基于大數據的學分銀行信息服務平臺構建的研究

崔 蕾

(鄭州市職業技術教育教研室 綜合部，鄭州 450000)

一、研究背景和意義

(一)研究背景

“學分銀行”是借鑒銀行的存款、放款和通兌等功能特點，以互聯網、大數據、云計算和新一代人工智能為依托，把傳統的教育模式、教育管理、創新人才培養和社會實踐等多維度教育資源進行整合，在各類教育模式之間通過學分互換、累積形成統一的學業水平衡量標準，使學生能夠跨領域、跨專業、跨時空自由選擇學習內容，實現各類教育培訓機構學業水平認證，從而搭建起基于教育大數據的終身學習“立交橋”。推行“學分銀行”旨在打破傳統的教育模式，打通各類教育培訓機構壁壘，建立學習成果互認平臺，對過時的不能適應新時代社會發展需要的教學內容和研究方法，進行重新梳理、分解、創新、融合、補充、重組和量化，為學生提供個性化的教學和研究資源，使優質教育資源和學生的個性化需求形成最有效的結合。

當前，一些教育水平較高的國家和地區，如美國、韓國通過“學分銀行”已基本實現了各類教育模式的學分互換和街接，英國在全國范圍內推行個人終身學習賬戶制度，歐洲國家在2010年實現了歐洲區域的學歷和學位互認制度。2010年7月，我國教育部制定的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》明確提出，要搭建終身教育“立交橋”，建立繼續教育學分積累與轉換制度，促進各級各類教育縱向銜接、橫向溝通，實現不同類型學習成果的互認和銜接。2016年4月，河南省教育廳下發了《關于成立河南省終身教育學分銀行的通知》(教高[2016]256號文件)，決定成立學分銀行管理中心，具體負責學分銀行的建設、運行及各項業務開展。

1.學分銀行的起源和產生原因

學分銀行最早起源于美國。1947年，由于美國科技發展，人口激增，教育資源短缺等原因，給社會帶來了極大的入學和就業壓力，于是美國開始在社區實施學分轉移制度，該制度規定學生可將在社區學院所修的學分轉移到四年制大學繼續學習，從而極大緩解了入學與就業壓力。學分銀行之所以能夠產生和發展，主要有幾方面的原因：一是由于科技發展日新月異，傳統的學校教育、知識結構和教學內容與社會發展嚴重脫節，難以適應現代經濟社會發展的需要；二是行業與職業結構的快速變化使勞動力市場呈現多元化，在職人員迫切需要調整知識結構提升就業環境，導致職業技能培訓市場需求增加，因此，終身學習成為人們提升自身競爭力的必然選擇；三是科學技術快速發展，行業領域邊界模糊，學科交叉已成常態，知識融合力度空前加大，新的行業層出不窮，創新人才競爭激烈，傳統的教育模式過于單一等等；四是互聯網、云計算、新一代人工智能和大數據等技術快速發展，為學分制銀行的實施提供了技術支撐。這些原因導致整個社會期望通過搭建學分銀行平臺為公民學習新知識提供終身教育服務。

2.國外學分銀行運行情況

20世紀90年代，歐洲大陸31個國家之間因進行學分轉移而受到了世界的廣泛關注。該教育制度提供一種在校際間學習成果互認平臺，也是一個以學生為中心，以學生學習所付出的學習量為基礎，以學生學習成果和能力提升為標準的學分轉換累積平臺。該平臺綜合了各類教育形式，包括學歷教育和非學歷教育，也包括在校學習、企業實踐、技能培訓、半工半讀、社區服務等開放的學習形式。同期，澳大利亞教育和培訓部門也在國家層面實施學分銀行轉移制度。1997 年1月韓國政府也通過了《學分認證法》。從學分制銀行實施的目的來看，各國主要是基于全球化的經濟快速發展，人口激增，入學壓力加大和就業需求多元化以及科技創新人才緊缺等原因，力圖通過多元化教育模式縮短人才培養周期，提高人才就業質量，從而進一步增強國家的競爭實力。

3.大數據為學分銀行的發展提供了技術支撐

隨著人工智能時代的到來，大數據的分析與應用不僅是一種技術革新，更是思維方式的大變革。目前，各類教育管理、教育培訓機構和學習習慣都受到大數據浪潮的深刻影響。學分銀行是為學習者構建終身受教育的通道，需要記載學生學習過程、行為習慣和學習成果等，需要大數據平臺的支持。當前學分銀行信息服務平臺的構建主要以互聯網為依托，以基于深度學習的大數據云計算平臺為基礎，采用多層次、多角度和多元化管理策略，實現基于學分銀行管理體系的各類教育機構、社會培訓機構、職業技能鑒定、校企合作、社會實踐、空間網絡課程學習資源等互聯互通，同時具有對接各類教育機構學習管理平臺接口的功能，實現縱向和橫向銜接。其中的學習成果可以通過平臺進行在線學分認定、學分轉換、學分累計等，從而構建學分銀行教育大數據，然后采用大數據分析技術，為每個學生的學習提供個性化的指導服務，也可為政府和教育管理部門提供教育需求分析與決策支持。

(二)推行“學分銀行”的意義

隨著科學技術和世界經濟的快速發展，全球經濟對人才的需求呈現多元高頻變化態勢，傳統脫離社會且單一的在校教育模式已經難以滿足新時代就業市場對創新人才的要求。新時代的勞動者必須從過去的熟練技能工向創新型、知識型和智慧型的勞動者轉變，必須依托對新知識、新技術感知力強的企業和就業培訓機構，通過培訓實現勞動者知識結構的重構，而這些非正規教育培訓機構如何與現有教育體系相融合，成為“學分銀行”建設的意義所在。從長遠來看，學分銀行的實施，一是通過建立統一認證機制，使各類社會培訓和體制內的教育機構所取得的學習成果得到互認;二是通過各種教育培訓和學分累積，構建新時代高素質創新人才培養生態鏈;三是學分銀行建設滿足公民職業技能的多元化發展需要，提高公民就業率；四是通過構建學分銀行，推動全民參與終身學習，提升全民綜合素質。學分銀行制度的建立，對學習者來說，保證了更多的學習機會和教育選擇權；對各類教育機構來說，規范了教學流程，促進了教學理念更新，加強了交流合作，提高了競爭力，保證了教育質量；對于政府來說，可以有效整合各類教育資源，強化校企合作，規范人才培養規格，構建人力資源生態環境大數據，建立創新人才信用體系，促進就業，提升全民就業綜合素質。

二、學分銀行建設總體要求

(一)學分銀行建設要結合理行教育模式

學分銀行的推行是為了適應新時代快速變化的科技型社會對創新型人才的需求而推出的一種新的教育制度，這種制度既可以滿足公民接受終身教育和構建學習型社會的需要，又可以構建未來社會人才綜合能力評估體系，從而提高整個國家的創新素質。由于歷史的原因，我國的現行教育制度是以知識傳授為主要目標，這在以模仿為主的經濟建設年代起到了積極的作用。但是隨著我國社會進入新時代的步伐加快，以提升人民對美好生活為目標，以互聯網和新一代人工智能為牽引，以創新驅動發展為核心，以高素質創新人才為支撐的快速發展的經濟社會的到來，必須盡快建立與之相適應的新型教育模式，這種新型教育模式就是“學分銀行”制度。學分銀行教育制度，是通過為公民建立終身學習制度，使公民在接受傳統教育模式的基礎之上，能夠根據自己的就業需要或者興趣愛好，選擇合適的時間、地點，接受不同類型的學習內容和形式，從而培養出能夠適應新時代快速變化需要的高素質人才，以滿足當前或未來相當長一段時間內社會對各類創新型人才的需求。因此，學分銀行制度的推行，必須與現行的教育模式相結合，是對現行教育制度的繼承和發展。

(二)學分銀行建設需要做好頂層設計

從目前學分制銀行實施的情況來看，各國運行的模式具有很大的差異性。從頂層設計上看，由于美國和加拿大的教育權利歸屬地方，因此，學分銀行制度因各州而異，而韓國因教育權屬集中，因此設立了國家層面的“學分銀行”統籌規劃機構。目前學分銀行的頂層設計沒有統一的模板，需要根據各國的實際情況進行設計。根據我國的國情，學分銀行的設計主要要考慮與現有教育制度銜接問題。由于我國的教育制度主要沿用了蘇聯的教育模式，因此，從建國以來我們從小學到大學基本選擇了以傳授知識為主要目的在校全日制學歷教育，這種教育模式符合當時的國情。但是經過30多年的改革開放，我們的教育目標已經轉變為以培養高素質的科技型創新人才為目標，通過構建強大的科技創新人才資源庫，為經濟發展提供強有力的科技保障，確保在下一個百年保持科技強國的地位。根據我國的實際情況，學分銀行的實施可以采用兩條腿走路的辦法來實施。一方面可以參照韓國學分制銀行的管理模式，由教育部門指定相關機構，對現有的以學校教育為主要對象的課程體系，進行統一的學分換算，對非學歷教育的短期培訓機構培訓內容進行規范并進行學分換算，建立基于培訓時間和考察內容相結合的標準化課程體系，加強對學分轉換教育認證機構的組織與管理，規范培訓機構所提供的教育項目流程和學分換算模式，確保教育質量的可靠性。另一方面，通過開發統一的學分銀行信息服務平臺，構建基于網絡空間的課程體系和開放的教育平臺，或者依托現有的網絡教育資源平臺作為校本教育模式的補充。

(三)學分銀行建設離不開政府政策支持

學分銀行旨在為公民搭建終身學習平臺，需要花費大量的人力、物力與財力，開發大量的優質課程資源，設置相應的認證機構，因此需要政府政策的大力支持。教育部在2001年8月下發了《關于在職業學校進行學分制試點工作的意見》(教職成廳〔2001〕3號)，提出在職業學校率先推行學分制，有利于遵循教育規律，因材施教，促進學生多樣化全面發展，充分調動學生的學習積極性，滿足新時代社會對職業人才多樣化的需求。2004年8月又下發了《關于在職業學校逐步推行學分制的若干意見》(教職成〔2004〕10號)，提出在經濟發達地區，職業教育可在區域內全面推行學分制改革，逐步建立和完善區域內職業學校之間的學分互認機制，這為我國職業學校全面實施學分制提供了政策保障。當前，一些經濟發達地區已經開始在職業學校進行學分制改革工作，在課程開發、教學管理、實踐性課程等方面也取得了一定的研究成果，這為逐步在職業學校全面實行學分銀行制度創造了條件。但由于目前經濟欠發達區域人們觀念滯后，企業對技能人才的多樣性需求有待開發，加之部分學校對實施學分制和學分銀行制度的意義認識不到位。因此，政府需要結合本地的實際情況，出臺相應的激勵政策，以先進的理念引導本區域職業學校實施學分銀行制度。

(四)要處理好學分銀行積分和管理問題

“積分”是體現學分銀行職能的重要功能之一。但是，由于傳統的普通教育是以學歷為認證標準，因此在學分銀行的推行上要充分考慮學歷教育和職業培訓課程的學分兌換關系。目前學分計量主要以學習某一課程所花費時間為基礎，因此可以通過學年制+職業技能培訓作為學分累計的依據。此外，某些職業技能課程具有不可替代的特點，因此需要建立專門的職業認證考評機構，以解決學分的通兌問題。同時，由于當前我國的在校教育建制均是以專業、系、班級為管理單位，這給學分制和學分銀行的普適性帶來一定的制約，因此，需要借助網絡平臺，打破傳統的管理建制，依據個人需求采用網絡選課制度，通過網絡課程空間進行自主學習，實現學分計量多元化的管理方式。

三、學分銀行信息服務平臺體系構建需求分析

以互聯網、大數據及云計算等技術為支撐的學分制銀行信息服務平臺在總體設計上主要涉及三個方面：學分銀行制度建設需求分析、學分互認模型設計要求分析和平臺個人服務應用需求分析。

(一)學分銀行制度建設需求分析

學分銀行的建設應該結合我國教育制度的特點，充分考慮現行的教育體制的制約性與延展性。當前我國的教育主要以普通學歷教育為主，在職非學歷教育為輔的混合教育制度，因此，一些在職教育、返校短期學習、就業培訓、企業實踐、崗位交流等各種短期學習所取得的學習成果，未能得到社會的完全認可。因此，《規劃綱要》提出要建立終身學習“立交橋”，從制度建設的層面確立終身學習的有效性。通過建立“學分銀行”制度，把現有的各種教育制度縱橫銜接，形成公民終身教育、在崗培訓和社會實踐的學習生態鏈，將人生參加教育的每一個階段和環節利用數據進行量化，并形成個人終身接受教育及學習成果檔案。通過建立教育培訓與人才培養生態鏈，構建高素質職業人才評估模型，從而完善社會共享的人才能力及征信等綜合素質評價體系，為企業、社會、政府輸送高素質人才，以促進經濟社會快速發展。其中人才評估模型是核心，應重點考慮各種教育培訓及學習內容與人才多元能力的相關耦合度，其中包括：工作能力、創新能力、個人征信、業績能力、交際能力、政治傾向、價值觀認同、忠誠度、學習能力、管理能力和影響力等。通過構建終身學習體系，在教育管理、教學內容、教學方式和學習過程等活動中，對個人參加各種教育培訓、學習及學習成果進行學分量化，并從數據中提取影響人才培養質量的內在關聯因素。“學分銀行”制度建設，不能脫離當前的教育制度，而是對當前教育制度的補充和完善；在設計上，重點是利用互聯網技術實現教育大數據的共享，充分利用智能化手段對傳統教育管理進行提升，要在數據的基礎上構建高素質創新人才培養生態環境。

(二)學分互認模型設計要求分析

學分是學分銀行衡量學業完成量的最小元素，是反映學生學習成果、知識容量和能力提升的依據。學分銀行體系構建離不開最基本的學分計量，同時需要考慮不同領域和專業的學習成果的學分互換與認證標準，這是學分轉移、互認時最重要的環節。為了實現“學分銀行”的學分累積，學分計量單位必須統一。根據目前國際公認的計算方法，即：一般課程以16—18課時為1個學分，社會實踐、頂崗實習、軍訓和社團活動等以1周為1個學分。根據現行的學歷教育專業培養目標，三年制專業總計不少于170學分，四學年制專業總計一般不少于220學分，五年制專業總計一般不少于270學分。目前對于全職學歷教育過程，學分計算主要采用學期制學分計量模式，學分是計算學生完成課業的必要時間和成績的單位，是學生獲得學業證書的主要依據，也是學校組織教學的依據。此外，“學分銀行”還需要為在職人員提供“間歇性”學習機會，最終應實現不同專業、不同學校甚至不同學歷學分的“通兌”。學分銀行的終極價值在于構建基于教育大數據的多元人才跟蹤反饋評價體系，促進人才培養終身制，最終推動終身教育和學習型社會的建設。

(三)平臺個人服務應用需求分析

學分銀行信息服務平臺主要包括：個人學分管理服務中心和在線學習服務兩部分。個人學分管理服務中心主要是為學生提供個人學習經歷查詢、學分計算、學分兌換、學分積累、個人學習信用評價等；在線學習主要為學生提供在線學習、網絡課堂、學業規劃、就業指導、標準化課程和教學大綱等。通過平臺個人可以申請注冊成為會員，可以將個人的學習成果上傳到平臺，經過工作人員或者系統的認可，可以兌換為學分，也可以在線申請平臺上提供的網絡培訓課程或者參加企業的崗位實習等，均可作為學分銀行累積的基本元素。也可將個人的工作經歷及工作過程中取得的研究成果(工作業績)經過相關人事部門或者學分認證機構認可后，作為輔助學分進行累積，以便作為個人工作能力綜合評價的附加項。總之，通過靈活的服務功能盡可能對學生的受教育經歷和職業能力作出客觀的評價，從而建立科學的終身學習的人才培養管理平臺。

四、學分銀行信息服務平臺技術實現方案

學分銀行可以把現有的在校教育、職業教育、成人教育、企業實訓、在職培訓、科學研究等學習成果進行銜接，從而打破校內校外教育之間的壁壘，建立一種能夠對各種學習途徑取得的學習成果進行有效評估、認證、量化、積累和轉換的機制，最終目的是為每個學生建立一個終身接受教育的服務平臺。具體實現方案如下：

(一)設計原則

一是系統安全原則。由于學分銀行信息管理服務平臺涉及大量個人隱私，信息安全尤為重要。信息安全不僅在系統上要做好服務器安全、物理設備安全、網絡設備安全以及做好防黑客侵犯和病毒入侵等，而且在應用方面需要加強制度防范、數據安全等。二是平臺開放性原則。由于學分銀行的是面向全體公民和各類教育培訓機構以及相關的人才評價和管理機構，因此，平臺要能提供標準化開放接口，支持多平臺接入，實現與各級各類平臺數據對接。 三是滿足海量數據處理原則。學分銀行旨在建立廣泛的終身受教育的人才成長“立交橋”，是面向全社會的成員和教育培訓機構甚至各用人單位，對參與的“學生”要建立終身學習過程和成果的跟蹤、管理及信用和能力評價，需要整合各級各類相關異構學習平臺的數據，會形成海量的用戶信息，因此，需要支持海量數據處理。

(二)學分銀行信息服務平臺總體架構

在平臺設計上主要由硬件系統和軟件系統組成。硬件系統包含網絡及網絡安全設備、服務器、存儲設備和安全保障設備，其為學分銀行信息服務平臺的部署、應用系統運行和信息化建設擴展提供基礎運行環境。軟件系統根據平臺實現功能和業務邏輯的需要，平臺總體架構在設計上分為三層，即：基礎數據服務層、業務邏輯處理層和應用服務層，具體技術實施方案如下：

1.基礎數據服務層

由于學分銀行業務涉及各行各業，面向全體公民，用戶數量龐大，分布及為廣泛，數據種類復雜，會形成海量數據。為了高效處理海量數據，需要專門設計基礎數據服務層，該層主要包括：海量數據并行管理與分析、基于大數據自適應分片粒度的數據管理與分析處理方案和多任務間的并行數據處理以及多個節點之間的數據并行處理等。該技術的核心是采用數據挖掘技術，對異構數據進行重組，在此基礎上采用深度學習技術按照知識分類、提取和標簽等方法形成教育大數據。在具體的實現上使用ETL工具和OLAP技術完成數據的抽取、轉換、加載，實現業務數據的集成、整合和分析。其中ETL工具選擇Informatica Power Center用于訪問多種格式的數據和集成平臺業務系統。主要解決：數據清洗和匹配、數據屏蔽、數據驗證、Teradata雙負載、企業網格、元數據交換、下推優化和異構結構化數據等。學分銀行信息管理平臺中，應用ETL的目的是將分散在各教育機構和學習平臺中把結構和標準不統一的數據進行整合。應用 OLAP分析技術是針對平臺業務邏輯整合數據，實現大數據分析，給個人和機構提供個性化服務，為政府和教育部門提供教育需求分析與決策建議。

2.業務邏輯處理服務層

學分銀行信息管理平臺的核心是業務邏輯處理服務層。該層旨在為平臺提供各種業務服務處理功能，主要包括：學分轉換標準制定、機構申請與管理、學分成果認定與轉換、教育機構管理與動態評估、學分模型轉換、人才信用度和職業能力評估體系以及人才推薦、就業服務、招生招聘、職業培訓、網絡課程資源等服務功能。其中，學分轉換標準制定是依據國家有關學分兌換的相關政策進行設置。其余模塊主要包括教育機構資質申請、教育機構學生學習檔案管理及就業培訓等模塊，其模塊功能主要圍繞為在職就業學生提供非學歷培訓證書與學歷教育課程互認服務，以及為個人提供學分積累、管理和學習資源及認證轉換等業務。基于此，學分銀行信息服務管理平臺需要提供的不僅僅是學習成果的存儲、積累與轉換，同時，還可以為社會成員提供個性化的就業培訓、就業指導、創業指導等服務，而且還可以為教育機構和企業聯盟提供人才結構分析、教育資源管理，以及提供有針對性的人才評價模式和人才成長多元因素關聯度可視化數據相關性分析等功能。

3.應用服務層

學分銀行的應用服務主要職能是對學分銀行的所有業務進行管理。從認證的層級上分為：學分銀行認證管理中心、學分銀行認證管理分中心和學分銀行認證管理站(點)。其主要職能包括：各層級教育機構學分認證、各種培訓機構學分認證和參加各種社會活動學分認證等。學分銀行認證管理中心作為最高級別的業務執行機構，主要負責對國家承認的教育機構和專業進行管理與學分認定，以及根據社會的職業動態，設計針對不同層次、職業和各種年齡階段的人群終身教育培訓課程體系。學分銀行認證管理分中心作為下級的業務執行機構，主要完成教育機構賬戶管理、培訓機構賬戶管理中心、學習成果認證及管理等。學分銀行認證站(點)主要職能是為用戶辦理開戶、銷戶、認證、轉換和學習檔案查詢等業務。學生用戶端是為學生個人學習者提供應用服務，包括個人終身學習賬戶的信息管理、 成果認證申請、學習成果(學分)積累申請、成果轉換申請、學習指導、認證結果查詢、個人消息中心和個人新聞等。在應用上，主要包括：個人賬戶管理、個人學分管理、個人學習檔案、個人工作經歷、個人學業指導、個人職業能力信用與評價。

五、創新點

(一)采用基礎數據服務層實現教育大數據倉庫

學分銀行信息服務平臺的業務數據，由于角色不同、機構不同和業務不同等，導致所存儲的數據格式也不同，因此需要采用ETL工具和OLAP技，完成數據的清洗、提取、轉換、配置，解決業務數據的集成、整合和分析服務，實現數據的標準統一、管理統一、維護統一。同時通過開發智能數據轉換接口，將教育系統內各個部門、各個應用系統的數據動態及時地互聯互通，構建基于分布式架構的大規模并行處理的模型，實現信息動態采集、集中安全管理和共享應用等。

(二)整合優質網絡課程資源

借助學分銀行信息服務平臺把現有的教育機構和就業培訓機構的網絡課程資源進行整合。通過虛擬化技術，構建云端教學環境，將教育云從平臺層面轉向云端一體化發展應用階段，把信息技術與職業培訓、在校學習等教育資源整合起來，構建基于云端網絡課程的教育資源庫。政府也可以通過購買或者資源置換等多種方式整合各類培訓機構或者行業培訓的課程資源，這些資源可以以多種方式提供給學生。

(三)提供教育大數據行為分析與反饋

學分銀行的實施離不開海量數據處理，系統采用基于分布式并行海量數據處理和基于人工智能的深度學習算法，與傳統的相對靜態、預設模型的學習分析方法相比，更加智能化。通過采用盲源數據處理和相應的評價模型和數據分析，從中提取出有價值的信息，使教育培訓精準化、科學化、高效化，以便為政府的教育決策提供科學依據。

六、結束語

通過構建學分銀行信息服務平臺，實現各類學歷教育、非學歷教育和職業培訓機構的學習成果互認和延伸，結合快速變化的行業對新技術的需求，為公民提供終身接受新知識、新技能的教育機會，并將公民學習的成果在原來的基礎上實現學分累積。公民的終身學習公共服務平臺可以與其他各級各類學習平臺之間實現數據互聯互通、資源共享，并結合公民學習習慣為提供高效的學習指導，使學習者能夠根據社會的就業需要，制定明確的學習目標。學分制銀行的實施，是對現有的教育體系、教育機制和人才培養模式的重大突破，是對傳統教育制度的創新，通過服務平臺打破了傳統的學校與學校之間、校內與校外之間互相割裂的壁壘，通過建立統一的學習成果認證標準，優化了創新人才培養環境，實現了學分累積和人才評價管理的可客觀性，提升了新時代人力資源的職業綜合素質，在職業教育領域國家倡導現行先試，是目前先進國家十分流行的一種教育制度。

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