大數據視角下的基礎教育裝備管理信息平臺建設與應用研究

陳京

摘要：隨著教育信息化2.0時代的到來，基礎教育裝備管理信息化要求不斷提升。針對當前教育裝備管理中存在的與基礎教育改革發展不相適應的工作體制，依托大數據技術進行基礎教育裝備管理信息平臺建設，并借助平臺進行基礎教育裝備數據分析和研究，為教育裝備管理部門和各級各類學校裝備工作的開展提供新思路。

關鍵詞：基礎教育;教育裝備;管理;信息化;大數據

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

黨的十九大報告指出：現階段我國已進入中國特色社會主義的新時代，國家將優先和重點發展教育事業。“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視”，作為國家重要發展決策出現在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中。教育信息化是實現教育現代化的基礎，以信息化引領教育現代化是如今教育改革與發展的共同要求。得益于我國現代化事業進程的如火如荼發展，社會各個領域信息化、智能化、數據化水平不斷提升，這為我國教育事業的發展帶來了新的挑戰和機遇，以大數據為代表的先進科學技術同傳統教育模式的結合變為新形勢下教育發展的必然要求。隨著教育信息化步入2.0時代，融合創新、智能引領成為教育新時代主題，成為解決新時代教育問題，推動教育實現現代化目標，辦好人民滿意教育的必由之路。

一、研究背景

實現教育裝備的信息化是實現教育信息化的重要抓手。教育教學裝備伴隨學校教育的方方面面，是教書育人的必要條件，是促進學生全面發展的重要載體。當前，以物聯網、VR技術等為代表的新興信息技術已廣泛應用于教育行業，這些新興技術的使用，顛覆了以往的教育模式和辦學方式，推動教育教學方式發生變化。同時，加強教育裝備工作對推進義務教育均衡發展、促進教育公平大有裨益，是實施素質教育、促進學生全面發展的重要基礎，也是提升教育質量、徹底實現教育現代化的重要舉措。

在當前教育裝備信息化、智能化水平與日俱增的大背景下，不能忽視教育裝備管理工作的信息化。當前，常見的教育裝備管理方式多為落后的記賬方式，建立和管理過程中需要使用大量的賬本，同時需要大量的人力和時間進行登統、核對，成本高、出錯率高且效率較低，難以滿足新時代教育裝備售息化管理的需求。同時，裝備管理部門和學校領導不能實時掌握教學儀器設備情況是造成裝備工作重建設、輕管理，重結果、輕過程現象的主要原因。教育部在新的時代背景下如何做好教育裝備工作的指導意見中明確指出，各級各類教育裝備管理機構要本著創新、協調、綠色、開放和共享的治理思路，逐步實現裝備配備上的標準化、管理上的信息化和使用上的常態化，建成規范的裝備治理工作體系機制。

教育大數據是實現教育裝備管理信息化的重要支撐，教育數據涉及教育活動全過程，是所有用于教育發展并可創造價值的數據集合。充分利用大數據的思想以及處理技術統計基礎教育裝備信息，讓各級教育裝備管理部門和學校便捷、清楚地掌握教學儀器設備情況，對于提高基礎教育裝備管理的工作效率具有重大的現實意義。

基于以上背景，本文為規范教育裝備管理工作、提升基礎教育裝備管理水平，依托大數據思想和處理技術進行基礎教育裝備管理信息平臺建設并對平臺采集的教育裝備數據開展應用研究，為教育管理部門的宏觀管理和科學決策提供支撐和服務。

二、基礎教育裝備管理信息平臺建設

基礎教育裝備管理工作貫穿于教育裝備的“建、配、管、用”全過程，工作內容較為繁雜、管理技術和手段相對滯后。因此，引入信息化手段對提高教育裝備管理效率、提升教育裝備管理水平具有良好幫助?！昂颖笔〗逃b備管理信息平臺”由河北省教育技術裝備管理中心組織開發，基于大數據處理手段以采集教育裝備基礎數據為核心目標，充分融合教育裝備、實驗教學以及圖書管理多方面業務內容。

（一）平臺的建設基礎

1.操作簡單化，維護便捷化。基礎教育裝備管理信息平臺采用面向服務的體系結構（SOA架構），面向服務的體系結構更利于建設省、市、縣、校多級聯動的教育裝備基礎數據采集系統且方便于后期的維護與升級，服務的需求變化只要調整服務流程或者修改操作即可完成，不必修改服務接口，系統的維護更加簡單方便，分層框架設計如圖1所示。

2.功能模塊化，延展性強。教育裝備基礎數據的采集是一對多數據采集，采用面向服務的體系結構具有更高的可用性，可充分發揮各級教育裝備管理部門和學校的松散耦合關系。同時平臺具有良好的伸縮性，可進行適當的獨立調整，為后續服務拓展留有空間。

3.硬件配置要求低，兼容性強。平臺支持Windows、Linux跨平臺部署，滿足各地區、各學校的部署要求。使用關系型大型數據庫系統Oracle，對各級教育裝備管理部門和學校的基礎設備依賴性較低，在硬件故障恢復、數據庫間故障轉移等方面具有強魯棒性。平臺采用B/S模式，可隨時隨地進行查詢、錄入等業務操作，實現“一地部署、全網應用”，學校無須安裝軟件，直接使用瀏覽器登錄系統即可，避免進行大量重復的安裝培訓工作，提高了工作效率。

4.以人為本，服務為主。平臺建設充分考慮省、市、縣、校不同裝備管理工作的使用需要，由省級裝備管理部門統一進行組織部署，在注重管理的同時提高服務意識，形成了省級統籌、市級主管、縣校應用的裝備管理格局。

（二）基礎教育裝備管理信息平臺的組成

基礎教育裝備管理信息平臺全面涵蓋教育裝備業務職能，形成業務覆蓋完整、業務鏈條貫通、業務數據共享的教育裝備管理信息化平臺。平臺由教育裝備資產管理系統、實驗教學管理系統和云圖書館管理系統三部分組成，功能組成結構如圖2所示。

1.教育裝備資產管理系統

教育裝備資產管理系統實現教育裝備基礎數據的快速錄入功能，建成集中統一的教育裝備基礎數據庫，幫助教育管理部門摸清家底，掌握學校教育裝備的基本建設情況，同時對標教育部教育統計數據要求，實現教育裝備數據的實時更新。各中小學校可在線進行教育裝備資產盤點錄入和日常精細化管理，建立電子臺賬明確資產信息。平臺內置教育部和河北省教學儀器設備配備標準，便于學校掌握設備、資金缺口情況和達標情況。根據各學校、各地市裝備管理部門的逐級統計結果，省級教育裝備管理部門可進行現狀統計、專項調研和數據分析工作。

2.實驗教學管理系統

平臺內置新課程教材實驗目錄，包含必做實驗和選做實驗，各學?？筛鶕嶒災夸浘幹平虒W計劃，對實驗過程中的圖片、視頻資料進行記錄。教育管理部門可隨時查看實驗開課動態、實驗開出排行，以及實驗開出率等關鍵核心數據，對各學校、各地區實驗情況進行對比評價，為監管工作提供數據支持。

3.云圖書館管理系統

“云圖書館管理系統”針對中小學校圖書管理業務特征和實際需要，采取“入庫即流通”的工作流程，兼容第三方圖書館管理系統產品。圖書采訪管理利用大數據計算進行圖書智能推薦，幫助各學校圖書館采訪員在進行圖書自主采購時節省時間，降低采購難度，提高工作效率。同時系統可實現區域內圖書編目信息的共建共享，各學校圖書館在進行編目操作時，其編目數據將自動提交到平臺統一的聯合編目數據庫，經平臺管理者審核校正，逐步形成格式規范的海量圖書編目資源。各學校圖書館在進行編目時都可以利用他館編目數據，提高本校建庫效率。

三、教育裝備基礎數據分析與研究

目前河北省已有13個市共14486所學校在基礎教育裝備管理信息平臺內完成裝備基礎數據錄入及審核工作，建成了可進行日常管理的裝備基礎數據庫，根據當前采集的教育裝備基礎數據可全面掌握全省教育裝備概況和教育裝備質量情況。

（一）凸顯“大裝備”概念，全面摸清裝備資產家底

通過省級教育裝備管理信息平臺可即時掌握全省范圍內各地區、各學校的教育裝備資產全貌，裝備資產范圍涵蓋裝備用房、用房配套設施、理科教學儀器、音體美器材、圖書、信息電教設備、辦公后勤設備等內容，為凸顯“大裝備”概念，全面摸清裝備資產家底提供了數據支持，便捷、快速的優勢是以往常規教育裝備統計工作所不能企及的，省級操作管理平臺如圖3所示。

根據系統內采集的數據，14486所各類中小學校2018年教育裝備經費投入總計3.43億元，其中經濟發達地區和經濟欠發達地區教育裝備經費投入差距相對較大。教育均衡發展的—個重要指標是教育裝備，關注經濟欠發達地區和農村等薄弱地區的教育裝備建設能夠推進教育均衡發展、促進教育公平。

（二）裝備管理和實驗教學互聯互通，“管用”緊密結合

新課程改革以來，各學科教學儀器補充了較多的用于新教材的新增教學儀器，如數學的數字圖形計算器、物理的數字實驗分析系統、電動機模型等，從數據分析來看，這部分儀器配備率很低;用于新教學內容和校本課程的選配教學儀器配備率仍然較低，初中理、化、生學科選配儀器的配備率分別只有45%，49%、67%，這種結構的不合理使很多實驗不能演示和開展，不利于新課程教學目標的落實和實施。

根據分組實驗計劃情況，系統可自動研判儀器庫存是否滿足，自動計算開出組數;實驗開出完成后，自動扣減藥品試劑消耗數量;根據實驗登記的報廢、報損情況，自動生成儀器設備報損單。同時，系統可對實驗過程進行圖片、視頻資料采集，如圖4所示。這為裝備管理部門監管各學科實驗開出情況提供了全方位掌握，為進一步的督導管NT作提供支撐，實現了裝備管理和實驗教學的互聯互通，以管促用、管用緊密結合。

（三）實現達標評估和缺口統計，教育裝備發展水平一目了然

通過對比內置的教育部裝備配備標準和地方裝備配備標準，可及時掌握各地區教學儀器配備的達標情況。根據平臺內采集的實時數據，河北省中小學儀器設備中基本配備達標率在60%以下的學校數11194所，占82%，達標率在60%-90%的學校數1877所，占14%，達標率在90%及以上的學校數587所，僅占4%;全省中小學儀器設備中選配達標率在60%以下的學校數12099所，占89%，達標率在60%-90%的學校數1222所，占9%，達標率在90%及以上的學校數317所，僅占2%。

雖然近年來河北省教育裝備水平穩步提升，但較教育部裝備配備標準要求仍有較大差距，全省教學儀器和圖書的缺口達150億元以上，與國內先進省份的差距明顯，且有逐漸拉大的趨勢，差距主要體現在現代教育裝備的配備上，主要原因是缺口大，投入嚴重不足。

通過借助省級教育裝備管理信息平臺對河北省基礎教育裝備數據的分析和研究可得出結論：隨著近年來河北省教育裝備投入不斷加大，整體教育裝備水平向好發展，但仍然存在教育經費投入低、教學儀器和圖書缺口大的問題，教學儀器配備達標率低，現代化教育裝備水平不高，區域、學科間發展不均衡。這為教育行政部門今后工作的開展提供了數據支撐，為全省教育裝備均衡發展奠定了工作基礎。

四、結語

本文在教育信息化和教育裝備信息化水平不斷提升的大背景下，著眼于“大裝備”理念，致力于在教育教學模式不斷創新發展的新形勢下，充分發揮大數據信息處理技術優勢，使基礎教育階段的教育裝備管理工作邁上新的臺階。建成基礎教育裝備管理信息平臺系統，充分融合教育裝備、實驗教學以及圖書管理業務，全面涵蓋教育裝備業務職能，形成業務覆蓋完整、業務鏈條貫通、業務數據共享的信息化業務平臺。應用該平臺對基礎教育裝備情況進行調查和分析，可為教育裝備工作決策提供有力支撐，為各級教育裝備管理部門和各級各類學校裝備工作的開展提供了新思路。