中國數字教育國際競爭力的多維分析

張 雷

一、引言

數字教育是指在現代教育思想和理論指導下，應用互聯網、大數據、云計算、人工智能等平臺工具為學習者提供一個與傳統授課形式不同的教育新形式。2018年中國教育部發布《教育信息化2.0行動計劃》《中小學數字校園建設規范(試行)》等文件，明確提出要全面實施中國數字教育。2020年世界經濟論壇發布《未來學校：為第四次工業革命定義新的教育模式》(“Schools of the Future:Defining New Models of Education for the Fourth Industrial Revolution”)的報告，2021年中國教育部發布《高等學校數字校園建設規范(試行)》的通知，明確指出推動信息技術與教育深度融合，推進數字教育，是教育現代化的戰略抉擇。2020年我國教育信息化市場投資金額達117.76億元，較2019年增加了65.30億元，同比增長124.48%；2021年1-11月教育信息化市場投資金額已完成146.63億元；2021年我國數字教育用戶規模已達2.98億人，市場規模為2573億元，數字教育發展速度已經躋身世界前列，有效推動了我國教育發展，提高了教育公平性。本研究使用R語言進行主成分分析和因子分析，對比研究中美英日韓印六個國家數字教育發展特點與發展經驗，找出我國存在的差距與不足，以期為提高我國數字教育的國際競爭力提供理論支持。

二、中美英日韓印數字教育發展現狀

(一)中國數字教育的跨越式發展

近年來，數字化發展為中國教育提供了創新發展的新途徑，中國教育數字化比率由2016年的8～10(%)提升至2021年的23～25(%)。近十年，中國數字教育用戶規模穩定增長(如圖1)。2020-2021年間，受全球疫情影響，中國數字教育行業市場需求大幅增長，數字教育用戶規模同比增長35.5%。隨著中國信息基礎設施的完善，數字教育在內容和形式上都得到了極大豐富，靈活性和便捷性進一步提高，數字教育也成為新的投資熱點。

圖1 2012-2021年中國數字教育用戶規模(萬人)

(二)美國數字教育的推動式發展

美國計算機技術、通信技術以及網絡技術是帶動其他行業發展、推動美國經濟發展的基礎。2002年1月，由布什總統簽署的NCLB法案推動了美國數字教育的發展。近年來，美國政府不斷加大對數字教育投資，11個州政府支持各自的地區發展在線教育項目，為其提供資金和財政政策，并量身定制相應的財政方案。此外，一些企業看到數字教育市場的超大需求量，也加入數字教育的建設。2012-2021年美國數字教育市場規模發展平穩(如圖2)。據統計，2021年美國數字教育用戶規模達到1715.86萬人，市場規模達到129.2億元，融資金額為6571.74萬美元。

圖2 2012-2021年美國數字教育市場規模增長率(%)

(三)英國數字教育的持續式發展

(四)日本數字教育的階段式發展

(五)韓國數字教育的高效式發展

圖3 2012-2021年韓國數字教育融資金額(萬美元)

(六)印度數字教育的后發式發展

印度有著悠久的歷史和古老的文明，IT業發達，建立了一個集科研、技術開發等于一體的現代科技體系。印度年輕人口超8億，互聯網人口4.5億，手機網民超4億人，具備上網的移動設備是接受數字教育的基礎條件。目前印度總體識字率很低，存在約3億的文盲。2009年印度頒布《兒童免費和義務教育法》，實行“10+2”模式，初高中采用英式兩年制。據orcale數據庫統計，2021年印度數字教育市場總規模達111.69億元，比2020年增長了9.91%，數字教育用戶規模達1483.32萬人，較2020年增長了11.33%。

三、數字教育國際競爭力評價指標體系

(一)構建原則

(二)評價指標體系

根據指標體系的構建原則，選取經濟環境指數、科技環境指數、人文環境指數、基礎設施建設指數、教育環境指數、數字教育發展指數，總共1個一級指標，6個二級指標，23個三級指標。(見表1)。

表1 數字教育業國際競爭力評價指標體系

表1 數字教育業國際競爭力評價指標體系(續)

(三)數字教育主要指標比較

1.經濟環境比較。2011-2020年間，世界經濟環境發展良好，除日本國民生產總值呈微下降態勢外，其余五國均穩步增加(如圖4)。2020年受疫情影響，全球經濟發展速度大部分放緩，與之相對比的是，中國經濟在2020年總體發展平穩。其中，國內生產總值14.72萬億美元，穩居世界第2位(如圖4)，比2019年增長2.67%；國民總收入101.6萬億元，比2019年增長2.3%。與其他五個國家相比，我國國民經濟核算總增長值次于印度與日本，家庭消費能力次于美國，失業率次于日本(如圖5)，宏觀經濟穩定指數排名第39位，市場規模排名第一，對世界經濟增長貢獻率30%左右，經濟環境整體發展良好。

圖4 2011-2020年各國國民生產總值(萬億)

圖5 2020年各國宏觀經濟環境對比圖

2.科技環境比較。隨著計算機和智能手機的大范圍普及、WIFI網絡的快速發展、人工智能技術成熟，為數字教育的進一步發展奠定了基礎，極大提升了教學質量，推動了數字教育更好更快的發展。2020年中國研發支出占國內生產總值6.96%，較2019年占比2.1%提升了4.86%(如圖6)；常住人員申請專利數量1344817，位于全球第一位；2020年高科技出口額達7576.82億美元，在全球排名第一位。但是高等院校入學率卻在六國中排名第五位。

圖6 2020年各國研發支出占國內生產總值百分比(%)

3.人文環境比較。本文采用全球繁榮指數、人類發展指數、幸福指數、社會進步指數四個指標對人文環境進行綜合評比，其中人類發展指數中國在六國中排名第一，在全球排名第五，就業人口比率在六國中排名第一，具體分值和排名如表2。

表2 2020年各國人文環境指數

4.基礎設施建設比較?；A設施的建設是應用的前提和基礎。起步階段主要是教育的網絡與信息化，只有在互聯網基礎環境建設完善的基礎上，才有可能形成數字教育。2020年互聯網用戶比率(成人人口)中英國占比94.9%，中國占比54.3%，美國占比87.3%，日本占比84.6%，韓國占比95.9%，印度占比34.5%(如圖7)，韓國位于六國中第一位；從信息通信利用指數角度看，仍以韓國為首；從安全的互聯網服務器數量來看，2020年中國較2014年增長了99.52倍，增長速度在六國中排名第一(如表3所示)。

圖7 2021年各國信息通信利用指數和互聯網用戶數量(成人人口比率)

表3 2014-2020年各國安全互聯網服務器數量

5.教育環境比較。從免費義務教育年限角度分析，美國、日本有12年免費義務教育，英國設置11年免費義務教育，中國和韓國為9年免費義務教育，印度是8年免費義務教育。本文教育環境指標采用教育經費指數、平均受教育年限指數、學校預期壽命指數、初等教育師生比率四個指標對教育環境進行綜合評比(如圖8)。

圖8 各國教育環境對比圖

6.數字教育發展比較。據統計，2020年中國數字教育用戶規模42296萬人，英國達到607.03萬人，美國有1645.62萬人，日本和韓國分別是136.19萬人和1741.91萬人，印度用戶規模為1483.32萬人，相對來說中國具有最大市場規模。中英美日韓印六國數字教育融資金額2021年比2020年分別增長了137.22%、0.57%、36.93%、-0.93%、-11.79%、-7.54%，中國增長速度在六國中排第一位。

四、數字教育國際競爭力綜合評價

(一)主成分分析法

通過R語言得到方差貢獻率和累計貢獻率，選取主成分個數。一般情況下對于主成分個數的提取有兩種方法：一種是提取特征值大于1的主成分，一種是提取累積貢獻率達到85%的主成分。這里運用第二種方法，選取3個主成分。用3個主成分來代表原始變量，此時累積貢獻率已經達到92.13%(見表4)，可以反映數字教育的國際競爭力，達到降維目的。三個主成分載荷如表5所列。

圖9 主成分3D散點圖

表4 主成分特征值和累計貢獻率

表5 因子載荷矩陣(Loadings)

根據上述結果，整理數據進一步計算得到各國的主成分評價值與綜合評價值，如表6所示。

表6 2020年中英美日韓印數字教育因子得分和排名

(二)極大似然因子分析

因子分析是用來分析隱藏在現實表面現象背后的因子作用的一種統計模型，通過對相關陣或協方差陣內部依賴關系的研究分析，將多個變量降維為少數幾個因子，以此反映原始變量和因子的相關關系。本文選取2020年數據，根據指標體系對中美英日韓印數字教育國際競爭力指標進行因子分析，該分析方法采用極大似然估計，在R語言軟件構造模型實現，得出因子排名情況(如表7)。

表7 2020年中英美日韓印數字教育各項指數排名

通過對各項指數進行因子分析，我們可以發現，韓國在科技環境、基礎設施建設方面非常有優勢，這對于數字教育的發展具有極大推動作用。英國在人文環境指數和教育環境指數方面具有優勢，英國是世界上第一個工業化國家，在經濟、文化等方面具有舉足輕重的影響力，世界一流的教育歷史可追溯到12世紀，義務教育階段相對來說年限較長，普及率較高，在師生比率的配置上也較為合理。與其他國家相比，中國數字教育的發展速度排在第一位，且發展方向一直向上，但是還有很多需要改進的地方，同時也表明有很大的發展空間。

五、政策建議

(一)優化政策體制

發展數字教育需要大量的經費投入，公共數字教育必須堅持政府主導，確保經費投入到位，才能保障教育平臺、課程資源的建設和應用，才能有效發揮其公益性運行機制的優勢。財政對教育信息化建設的投入要確?；A設施建設的完善，針對城鄉發展不平衡的狀況，加大對經濟相對弱勢學校發展公共數字教育的投入，使其與其他學校在設施配備方面保持統一水平，從資源層面推進新時代數字教育的供給側改革。

(二)科學建設信息化環境

(三)拓展數字教育覆蓋面

處于我國農村偏遠地區的一些學校互聯網基礎設施相對不足，國家和地方政府要加大對這些地方的教育投入力度，優化資源配置，逐步建立優質數字教育資源的共建共享機制，提高數字教育資源的覆蓋水平。各地要統籌“全面改善貧困地區義務教育薄弱學?；巨k學條件”工作和鞏固“教學點數字教育資源全覆蓋”項目成果，建立起利用信息化手段幫助教學點開好國家規定課程的機制，實現以學生為中心，滿足學習者的個性化需求，最終建立廣覆蓋、多類型、多層次、開放便捷的教育資源體系。

(四)建設數字教育師資隊伍

(五)打造數字教育共享平臺

目前，在國內市場中，各種中小學校外數字教育平臺未充分地規范化和信息化，家長和學生在校外數字教育領域的信息不對稱情況非常嚴重，這就要求國家教育部出臺這方面的規劃，建立全國性或區域性的數字教育公共服務平臺，通過區域性或者全國性的數字教育平臺共享系統，讓全民共享校外數字教育資源。同時，鼓勵中小學校外數字教育機構在共享平臺的基礎上，開發出更深入、更具發散性的課程，運用教育理論開發數字化素質教育游戲，搭建學習程序性知識的平臺。

(六)形成數字教育產業集群

六、結論

相比傳統學習，線上學習擁有時間靈活、高效、便利、低風險的特性，打破了傳統教育地域、時間等的限制，更有利于實現教育資源的互通。基于中國2021年數字教育綜合國際競爭力情況，結合對經濟環境、科技環境、人文環境、基礎設施建設、教育環境、數字教育發展環境的競爭力具體分析情況，可以得到如下結論：

1.主成分分析中將23個原始指標降維為3個因子，建立數字教育國際競爭力綜合評價模型。從主成分分析法結果看出，數字教育水平美國排名第一位。一方面，美國經濟生產總值在全球排名第一位，為在線教育的發展提供了良好的經濟基礎；另一方面，美國平均受教育年限達13.4年，在六國中排列第一位。在疫情期間，基本上實現了在線上課，在數字教育方面的投融資金額數量極大，因此數字教育保持較好的發展態勢。

2.極大似然因子分析對各項指標進行因子分析與排名，從中我們可以發現，中國在科技環境、人文環境、基礎設施建設、教育環境等方面不具備絕對優勢?？萍辑h境和基礎設施建設排名第一位的韓國，正是得益于網絡基礎設施建設的完善、互聯網的普及與人才多樣化培養。韓國的互聯網基礎設施、網速與網絡普及率在全球排名前列，高等院校入學率達96%，遠遠高于其他國家。教育環境與人文環境排名第一的英國，其教育經費指數5.5，平均受教育年限13.2年，遠遠高于其他五個國家。

3.中國可以從基礎設施建設、科技環境、人文環境與教育環境等方面進一步發展數字教育，形成更強的國際競爭力。