教育大數(shù)據(jù)：開(kāi)啟教育新時(shí)代的鑰匙

張力瑋 郭偉

編者按：2018年4月13日，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，提出要實(shí)施“教育治理能力優(yōu)化行動(dòng)”，充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，構(gòu)建全方位、全過(guò)程、全天候的支撐體系，助力教育、管理和服務(wù)的改革發(fā)展。為了解大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用情況及發(fā)展?jié)摿Γ究瘜?duì)首都師范大學(xué)遠(yuǎn)程教育研究所所長(zhǎng)、數(shù)字化學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室主任方海光教授進(jìn)行了專(zhuān)訪。方海光教授兼任國(guó)家新聞出版廣電總局融合發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院智慧學(xué)習(xí)首席研究員。

一、教育大數(shù)據(jù)是整個(gè)教育活動(dòng)過(guò)程中

所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的、

一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在

價(jià)值的數(shù)據(jù)集合

《世界教育信息》：尊敬的方海光教授，您好！很高興您能接受我們的專(zhuān)訪。首先，請(qǐng)您談?wù)勈裁词墙逃髷?shù)據(jù)。

方海光：大數(shù)據(jù)理念的傳播逐漸使其不再是“象牙塔”中的雕塑，也不再是信息技術(shù)（IT）精英們追蹤的并行算法的優(yōu)化，更不再是創(chuàng)業(yè)咖啡廳中談?wù)摰脑掝}，今天的大數(shù)據(jù)的范疇和理解越來(lái)越普適化和大眾化，甚至最初提出大數(shù)據(jù)概念的企業(yè)和精英們都會(huì)愕然其遠(yuǎn)遠(yuǎn)“漂移”出最初他們的設(shè)想和規(guī)劃。這樣的發(fā)展就是最正確的發(fā)展方向，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)在逐漸落地，逐漸走入大眾的生活，我們對(duì)大數(shù)據(jù)的理解也不再拘泥于初始的研究和技術(shù)的限制，經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐總結(jié)而遵循的實(shí)事求是和與時(shí)俱進(jìn)，才是理解大數(shù)據(jù)的最好出發(fā)點(diǎn)。

實(shí)際上，大數(shù)據(jù)被認(rèn)為不僅僅是一種技術(shù)，也是一種能力，即從海量復(fù)雜的數(shù)據(jù)中尋找有意義關(guān)聯(lián)、挖掘事物變化規(guī)律、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)事物發(fā)展趨勢(shì)的能力；同時(shí)，它更是一種嶄新的思維方式，即讓數(shù)據(jù)開(kāi)口說(shuō)話，讓數(shù)據(jù)成為人類(lèi)思考問(wèn)題、決策行為的基本出發(fā)點(diǎn)。大數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的加速發(fā)展，正在演變?yōu)橐环N社會(huì)文化方式，即人人生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人人共享數(shù)據(jù)、人人熱愛(ài)數(shù)據(jù)、人人管理數(shù)據(jù)的方式——這種文化正在潛移默化地影響著各個(gè)行業(yè)。教育領(lǐng)域雖然長(zhǎng)期“保守”，但在大數(shù)據(jù)文化的沖擊下，總有一些先知先覺(jué)勇于創(chuàng)新的組織和學(xué)校在加速走向開(kāi)放、執(zhí)著相信并熱烈擁抱大數(shù)據(jù)。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，我們認(rèn)為目前國(guó)內(nèi)外對(duì)教育大數(shù)據(jù)有兩種基本的定義，雖然界限不是特別的清晰，但是兩種定義的出發(fā)點(diǎn)對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義是完全不同的。

第一種教育大數(shù)據(jù)的定義是指大數(shù)據(jù)應(yīng)用在教育行業(yè)中，可以翻譯為“Big Data in Education”（簡(jiǎn)稱(chēng)為BDE）。這種定義特指教育領(lǐng)域應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)和方法，它強(qiáng)調(diào)了大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用，是一種技術(shù)引導(dǎo)教育變革的基本想法。

第二種教育大數(shù)據(jù)的定義是指教育行業(yè)中的大數(shù)據(jù)，可以翻譯為“Educational Big Data”（簡(jiǎn)稱(chēng)為EBD）。這種定義特指教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)，即教育和學(xué)習(xí)過(guò)程中所伴隨的各類(lèi)數(shù)據(jù)的總稱(chēng)，它強(qiáng)調(diào)了教育行業(yè)本身特有的大數(shù)據(jù)帶來(lái)的新方法，是一種通過(guò)教育應(yīng)用技術(shù)解決問(wèn)題的基本想法。

無(wú)論是哪一種定義，教育大數(shù)據(jù)的根本目標(biāo)是一致的，即整個(gè)教育活動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的、一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價(jià)值的數(shù)據(jù)集合。教育大數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生于各種教育活動(dòng)（教學(xué)活動(dòng)、管理活動(dòng)、科研活動(dòng)、校園活動(dòng)等），每個(gè)教育利益相關(guān)者既是教育數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者也是教育數(shù)據(jù)的消費(fèi)者。

教育大數(shù)據(jù)具有明確的目標(biāo)指向性，即指向教育發(fā)展，能在提升教育質(zhì)量、促進(jìn)教育公平、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)、優(yōu)化教育資源配置、輔助教育科學(xué)決策等方面發(fā)揮有效作用。通過(guò)研究，我們認(rèn)為，（教育大數(shù)據(jù)不僅僅是大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用；而是通過(guò)教育領(lǐng)域反向驅(qū)動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)分化為獨(dú)立的分支），從而帶來(lái)了對(duì)傳統(tǒng)教育技術(shù)領(lǐng)域長(zhǎng)期研究問(wèn)題的新解決途徑，甚至可以跨越傳統(tǒng)個(gè)性化學(xué)習(xí)的精確邏輯推理過(guò)程而直接分析全樣本學(xué)習(xí)者特征。這樣來(lái)促進(jìn)教育管理科學(xué)化變革、促進(jìn)教學(xué)模式改革、促進(jìn)個(gè)性化教育變革、促進(jìn)教育評(píng)價(jià)體系改革、促進(jìn)科學(xué)研究變革等。

二、教育大數(shù)據(jù)是指全學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)、

教育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、共建共享思想

《世界教育信息》：那么，教育大數(shù)據(jù)可以分成幾個(gè)層面進(jìn)行理解？

方海光：我們認(rèn)為，無(wú)論是教育管理部門(mén)，還是校長(zhǎng)、教師，以及學(xué)生和家長(zhǎng)，都可以通過(guò)教育大數(shù)據(jù)獲得針對(duì)不同應(yīng)用的個(gè)性化分析報(bào)告。通過(guò)教育大數(shù)據(jù)的分析來(lái)優(yōu)化教育機(jī)制，做出更科學(xué)的決策，這將帶來(lái)潛在的教育革命。誰(shuí)能在其中把握好大數(shù)據(jù)，誰(shuí)就能在將來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)權(quán)。

一方面，在數(shù)字化課堂教學(xué)過(guò)程中，可以對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)形式化采集和描述，并基于課堂單元和學(xué)期單元進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程的大數(shù)據(jù)挖掘和分析。教師通過(guò)這些數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，可以即時(shí)進(jìn)行教學(xué)控制和教學(xué)反思，從而提高課堂教學(xué)水平。學(xué)習(xí)者通過(guò)這些數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，也可以盡快發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)中的不足，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)水平。

另一方面，對(duì)于不同層面的決策者，教育大數(shù)據(jù)都會(huì)帶來(lái)驚喜。對(duì)于教育行政部門(mén)、學(xué)校而言，教育大數(shù)據(jù)將幫助他們?cè)诠芾硇袨樯献龀龈涌茖W(xué)而非經(jīng)驗(yàn)判斷式的決策；對(duì)于教育研究者來(lái)說(shuō)，他們能夠重新審視學(xué)生的需求，通過(guò)高新的技術(shù)以及細(xì)致的分析，探究怎樣的課程、課堂、教師能夠更加吸引學(xué)生；對(duì)于學(xué)生而言，新技術(shù)能夠解放他們本來(lái)就有的學(xué)習(xí)能力和天分，人力資本將成倍地增長(zhǎng)。

總之，教育大數(shù)據(jù)將讓學(xué)習(xí)變成一種服務(wù)。我們對(duì)教育大數(shù)據(jù)有三個(gè)層次的理解：第一個(gè)層次，教育大數(shù)據(jù)是指全學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)；第二個(gè)層次，教育大數(shù)據(jù)是指教育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)；第三個(gè)層次，教育大數(shù)據(jù)是指共建共享思想。

也就是說(shuō)，教育大數(shù)據(jù)是面向教育全過(guò)程的多種類(lèi)型的全樣本的數(shù)據(jù)集合。教育大數(shù)據(jù)不僅是分析全過(guò)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，還是建設(shè)教育大數(shù)據(jù)中心，更是一種共享的生態(tài)思想。

教育大數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)一樣同樣具有4V特性①，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方法注重收集結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如學(xué)籍、財(cái)務(wù)、分?jǐn)?shù)等），而常常忽略非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如環(huán)境信息、個(gè)人化信息等）和一些暗含著數(shù)據(jù)的資源。與用傳統(tǒng)方法收集的教育數(shù)據(jù)相比，教育大數(shù)據(jù)有更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性、連續(xù)性、綜合性和自然性，并使用不同的應(yīng)用程序來(lái)分析和處理不同復(fù)雜程度和深度的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)教育數(shù)據(jù)收集的大多是階段性的數(shù)據(jù)，而且大多在用戶(hù)知情的情況下收集，使用的分析方法也通常是簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析方法。教育大數(shù)據(jù)收集的是整個(gè)教育教學(xué)過(guò)程中靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的所有數(shù)據(jù)，可以在不影響教師和學(xué)生活動(dòng)的情況下，連續(xù)記錄整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的所有數(shù)據(jù)，如教學(xué)資料、互動(dòng)反映和學(xué)生在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)上停留的時(shí)間等。

教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用是一個(gè)生態(tài)環(huán)境，有提供技術(shù)的，有提供分析的。在技術(shù)產(chǎn)品之外，教育大數(shù)據(jù)的生態(tài)環(huán)境推廣模式也十分重要，如何與教育信息化建設(shè)相對(duì)接，如何與智慧教育相融合，這些都是亟待考慮的問(wèn)題。基于教育大數(shù)據(jù)的思想，可以產(chǎn)生一種不同于商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的模式，一種能夠平衡教育和技術(shù)使用的模式，特別是未來(lái)可以考慮的是數(shù)據(jù)分享、共建共享的模式。

教育資源的信息化共建共享，就是要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把教育資源進(jìn)行數(shù)據(jù)整合和優(yōu)化配置，讓優(yōu)質(zhì)教育資源形成一種流動(dòng)的良性循環(huán)，讓分享和貢獻(xiàn)資源的渠道越來(lái)越多，讓學(xué)習(xí)資源發(fā)揮的效用越來(lái)越大，受用地域和受用人群越來(lái)越廣，最終形成一個(gè)互通有無(wú)、交流共享、共同提升的教育資源信息化共建共享群體生態(tài)環(huán)境。在這個(gè)群體生態(tài)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)文字、圖片、音視頻等不同方式實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)的目的，教學(xué)者可以通過(guò)多元數(shù)據(jù)庫(kù)工具、遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)、多媒體教學(xué)設(shè)備實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理的目的，并形成教育大數(shù)據(jù)支撐的個(gè)人學(xué)習(xí)反饋、學(xué)習(xí)中心匯聚分析、教育治理共享決策，從而構(gòu)建更加人性化、個(gè)性化的交互式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，使得整體教育大數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展起來(lái)。

三、教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、學(xué)習(xí)分析技術(shù)、

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、決策支持技術(shù)

是教育大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)

《世界教育信息》：教育大數(shù)據(jù)存在哪些關(guān)鍵技術(shù)？

方海光：2012年，美國(guó)聯(lián)邦教育部發(fā)布了題為《通過(guò)教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)來(lái)提高教與學(xué)：?jiǎn)栴}簡(jiǎn)述》的報(bào)告。該報(bào)告特別強(qiáng)調(diào)了教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)兩大類(lèi)技術(shù)應(yīng)用。根據(jù)該報(bào)告的觀點(diǎn)，在采集和處理教育數(shù)據(jù)后，就要對(duì)其進(jìn)行深度價(jià)值挖掘，這里主要用的是教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析，之后教育大數(shù)據(jù)的需求和發(fā)展越來(lái)越系統(tǒng)化了。隨著近些年教育大數(shù)據(jù)積累、分析和挖掘應(yīng)用增多，諸多新的主題成為發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，例如：數(shù)據(jù)如何呈現(xiàn)，數(shù)據(jù)如何進(jìn)行科學(xué)治理，數(shù)據(jù)如何變現(xiàn)，數(shù)據(jù)如何剖析。其中，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)和決策支持系統(tǒng)也伴隨著教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展成為主要關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，我們認(rèn)為目前教育大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括四類(lèi)：教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、學(xué)習(xí)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、決策支持技術(shù)。

第一，教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一個(gè)將來(lái)自各教育系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有用信息的過(guò)程，這些有用信息可為教師、學(xué)生、家長(zhǎng)、教育研究人員以及教育軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員所利用。傳統(tǒng)教育數(shù)據(jù)挖掘的多是結(jié)構(gòu)化、單一對(duì)象的小數(shù)據(jù)集，其挖掘更側(cè)重根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)預(yù)先人工建立模型，然后依據(jù)既定模型進(jìn)行分析。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化、多源異構(gòu)的教育大數(shù)據(jù)集的分析，往往缺乏先驗(yàn)知識(shí)，很難建立顯式的數(shù)學(xué)模型，這就需要發(fā)展更加立體化、全息高維的數(shù)據(jù)挖掘方法與技術(shù)。

第二，學(xué)習(xí)分析技術(shù)是指通過(guò)測(cè)量、收集、分析、匯報(bào)學(xué)習(xí)者和他們所處環(huán)境的數(shù)據(jù)，以理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)發(fā)生的環(huán)境。學(xué)習(xí)分析和教育數(shù)據(jù)挖掘密切相關(guān)，應(yīng)用的分析方法也較為相似。學(xué)習(xí)分析是綜合運(yùn)用信息科學(xué)、社會(huì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)的理論和方法，通過(guò)對(duì)廣義教育大數(shù)據(jù)的處理和分析，利用已知模型和方法去解釋影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的重大問(wèn)題，評(píng)估學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為，并為學(xué)習(xí)者提供人為的適應(yīng)性反饋。例如，教師和學(xué)校根據(jù)學(xué)習(xí)分析的結(jié)果，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、對(duì)有學(xué)習(xí)失敗風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)生進(jìn)行干預(yù)等。學(xué)習(xí)分析一般包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表示和應(yīng)用服務(wù)五個(gè)環(huán)節(jié)。

第三，數(shù)據(jù)可視化是關(guān)于圖形或圖形格式的數(shù)據(jù)展示。在一個(gè)連貫而簡(jiǎn)短的報(bào)告中體現(xiàn)大量的信息。數(shù)據(jù)可視化不僅涉及數(shù)據(jù)的使用，而且能可視化各種各樣的信息，你可以將自己的想法、猜想與他人交流。人類(lèi)已經(jīng)使用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)很長(zhǎng)一段時(shí)間了，圖像和圖表已被證明是一種有效的方法來(lái)進(jìn)行新信息的傳達(dá)與教學(xué)。信息的視覺(jué)化表達(dá)是一種古老的分享創(chuàng)意與體驗(yàn)的方法。圖表和地圖是一些早期數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的重要例證。有研究表明，80%的人還記得他們所看到的，但只有20%的人記得他們所閱讀的。數(shù)據(jù)可視化甚至可以把思想和事件傳給后代。技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)可視化帶給人們的機(jī)遇。

數(shù)據(jù)可視化的最重要益處是能夠幫助人們更快地理解數(shù)據(jù)。你可以在一個(gè)圖表中突出顯示一個(gè)大的數(shù)據(jù)量，并且人們可以快速地發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)。如果以書(shū)面形式呈現(xiàn)，那么可能需要數(shù)小時(shí)來(lái)分析所有的數(shù)據(jù)及聯(lián)系。

此外，有效展示巨量數(shù)據(jù)的能力是數(shù)據(jù)可視化的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一張圖表可能會(huì)突出顯示一些不同的事項(xiàng)，人們可以在數(shù)據(jù)上形成不同的意見(jiàn)。這自然能為商業(yè)開(kāi)辟新的途徑。人們或許能從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一些意想不到的東西。數(shù)據(jù)的可視化展示，提高了解釋信息的能力。從海量的數(shù)據(jù)和信息中尋找聯(lián)系并不容易，但是圖形和圖表可以在幾秒內(nèi)提供信息，一望便知。

第四，傳統(tǒng)的決策支持技術(shù)是輔助決策者通過(guò)數(shù)據(jù)、模型和知識(shí)，以人機(jī)交互方式進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。它是管理信息系統(tǒng)向更高一級(jí)發(fā)展而產(chǎn)生的先進(jìn)信息管理系統(tǒng)。它為決策者提供分析問(wèn)題、建立模型、模擬決策過(guò)程和方案的環(huán)境，調(diào)用各種信息資源和分析工具，幫助決策者提高決策水平和質(zhì)量。而教育決策支持技術(shù)則主要是利用分析模型分析教育管理信息系統(tǒng)里所有的教育大數(shù)據(jù)，為教育決策者提供一些備選方案，以提高教育政策的質(zhì)量，進(jìn)行有效的計(jì)劃評(píng)價(jià)和監(jiān)督的技術(shù)應(yīng)用。

四、技術(shù)挑戰(zhàn)和倫理道德、數(shù)據(jù)安全

和知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的挑戰(zhàn)需要進(jìn)一步克服

《世界教育信息》：您認(rèn)為在教育大數(shù)據(jù)發(fā)展的過(guò)程中，面臨哪些挑戰(zhàn)？

方海光：雖然教育大數(shù)據(jù)處于高速發(fā)展階段，很多技術(shù)還會(huì)層出不窮地從各個(gè)方面支持教育大數(shù)據(jù)發(fā)展，使得教育大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出各種特色應(yīng)用和成果，但是，教育大數(shù)據(jù)還面臨諸多挑戰(zhàn)。

一方面，教育大數(shù)據(jù)在整體發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在很多技術(shù)挑戰(zhàn)。如：如何平衡學(xué)生的發(fā)展不確定性和教育大數(shù)據(jù)決策的指向性；如何平衡學(xué)習(xí)規(guī)律的研究和學(xué)生個(gè)人數(shù)據(jù)的隱私性；如何在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘及學(xué)習(xí)分析的重要環(huán)節(jié)把握好數(shù)據(jù)源的真正內(nèi)涵；面對(duì)海量教育數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和分析都存在技術(shù)挑戰(zhàn)；另外，由于目前沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，不同系統(tǒng)之間的兼容也是一大問(wèn)題。從全局考慮，我國(guó)的教育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)遵循頂層設(shè)計(jì)原則，由國(guó)家對(duì)數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等問(wèn)題制定統(tǒng)一規(guī)范，下級(jí)企業(yè)、學(xué)校按照統(tǒng)一規(guī)范去設(shè)計(jì)自己的系統(tǒng)，這樣可以從全局高度最大化地節(jié)省國(guó)家資源，這也帶來(lái)了更多的新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

另一方面，教育大數(shù)據(jù)還存在倫理道德、數(shù)據(jù)安全和知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的挑戰(zhàn)。教育大數(shù)據(jù)關(guān)系著學(xué)習(xí)者和教育工作者的隱私權(quán)，其潛在的安全隱患無(wú)法用常用辦法評(píng)估，甚至無(wú)法通過(guò)獨(dú)立的方法進(jìn)行評(píng)估。如果教育大數(shù)據(jù)處理不當(dāng)，將導(dǎo)致嚴(yán)重的安全漏洞，甚至?xí)绊憛^(qū)域教育政策的制定。此外，數(shù)據(jù)的權(quán)屬問(wèn)題不是傳統(tǒng)的財(cái)產(chǎn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等可以涵蓋的，數(shù)據(jù)可能成為國(guó)家間爭(zhēng)奪的資源。教育大數(shù)據(jù)是一種無(wú)形資產(chǎn)，國(guó)家和教育部門(mén)不僅應(yīng)當(dāng)保障教育大數(shù)據(jù)不外泄、不被惡意使用，而且還要兼顧部分?jǐn)?shù)據(jù)向公眾開(kāi)放，發(fā)揮數(shù)據(jù)應(yīng)用的社會(huì)價(jià)值。

五、教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用前景廣闊，

精準(zhǔn)教育、精準(zhǔn)教學(xué)、個(gè)性學(xué)習(xí)

必將給教育帶來(lái)根本性的變化

《世界教育信息》：在教育發(fā)展的新時(shí)代，教育大數(shù)據(jù)有哪些典型應(yīng)用？

方海光：我們?cè)谌粘Ｉ钪幸呀?jīng)習(xí)慣了一些教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)景。比如，在一個(gè)亞馬遜的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，研究者可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)者在學(xué)哪一章節(jié)，“你可以了解到他是否在回過(guò)頭再看之前的章節(jié)，或者他在哪一個(gè)章節(jié)看的時(shí)間更多等”。教學(xué)者可以通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者行為的分析，改善教材、改善學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，使學(xué)生在整個(gè)教育環(huán)境中有更好的發(fā)展。

在個(gè)性化英語(yǔ)教育領(lǐng)域，傳統(tǒng)上教師需要花費(fèi)大量時(shí)間分析個(gè)體學(xué)生的學(xué)情動(dòng)態(tài)，逐一制定相應(yīng)的教學(xué)解決方案，因此，備課時(shí)間和教學(xué)成本較高。但“教育大數(shù)據(jù)”讓這一切變得更簡(jiǎn)單了。以培生集團(tuán)最新出版的全球少兒美語(yǔ)旗艦課程“Big English”為例，這套課程引入了首款應(yīng)用于少兒英語(yǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的“My English Lab”在線學(xué)習(xí)輔導(dǎo)系統(tǒng)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)全程實(shí)時(shí)分析學(xué)生個(gè)體和班級(jí)整體的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)情反饋和階段性成果，從而及時(shí)找到問(wèn)題所在，對(duì)癥下藥，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的動(dòng)態(tài)管理。

近期以來(lái)，一個(gè)名為“Knewton”的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)逐漸被人們所熟知，它集數(shù)據(jù)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理測(cè)量、內(nèi)容繪圖和機(jī)器學(xué)習(xí)于一身，旨在最大限度地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化。平臺(tái)可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和活動(dòng)完成質(zhì)量給予及時(shí)反饋，以在正確的時(shí)間、基于正確的內(nèi)容提供合適的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，來(lái)最大化學(xué)生獲得學(xué)習(xí)內(nèi)容的可能性；同時(shí)，基于給定活動(dòng)的完成情況，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)能持續(xù)性地逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一個(gè)活動(dòng)。“Knewton”系統(tǒng)無(wú)論最終成功與否，它都已成為教育大數(shù)據(jù)具體應(yīng)用的一個(gè)典型自適應(yīng)學(xué)習(xí)案例，具有很好的參考意義。

北京市在霧霾紅色預(yù)警期間，市教委提出中小學(xué)“停課不停學(xué)”，對(duì)于自覺(jué)和主動(dòng)性較弱的基礎(chǔ)教育階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，自學(xué)和家庭輔導(dǎo)英語(yǔ)有一定困難，教師教學(xué)也面臨挑戰(zhàn)。由于大數(shù)據(jù)時(shí)代在容量、速度、多樣性和價(jià)值等方面的突出特點(diǎn)，不僅為廣大師生提供海量資源，還可以提供個(gè)性化定制、學(xué)習(xí)行為記錄和課程詳情分析服務(wù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)使得學(xué)習(xí)行為的記錄更加完整和精細(xì)化，它可以準(zhǔn)確記錄每一位用戶(hù)使用學(xué)習(xí)資源的過(guò)程和細(xì)節(jié)，例如：瀏覽資源的時(shí)間點(diǎn)、停留了多長(zhǎng)時(shí)間、答對(duì)了多少道題、資源的回訪率等信息。教師可以通過(guò)這些大數(shù)據(jù)量化總體的學(xué)習(xí)狀況以及每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，精準(zhǔn)掌握總體和個(gè)體的學(xué)習(xí)情況和效果，從而調(diào)整自己的教學(xué)。教師可以利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)在霧霾期間嘗試翻轉(zhuǎn)課堂，并結(jié)合大數(shù)據(jù)提供的信息進(jìn)行教學(xué)分析及教學(xué)反思。

在學(xué)校大數(shù)據(jù)學(xué)情分析分級(jí)管理中，山西省太原十二中學(xué)通過(guò)全年級(jí)各班各學(xué)科教學(xué)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，重新審視課堂和教學(xué)過(guò)程，為年級(jí)整體教育教學(xué)情況提供一個(gè)找出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的依據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)分析，不是為了評(píng)判一個(gè)教師的水平高或低、好或壞，而是要對(duì)教師的教學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，幫助他們發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)中存在的問(wèn)題，找出其所教授的不同班級(jí)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，以及所教授學(xué)科各知識(shí)點(diǎn)的落實(shí)情況，進(jìn)一步提高教育的精準(zhǔn)性，提高教師的教學(xué)效率和水平。

在學(xué)校大數(shù)據(jù)智慧治理決策中，遼寧省沈陽(yáng)市第四十中學(xué)也在進(jìn)行具有挑戰(zhàn)性的創(chuàng)新應(yīng)用，將建校理念融入學(xué)校大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，將學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)、個(gè)人能力數(shù)據(jù)與學(xué)生畫(huà)像基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和挖掘，為學(xué)校教育教學(xué)科學(xué)決策、教師教學(xué)能力提升、學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)、家校協(xié)作共同體建設(shè)等多方面提供決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校跨場(chǎng)域的智慧校園建設(shè)新模式。

通過(guò)以上不同場(chǎng)景的應(yīng)用案例，我們可以發(fā)現(xiàn)以往發(fā)現(xiàn)不了的教育教學(xué)規(guī)律，找到以往沒(méi)有辦法找到的學(xué)習(xí)薄弱環(huán)節(jié)，解決以往教育教學(xué)過(guò)程中無(wú)法解決的問(wèn)題，甚至可以指導(dǎo)教師更專(zhuān)業(yè)的職業(yè)成長(zhǎng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)跨場(chǎng)域整合實(shí)現(xiàn)深度融合的智慧校園創(chuàng)新特色應(yīng)用。

因此，通過(guò)教育大數(shù)據(jù)帶來(lái)的精準(zhǔn)教育、精準(zhǔn)教學(xué)、個(gè)性學(xué)習(xí)必將給教育帶來(lái)根本性的變化，教育大數(shù)據(jù)讓教師的教學(xué)過(guò)程和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)變得更輕松、更有效。

注釋?zhuān)?/p>

①4V特性指規(guī)模性（Volume）、多樣性（Varity）、高速性（Velocity）和價(jià)值性（Value）。

編輯 王昕 校對(duì) 許方舟