大數據時代 美國高等教育改革對中國的啟示

李蕾

摘要：大數據是新的技術革命。作為經濟和科技強國，美國政府通過政策和資金支持，成功將大數據引入到高等教育領域，不僅使大數據在高等教育領域的巨大潛力得以發揮，而且為美國高等教育贏得了數字化時代發展的先機。我國政府和高校應借鑒美國大數據教育研究實踐的成功經驗，并結合本國國情加以創新，促進大數據在我國高等教育中的運用，提高我國高等教育人才培養質量。

關鍵詞：大數據教育；高等教育；數字化

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 論文編號：1674-2117（2017）10-0105-04

2008年9月，美國Nature雜志上刊登了一篇名為Big Data：Science in the Petabyte Era的文章，首次提出“大數據”一詞。[1]之后，IBM對大數據做出比較形象的描述，認為大數據有四個基本特征：大體量（Volume）、高速度（Velocity）、多樣化（Variety）和真實性 （Veracity）。[2]作為新世紀科技進步的又一卓越成果，大數據必將帶來高等教育教學模式的革新，使教育信息化、在線教育、在線評估等進入教育領域：教育信息化促使遠程教育、多媒體教學、數字教學等從理論走向實踐；在線教育促使學生學習資料得到極大豐富的同時，也使學習環境不再局限于校園；在線評估能從多維度、多層次反映學生的實際狀況。美國率先將大數據技術應用于高等教育領域，并取得矚目成果。

● 大數據在美國高等教育領域的發展狀況

為了使教育趕上科技步伐、適應社會所需，美國政府和高校采取了一系列措施將大數據用于教育領域。

1.制定相關文件

美國于2012年3月29日頒布Big Data Research and Development Initiative計劃，提出“通過收集、處理龐大而復雜的數據信息，從中獲得知識和洞見，提升能力，加快科學、工程領域的創新步伐，強化美國國土安全，轉變教育和學習模式”[3]，并決定投資2億多美元用以支持大數據的研發工作，為大數據的迅速發展提供資金保障，大數據被提升至美國國家發展戰略層面。該計劃在教育方面也做出了具體規定：第一，鼓勵研究型大學開發跨學科的研究項目，用以培養新一代數據科學家和工程師；第二，為設在加州和伯克利的大學的計算機項目融資研究基金1000萬美元，以整合機器改進、云計算和眾包，使數據轉化為信息；第三，為支持大學生運用圖形和可視化技術處理復雜數據能力的培養，分配200萬美元嘉獎一個研究訓練小組；第四，召集各學科研究人員，研討如何通過大數據改變教育和學習模式。[4]2012年4月10日，美國教育部發布《通過教育數據挖掘和學習分析改進教與學： 問題簡介》，對大數據做出較合理的解讀，認為大數據的數據量極大、數據種類多且數據更新速度快，致使常規數據軟件無法對這些海量數據進行及時獲取和有效儲存與分析。[5]該文件認為要使大數據在教育領域的巨大潛能得到充分發揮，就必須重視教育數據挖掘和學習分析能力的培養，同時該文件對以內容傳遞、學習者數據庫、預測、顯示、自適應和干預六個模塊為主的自適應學習系統加以說明，旨在使學者對大數據教育應用有一個深刻全面的認識。[6]

2.搭建教育平臺并研發學習系統

美國已陸續設立大數據教育平臺：MOOC集Coursera、edX、Udacity為一體，面向全世界，提供知名高校的優質課程，為更多學習者提供系統學習的可能[7]；2004年Sun公司創立的Curriki教育平臺，免費提供課程和教學材料，教育資源豐富，目前在200多個國家中擁有40000多名會員；等等。此外，美國一些著名的高等教育機構（如耶魯大學、斯坦福大學等）也開始對大數據時代教育的發展進行深入研究，美國Northern Arizona University研發的一個比較完善的績效評估系統（GPS系統）[8]，為大數據在美國教育領域的應用做出了貢獻。目前，在美國甚至一些發展中國家，學習管理系統（learning management system）和虛擬學習環境（virtual learning environment）已成為較為普遍的教學工具。

3.培養并吸引人才

社會是不斷發展的，在教育領域，“大數據”作為一種新興技術，其相關人才缺乏成為高等教育數字化變革中一個不可忽視的問題。因此，為更好地培養相關人才，使之能從海量數據資料中獲得具有迅速挖掘、管理以及分析的能力，以加快高等教育變革的步伐，提高國家綜合競爭力，美國政府重視培養新一代數據科學家并實行包容的政策吸引全世界優秀人才。

● 大數據在中國高等教育領域發展的可能及現實機遇

大數據在美國高等教育領域有得天獨厚的發展條件，而中國同樣也具備將大數據引入高校并促使其發展的基本條件：第一，網絡普及是基礎。在我國，隨著科技的發展，網絡技術興起并得到普遍應用，一些地區為擴大網絡覆蓋面，實現網絡資源共享，合作組建網絡聯盟，各大高校也幾乎都建立了各自的院校網。第二，市場空間廣闊是前提。中國高校數量多、規模大，尤其是高等教育大眾化背景下，高校擴招，萬人以上的大學屢見不鮮，學生數量多且作為青年群體對新科技成果接納能力強，同時，學校處理各項工作（如招生、選課等）時，會產生大量數據，因此，無論是在學生還是在學校方面，大數據都有很大的市場空間。第三，優質教育資源共享意識的提高是關鍵。我國高校相對封閉，校際之間缺乏交流，各校資源相對獨立、分布零散，沒有得到科學合理的配置，造成資源利用率低、資源浪費以及優質資源分配不均等問題。近年來，我國高校開始注意這些問題，認識到要想使資源得到充分利用并發揮其最大價值，必須對其進行科學整合，使之形成一個流動的整體。第四，政府政策是保障。我國政府為轉變高等教育傳統的經驗式教學模式，對大數據時代的到來做好充足準備，頒布政策予以支持，其中《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確提出要大力發展教育信息化。

中國既然具備大數據在高等教育領域發展的現實可能性，就應結合本國實際，將大數據應用于高等教育，這必將給我國高等教育帶來巨大的發展契機。

首先，大數據能促進高等教育公平化發展。第一，大數據促進高等教育起點公平。教育不公的根本原因在于資源分配不均，在大數據時代下，學習者無論種族、性別、社會關系、家庭出身等，均可通過教育平臺獲取學習資源。第二，大數據促進高等教育過程公平。在數字化教育背景下，每個受教育者接受優質資源的機會是均等的，學習者也可根據自身所需，獲取適合自己的教育資源。第三，大數據促進高等教育結果公平。大數據時代，教師可通過搜集學生學習過程中留下的種種數據進行有效的分析和評價，使不同學生得到不同的反饋結果，教師根據不同學生的特征信息進行有針對性的教育，這樣就能充分發揮每位學生的潛能，實現高等教育結果公平。

其次，大數據應用于高等教育能使我國終身化教育從理論走向現實。在新世紀，國家經濟發展迅速，傳統的依靠學校教育培養人才的模式已經不能滿足社會化大生產的需求，因此，中國可借鑒發達國家的終身教育理念，使每個人在需要知識的時候都能得到社會以最好的方式提供必要的知識，使教育貫穿人的一生，使每一個人都能接受教育。大數據教育促使終身教育由理論邁向實踐，在提高國民素質和促進經濟發展方面起著積極的推動作用。

再次，大數據應用于教學有利于提高教學效率。與傳統教育模式相比，大數據教育下教師通過移動終端挖掘海量數據，通過對數據的分析將最有價值的信息傳輸給學生，并通過搜集與學生學習行為相關的數據，進行全面分析，根據反饋結果實行具有針對性的教學方法，促進學生個性化發展，提高教學效率。另外，大數據教育下學生在相同時間內吸納的知識量更為豐富，這有利于縮短人才培養所需的時間，并最終提高教學效率。

最后，大數據應用于高等教育有利于打破原有的地域、文化差異，使合作成為可能。教育是加速文化融合的一個重要手段，將大數據引入到高等教育領域，使教育突破地域的限制，各地區高校教師、學生同時在一個網頁上工作并學習，發表并相互交流觀點，提問并解答他人疑惑，不僅有利于促進各地區的文化交流和合作，而且能在緩和地域矛盾、增強國家凝聚力方面發揮重要作用。

因此，我國為推動大數據在教育領域的發展，也掀起了一場教育信息化浪潮：曲阜師范大學協同國家統計信息服務中心建立了中國教育大數據研究院，這是我國首次將大數據研究應用于專業領域的創新探索，標志著中國教育大數據平臺的誕生[9]；中國許多知名大學開始將課程通過網絡免費對外開放，并將“數字化學習”“微課程”等新的概念引入課堂；“騰訊課堂”“粉筆網”應運而生；等等。但我國的高等教育數字化改革步伐相對較慢，至今仍處于初級階段，教師數據分析能力有待提高，另外，課堂上過度依賴多媒體，注重學生對知識的理解和應用，卻忽視了對學生分析能力與創新意識的培養。

● 加快高等教育數字化步伐的建議

1.把翻轉課堂引入高校

翻轉課堂是與教育信息化相適應的教學設計，主要是指學生通過教學視頻等學習資料，主動學習并在課堂上與教師共同探討和研究。學生變被動為主動，教師由灌輸者變為指引者，這種方式教會學生的是如何思考，而不是思考什么。大數據教育為翻轉課堂的有效實施提供技術支持，不僅有利于學生培養發散思維，增強創新意識，成為創新型人才，也有利于教師提高自身的教學能力。作為一種新的教學思路，翻轉課堂已被美國的眾多高校所接受，對此，我國高校也應看到契機，抓住機遇，把翻轉課堂引入高校，以提升高校教學效率。

2.鼓勵在線教育

在線教育在美國蓬勃發展，學習管理系統和虛擬學習環境等作為一種教學工具，在美國高校已得到高度認可。我國也越來越重視在線學習的重要性，正在逐漸將在線學習引入高校。對教師而言，通過在線學習，他們可根據學生學習行為的詳細信息（學生觀看某個學習視頻的時間長度及重復次數、掌握新知識所需時間長短等）預測學生的學習能力并做出詳細、全面的記錄，從而有針對性地改進教學方式。另外，教師也可以通過在線學習、教學和研究來提高自身的專業能力。對學生而言，大數據時代數據資源豐富，學生不僅能夠通過在線學習擴充知識量，還可以按照自己的興趣愛好進行網絡在線學習，這無論是在空間還是在時間上都使學生有了很大的自主性。

3.提高教師數據分析能力

分析應用大數據，不但可以對原有規律有一個更加清晰的認識，而且還可以對未來的發展趨勢做出比較準確的預測，教師通過收集、分析、評價涉及學習者行為的海量數據，對學習者的特征信息做出全面的評估診斷和預測，對不同學習者進行有針對性的教育，促進學習者個性化發展。同時，學習分析的提高有利于教師通過監控和干預發現學生的學習問題和自身的教學問題，從而及時主動地對學生的學習問題加以指導，并在審視自身教學的過程中不斷查漏補缺、完善自我，以提高教學效率。可見提高教師數據分析能力，對我國高等教育數字化改革具有重要意義。

4.搭建教育平臺并加強數據管理

大數據是一個規模巨大的數據集，網絡平臺上的數據信息種類繁多，高等教育機構若想有針對性地挖掘相關教育對象的數據，就必須搭建自己的教育平臺。學習者可以通過這些平臺搜集并下載所需學習資料和在線問答，教師可對學習者在教育平臺上涉及的行為數據加以分析，并反饋結果。美國很多大學已陸續設立大數據教育平臺（MOOC平臺）以及2004年Sun公司創立的Curriki教育平臺等，使高校優質課程免費公開，擴大受眾面，這無論是在空間上還是在時間上都為學習者提供了便捷。中國很多高校也已積極加入這些平臺，努力搭建自己的大數據教育平臺。

5.培養并吸引世界高端人才并加強與世界高校的交流

我國為順應科技革命的浪潮，將大數據引入了教育領域，但要使我國大數據教育發展實現質的飛躍，還需培養一批具有國際影響力的技術創新人才，同時結合本國國情有選擇地吸收美國有關大數據教育發展的積極實踐經驗，吸引世界高端創新型人才。

● 結束語

將大數據引入到高等教育領域是科技進步的必然結果，是國家繁榮昌盛的必然要求，是未來高等教育發展的必然趨勢。我國在結合本國實際的前提下有選擇地吸收美國大數據教育的有益經驗，采取一系列有效措施將大數據教育納入實踐，這在很大程度上促進了大數據在高等教育領域的發展。但與美國相比，我國的大數據教育仍顯稚嫩，對此可通過將翻轉課堂引入高校、鼓勵在線教育、提高教師數據分析能力等措施加快高等教育數字化的步伐，以便使教育更好地適應社會需要并引領社會發展。

參考文獻：

[1]陳永.大數據時代學習分析與高職院校教育改革[J].成人教育，2014（07）.

[2]祝智庭，沈德梅.基于大數據的教育技術研究新范式[J].電化教育研究，2013（10）.

[3][5]徐鵬，王以寧，劉艷華，張海.大數據視角分析學習變革——美國《通過教育數據挖掘和學習分析促進教與學》報告解讀及啟示[J].遠程教育雜志，2013（06）.

[4]OBAMA ADMINISTRATION UNVEILS “BIG DATA”INITIATIVE： ANNOUNCES $200 MILLION IN NEWR&D INVESTMENTS[EB/OL].[2013-12-04].http：//www.white house.gov/sites/default/files/microsites/ostp/big_daTa_press_release_ final_2.pdf.

[6]Enhancing Teaching and Learning through Educational Data Mining and Learning Analytics[DB/OL].[2012-10-12].http：//www.ed.gov/edblogs/technology/files/2012/03/edm-la-brief.pdf.

[7][8]張進良，何高大.學習分析：助推大數據時代高校教師在線專業發展[J].遠程教育雜志，2014（01）.

[9]中國教育大數據研究院在曲阜師范大學揭牌成立[EB/OL].[2015-9-19].http：//society.people.com.cn/n/2015/0920/c136657-27608498.html.