大數據驅動的區域教育信息化實踐研究*
——以廣州市越秀區為例

（廣州市越秀區教育信息中心，廣東廣州510000）

一、研究背景

2012年，聯合國在發布的“Big Data for Develop?ment:Challenges&Opportunities”《大數據促發展：挑戰與機遇》白皮書[1]中指出：“大數據時代已經到來，大數據的出現將會對社會各個領域產生深刻影響”。美國教育部于2012年10月發布了名為《通過教育數據挖掘和學習分析促進教與學》的重要報告[2]，指出要通過對教育大數據的挖掘與分析，促進美國高等院校及K-12學校教學系統的變革。2015年國務院發布的《促進大數據發展行動綱要》[3]中指出“數據已成為國家基礎性戰略資源”，并在啟動的十大工程之一“公共服務大數據工程”中明確提出要建設教育大數據。2016年發布的《教育信息化“十三五”規劃》[4]強調積極發揮教育大數據在教育管理平臺建設和學習空間應用等方面的重要作用。

大數據在教育教學中的應用是近5年來《地平線報告》所體現出的重要主題，大數據強烈沖擊著教育系統，正在成為推動教育系統創新與變革的顛覆性力量。大數據時代是互聯網時代的進一步發展，教育信息化也是時代和社會發展的重要成果。教育信息化離不開大數據時代互聯網的重要支持。

二、區域教育信息化面臨的問題及大數據對區域信息化的價值

（一）區域教育信息化面臨的問題

為系統了解區域教育信息化發展的關鍵問題，特向區內各中小學校、幼兒園發放網絡問卷開展調查。共向區內37所中小學發放問卷，回收得到校長版問卷70份、教師版問卷688份。并針對回收結果進行分析，發現區域教育信息化面臨以下問題。

1.教育教學管理、信息化管理有待優化

從表1來看，盡管各學校也實施過多樣的教育信息化管理措施，但是各學校的教育信息化管理存在方向不一的問題；各學校信息化管理平臺/系統以需求而建，系統不統一、信息重復錄入的問題嚴重，絕大多數校長反映提高信息化管理水平需完善學校教育教學管理系統/平臺（84.29%）、相應的政策推動和鼓勵（80%）、教學管理者觀念的轉變（68.57%）及教師學生與家長的支持和幫助（32.86%）等是影響學校信息化管理水平的重要因素。

表1 信息化管理水平影響因素

2.教育信息化對教育變革促進作用有待提升

在教育信息化推進的過程中，隨著“深度融合”“互聯網+”等新理念日益納入到國家教育信息化發展戰略，推動課堂變革依然是教育信息化發展與改革創新的關鍵和重要任務。從表2來看，超過87%的被調查者認為信息化教學非常有用，但是仍然有5%的被調查者對信息化教學不感興趣，這是由于各學校在積極開展信息化教學創新課題的同時，缺乏對課題研究過程進行深度上的探索，未構建促進信息技術與教育教學整合的有效模式，72.86%的被調查者認為信息化教學的主要困難在于缺乏信息化教學整合的指導。從表3來看，75.87%的被調查教師認為教師最需要的信息化教學能力是信息技術與學科整合應用能力。

表2 信息化教學實施的主要困難

表3 教師最需要的信息化教學能力

3.信息資源共享未能充分盤活，數字教育資源共建共享有效機制有待形成

從圖1來看，雖然搭建校本資源、教育管理服務等平臺的學校超過80%，但是校本資源平臺（48.27%），其常態利用率卻相對較低，絕大多數學校對相關教學資源系統建設良好，但是利用率不夠，同時缺乏數字教育資源的共建共享機制，數字教育資源的有效利用存在缺口，歸根結底是缺乏對信息化教學模式的深入研究和推廣，一些學校教育信息化應用仍然停留在初級階段，距離常態化應用、融合應用還有一定距離。

圖1 信息化教學系統覆蓋率、利用率

（二）大數據對區域信息化的價值

針對上述問題，區域建立了教育大數據平臺，匯聚區域教育數據，消除信息孤島。優化信息化管理，提升教育信息化對教育變革的促進作用，盤活優質資源的共享。大數據對區域信息化的價值體現在以下方面。

1.尋找并縮小區域內教育質量、教學資源的差異，促進區域教育均衡發展

區域教育大數據平臺構建起“一平臺、兩主題、三基礎庫、四空間”的教育大數據應用新格局，消除原有的信息孤島，為所有學校提供統一的、基本的教育信息化服務，利用大數據智能分析，為區、校提供20多項師生大數據可視化統計視圖，挖掘影響校際發展差異與教師質量差異的因素，為學校教師提供針對性服務，以實現“差異發展”和“分層發展”，協助實現精準教育決策，縮小區域內教育質量、教學資源的差異，促進區域教育均衡發展。

2.開展數據分析，提供資源共享等個性化服務

教育大數據平臺形成了統一的數據倉庫和業務匯聚門戶，通過大數據分析，教師個人門戶為教師提供了任教班級的成績分析、學生體質健康狀況、學生個性特長以及自己的專業發展檔案袋等信息，并根據任教學科年級，將資源云平臺中相應的優質數字資源推送在個人門戶，實現區域內的個性化資源共享服務，提升教育信息化對教育變革的促進作用。

3.整合教育業務，提高決策水平，形成合力

教育大數據平臺整合了與教師專業發展的有關系統，建立教育局、校長和教師門戶，實現單點登錄。教師進入個人門戶即可輕松了解具有訪問權限的業務系統的待辦事項，直接享受全面的教育教研、互動教研、數字資源、專業培訓等教育信息化服務，優化教育教學管理。有效提高教育局管理人員、校長的辦事效率和決策水平，形成合力，提升區域教育治理能力。

三、區域教育信息化模型

教育信息化的核心價值[5]就是服務育人全過程。以立德樹人為宗旨，將信息技術新成果轉化為教育創新發展的強大動力，遵循教育發展和人才培養規律，促進學生全面發展，提高教育質量和促進教育公平。

為實現教育信息化的核心價值，越秀區構建了教育信息化“一核兩翼”模型（如圖2），即以服務育人全過程為核心，以教育公共服務平臺提供精準和共享的大數據服務、新技術環境下的教學模式創新實踐為兩翼，整體推動區域教育優質均衡發展。

圖2 區域教育信息化“一核兩翼”模型

為推動實踐“一核兩翼”模型，區域制定了兩翼并進的具體實施路徑（如圖3），從技術與教研兩方面同步開展公共服務平臺大數據和新技術環境的教學模式創新實踐的實施，運用教與學過程大數據的行為記錄、分析和診斷，實現教師教情、學生學情的及時精準反饋，扎實推進“互聯網+”時代信息技術在教育教學各環節的創新應用，實現信息技術與教育教學的深度融合，有效促進師生個性化發展。

圖3 區域教育信息化實施路徑

四、區域教育信息化的實踐

區域教育信息化的實踐離不開多方努力，如政府投入、信息化資源等，本文以大數據為背景，從技術與教研兩方面同步開展服務育人全過程。

（一）實地調查，制定教師專業發展數據模型

教師專業發展的數據模型，是教育大數據的基礎。越秀區結合教師專業發展的需要，通過訪談、問卷調查等方法，對涉及教師專業發展的信息數據進行梳理，并遵循國家和教育行業的相關標準，制定了教師專業發展的數據模型，如圖4所示。

圖4 教師基礎數據庫的業務信息類數據模型框架

（二）梳理、匯聚數據

依據數據模型規范，按照“一數一源”的原則，對現有業務系統數據庫中的數據進行匯總分析，將分布在各個系統的屬性相同的數據、編碼表進行集成，對關鍵的編碼規則進行合理歸并，按業務管理主題對數據進行分類，確定數據標準，完成主題數據庫和權威數據庫建設，完成現有數據的抽取、轉換、清洗、加載，初步建立支持教師專業發展的越秀教育數據倉庫，并開展深度挖掘與分析應用。

（三）整合教育業務，開展數據分析

教育大數據平臺整合了與教師專業發展的有關系統，通過大數據分析，個人門戶為教師提供了任教班級的成績分析、學生體質健康狀況、學生個性特長以及自己的專業發展檔案袋等信息，并根據任教學科年級，將資源云平臺中相應的優質數字資源推送呈現在個人門戶。并對教與學過程大數據的行為進行記錄、分析和診斷，實現教師教情、學生學情的及時精準反饋。

五、區域教育信息化實踐成效

區域教育信息化涉及的因素較多，根據不同的應用范疇理念和標準，會得出不同的結論。在大數據時代背景下，區域教育信息化實踐[6]主要包括：教育環境、教育資源、教育機會和教育質量，其中教育質量成效和成果[7]體現為：是否有效提升教育教學質量、是否有助于促進學生的可持續發展、是否提高教師的教育技術應用能力及是否促進教師專業發展。通過實踐，大數據驅動的越秀區區域教育信息化取得了以下成效。

（一）教育環境和教育機會

全區學校教師筆記本100%配置，100%教師建立了個人實名制網絡學習研修空間。中小學已完全接入千兆級區教育城域網，教師辦公區域已基本覆蓋網絡寬帶，能滿足教師備課及上網需求。90%的中小學學生在廣州“數字教育城”擁有個人實名制的網絡學習空間。

（二）教育資源

區域教育大數據資源云平臺提供語文、數學、英語、物理、化學、生物等24門類別科目，并包含教案、課件、試卷、電子圖書（數字圖書、數字書苑、電子期刊）、區域教學課例、教育視頻資源、教學素材和慕課等教育資源，與區內7582位教師分享151783份資源和12節慕課。教育大數據資源云平臺直接對接智能組卷網和中小學學科網等權威專業教育資源門戶網站，為區內學校的師生推送權威的學科教育資源（如圖5）。

圖5 區域教育大數據資源云平臺

（三）教育質量

通過大數據分析支撐，實現教研部門對教學數據的結構分析、對比分析、發展分析，及時掌握學校學業質量情況，科學運用數據提高了決策水平和服務質量。中高考成績各項指標繼續保持廣州市前列，有效地提升了教育教學質量；大數據分析提供的資源精準推送，支持了教師開展教育技術的應用，提高了教師的教育技術應用能力，有助于促進學生的可持續發展。越秀區80%以上教師可達到《中小學教師信息技術應用能力標準》。通過大數據分析提供個性化的網絡學習空間研修，越秀區教師素質進一步提升，促進了教師專業發展。