來(lái)的教育新生態(tài)。

個(gè)性化、多樣化、智能化及終身化的教育新生態(tài)

技術(shù)的發(fā)展使我們有條件構(gòu)建以學(xué)生成長(zhǎng)為主線，使課程、空間、技術(shù)、資源、文化和評(píng)價(jià)因?qū)W習(xí)者而變，實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化、多樣化、智能化及終身化的教育新生態(tài)。通過(guò)建設(shè)與實(shí)體學(xué)校相匹配的虛擬學(xué)校，實(shí)現(xiàn)課程、評(píng)價(jià)、活動(dòng)等充分融合的智慧環(huán)境，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。在數(shù)據(jù)為王的新型學(xué)校中，我們可以提供體驗(yàn)式、沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境，發(fā)揮量化自我技術(shù)在以下方面的作用。

一是量化自我本身就是一種學(xué)習(xí)的測(cè)量和監(jiān)控。二是幫助學(xué)習(xí)者不斷地自我意識(shí)與自我超越。三是為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化服務(wù)。四是為學(xué)校管理的智慧決策提供依據(jù)。五是為學(xué)生綜合素養(yǎng)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)。六是為學(xué)校的風(fēng)險(xiǎn)管控（如運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、人員密集區(qū)風(fēng)險(xiǎn)）提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警，提高學(xué)校校園安全管理水平。

量化自我技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的管理機(jī)制創(chuàng)新和綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)創(chuàng)新

建設(shè)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，圍繞量化自我技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的管理機(jī)制創(chuàng)新和綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)創(chuàng)新兩方面展開(kāi)深入的研究，探索基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的管理模式和評(píng)價(jià)模式，并在實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證。我們的研究主要包括以下內(nèi)容。

1.基于量化自我技術(shù)的“一對(duì)一”數(shù)據(jù)環(huán)境創(chuàng)建研究

以可穿戴設(shè)備、移動(dòng)端、錄播等為載體，聯(lián)合相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)，定制開(kāi)發(fā)適合我校的管理環(huán)境（包括：考勤、門(mén)卡、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)管理、場(chǎng)地管理、圖書(shū)借閱等）和評(píng)價(jià)環(huán)境（包括：學(xué)習(xí)行為分析、德育和學(xué)科評(píng)價(jià)），并研制集成的統(tǒng)一門(mén)戶，以“掌上香山里”APP的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的可視化。主要內(nèi)容包括：（1）基于智能手環(huán)的身份識(shí)別；（2）基于智能手環(huán)的考勤；（3）基于智能手環(huán)的德育評(píng)價(jià)；（4）體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)；（5）基于智能手環(huán)的課堂交互評(píng)價(jià)；（6）基于量化自我的大數(shù)據(jù)分析。

2.基于量化自我的管理模式和評(píng)價(jià)模式設(shè)計(jì)

在環(huán)境創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校創(chuàng)設(shè)“充滿童趣的探究型學(xué)?！钡陌l(fā)展定位，我們建立學(xué)校圍繞核心素養(yǎng)的管理模型和評(píng)價(jià)模型。以大數(shù)據(jù)分析為核心，以可視化的反饋為主要形式，形成穩(wěn)定的管理模式和評(píng)價(jià)模式。

3.基于量化自我技術(shù)的管理和評(píng)價(jià)實(shí)踐研究

在管理、教學(xué)和評(píng)價(jià)中，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、建模及分析，為管理和評(píng)價(jià)提供決策和指導(dǎo)，我們成立了以校長(zhǎng)為總負(fù)責(zé)人的研究小組，對(duì)設(shè)計(jì)的應(yīng)用模式進(jìn)行實(shí)踐研究。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的智慧教與學(xué)環(huán)境搭建

要建設(shè)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，首先要有智能環(huán)境的技術(shù)支撐。在各類采集設(shè)備的配合下，形成良性循環(huán)的數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)流，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的智慧教與學(xué)環(huán)境。

在智慧校園的規(guī)劃中，按照物理層、平臺(tái)層及應(yīng)用層來(lái)分層分步實(shí)施。物理層主要涉及基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，主要包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)、虛擬化服務(wù)（服務(wù)器、存儲(chǔ)）、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及智能物聯(lián)四大塊。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是智慧校園建設(shè)的根本，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)，如區(qū)域城域網(wǎng)接入、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋等。借助成熟的虛擬化技術(shù)，為平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用服務(wù)提供統(tǒng)一的計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)為智慧校園平臺(tái)互通提供數(shù)據(jù)保障；萬(wàn)物互聯(lián)是未來(lái)學(xué)校建設(shè)不可缺少的組成部分，通過(guò)物與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)融合，讓管理更高效、更便捷。

平臺(tái)層主要是為更好地應(yīng)用提供服務(wù)，通過(guò)基于OAUTH 的統(tǒng)一用戶認(rèn)證（OAUTH協(xié)議為用戶資源的授權(quán)提供了一個(gè)安全的、開(kāi)放而又簡(jiǎn)易的標(biāo)準(zhǔn)。與以往的授權(quán)方式不同之處是，OAUTH的授權(quán)不會(huì)使第三方觸及用戶的賬號(hào)信息，即第三方無(wú)需使用用戶的用戶名與密碼就可以申請(qǐng)獲得該用戶資源的授權(quán)，因此OAUTH是安全的），實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄，為用戶提供友好的用戶體驗(yàn)。有了強(qiáng)大的物理層和平臺(tái)層的支撐，在應(yīng)用層中，基于SOA的面向服務(wù)的軟件架構(gòu)技術(shù)，為具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)和基礎(chǔ)平臺(tái)的集成連接提供了方便，以松耦合的方式與云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集成，建立一個(gè)數(shù)據(jù)中心（學(xué)校教育教學(xué)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、可視化中心）、兩大支撐環(huán)境（硬件支撐環(huán)境和智慧校園軟件支撐環(huán)境）、三類應(yīng)用環(huán)境（探究學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧課堂環(huán)境、智慧管理環(huán)境）、四大業(yè)務(wù)體系（管理應(yīng)用體系、教育教學(xué)應(yīng)用體系、公共服務(wù)應(yīng)用體系、大數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用體系）、五類用戶對(duì)象（學(xué)生、老師、家長(zhǎng)、管理者、公眾用戶）。

總體而言，未來(lái)學(xué)校就是要實(shí)現(xiàn)具有情境感知、無(wú)縫連接、全向交互、智能管控、按需推送、數(shù)據(jù)可視化等特征的學(xué)習(xí)時(shí)空環(huán)境。同時(shí)，對(duì)教育與學(xué)習(xí)系統(tǒng)實(shí)施變革與更新，支撐泛在學(xué)習(xí)環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng)，教育信息的無(wú)縫流通，教育業(yè)務(wù)的智能協(xié)同，優(yōu)質(zhì)教育資源的按需供給，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的人人平等，學(xué)部之間的均衡發(fā)展、互聯(lián)互通，構(gòu)建探究型學(xué)習(xí)環(huán)境。

未來(lái)已來(lái)，未來(lái)學(xué)校的核心競(jìng)爭(zhēng)力是數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和建模，可以優(yōu)化和指導(dǎo)我們?nèi)粘５臉I(yè)務(wù)。通過(guò)業(yè)務(wù)的開(kāi)展生成新的數(shù)據(jù)，讓這個(gè)閉環(huán)形成良性循環(huán)，進(jìn)而為學(xué)生的成長(zhǎng)服務(wù)，為教師的教學(xué)服務(wù)，為學(xué)校的日常管理服務(wù)，以及為家校間的協(xié)作溝通服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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