云環境下區域教育信息均衡配置策略

祁玉娟，何向陽

（湖南第一師范學院 信息科學與工程學院，湖南 長沙 410205）

引言

公平是現代社會所追求的基本價值之一，是人類社會追求的理想目標。社會公平是社會各種利益在全體社會成員之間合理而平等分配，它意味著權利的平等、分配的合理、機會的均等和司法的公正。教育公平是社會公平價值在教育領域的延伸和體現[1]，是促進社會穩定的重要因素，涉及教育資源在區域與地區之間的公平配置以及群體與個體之間的公平享有[2]。教育公平演變分為起點均等、過程均等和結果均等三個階段[3]。隨著信息社會的到來，知識和人才成為決定一個國家和民族興衰的基本要素，教育公平問題更是得到世界各國前所未有的重視。聯合國科教文組織自2002年開始連續10年發布《全民教育全球監測報告》，呼吁全人類、全方位關注教育公平問題。黨中央、國務院也高度重視教育公平問題，2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出：“把促進公平作為國家基本教育政策。”黨的十九大報告更是明確：“推進教育公平……推動城鄉義務教育一體化發展……努力讓每個孩子都能享有公平而有質量的教育。”

由于城鄉經濟二元化結構的存在，國家經濟區域發展不均衡及“以縣為主，省級統籌”的義務教育投入政策，我國教育資源非均衡配置問題較為突出，不僅區域間教育資源配置存在較大差異，區域內不同學校之間的教育資源配置也存在嚴重不公平現象，直接影響社會公平正義和國家和諧穩定。黨和國家對基礎教育資源均衡配置和城鄉教育公平問題進行了積極的探索，以網絡和計算機為中心的信息技術的發展為教育資源配置和基礎教育均衡發展提供了新的契機，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出：“促進教育公平的根本措施是合理配置教育資源。”《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》更是明確：“建設覆蓋城鄉各級各類學校的教育信息化體系，促進優質教育資源普及共享。”基于網絡的共享特性和通訊功能，變革傳統的轉移式教育信息資源配置方式，利用云技術構建城鄉一體化教育資源配置體系，將有利于城鄉師生共享更加優質的教育資源，實現區域教育信息資源公平配置。

一、教育失衡與教育信息資源配置

教育信息資源是指經過數字化處理，在信息化環境下運行且應用于教育教學的資源[4]，具有稀缺性、共享性和時效性特征[5]。教育信息資源是教育信息化六大要素中的核心要素[6]，對于教育信息化和教育公平的實現具有十分重要的地位。教育資源配置是否合理直接關系到教育公平實現程度，是和諧社會重要內容和基礎，教育產品提供方式是教育資源配置和利用決策中的核心問題，是政府、市場、社會三者關系結構的具體表征[7]，實現教育公平的路徑包括合理配置教育資源等[8-9]。由于國情不同，不同國家的解決途徑不盡相同，美國重視教育機會均等，最具有代表性的是“2061計劃”；英國確保每一個人能充分發揮他們的潛能，“ICT教育”是其最具有代表性的政策；日本采取措施保障學生的機會平等，提出了“面向高度信息通訊社會”；我國政府為促進義務教育均衡發展和保障弱勢群體公平受教育，提出并實施了“校校通”工程、“農村中小學現代遠程教育”工程和“三通兩平臺”等項目。

我國區域之間的教育資源配置失衡問題，實質是區域之間存在經濟差異的結果，主要表現在不同教育階段、不同區域之間、同區域內城鄉之間、同區域內的校際之間、不同社會階層之間教育資源配置不合理[10]。科學統籌教育資源配置是破解城鄉教育均衡發展的關鍵所在[11]，關鍵在于發揮市場機制的決定性作用，統籌協調教育發展，注重提高教育資源使用效益[12]。城鄉教育資源配置包含效率模式、均衡模式、一體化模式和生態模式[13]，具體思路與策略有以針對性措施提升差異之底線的“成長性均衡”，形成強勢弱勢之間的良性互動與共建的“分享式均衡”，以變革促均衡的“有效益的均衡”[14]。在推進義務教育均衡發展的實踐中，教育工作者和研究者們探索出了城鄉學校捆綁發展模式、城鄉教師合理流動模式、學校委托管理模式、零擇校模式、集團化辦學模式等教育資源均衡配置模式[15]。

教育信息資源的配置方式也與資源載體密切相關，在以光盤作為主要信息載體的時代，因為光盤資源具有獨占性，一個資源在同一時間內只能提供給一個使用者用，通常會通過按照生均經費的方式進行信息資源的配置，按照學生人數獲得相應的資源建設經費。雖然按照生均經費的方式進行資源配置看似公平，但是不同學校的學生人數不同，因此學校間能夠用于購買光盤的經費數目存在較大差異，校內師生能夠享受的教育信息資源的數量也存在差異。在教育資源配置過程中，補償性分配使用是促進教育公平的常用手段，教育信息資源共享是資源優勢學校的資源向資源薄弱學校的轉移過程，如果不增加教育投入，必然會損害資源優勢學校的既得利益。

隨著網絡技術的發展，網絡已經成為信息資源的主要載體。網絡和信息技術的發展使得信息資源的獨占性被瓦解，同一份資源通過計算機網絡可以實現多人同時共享使用而互不影響。特別是隨著“三通兩平臺”工程項目的實施，農村信息化程度大大提高。充分利用信息技術，不僅可以避免因為數字鴻溝而增大城鄉教育差異，更可以利用網絡共享促進城鄉教育資源的優化配置。國家高度重視網絡環境下教育資源配置問題，不斷完善教育信息資源配置模式，將教育信息化作為緩解教育發展不均衡的重要手段[16]；確立共建共享模式，使數字教育資源成為教育公共服務的一部分[17]，利用教育信息資源的數字化和網絡化來實現基礎教育信息資源的城鄉一體化配置[18]。研究者積極探索以信息技術來解決優質信息資源配置不均的問題，建立基于云技術的區域教育信息資源共享平臺，讓城鄉學生享受同等的優質教育信息資源，有利于解決教育失衡問題，為教育信息資源優化利用和均衡配置提供良好的基礎。

二、基于區域共建共享的教育信息資源配置起點公平

（一）網絡信息資源區域共建共享模式

以書本、座椅、儀器設備等為代表的教育資源的使用具有獨占性，一個資源在同一時間內只能提供給一個使用者使用，比如書本在同一個時間內只能提供給一個人使用，一套多媒體教學設備同一時間只能夠供一個班級使用。在這一階段，教育信息資源通常以校校建庫的方式進行，每一個學校獨立建設一個資源庫，主要供本校師生使用。在教育資源配置過程中，這一類資源只能夠進行補償性轉移分配使用，將資源從資源優勢學校向資源薄弱學校轉移，資源利用效益很難提高。網絡技術的發展為教育資源共享提供了新的平臺，與書本、座椅和儀器設備不同，基于云計算技術的信息資源庫可以實現多人同時共享使用而互不影響，基于網絡的教育資源集中建設共享使用成為可能。隨著農村中小學信息化教學環境建設的不斷完善，特別是網絡和云計算技術的不斷應用，基于網絡的信息資源區域共建共享模式開始形成。

基于網絡的教育信息資源共享模式中，教育主管部門集中區域信息資源建設經費，集中力量建立更加龐大齊全的教育信息資源庫，區域內師生可以免費登陸資源平臺使用相關資源。與原來校校建庫的方式相比，教育主管部門集中區域內所有經費共同建設教育信息資源庫，避免了不同學校的資源重復購買問題，資源內容更加豐富，管理更加完善。學校不用承擔資源建設任務，區域內所有的學校的師生都可以充分訪問共享平臺中的資源，實現了區域內師生教育信息資源使用的起點公平。教育信息資源“共創共享”配置模型如圖1所示：

圖1 教育信息資源共建共享模型

在教育信息資源共建共享模式中，教育主管部門建立區域教育信息資源網絡服務平臺，采購符合教學要求的教育信息資源并構建系統平臺，從而實現區域內師生訪問和使用，對信息資源使用情況和利用效果進行分析，管理并根據資源的利用效果支付資源建設與管理的相關經費。教育信息資源提供者既可以是教師，也可以是企業，他們提供經過專業教學設計的教育信息資源，還可進行資源的維護與更新工作。教師和學生作為資源使用者，在獲得主管部門授權后通過網絡訪問并使用信息資源庫，還可以對資源進行評價反饋。

（二）教育信息資源區域共建共享模式的實施

在教育信息資源配置模式從校校建庫到信息資源區域共建共享，能夠解決不同學校的教育信息資源重復購買問題外，還有利于提高教育信息資源庫的質量和利用率。

教育信息資源共建共享模式有利于讓資源提供者提供更加符合用戶需要的信息資源。傳統教育信息資源配置的過程中信息資源采集依賴于教育主管部門領導與專家的個人判斷，經常會出現購買的信息資源不符合師生需要的問題，在前期購買并支付相關資源建設經費也容易出現資源提供者不愿意修改、提升資源質量的問題。在基于網絡的信息資源共建共享模式中，為了激發資源提供者的積極性，提供符合師生需要的優質教育資源，平臺將不會在資源使用前支付資源建設的全部經費，而是計算各個資源被使用的次數和用戶的使用評價，并且根據使用的次數和評價給付報酬。因此資源開發者為了賺取最大的經濟利益，不僅要把自己的資源賣出去，還需要激勵師生們使用這些資源。這樣，為了提高資源利用次數并獲得好評價，獲得更高的回報，資源提供方必然會根據用戶反饋不斷進行資源的提升和優化，信息資源必然更加貼合用戶的需要。

教育信息資源共建共享模式有助于提高信息資源的利用率。傳統資源配置模式中按照學生人數和學校等級撥付學校信息化建設經費，經常會出現學校購買了設備卻無人使用，設備使用與設備購置相分離的情況。在基于網絡的信息資源共建共享模式中，為了激發師生更好地利用信息資源，可以根據資源的利用情況給各學校支付資源利用經費以建設信息化教學環境。為了獲得更多的信息化環境建設經費，獲得更多的信息化教學設備和更好的信息化學習條件，學校必將鼓勵老師和同學們積極使用信息資源，實現區域教育信息資源的充分利用。

三、基于個性化推送的教育信息資源配置過程公平

基于網絡的教育信息資源“共建共享”建設方式為教育信息資源配置提供了新的途徑，不僅實現了不同學校師生訪問信息資源的數量和質量的顯著提升，還促進了教育信息資源的充分利用，實現了教育信息資源配置的起點公平。但是隨著網絡信息資源數量的急劇增長，用戶常常難以在最短的時間內獲取所需要的信息資源，為用戶推薦最適合學習者的精準的信息資源，有利于實現教育信息資源配置的過程公平。

（一）教育信息資源個性化推送的理論基礎

行為主義學習理論忽視學習者內部認知結構差異對學習行為的影響，認為學習過程是“刺激—反應”的連接[19]，因此認為不同的學習者在相同的信息資源和學習過程的“刺激下”可以取得相同的學習效果。與之相反的是，認知主義學習理論認為學習者的內部認知結構會直接影響學習的過程，認為學習是由人腦主體的主觀組織作用而實現的，是以個人意識為中介環節，受意識支配的，學習過程依靠主觀的構造作用形成“認知結構”[20]，主體在學習中是主動地有選擇地獲取刺激并進行加工，因此相同學習過程與學習資源會對不同的學習者個體產生不同的影響。同時基于學習者的認知結構理論的最近發展區理論認為[20]，只有發生在最近發展區的學習才是最有效的學習，不同的學習者前期學習過程和學習效果存在差異，具有不同的內部認知結構和最近發展區，需要學習的內容也各有不同，相應的教育信息資源需求也不同。為了獲得最佳的學習效果，需要對不同的學習者推送不同難度，不同側重點的學習資源，為所有的學習者提供相同層次的學習資源明顯有損教育公平。

學習過程不僅涉及到認知結構方面，還涉及到非認知的情感與學習風格等因素。認知風格是個體在信息加工過程中表現在認知組織和認知功能方面持久一貫的特有風格[21]，既包括個體知覺、記憶、思維等認知過程方面的差異，又包括個體態度、動機等人格形成和認知能力與認知功能方面的差異，表現在場依存性與場獨立性，分析性與非分析性，對認知域寬窄的選擇，對兩可與非現實體驗的不容忍，復雜認知與簡約認知，記憶過程中信息的整合與分化，掃描與聚焦，冒險與保守，解決問題的滯阻與暢通等。不同個體的認知風格可能存在差異，學習過程中所偏好的信息資源媒體類型不同，所經歷的學習過程也不同，所適合的信息資源也應該有所差異。因此所需要感知傾向也存在不同，教學中有效的學習指導方法和學習資源提供也應有所不同。

原生教育思想的理論也要求不同的學習者學習不同的內容。巴西教育家保羅·弗萊雷（Paulo Freire）是當今世界上很有影響的教育家，他提出的解放教育思想重視原生教學內容的使用[22]。弗萊雷認為教育內容產生于人們生活的現實世界，課程內容應該在這個基礎上進行構建，強調以日常的問題為知識點來組織課程，選擇與學習者密切相關的原生主題來進行教學，并取得了較好的效果。在現有教育信息資源教學內容編制過程中，通常會以城市學生的經歷與經驗來編寫教學內容，這些教學內容與鄉村學生的日常經驗缺少關聯，并進而會影響最終學習效果。按照弗萊雷的教育思想，如果能夠對不同生活經驗的學生推送符合他們前期經驗的學習資源，必然更有利于學習者學習效果的提升。

（二）教育信息資源個性化推送實施方法

人工智能與機器學習技術為教育信息資源推送提供了基礎。基于學習者的個別差異，在海量的信息中為學習者提供最適合學習者的信息成為提高學習過程效率的重要內容。要想實現教育信息資源的個性化推送，需要建立用戶本體模型和資源本體模型，通過模式匹配來尋找不同資源和不同用戶之間的最佳匹配關系（見圖2）。

圖2 基于多維數據的資源特征預測

建立用戶本體模型，可以從角色、人格特征、認知風格、學科知識、學習環境和發展傾向等因素對學習者進行描述，形成用戶畫像。建立信息資源描述本體模型，通過知識點、前導知識、后續知識、學習風格與認知特征等角度對信息資源進行描述。在基于分析獲得的用戶特征和教育信息資源特征的基礎上，選取用戶使用信息資源的樣本，進行用戶與資源特征的抽取，通過聚合或級聯的方式對特征信息進行融合，獲得資源高維融合特征向量，利用深度學習技術，通過PCA主成分分析，對高維融合特征向量進行降維后得到低維融合特征向量，最終通過聚類得到資源推送類別庫，分析用戶特征與信息資源特征之間的對應關系，并選取樣本對關系進行檢驗。對于后續的用戶，通過問卷調查獲取用戶的社會與生物信息，通過記錄用戶的前期行為獲得用戶學習路徑和知識掌握等相關數據，通過抽取特征向量、特征融合、主成分分析和模式匹配技術，從類別庫中為用戶推送最適合自己的后續學習資源，實現學習者特征和學習資源、學習路徑的最優化匹配。

利用網絡教育信息資源個性化推送技術，既可以減少用戶尋找信息資源的時間，又可以提高信息資源利用效率，讓用戶能夠真正享受公平的學習過程。基于教育信息資源個性化推送技術，不僅可以依據用戶的角色和知識掌握情況，還可以考慮用戶的認知風格和媒體偏好，并依據前期用戶的經驗與體會，為用戶提供最適合他們使用的信息資源。用戶可以快捷地從網絡中尋找到自己所需要的信息資源，避免迷失在資源的海洋中，并實現學習過程的最優化。

四、以資源再生實現教育信息資源配置結果公平

（一）信息資源再生可實現資源配置結果公平

教育信息資源配置必然從讓每個學習者都能夠享受優質教育信息資源的起點公平，經歷每個師生都能夠得到個性化教育信息資源服務的過程公平，最終實現最好的個性化發展的結果公平。按照布魯姆的學習目標分類體系，學習目標從思維層次上由低到高可以劃分為識記、理解、應用、分析綜合、評價和創新。在信息化時代，學習目標應當從識記、理解等低層次思維的培養轉向應用、分析和評價等高層次思維培養，應當重視促進學習者高層次學習目標的實現。但是這些高層次思維目標通常要求在真實情境中應用知識來解決具體問題，人為創設的虛擬應用場景與真實情境之間具有較大的差異，難以真正達到知識應用的目的。Web2.0為用戶提供了反饋功能，用戶參與信息資源反饋，可以真正實現知識的應用與創新，有利于最終實現用戶學習的結果公平。

與Web1.0的數據為王不同，Web2.0以用戶為中心，允許用戶在網絡討論中發表自己的觀點，允許用戶發表自己的微博和博客，允許用戶對別人的觀點進行評論和補充，允許用戶通過維基實現協作編寫等。在Web2.0中，我們將由專門人員專業制作的信息資源定義為原始資源，由用戶在利用網絡信息資源的過程中所生成的新資源定義為再生資源，用戶在瀏覽網絡信息資源的過程中產生新資源的過程我們稱之為網絡信息資源再生[23]，其一般模型如圖3所示。網絡信息資源的利用與再生不僅使普通資源利用者可以參與到信息資源的建設過程當中，更是網絡信息資源利用者們跨越時空的思想碰撞與交流過程。網絡信息資源的利用過程并不是用戶被動接受信息的過程，用戶不僅要實現知識的學習和信息的內化，還需要結合利用者已有認知結構進行反思，利用Web2.0服務所提供的反饋功能，用戶可以對原始資源以補充和評論的方式進行反饋，實現網絡信息資源數量的增長和內容的豐富。用戶首先必須掌握網絡中已有資源和自己準備添加的資源才能將新資源以資源再生的方式進行共享，這是知識共享與知識吸收的統一；資源利用者在利用資源的過程中會產生新的思想與觀點，甚至得出新的結論，這是信息資源利用與創造的統一。因此可以得出結論，網絡信息資源再生實現了知識轉移、知識吸收與知識創造的統一，鼓勵用戶參與信息資源再生無疑有利于實現用戶知識的應用與創新，并最終實現學習結果的公平。

圖3 網絡信息資源利用與再生一般模型

（二）用戶參與信息資源再生的層次結構

用戶參與信息資源再生，對信息資源進行反饋和補充的過程是用戶對知識進行應用與創新的過程，也是實現信息資源配置最終目標的一項重要舉措。教師既可以將自己掌握的資源放到網絡當中去，也可以根據教學需要和現有信息資源的情況，結合自己的優勢和教學經驗，開發出比原有信息資源更有特點和優勢的信息資源。為了進行補充和反饋，教師必然會首先對自己的教學內容和活動進行反思和提升，并且只有補充新穎的內容時才可能真正把資源發送到網絡中參與反饋與補充，所以在參與信息資源再生的過程中也實現了知識的應用與創新。不同老師講授的學生層次與背景不同，因此采用的教學策略與教學設計也具有不同，教師通過信息資源平臺提供自己的資源與教學設計方案，發表自己的意見與觀點，可以為學習者提供更多的可供使用的信息資源，克服單純企業開發信息資源可能存在的觀點單一的問題。

學生可以在利用信息資源進行學習的過程中上傳自己的學習心得和體會。與教師的視角與經驗相比，學生之間的經驗和視角更加接近，所以當學生參與信息資源再生時，可以為后續學習者提供豐富的學習經驗和體會，為后續學習者的學習行為提供指引和參考。后續學習者在學習的過程中，可以從前期學習者提供的再生資源中尋找最適合自己的一些經驗與體會，發現與自己的學習困境有類似經歷的同伴，從中發現其他同學學習和解決問題的經驗，尋找到適合自己的信息資源，幫助自己能夠更好地進行學習。而學生在參與信息資源再生的過程，就是學生對自己的學習經驗和學習過程進行反思的過程，是對自己的學習過程和結果進行綜合和提升的過程，也是利用自己的知識解決問題的過程。

五、研究展望

教育公平是我們必須面對的問題，教育信息資源配置是實現教育公平的重要基礎。傳統的基于轉移支付的資源配置模式雖然在一定的程度上能夠解決資源配置不均的問題，但需通過增加教育總體投資或減少原資源優勢學校的資源。信息與通訊技術的發展為教育信息資源配置提供了新的途徑，建立區域教育信息資源庫，通過教育信息資源區域共建共享，信息資源個性化推送和信息資源再生等方式，可以在不增加教育投資的基礎上，使每個師生都可以享受到更加優質的信息資源服務。同時這也啟迪了我們，對于教育資源配置和教育公平問題，在不增加教育投資的情況下，變革原有資源配置方式，也可以實現教育公平和教育服務質量提升。如何充分利用信息技術，為師生提供更好的教育服務，將是我們應當關注的問題。