以數據為視角深化推進北京教育公共服務平臺建設

李玉順+沁竹君+劉妍

戰略訴求及互聯網推動下的教育信息化

自2010年以來，教育信息化建設已成為國家教育改革與發展的戰略訴求。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視”，進而發布了《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》，對我國教育信息化未來十年的工作和目標任務進行了整體設計和全面部署。以教育信息化帶動教育現代化，加快教育信息化進程，促進信息技術與教育教學實踐深度融合，帶動教與學方式的創新，加速學習環境的建構，正成為當下教育信息化建設的主要特征。

在上述背景下，教育教學業務流程在信息技術環境下得以優化和重構，信息技術的教育應用正在整體性地邁向教育教學核心業務。2013年，黨的十八屆三中全會通過的《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》，提出“深化教育領域綜合改革”，明確提出“大力促進教育公平，構建利用信息化手段擴大優質資源覆蓋面的有效機制，逐步縮小區域、城鄉、校際差距” 的具體要求。教育改革走入了深水區，教育信息化是促進教育均衡發展，實現經濟知識型社會時代教育改革的有力保障，這進一步凸顯了教育系統與教育信息化對接、協同和迸發創新力量的發展訴求。與此同時，在開放教育資源運動實踐進程的推動下，互聯網正展現推動教與學創新發展的強大力量。新的教育教學實踐形態越來越多地呈現，尤其以MOOC、微課、翻轉課堂為代表的服務于學生學習的實踐形態為代表。它們一方面加速著優質資源均衡與共享、促進現代教育思想傳播和實踐，另一方面更是帶動著教與學方式創新的實踐進程，為推動信息技術與教育教學融合帶來強大的驅動力。

當前，以教育信息化推動教與學的雙重變革，加快以知識傳遞為中心向以能力發展為目標轉變，從以課堂教學為中心向以融合課堂內外多元化學習方式、建構開放性學習環境轉變，開展以學生為中心的個性化、差異化教育教學實踐活動，關注個體學生的能力培養和潛能發展，培養學生的終身學習能力。這一進程給教師、學生、教育教學管理者帶來了前所未有的挑戰，也給各類教育機構帶來了重塑自我發展的顛覆性力量。構建科學、系統的教育信息化公共服務平臺正成為教育信息化深化發展的時代訴求。

北京數字學校——首都基礎教育信息化公共服務平臺

北京作為全國政治中心、文化中心和國際交往中心，其教育理念和教育實踐在全國教育事業中起著引領、示范的作用。《北京市中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出“到2020年實現教育現代化，建成公平、優質、創新、開放的首都教育和先進的學習型城市，進入以教育和人才培養為優勢的現代化國際城市行列”的戰略目標。優質教育資源的均衡和共享以及教育質量提升，已成為北京教育改革和發展的實踐訴求。加強教育信息化基礎建設，提升教育信息化水平，探索信息化環境下的教育應用與創新，構建支持終身學習和個性化學習的信息化教育服務體系，是實現公平的、優質的、創新的、開放的教育的基礎和時代訴求。

在上述定位下，北京市大力發展基礎教育信息化，在多個層次上齊頭并進，整體上走在了我國基礎教育信息化實踐的最前沿。從微觀層次上看，平板電腦類智能終端應用于教育教學的實踐進程在加速發展，在市、區縣層次上開展了系列化的新技術教育教學應用研究實踐，同新課程改革的發展訴求對接，推動學與教方式變革，實踐上注重“教”向“學”的轉化。教師從知識傳遞者向學生學習的組織者、指導者角色轉化，培養學生自主、合作、探究的學習能力和技術環境下學習的自律性等。從中觀層次來看，在“十二五”期間推動百所數字校園的實驗校建設，充分發揮個體學校的主體性和創造性，建設一批各具特色的、彰顯首都教育特征、具有示范引領作用的中小學數字校園，并培養一批具有先進的教育信息化教學理念和較高實踐能力水平的校長和教師，開展個體學校在教育教學中系統化應用信息技術的探索。并通過數字校園建設，推動信息技術在學校教學、教研、學習、家校互動、管理、德育、校園文化等方面的深層次應用，提高教育質量，實現學校的科學、特色、內涵發展。從宏觀層次上看，為滿足廣大人民群眾對優質教育資源的需求，促進基礎教育優質資源的均衡發展，開發優質數字化教育資源，構建基礎教育公共服務的新模式，在實踐探索中逐漸提出、形成了“北京數字學校”的實踐形態，正成為新型的教育信息化公共服務平臺——聚合、倍增優質教育資源，建構新型優質資源供給公共服務基本模式，促進教育公平;聚合各級各類資源，創新服務形態，滿足學生個性化、差異化需求，打造滿足學生生命成長及終身學習能力發展的環境，助力學生個性發展;搭建跨校、跨區、跨時空的平臺，助力教師專業化發展與提升，加速現代教育理念和優秀實踐案例傳播，成就信息時代教師的成長與轉型;建成開放、多元、高效的教育服務體系，加快教育發展方式轉變，形成關照現實、面向未來、有效推進的可持續發展教育生態，創新教與學方式，開放教與學環境，創建服務北京、輻射全國、面向世界的數字化教育品牌。

數據驅動下的在線教育服務創建與優化—— 建設公共服務平臺新視角

“北京數字學校”是全市教育資源的整合、聯動和共享，并基于信息技術及網絡環境改進教育資源配置與供給方式，構建區域信息化服務體系的實踐性嘗試。它融合互聯網開放教育運動發展的實踐成果，探索基礎教育在線服務體系模式。在成立之初，它向全市師生提供了9500節覆蓋小學、初中和高中各學科的精品名師同步課程，并以名師同步課程為依托，開展“點對點”應用模式試點，實現名師同步課程資源與學校課程教學和教師教研的深度融合。為進一步利用信息技術推動優質教育資源均衡，支撐教育綜合改革，“北京數字學校”于2014年暑假以來，啟動了“名師在線”“學習信息推送”“在線作文批閱”三項在線教育服務項目，以完善面向全市中小學師生的基礎教育公共服務平臺，建立全面的在線教育服務體系。特別是在這一進程中，關注數據的分析與應用，呈現了以數據驅動在線教育服務創建與優化的實踐態勢，探索出了持續推動區域教育信息化公共服務平臺發展的途徑。下面對這一方向的實踐成果進行概要介紹。

1.名師在線——在線答疑

截至2014年11月底，“名師在線”項目學生參與“學業診斷”536291人次;學生共提出問題94550個，參與“在線答疑”的教師600余人，參與學校485所，參與學生覆蓋北京市除燕山地區之外的所有區縣。項目組采用大規模問卷調查，在初一、初三年級發放學生問卷20萬份，家長問卷20萬份，按照相關年級數學、英語及班主任教師人數發放教師問卷2萬份，100% 覆蓋所有用戶群體。學生對教師的答疑質量、診斷的有效性等方面的滿意度均接近或超過90%。

通過“名師在線”項目數據分析，對初三數學、英語，初一數學、英語學生診斷最多的前20個知識點進行了呈現。

從數據上看，初三數學的二次函數圖象和性質、圓周角、旋轉的應用等幾個知識點是全市學生的學習難點，參與診斷的學生數較多，錯誤率也非常高。相反，反比例函數和概率的相關知識學生掌握較好。初三英語中，并列句和虛擬語氣是在教學中需要加強的知識點，一般過去時和現在完成時是學生掌握較好的語法。初一數學知識點里，一元一次不等式（組）的相關內容以及整式乘法是學生提問和診斷錯誤率最高的知識點，需要教師在今后的教學中加以關注。數軸、相反數和倒數、正數、負數幾個知識點雖然學生選擇率很高，但掌握得最好。初一英語總體上對于學生來說比較容易，學生數據整體較好。在相關知識點中，只有數詞、名詞單復數、一般疑問句幾個知識點學生錯誤率相對較高。

在“名師在線”項目中提供了“學業診斷”服務。學生對于“學業診斷”的整體評價較高，表示“可以幫助自己了解學習狀況”“‘診斷報告對于自己很有幫助”“希望收到推送的練習題”等。一線教師們也結合其實際工作對“學業診斷”的功能提出了希望，其中“提供全班學生的知識點診斷報告，便于自己安排教學”“提供全班學生的提問情況，便于了解學生的問題”“提供教師提問功能，方便與名師交流”成為教師們普遍關注的焦點。

對“名師在線”項目多層次、立體化的數據分析、挖掘和應用，為在線服務優化、群體性的知識學習狀態體征呈現、個性化適應性的學習服務提供帶來了嶄新的實踐，展現了基于數據驅動的“名師在線”服務優化發展、深度融合的發展前景，并為服務的優化發展帶來了空間。

2.在線作文批閱

自2014年7月北京市在線教育服務項目試運行以來，“在線作文批閱”項目取得了良好的運行效果。該項目匯聚全市語文學科帶頭人、市區級骨干教師300余人，為59所普通初中校300多個班級1萬多名初三學生配備網上作文批閱教師，提供“1+1”教師服務。學生們利用閑暇時間學習名師網絡寫作課程，踴躍提交自己的習作，在教師和學生們相互宣傳傳播中，“在線作文輔導”平臺逐漸成為學生練習寫作、學習交流和展示才華的舞臺。截至2014年12月3日，7346名學生提交了有效作文16657篇，892萬字，學生總體參與度為70%。330位優秀教師批閱了12085篇作文，總評語158萬字。通過多個層次的數據分析、挖掘，呈現出了以下七個特征：第一，在線作文輔導成為近郊及遠郊區縣直接面向學生服務需求的重要抓手;第二，在線作文輔導成為近郊及遠郊區縣學校提高學生語文學習興趣的有效手段;第三，依據學生提交作文的時間規律定位教師在線輔導的服務時段，成為在線作文輔導服務切實適應中小學實際需求的主要切入點;第四，對寫作中學生性別差異的關注成為在線作文輔導向個性化方向推進的主要動力;第五，深度閱讀已經成為有效促進學生作文能力成長的重要來源;第六，經典古詩詞逐漸充實和重塑著學生自我表達的價值取向;第七，社會主義核心價值觀已經滲透并成為學生指導自己學習、生活和社會行為的基礎準則。

圖3 ?學生引用國內外參考資料的情況

圖4 ?學生引用的參考資料年代分布情況

圖5 ?學生引用的參考資料的類別分布情況

圖6 ?作文中出現的各朝代詩人數量統計

圖7 ?詩人名字及作品出現次數統計

圖8 ?引用詩文與未引用詩文作文得分對比

大數據分析技術為在線作文的特征和規律呈現帶來了精細、全面的展現力量。以上述特征的第七條為例，圍繞社會主義核心價值的主題詞的深度挖掘，展現了學生作文中深刻的思想和價值內涵。

主題詞1：體會親情、師生情、朋友情

作文體現濃濃親情，孩子能感受到父母的關愛，并把他們當作生命中最重要的人。通過對所有學生作文做全面的文本分析，并合并同類關鍵詞（如媽媽、母親）后，發現“媽媽”是學生作文的第一高頻核心關鍵詞，累計出現20282次。現在的孩子雖然表面倔強、頑皮，與父母存在代溝，但是在他們的心里，仍然把父母視作生命中最重要的人，自身的成長離不開父母點點滴滴的關愛。“對不起一直陪我點燈熬油的媽媽”“看著媽媽期待的眼神中充滿了血絲”“媽媽，我終于明白了您的用心良苦”，看到這些語句，知道孩子們其實真的長大了。

此外，“老師”是作文中出現的第二高頻核心關鍵詞，出現8974次。很多孩子在作文中既描述了老師在教學和生活中的細節，更寫出了對老師的尊重與敬愛。比如“老師那絲絲白發，縷縷皺紋是最好的見證”“也讓我感受到了李老師作為一位老師的人格魅力”。

主題詞2：感悟人生與成長

孩子們在經歷成長的樂趣與煩惱，已經有屬于自己的人生思考。“堅持” “成功” “生活”“成長”“失敗”“放棄”也是學生作文中出現的高頻詞匯。中學生正處于青春期，他們的人生觀、世界觀、價值觀正在形成，對于社會、對于周圍的人開始有了自己的想法。他們渴望成功，也在經歷著失敗，他們不再是天真無邪的少年，也逐漸開始思考自己的人生。比如，作文中出現：“當你感到你不能再堅持下去，想想那些比你苦、比你難的人。他們都沒有放棄，你又有什么資格說放棄？”“這句話告訴我們不要怕失敗，勇敢地站起來，不再讓失敗成為我們成功的絆腳石。”“悠悠求學路，帶著失敗一起飛翔，它讓我們更加成熟;漫漫人生路，帶著失敗一起飛翔，它讓我們逐步走向成功”。

主題詞3：綻放青春的精彩與幸福

青春是色彩斑斕的，中學生們在享受屬于他們的精彩。“溫暖”出現了1367次，“快樂”出現1301次，還有“精彩” “幸福”等詞匯都是文中出現的高頻詞。“我傾盡全力，快樂地活著，寬心對萬事，微笑面蒼穹。我要活出我的精彩”“快樂，其實并不需要很多條件，而要享受快樂，你只需要在生活中，向著陽光，微笑前行”都是當代中學生發自內心的感慨。

再以“優秀作文特征”的大數據分析為例，分析出學生作文的特點和老師眼中好作文的特點。以老師打分為依據，將得分為5分、4.5分的作文定義為優秀作文，共計1680篇。通過大數據分析教師的論文評價，其主要特點如下。

（1）細節描寫表現出色

得分為優秀的學生作文細節描寫細致入微、生動形象是普遍特點。“細節”“細致”“細膩”等近似詞出現了770次，為第一高頻詞，其共現高頻詞為“生動”。如“不乏鮮明生動的細節”“描摹的細節尤其生動感人”。

（2）體現“鳳頭豬肚豹尾”的結構特點

優秀作文的評語中，老師重點關注學生作文的開頭、過程和結尾，認為這些文章結構特點鮮明，首尾頗具特色，可圈可點。“結尾”一詞作為第二高頻詞出現了567次，“開頭”出現了355次，“過程”“中間”等詞語共出現378次，和開頭、結尾相關的“呼應”一詞出現了85次。比如，“開頭引用歌詞引人入勝” “開頭簡潔且切題，自然地引出了寫作的內容”“在對登山過程的敘寫中，不斷強化堅持的意義，主題鮮明”“行文過程中最突出的優點就是描寫細膩”“文章結尾的思考耐人尋味”“結尾處含而不露，密而不揭”。

綜上，從數據來看，學生和教師們比較認同在線作文批閱服務，并積極參與其中，為一線語文作文教學改進提供很好的參考。同時，在線作文批閱和輔導逐漸成為學生練習寫作、尋求幫助、展示才華的舞臺，成為教師們了解學生寫作狀態、發現問題、提供幫助的平臺，成為政府和社會共同培育學生母語素養、直接面向學生服務需求、推進語文學習開放計劃的重要抓手，為服務深化帶來了新的可能。

3.信息推送服務

由北京市級教研員牽頭、區縣和一線教師參與，針對初一年級學生學習特點，采用“與教學適度同步”“同步不同形”的方式，開展“學習信息推送服務”，推送內容主要為重難點突破、學法指導、同步練習、拓展閱讀等。開發制作面向全市初一年級學生語文、數學、英語、物理等學科的同步和拓展學習資源。每兩周制作一期，通過北京數字學校網站、手機App“愛成長”推送到教師、學生和家長手中。

推送的內容既有教師錄制的學法指導小視頻、活動課趣味實驗，也有成語解讀的連環畫，還有闖關形式的單詞認讀和習題練習，突出趣味性和互動性，內容注重精煉。截至2014年12月9日，共推送學習信息包括數學、語文和英語各6期，物理3期。2014年10月27日至12月9日，登錄網站訪問學習信息的有64854人，注冊“愛成長”App的有255所學校6363 人，學習信息推送頁面訪問量達445603次。同時，對一線不同學科教師進行了學習信息推送使用效果的調查，收集師生反饋信息，優化推送內容和形式。語文學科推送的成語故事《發憤忘食》、英語學科推送的學法指導《如何做課堂筆記》和《同步練習》、數學學科的《解應用題時的閱讀》最受師生歡迎。

教育數據挖掘與學習分析技術——公共服務平臺深化建設的新機遇

在線學習服務的探索為“北京數字學校”公共服務平臺建設支撐首都北京的教育改革和發展展現了嶄新的力量。而在這一進程中，更感受到了大平臺之中數據分析、挖掘、綜合所帶來的創新實踐前景，這是教育數據挖掘與學習分析技術帶給教育信息化深化發展的應用，為北京教育公共服務平臺的深化發展帶來了新的機遇。

縱觀近幾年來大數據領域及其在教育領域的發展，首次提出“大數據”定義的全球知名咨詢公司麥肯錫2011年發布《大數據：創新、競爭和生產力的下一個新領域》[1]指出：“數據，已經滲透到當今每一個行業和業務職能領域，成為重要的生產因素。人們對于海量數據的挖掘和運用，預示著新一波生產率增長和消費者盈余浪潮的到來。”聯合國2012年發布的大數據白皮書“Big Data for Development：Challenges & Opportunities”中指出，大數據時代已經到來，世界各國都在此領域投入大量的人力、物力，來支持大數據背后的分析過程和分析應用。[2]教育領域中大數據主要分為廣義教育大數據和狹義教育大數據。廣義的教育大數據指所有來源于日常教育活動的人類的行為數據，它具有層級性、時序性和情境性的特征;而狹義的教育大數據是指學習者行為數據。[3]比如學生上網學習、對學生在線學習的評價等過程性數據，它主要來源于學生學籍管理系統、在線學習平臺和課程管理系統等。通過平臺采集、記錄和存儲學習者過程性信息，運用數據分析軟件、數據挖掘建模等方式對數據進行深層次分析，并且對學習者行為進行預測和分析。[4]學習分析（LA， Learning Analytics）是近年來大數據在教育領域較為典型的應用，其定義為“測量、收集、分析和報告有關學習者及其學習情景的數據集，以理解和優化學習及其發生情景”。[5]美國“新媒體聯盟地平線項目（The New Media Consortiums Horizon Project）”2010 年度和 2011 年度報告中預測，基于數據的學習分析技術將在未來的四到五年內成為主流，并對學習分析技術在教學、學習、研究和知識生成等方面所具有的作用進行了分析，勾勒了其廣泛的應用前景。美國聯邦政府教育部2012年發布的 《通過教育數據挖掘和學習分析改進教與學》，指出在教育中教育數據挖掘和學習分析技術的應用前景。[6]對于學生而言，可以了解學習過程的問題，進而優化學習、預測未來成績;對于教師和管理人員而言，利用學習分析技術可以更好地監測與管理學習者學習動態;對于研究者而言，可以開發符合學生個性化的學習工具等。“北京數字學校”在線教育服務的發展及其數據層面的應用正是闡釋了大數據時代特征下的教育實踐。

總之，“北京數字學校”教育公共服務平臺的實踐進程表明，以在線服務為方向，有效利用網絡環境，基于互聯網思維打造精致、精品的數字學校分層級服務，利用大數據理念和技術持續創新服務內容，優化服務品質，保障普適性服務的高可用和高端精品性服務的現代教育理念承載，以服務推動學生、教師、家長和學校“網絡化”“互聯化”，創生穿越學校、家庭、社會等邊界的各類服務，釋放互聯意義下的教育資源再生和再供給能量，凝聚數字學校發展的持久動力。

（作者單位：北京師范大學教育技術學院）