大數(shù)據(jù)背景下廣西區(qū)域教育數(shù)據(jù)的建設(shè)關(guān)鍵問題探究

陳 雅

（廣西警察學(xué)院，南寧 530023）

0 引言

教育的大數(shù)據(jù)可以分為廣義和狹義。廣泛的教育數(shù)據(jù)通常是指源自日常教育活動(dòng)的所有人類行為數(shù)據(jù)。從狹義上講，教育中的大數(shù)據(jù)是指學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)[2]，主要來自學(xué)生管理系統(tǒng)，在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和課程管理平臺(tái)。教育的最基本功能是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。教育對(duì)人們的思想和精神狀況產(chǎn)生巨大影響，大數(shù)據(jù)時(shí)代的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可以促進(jìn)教育的實(shí)施，并促進(jìn)人們獲得教育的機(jī)會(huì)。2015年是中國教育大數(shù)據(jù)的元年，我國正式發(fā)布了促進(jìn)教育大數(shù)據(jù)發(fā)展的政策文件（如《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》明確提出了“教育文化大數(shù)據(jù)的建設(shè)”），確立了大數(shù)據(jù)在促進(jìn)教育改革與發(fā)展中的戰(zhàn)略地位。中國教育大數(shù)據(jù)研究所和江蘇省教育大數(shù)據(jù)科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相繼建立。市場上出現(xiàn)了各種各樣的教育大數(shù)據(jù)產(chǎn)品，涵蓋了許多業(yè)務(wù)，例如測試和評(píng)估、課程教學(xué)、高考服務(wù)、導(dǎo)師匹配、學(xué)生管理等[3]。

1 大數(shù)據(jù)時(shí)代廣西區(qū)域教育均衡發(fā)展的新思路

中國三大教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立，以及統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化的電子學(xué)生注冊(cè)系統(tǒng)的實(shí)施，將有效整合國家的教育數(shù)據(jù)資源，逐步形成規(guī)范的國家教育管理大數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)監(jiān)督教師的職位變動(dòng)，職位調(diào)動(dòng)以及學(xué)生狀況，調(diào)動(dòng)和繼續(xù)學(xué)習(xí)的軌跡[4]，掌握廣西區(qū)域教育發(fā)展的現(xiàn)狀，模擬廣西區(qū)域教育的未來狀況，合理安排教育機(jī)構(gòu)，分配教師，分配教育經(jīng)費(fèi)等，實(shí)現(xiàn)資源平衡配置下高質(zhì)量的廣西區(qū)域教育。

教育大數(shù)據(jù)在協(xié)助科學(xué)制定教育政策，平衡教育發(fā)展，提高教育質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)效果[5]。以及根據(jù)學(xué)生不同的情況，合理分配對(duì)應(yīng)資源才能教書方面發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)在教育實(shí)踐中仍然存在許多問題。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用基于擁有的海量數(shù)據(jù)，這涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的挑戰(zhàn)、數(shù)據(jù)處理、分析技術(shù)等。對(duì)于高科技人才和專業(yè)數(shù)據(jù)人才，中國仍處于短缺狀態(tài)。其次，在大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用中，數(shù)據(jù)收集和問題解決分析是核心環(huán)節(jié)，應(yīng)用開發(fā)人員必須面對(duì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)和解決分析問題技術(shù)的挑戰(zhàn)。這就要求技術(shù)人員不僅要擁有強(qiáng)大而扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，而且要有穩(wěn)定的心態(tài)。要不斷增強(qiáng)對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)，促進(jìn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。在教學(xué)方面，數(shù)字教學(xué)正朝著智能教學(xué)的方向發(fā)展。智慧教學(xué)是一種教學(xué)活動(dòng)，教師可以在智能教學(xué)環(huán)境中使用各種先進(jìn)的信息技術(shù)和信息資源。與傳統(tǒng)的數(shù)字教學(xué)相比，智能教學(xué)更加高效，開放和多樣化。參加教學(xué)活動(dòng)的參與者之間的交流更加順暢和互動(dòng)。教師的備課，批改作業(yè)和教學(xué)評(píng)估上更加智能。

2 大數(shù)據(jù)時(shí)代下的廣西區(qū)域教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

2.1 教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

廣西區(qū)域教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與大型平臺(tái)密切相關(guān)。數(shù)據(jù)由地區(qū)和學(xué)校部署的應(yīng)用程序系統(tǒng)生成，并在數(shù)據(jù)中心和每個(gè)應(yīng)用程序系統(tǒng)之間流動(dòng)。當(dāng)前，中國所有區(qū)縣的教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常以教育數(shù)據(jù)中心為核心鏈接來進(jìn)行整體架構(gòu)[6]。如圖1所示。

圖1 區(qū)域教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

教育數(shù)據(jù)中心是區(qū)域平臺(tái)的核心模塊，是大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息流通的中間節(jié)點(diǎn)，為整個(gè)區(qū)域提供教育信息提供共享服務(wù)。數(shù)據(jù)中心收集四個(gè)主要云應(yīng)用系統(tǒng)生成的基本數(shù)據(jù)以及每個(gè)學(xué)校的應(yīng)用系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)。它存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，同時(shí)有效地管理數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)訪問方式，為系統(tǒng)集成和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享提供了平臺(tái)，以確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性、完整性和一致性。

2.2 教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)步驟

嚴(yán)格來說，廣西區(qū)域教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展沒有統(tǒng)一的建設(shè)模式和實(shí)施路徑。并且，中國教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展還處于起步階段，缺乏實(shí)際的例子和經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。為了進(jìn)一步促進(jìn)全國大數(shù)據(jù)教育的發(fā)展，我們將概述廣西區(qū)域教育大數(shù)據(jù)的實(shí)施路徑，并希望發(fā)揮指導(dǎo)作用。廣西區(qū)域教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展是一個(gè)從低層次到高層次發(fā)展的過程，其建設(shè)和推廣應(yīng)用大致可以分為四個(gè)階段（如圖2所示）。這四個(gè)階段的發(fā)展重點(diǎn)是不同的，但并不確定是否將它們分開。開發(fā)任務(wù)之間存在一定的重疊和重復(fù)。

圖2 廣西區(qū)域教育大數(shù)據(jù)實(shí)施路徑

第一階段：設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)并建立平臺(tái)。本文全面梳理和分析了整個(gè)地區(qū)現(xiàn)有的各種教育信息應(yīng)用系統(tǒng)，并根據(jù)廣西區(qū)域教育發(fā)展戰(zhàn)略和實(shí)際需要，規(guī)劃了教育數(shù)據(jù)的收集范圍，技術(shù)和機(jī)制。全面制定現(xiàn)行國家、省、市教育信息化標(biāo)準(zhǔn)，制定廣西區(qū)域教育數(shù)據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建廣西區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心的基本支撐平臺(tái)。

第二階段：收集數(shù)據(jù)，著重于管理。打開數(shù)據(jù)中心與各種管理應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，重點(diǎn)是各種教育管理數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化收集，存儲(chǔ)，共享和分析。實(shí)現(xiàn)省、市管理信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通。積極探索基于數(shù)據(jù)的教育管理模式的改革，研究和開發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，如教育決策支持、教育質(zhì)量測試、教育發(fā)展評(píng)估等。為教育管理人員開發(fā)提供有關(guān)提高數(shù)據(jù)素養(yǎng)的特殊培訓(xùn)。

第三階段：收集數(shù)據(jù)并專注于教學(xué)。開放數(shù)據(jù)中心與教研應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，重點(diǎn)是在教與學(xué)以及教研培訓(xùn)過程中有效數(shù)據(jù)的收集。教育數(shù)據(jù)挖掘，學(xué)習(xí)分析，可視化等關(guān)鍵技術(shù)的研究與開發(fā)，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，教師的個(gè)性化開發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)和智能工具。鼓勵(lì)教師探索大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新應(yīng)用模型，以促進(jìn)教學(xué)，積累優(yōu)秀案例并分享。為教師和研究人員提供提高數(shù)據(jù)素養(yǎng)培訓(xùn)。

第四階段：利用數(shù)據(jù)促進(jìn)變革。根據(jù)前幾個(gè)階段收集的海量教育數(shù)據(jù)，以及在管理和教學(xué)中積累的數(shù)據(jù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，提出了教育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用的行動(dòng)方案。從外部引進(jìn)高層研究和智囊團(tuán)，探索和推廣大數(shù)據(jù)的應(yīng)用模型和實(shí)際案例，以促進(jìn)廣西區(qū)域教育的發(fā)展和變革，形成一種利用數(shù)據(jù)進(jìn)行教育管理、決策和教學(xué)活動(dòng)的文化，并成功實(shí)現(xiàn)了以數(shù)據(jù)為主導(dǎo)的廣西區(qū)域教育改革。

3 實(shí)施過程中的關(guān)鍵問題

廣西教育系統(tǒng)存在很多急需解決的問題，基于全區(qū)教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，發(fā)展水平和層次參差不齊，區(qū)域教育發(fā)展極為不均衡，部分地區(qū)教育水平落后，嚴(yán)重影響了我區(qū)發(fā)展高水平高質(zhì)量高要求教育的實(shí)施?；诖髷?shù)據(jù)的教育數(shù)據(jù)的收集機(jī)制可以有效解決教育不均衡帶來的問題。廣西區(qū)域教育大數(shù)據(jù)的建設(shè)需要多種數(shù)據(jù)采集技術(shù)的綜合應(yīng)用，主要包括四類（物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，視頻記錄技術(shù)，平臺(tái)采集技術(shù)和圖像識(shí)別技術(shù)）等常用技術(shù)。每種技術(shù)收集的數(shù)據(jù)的范圍和重點(diǎn)不同。

3.1 技術(shù)層面問題

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感技術(shù)主要用于收集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和學(xué)生體質(zhì)數(shù)據(jù)。視頻監(jiān)控技術(shù)主要用于收集校園安全數(shù)據(jù)。智能錄播技術(shù)主要用于收集課堂教學(xué)數(shù)據(jù)。在線評(píng)估和在線閱讀技術(shù)主要用于收集學(xué)生的考試成績數(shù)據(jù)，而點(diǎn)陣數(shù)字筆技術(shù)主要用于收集各種作業(yè)，練習(xí)和考試的數(shù)據(jù)。圖片搜索技術(shù)主要用于收集學(xué)生的家庭作業(yè)實(shí)踐數(shù)據(jù)。情感識(shí)別技術(shù)主要用于在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中收集情感數(shù)據(jù)。日志搜索分析技術(shù)主要用于收集運(yùn)維日志和用戶日志數(shù)據(jù)。在線學(xué)習(xí)和管理平臺(tái)技術(shù)主要用于收集各種在線學(xué)習(xí)和管理數(shù)據(jù)。移動(dòng)APP技術(shù)主要用于收集各種移動(dòng)學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)?？纱┐骷夹g(shù)主要用于收集個(gè)體生理數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。校園卡技術(shù)主要用于收集各種校園生活數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)主要用于收集教育輿情數(shù)據(jù)。

為了確保可持續(xù)地收集高質(zhì)量的教育數(shù)據(jù)，在實(shí)踐過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。采集需要預(yù)先計(jì)劃和設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)采集的范圍，所使用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，數(shù)據(jù)采集環(huán)境的部署，數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的保證措施，數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用目的和場景，存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)的方案，數(shù)據(jù)的更新機(jī)制，數(shù)據(jù)的交換標(biāo)準(zhǔn)等。獲取需要明確的邊界，而不是盲目地收集任何教育活動(dòng)數(shù)據(jù)。收集的數(shù)據(jù)范圍取決于數(shù)據(jù)應(yīng)用的目的。收藏應(yīng)該保持連續(xù)性和標(biāo)準(zhǔn)化，秉承“持續(xù)創(chuàng)造價(jià)值，標(biāo)準(zhǔn)化和促進(jìn)價(jià)值”的理念。在保證數(shù)據(jù)有效性的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)粒度應(yīng)盡可能小，以挖掘更多的潛在價(jià)值。收集應(yīng)符合道德和道德，數(shù)據(jù)生成的主體應(yīng)具有一定的知情權(quán)和選擇權(quán)。

3.2 開放數(shù)據(jù)的法治問題

在法律法規(guī)制約下，在相關(guān)政策的支持下，鼓勵(lì)廣西在建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的區(qū)域教育系統(tǒng)的搭建時(shí)與商業(yè)應(yīng)用結(jié)合，他山之石可以攻玉，借鑒其他省份或者公司的成功案例，可以減少在信息化過程中資源的投入，但同時(shí)也要注重保護(hù)數(shù)據(jù)安全性，數(shù)據(jù)在采集、處理、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)等過程中，都處于相對(duì)開放的狀態(tài)，這使得管理數(shù)據(jù)過程中極易產(chǎn)生法律問題?；诖髷?shù)據(jù)的區(qū)域教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在搭建和實(shí)施過程中，在保證數(shù)據(jù)有效性的前提下，相關(guān)法律必須完善，同時(shí)針對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行一定程度的普及法律知識(shí)培訓(xùn)，確保項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語

教育大數(shù)據(jù)不僅是廣西區(qū)域教育發(fā)展的重要資產(chǎn)，而且是促進(jìn)科學(xué)創(chuàng)新和廣西區(qū)域教育的精確變革的重要力量?！按髷?shù)據(jù)”在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要意義并不意味著它可以取代所有關(guān)于社會(huì)問題的理性思考。海量數(shù)據(jù)不能掩蓋科學(xué)發(fā)展的邏輯。教育應(yīng)加快發(fā)展步伐，適當(dāng)摒棄傳統(tǒng)教育的弊端，充分利用大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來的便利，大力發(fā)展教育，使教育不斷注入新鮮血液，更好地面對(duì)未知未來。廣西區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心的建設(shè)并非“從零開始”。它應(yīng)該有效地整合現(xiàn)有的硬件和軟件資源，并保護(hù)現(xiàn)有的投資。