美國數據素養課題剖析與啟示*

孟祥保 符玉霜

（1.東南大學圖書館 江蘇南京 211189）

（2.深圳圖書館 廣東深圳 518036）

1 引言

數據素養是科研人員、圖書館館員的核心素養之一，是大數據時代信息素養的拓展與深化。數據素養一般包括三個層次：一是具有數據意識，將數據作為一種重要資源；二是具有數據相關的基本知識與能力；三是能夠以批判方式運用數據資源發現問題、分析問題與解決問題。數據素養研究目前多集中在數據素養概念，數 據素養教育課程設置調查、不同群體的數據素養能力評價、各國高校開展數據素養教育實踐經驗總結、數據素養教育模型、數據素養教育策略等方面，關于數據素養課題梳理方面的文獻研究尚不多見。事實上，歐美等國家早已開展了大量數據素養課題研究，如英國聯合信息系統委員會（Joint Information Systems Committee，JISC）資助的RDMRose項目，美國數據素養課題的研究數量更多。

本文以數據素養課題為切入點，主要基于三方面原因：（1）科研課題尤其是國家級課題能夠集中體現數據素養研究領域當前重點問題，是透視學科熱點與發展動態的一面鏡子；（2）數據素養教育實踐的深入發展需要理論支撐，數據素養課題研究為實踐發展提供理論源泉與實踐素材，及時了解理論研究成果能夠更好更快地將理論成果轉化到教育實踐活動之中；（3）數據素養研究具有學科交叉性，了解其他學科領域的數據素養研究有助于增進數據素養認識，深化數據素養研究，促進數據素養教育發展。本文通過調研美國數據素養課題概況及其典型案例，從課題基本內容與成果價值兩個角度深入剖析，進而為我國數據素養研究與教育實踐提供參考。

本文的主要研究方法是：（1）網絡調查方法，檢索美國國家科學基金會 （National Science Foundation， NSF）、美國國家人文基金（National Endowment for the Humanities，NEH）、美國博物館與圖書館服務協會（Institute of Museum and Library Services，IMLS）等基金網站，收集數據素養課題相關資料；（2）個案研究方法，研究數據素養課題典型案例，通過網絡調查、期刊論文、引文追溯等多途徑收集資料，類型包括課題網站、課題公開出版的期刊論文、會議論文、學術專著、會議報告等成果。

2 美國數據素養課題的特征與價值

2.1 總體特征

美國數據素養課題無論是在數量方面，還是在研究深度與廣度上，抑或是成果影響力方面，都具有可借鑒性。從具有代表性的美國數據素養課題（見表1）。可以看出，美國數據素養研究課題具有如下特征：

（1）資助級別高、力度大。美國自2002年已經開展數據素養探索研究，一直延續至今。NSF、NEH、IMLS等多種高級別基金相繼資助了數據素養課題，推動了該領域的發展。在資助力度上，少則數十萬美元，多則百萬美元，如課題1資助經費為1，717，708美元。這從側面也反映了美國對數據素養研究的高度重視。

（2）具有跨學科性，涉及圖書情報學、計算機科學、教育學、考古學、語言學等學科。跨學科也意味著數據素養研究具有復雜性和基礎性。申報單位也較為多樣，包括專業學院、圖書館、檔案館、天文臺、科學館等，這些機構通過課題研究或教育實踐，在促進數據素養、縮小數據鴻溝方面發揮了積極作用。

（3）研究問題更為具體與細致，具有較強的問題導向性。各個課題對批判性數據思維能力訓練、數據素養教育課程開發、數據可視化技術應用等問題的研究各有側重，如課題10“開發和研究一種新技術平臺xMacroscope，作為一種學習工具，允許明尼蘇達州科學博物館和科學與工業中心的參觀者創建、查看、理解和交互不同的數據集”，通過可視化技術促進公眾數據素養提升。具體到學科領域，有專門針對考古學、語言學、教育學、天文學等學科領域的數據素養課題。

（4）廣闊的應用性。數據素養教育對象覆蓋了本科生、研究生、教師、館員、科學家、普通公眾等，各個課題重點解決特定群體的數據素養教育問題，如課題4旨在提高理工科本科生的科學數據素養能力，故而沒有將教育對象無限制擴大。

表1 美國代表性數據素養課題

2.2 課題價值

（1）推動了數據素養研究領域的深入發展。毋庸置疑，上述課題對數據素養的核心術語、研究方法、影響因素、課程建設、工具包開發、教育機制等方面的探索研究，促進了數據素養知識體系的不斷深入發展與完善。如課題2專門研究數據素養工具包Tabletop 2，整合了數據素養資源，使學生和教師能夠跨主題跨年級有意義地使用數據。課題11的研究則應用了循證研究方法。

（2）促進學科發展與人才培養。數據素養的宗旨是提升研究者的數據管理能力，通過數據素養課程建設與開展，使研究者邁入數據密集型科研范式，促進包括人文社會科學在內的學科建設的科學化與規范化進程。如課題9旨在使語言學成為一門數據驅動的社會科學，提高語言學家的數據管理知識水平，實現科研的可重復性。在課程建設方面，開發面向語言學本科生的MOOC課程、面向研究生的研討會，并開放提供培訓資料。此外，學科領域的科研數據有效管理也是促進學科發展的重要基礎資源，如課題7關于考古數據的管理、數據出版服務與在線數據素養教育。

（3）社會公共服務價值。圖書館、天文臺、科學館等公共服務機構，通過數據素養課程建設、教育與服務平臺開發等，為特定用戶提供數據服務、促進公眾的數據素養。如課題11建立了通用在線數據分析平臺（Common Online Data Analysis Platform，CODAP），幫助高中生直觀地探索與分析數據，輔助高級數學與統計課程學習。課題6培養高中生物理方面的數據素養與科學素養。課題5則是大學圖書館為所在機構師生開展的數據素養教育服務。

3 美國數據素養課題個案剖析

在美國代表性的數據素養課題中，“為將成為下一代科學家的研究生開展教育的數據信息素養項目”（Data Information Literacy，DIL）課題無論是在資助力度、合作范圍，還是成果類型與應用價值，均具有較大影響力，同時又是由大學圖書館所主持。因此，本文以DIL為研究對象，擬對其課題背景及成效、發展歷程和特征進行系統分析，歸納其經驗以供國內數據素養研究與教育實踐借鑒與參考。

3.1 課題概況

（1）背景。2007年，NSF發布了一份關于技術驅動（又稱“e-Science”）的報告，提出建立公共數字數據集的要求。2011年，NSF要求課題申請書應附有數據管理計劃。數據管理科學性與規范性的不斷提升，隨之對研究者數據素養的要求也越來越高。2011年，普渡大學圖書館聯合明尼蘇達大學圖書館、俄勒岡大學圖書館、康奈爾大學圖書館向美國IMLS申請并獲批數據信息素養課題，資助經費為249，391美元。DIL課題的三個核心目標是：在圖書館領域內建設數據信息素養教學基礎與能力；確定適合各個學科背景的數據信息素養技能；為館員開發一個數據信息素養模型，促使他們在研究社區中宣傳與推進數據信息素養課程。課題研究對象包括教師、研究生、本科生，涉及工程學、計算機科學、生態學、農學等多個學科領域。

（2）實施過程。DIL課題由5個小組組成，其中2個在普渡大學，另外3個在其他三所大學。每個小組由數據館員、學科館員和至少1名學科專業教師或者研究人員組成。與一線學科專業人員直接合作的目的是確保研究成果與教師學生需求直接相關。課題實施步驟是：①文獻調查與環境掃描階段，了解該學科文獻是如何解決數據管理問題，如數據管理概念、數據管理相關問題、專業術語、數據管理最佳實踐與標準、數據管理教育路徑方法等；②訪談階段，利用普渡大學開發的數據管理工具包（Data Curation Profiles Toolkit）來發現用戶數據管理教育需求。每個學科團隊都進行訪談，訪談對象包括教師、研究生、博士后、研究助理等。訪談過程中還觀察科研人員的具體數據處理與管理活動，獲取第一手資料；③課程設計與教學開展階段，每個研究小組根據特定學科的具體需求設計相應的課程，并開展各種形式的教學；④教育干預與評估階段，在實驗室或課題內進行干預，通過評估學生成績以及學生、教師的態度來確定教學的相關性和有效性。然后，研究小組對干預措施進行匯總分析，總結各自數據信息素養教育的模式并解釋差異性；（5）建立數據信息素養模型，為后續相關研究提供一個可參考的程序與方法。

（3）課題成果。DIL課題成果豐富、類型多樣，既有學術專著、期刊論文、會議論文等學術成果，又有教學案例、訪談工具、課程材料等實踐成果，理論研究與實踐應用并重。理論成果方面，2015年，普渡大學出版社出版了課題學術專著 《數據信息素養：館員、數據與新一代研究人員的教育》（Data Information Literacy：Librarians,Data,and the Education of a New Generation of Researchers），在《門戶：圖書館與學術》（portal：Libraries and the Academy）、《數字管理國際雜志》（International Journal of Digital Curation）、《大學圖書館學報》（Journal of Academic Librarianship）等學術期刊發表多篇學術論文，在數字圖書館聯盟（Digital Library Federation）論壇、科研數據研討會、科研數據與獲取保存峰會（Research Data and Access and Preservation Summit）、第八屆國際數字管理會議（8th International Digital Curation Conference）等學術會議上宣讀課題成果或展示海報。2013年9月，普渡大學還主辦了數據信息素養學術研討會。實踐成果方面，課題開發了工程學、電子與計算機工程、工業與生物工程、自然資源、土木工程、生態學、農學領域的數據信息素養案例，每個案例包括案例內容描述與補充材料，為其他機構開展數據信息素養教育提供了示范與參考。此外還開發了數據素養訪談工具表。明尼蘇達大學圖書館還設立了一門結構與土木工程研究生的數據管理在線課程，內容包括數據管理概述、數據需要被管理、數據組織與數據文檔、數據獲取與所有權、數據共享與再利用、長期保存技術、完成個人數據管理計劃7個模塊。

3.2 成果價值

（1）在理論上，界定了DIL概念內涵及維度。數據信息素養是數據素養、統計素養、信息素養和科學數據素養的組合或整合。通過系列訪談，DIL 課題確立了數據信息素養的12項核心能力：數據庫與數據格式簡介、數據發現與獲取、數據管理與組織、數據轉換與互操作、質量保證、元數據、數據監管（Data Curation）與再利用、實踐文化、數據長期保存、數據分析、數據可視化、數據倫理（如數據引用）。該定義的特點在于：將研究人員視為數據產品的生產者和消費者，數據創建過程也是數據消費的過程，體現了圖書館“以用戶為中心”的理念；數據信息素養能力是基于數據管理生命周期的視角，體現出數據信息素養能力的獨特與價值。

（2）在工具上，開發了DIL教育測量工具。DIL課題分別開發了面向教師、研究生的數據信息素養訪談工具包。面向教師的訪談表模塊包括數據集、數據集的生命周期、認識數據、獲取外部數據、格式、工具、數據組織與描述、文化實踐與倫理行為。面向研究生的訪談表模板包括：數據集、數據集的生命周期、數據管理、數據記錄與描述，獲取與利用外部數據、數據共享、知識產權與倫理、數據長期保存、教育需求。訪談工具包包括訪談表和訪談手冊，訪談表由教師或研究生填寫，當問完一個問題時，訪談工作人員會詢問訪談手冊中的后續問題。正是通過科學規范的訪談，才能獲得第一手資料，從而能夠較為準確識別師生數據信息素養需求并做出合理排序。課程在教學案例開發及相關研究中均使用了此工具包。為其他高校、學科的數據素養需求調查提供了可借鑒的工具，同時也為數據素養評價提供了思路。

（3）在方法上，構建了DIL課程案例開發模型。DIL課題提出了一個完整的數據信息素養課程案例開發過程模型，該模型包括規劃、開發、實施與評價四個階段（見圖1）：

圖1 數據信息素養課程案例開發四階段模型

各階段的主要任務是：①規劃：主要任務是識別合作者、建立推廣策略、收集學科信息和機構信息。與館員合作開發教育案例是最為可靠的策略之一，成功的關鍵因素之一是了解各個學科領域內數據管理規范并盡可能納入數據信息素養教育之中；②課程開發：主要任務是資源配置、課程開發、教學內容建設。資源配置需要考慮的問題是時間、經費與專業技術成本，項目與機構資源的匹配度、項目成員等；課程開發主要是需求評估、預期成果、評估方法等；教學內容建設主要是教學素材采集與組織；③課程實施：包括教學方法的選擇、提供指導；④教學評價：包括建設性地使用計劃評估，規劃可持續性以及分享成功的建議，以便繼續發展相關案例或者開展定期服務，如康奈爾大學的評估結果表明，學生在上課前后數據素養存在顯著差異，幾乎都表示會把課程推薦給其他學生，該評估結果使得該課程成為圖書館定期服務。

（4）在實踐上，提供了DIL教育案例素材。DIL課題在研究期間，前后開發了5個學科領域的數據信息素養教育案例，這些案例是數據信息素養教育模型建立的實踐基礎，也是數據信息素養教育實踐范例（見表 2）。

從案例中可以發現：①教學案例的開發圍繞上述四階段模型展開，其中核心環節是明確具體需求、選擇合適教學方式確定預期成效；②數據信息素養教育具有學科性，不同學科領域的數據信息素養教育需求具有差異性，在數據管理生命周期各環節、核心能力教育側重點有所不同，如案例2側重數據共享與元數據；③教學方式各有優缺點，主要取決于具體學科和教學對象的特點。如案例1的嵌入式圖書館服務方式，優點是教學材料能夠緊密針對本科生的特定需求，能夠提高學生對數據管理工具、資源與最佳實踐的認識，也便于評估教學成效，缺點是需要投入大量時間。而案例4的在線課程方式，優點是課程擴展性強、教學模塊可重復使用或重新組合，在線方式也有利于學生實踐，但前期投入較高、需要具有較為豐富的教學設計經驗和熟練的教育技術。

4 對我國數據素養研究與實踐的啟示

近年來，數據素養研究引起國內學界高度重視，一批數據素養方面的課題相繼立項，如“數據素養對科學數據管理的影響及對策研究”“認知視角下用戶科學數據素養偏差及其干預策略研究”“移動網絡視域下的數據素養教育創新實踐研究”“基于大數據時代用戶的信息行為特征的圖書館數據素養教育研究”“大數據時代教師數據素養能力構成和發展研究”等，這些課題無疑促進了數據素養的發展，但是也存在概念模糊、本土案例缺乏、實踐發展緩慢等不足。美國數據素養課題無論是理論成果，或是實踐案例，抑或是研究思路與方法，對我國數據素養研究與教育實踐都具有積極的借鑒意義。

4.1 界定研究邊界，細化研究主題

核心概念上，數據素養、信息素養、數據信息素養、科學數據素養、統計數據、媒介素養和元素養等概念不斷涌現，國內學界一般將“數據素養”等同于“數據信息素養”，因此首要問題是準確厘清這些概念之間的區別與聯系。研究宗旨上，以“人”的發展作為最終歸宿，以提高公眾的數據意識和能力為根本目的，把數據創建過程和數據消費過程統一起來。研究對象上，學術圖書館應以包括教師、研究生、本科生為對象，具體研究中應注重學科的差異性、群體的差異性。公共圖書館應以公眾為對象。價值取向上，應強調數據素養對于圖書情報學、教育學、新聞學、生物學等專業研究與學科發展的貢獻，證明數據素養對于公眾生活的價值。研究選題方面，國內目前研究問題較為泛化，今后應細化研究主題，選擇社會現實與學科發展需求的重點問題，具有較強理論性與實踐性的熱點問題，而美國數據素養課題的發展歷程正符合這一發展趨勢。

表2 數據信息素養教育案例

4.2 開展數據素養跨學科研究與對話

如前所述，數據素養課題具有較強的跨學科性。數據素養的基礎性和復雜性決定了研究問題的綜合性，需要跨學科研究。“從知識發展的邏輯上來看，‘混沌—分化—整合’式螺旋上升的路線是科學知識發展的一般路線”，數據素養作為新興研究領域，諸多問題還存在爭議、研究議題也較為寬泛、研究方法較為單一等問題。因此，在研究視野上，應以開放與廣闊的視野加強跨學科研究與對話，積極吸收國外數據素養研究成果、加強本土研究，為我國數據素養教育提供理論支撐與教學資源。在研究方法上，在注重文獻研究、問卷調查、深度訪談等傳統研究方法基礎上，還應積極吸收與應用自我民族志、學習分析技術、眼動追蹤研究等新方法與新技術應用，加強實證研究，深化研究深度。在學術交流上，通過筆談、學術論壇、專稿等形式，促進不同學科之間的對話，激發數據素養研究活力。

4.3 分層次實施數據素養教育活動

數據素養在實施上，需要社會各方力量的參與，構建數據素養培養機制，分層、有序、聯動推進數據素養發展。（1）宏觀上，不斷完善國家層面的數據管理政策，大力發展數據素養教育，提升全民數據素養。2015年，國務院印發了《促進大數據發展行動綱要》，提出要加強數據專業人才培養，“依托社會化教育資源，開展大數據知識普及和教育培訓，提高社會整體認知和應用水平”。《關于高等學校加快“雙一流”建設的指導意見》指出：“推進信息化實踐教學，充分利用現代信息技術實現優質教學資源開放共享，全面提升師生信息素養”，數據素養是其中不可或缺的部分；（2）中觀上，在教育目標、教育主體、教育資源建設、教學方式等方面有規劃有步驟開展。開發適用于不同教育對象的數據素養課程，開展數據創新應用大賽等活動。大力發展形式多樣、靈活的數據素養教育方式，尤其是要建立數據素養MOOC課程，如香港地區大學的《開發與實施共享多媒體課件，提高香港高校信息素養》項目，是香港8所大學通過合作方式，建立高校信息素養教育共享MOOC課程。合作、共享、在線課程有利于節約資源、發揮合作伙伴的群體智慧與力量。同時，從上述分析來看，高校圖書館是數據素養教育的重要主體，在數據素養教育發展中應積極行動起來；（3）微觀上，發揮信息技術的作用，實施啟發式、嵌入式教學，利用微博、微信等新媒體，促進教與學的交互、協作與交流。

4.4 注重教學方式的整合性

在教學內容建設上，根據數據素養課程性質與教學對象，確定課程內容范圍與主題。數據素養通識課程應選擇數據管理核心概念、工具、方法與案例方面的教學素材，并按照數據管理生命周期進行組織，從而體現數據素養課程理論性與實用性、數據管理知識體系的完整性和關聯性。如愛丁堡大學數據圖書館與北卡羅來納大學教堂山分校聯合建設的《數據管理與共享》MOOC課程，包括科研數據基本概念、數據管理計劃、數據處理、數據共享與數據存儲，內容覆蓋了數據管理生命周期各個階段。專題性、學科性數據素養課程應注重數據分析與創新應用，選擇符合學科領域的數據分析方法與工具，提高學生批判性的數據思維能力。此外，還應注重多模態教學資源建設，如數據創新應用案例、專題數據資源、數據分析工具、研究報告等。在教學組織方式上，按照不同用戶群體的學習目的與特長興趣，整合多種教學方式。面向本科生的數據素養通識教育，以講授式為主，盡可能建立在線共享課程，如普渡大學通過靈活的在線課堂方式，提高學生數據意識。面向研究生的數據素養通識教育或學科數據素養教育，可以通過專題研討、嵌入式教學等方式，提高研究生運用數據解決問題能力、數據創新應用能力。面向教師的數據素養教育，以嵌入式服務為主，提供專業咨詢與工具，能夠解決研究人員在科研過程中的具體問題。

4.5 開發本土情境下的測量工具

目前國內主要是從傳統信息素養評價思路出發，缺乏數據素養教育需求、教育成效等測評工具。數據素養的深入發展需要開發出信度效度合理、適應符合數據素養特征的一整套測量工具。信息素養測量工具很難適應數據素養測量要求，需要在理論、方法與技術方面探索與創新。（1）在理論層面，以持續改進數據素養教育成效、以促進“人”的發展為理念。構建堅實的數據素養概念模型，為本土數據素養測量設計與開發提供理論支持。數據素養測量工具要能夠覆蓋數據管理生命周期各個環節，能夠識別數據素養教育需求識別，監測與評價課程規劃、設計與實施，評估教育成效；（2）在技術方法方面，充分利用學習分析、數據挖掘、可視化等技術與方法，根據具體教學情境采集多源異構數據，提高測評的信效度。同時應注重問卷調查、深度訪談、實地觀察等傳統測評方法的融合應用。

5 結語

宏觀上，本文較為系統地闡述了美國數據素養課題基本特征及其價值，微觀上，較為深入地分析了數據素養典型課題，對我國數據素養課題資助方向、研究重點、研究路徑、教育實踐等具有積極的借鑒意義，尤其是對我國大學圖書館數據素養教育具有實踐參考價值，但也存在研究視角較為單一、缺乏案例比較研究等不足。在今后的研究中，可在數據素養課題研究成果量化研究、數據素養課題與圖書情報學學科建設的關系、數據素養課題與圖書館服務的互動關系等方面進行更為深入地研究，同時，也應及時掌握其他國家的數據素養課題進展情況。