大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制構(gòu)建研究

王國霞 李馥蕙

（西北師范大學(xué) 教育技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

一、引言

城鄉(xiāng)教育非均衡發(fā)展一直是困擾我國教育改革與發(fā)展的重大問題。2019 年發(fā)布的《全國義務(wù)教育均衡發(fā)展督導(dǎo)評估工作報告》顯示，我國的義務(wù)教育已基本實現(xiàn)均衡發(fā)展，優(yōu)質(zhì)均衡將成為未來義務(wù)教育工作的重點。城鄉(xiāng)教育均衡發(fā)展邁向了新的臺階，高質(zhì)量的教育成為人們追求的教育目標。

本研究通過文獻研究法對我國近5 年來城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的論文進行了閱讀和分析以后，發(fā)現(xiàn)我國的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展雖取得了一些成效，但也面臨著很多問題。具體表現(xiàn)在城鄉(xiāng)教育發(fā)展過程中的教育輸入、教育過程、教育結(jié)果三個方面。在教育輸入方面，由于教育推進機制的不健全，許多農(nóng)村學(xué)校的學(xué)生大規(guī)模地涌入城鎮(zhèn)，導(dǎo)致城鎮(zhèn)學(xué)校學(xué)生人數(shù)眾多，而農(nóng)村學(xué)校學(xué)生人數(shù)急劇減少。同時，農(nóng)村學(xué)校的教師年齡結(jié)構(gòu)、教師學(xué)歷水平、師生比例以及專任教師數(shù)量均低于城鎮(zhèn)學(xué)校。城鄉(xiāng)學(xué)校的學(xué)生生源和師資質(zhì)量面臨著差異較大的狀況。在教育過程方面，農(nóng)村學(xué)校采用教師講授為主、學(xué)生接受學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，城鎮(zhèn)學(xué)校利用數(shù)字教材進行教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)。農(nóng)村學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量顯著低于城鎮(zhèn)學(xué)校。同時，農(nóng)村學(xué)校的教師參與決策指數(shù)、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)力以及校長輪崗指數(shù)與城鎮(zhèn)學(xué)校相比也仍顯落后。農(nóng)村學(xué)校的管理水平急需得到進一步的提高。城鄉(xiāng)學(xué)校間的教學(xué)質(zhì)量和管理水平面臨著差異較大的狀況。在教育結(jié)果方面，《中國農(nóng)村教育發(fā)展報告2019》顯示，我國農(nóng)村學(xué)生的學(xué)業(yè)水平達不到國家規(guī)定的及格標準，也在失去對知識的學(xué)習(xí)興趣。同時，農(nóng)村學(xué)生的綜合素質(zhì)和全面發(fā)展水平也有待提高。城鄉(xiāng)學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量面臨著差異較大的狀況。

在傳統(tǒng)的技術(shù)視野下，教育部門利用有限的調(diào)研數(shù)據(jù)和自身經(jīng)驗促進城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。但這些有限的調(diào)研數(shù)據(jù)，存在著統(tǒng)計結(jié)果不全面、不準確以及延時性等缺陷，這嚴重阻礙了教育工作的順利和高效開展。大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種“以證據(jù)為本”的技術(shù)。它可以突破人們經(jīng)驗、常識以及主觀臆斷帶來的局限性，能夠全面真實地刻畫事物的特征、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。這有助于城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展過程中學(xué)校教學(xué)、校園管理、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的真實記錄和分析，從而有效地為城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展提出新的思路和解決措施，提高教育質(zhì)量，最終促進城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。

二、城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的內(nèi)涵與特性

（一）城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的內(nèi)涵

教育均衡是指在平等原則的支配下教育機構(gòu)、受教育者在教育活動中平等待遇的實現(xiàn)（包括建立和完善確保其實際操作的教育政策和法律制度），其最基本的要求就是在正常的教育群體之間平等地分配教育資源和份額，達到教育需求與教育供給的相對均衡，并最終落實在人們對教育資源的支配和使用上[1]。優(yōu)質(zhì)均衡是教育均衡發(fā)展的高位階段，也稱為“高位教育均衡”。優(yōu)質(zhì)均衡的核心是優(yōu)質(zhì)，優(yōu)質(zhì)是指作為結(jié)果的教育質(zhì)量的均衡發(fā)展。而教育質(zhì)量包含于整個教育服務(wù)過程中，體現(xiàn)在教育輸入、教育過程、教育結(jié)果三個方面。其中教育輸入的質(zhì)量主要偏重于教育的“軟件”，包括學(xué)校的辦學(xué)理念、學(xué)校的辦學(xué)目標與辦學(xué)特色、學(xué)校的文化與傳統(tǒng)、師資隊伍、學(xué)生生源等；教育過程的質(zhì)量主要有教學(xué)質(zhì)量、德育質(zhì)量和管理質(zhì)量；結(jié)果質(zhì)量包括人才培養(yǎng)質(zhì)量和滿足社會的教育成就[2]。城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展就是要在教育輸入、教育過程和教育結(jié)果三個方面達到動態(tài)互動的統(tǒng)一發(fā)展。

“機制”一詞最早源于希臘文，原指機器的構(gòu)造和動作原理。對“機制”有兩種理解：一是機器由哪些部分組成和為什么由這些部分組成；二是機器是怎樣工作和為什么要這樣工作[3]。把機制的本義引申到不同的領(lǐng)域，就產(chǎn)生了不同的機制。本文中的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展有效機制主要指利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，對城鄉(xiāng)教育過程中教育輸入、教育過程、教育結(jié)果三方面的信息進行有效挖掘和分析，針對可視化的結(jié)果，采取有效的措施，提高城鄉(xiāng)之間的教育質(zhì)量，最終實現(xiàn)城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。

（二）城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的特性

1.精準性

精準性是城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的基本特性。通過對學(xué)校教學(xué)、校園管理、學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的數(shù)據(jù)進行收集和分析，能夠深入了解城市與農(nóng)村在教育發(fā)展上的一些現(xiàn)實差距問題。進而針對這些問題，在不同的干預(yù)時機內(nèi)采取不同的干預(yù)措施進行干預(yù)，最終實現(xiàn)城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。例如大數(shù)據(jù)技術(shù)可以動態(tài)追蹤教師的教學(xué)過程，并對這些過程性的數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，建立干預(yù)模型，進而有效提升教師的教學(xué)效果。

2.智能性

城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制是一個智能性的系統(tǒng)。它采集城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展過程中教育輸入、教育過程、教育結(jié)果的信息是智能的，進行教育信息的建庫是智能的，教育信息分析和結(jié)果可視化是智能的。研究者通過不同的管理平臺利用不同的采集技術(shù)對城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展過程中的數(shù)據(jù)進行采集之后，系統(tǒng)會自動對其進行清洗和預(yù)處理，從而形成針對不同內(nèi)容的信息庫，并對信息庫中的內(nèi)容進行分析和挖掘，實現(xiàn)結(jié)果的智能可視化。同時系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)影響城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的顯性數(shù)據(jù)，就可以啟動干預(yù)機制，提醒有關(guān)工作者進行智能處理。

3.反饋性

反饋性是指城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制是一個能有效根據(jù)干預(yù)結(jié)果提供反饋的機制。比如經(jīng)過數(shù)據(jù)分析以后，系統(tǒng)顯示學(xué)生的學(xué)習(xí)成績不高可能是由于教師專業(yè)發(fā)展水平不夠的問題。在對教師進行一定的專業(yè)能力和專業(yè)知識的培訓(xùn)之后，對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進行測評，從而判斷學(xué)生的學(xué)業(yè)成就。同時，城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題并加以調(diào)整的系統(tǒng)。通過對城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展過程中的數(shù)據(jù)進行不斷采集、不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，進而調(diào)整干預(yù)的措施，實現(xiàn)城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡的協(xié)調(diào)發(fā)展。

三、大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制構(gòu)建

（一）大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的理論依據(jù)

1.教育公平理論

教育公平是指個體在接受教育的權(quán)力和機會條件方面的平等性，是大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制構(gòu)建的理論基點。瑞典著名教育家胡森認為，教育公平分為“起點公平、過程公平、結(jié)果公平”三個階段。教育起點公平是指每個個體都能克服經(jīng)濟、家庭、階層等現(xiàn)實因素的影響，平等地享有受教育的權(quán)力和機會；教育過程公平是指個體在受教育過程中受到公平的對待，強調(diào)關(guān)注學(xué)生的發(fā)展需求；教育結(jié)果公平是指個體最終能獲得符合自身特點的個性化教育，自身潛能得到充分發(fā)揮[4]。在大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制運作時，研究者要面向全體學(xué)生，在教育起點、教育過程、教育結(jié)果三個方面做到教育公平，確保每個學(xué)生都能享受到公平公正的教育。

2.系統(tǒng)科學(xué)理論

系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互依賴和相互作用的若干要素或部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機整體[5]。任何系統(tǒng)的整體功能都等于各部分要素的功能相加之和。在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制中，要將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、信息庫子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)、可視化展現(xiàn)子系統(tǒng)、干預(yù)子系統(tǒng)、干預(yù)效果測評子系統(tǒng)等各要素視為一個有機整體。這些要素之間相互配合，共同作用，一起促進城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。

3.協(xié)調(diào)共生理論

共生是指共生單元之間，在一定的共生環(huán)境中按某種共生模式形成的關(guān)系[6]。它包括共生單元、共生模式和共生環(huán)境三個要素[6]。共生單元之間的物質(zhì)、信息和能量的交流越豐富，共生關(guān)系就越牢固。在城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的過程中，中心城市、中小城鎮(zhèn)及農(nóng)村就是城鄉(xiāng)共生系統(tǒng)中的共生單元。教育各要素要在這個共生單元中進行合理配置，進而縮短城鄉(xiāng)之間的教育差距，促進城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。

（二）大數(shù)據(jù)促進城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的可行性分析

目前，城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的機制研究大多是通過政府宏觀指導(dǎo)、財政和師資力量進行支撐以及教育管理監(jiān)督體系作為保障去實施的。而大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的機制研究較少。大數(shù)據(jù)技術(shù)是教育信息化2.0 時代下的一種智能技術(shù)，它的本質(zhì)是發(fā)現(xiàn)海量的數(shù)據(jù)背后所蘊含的價值信息，并對這些價值信息進行干預(yù)，從而起到促進事物發(fā)展的作用。在城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從教育輸入、教育過程、教育結(jié)果三個方面去促進教育質(zhì)量的提高，進而達到城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。在教育輸入方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)通過對城鄉(xiāng)學(xué)校的學(xué)生數(shù)量、學(xué)生特點和學(xué)生結(jié)構(gòu)進行分析，從而科學(xué)測算和調(diào)整學(xué)校的教育資源，達到城鄉(xiāng)學(xué)校學(xué)生生源均勻分布的目的。也可對城鄉(xiāng)學(xué)校的教師數(shù)量、師生比例、教師年齡結(jié)構(gòu)、教師學(xué)歷水平等進行挖掘和分析，從而合理規(guī)劃師資質(zhì)量，確保城鄉(xiāng)師資質(zhì)量的精準分配。在教育過程方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以動態(tài)追蹤教師的教學(xué)過程，對教師課堂前、課堂中和課堂后的教學(xué)信息進行精準診斷和分析，并采取一定干預(yù)手段，提升教師的教學(xué)水平。也可對城鄉(xiāng)學(xué)校的管理信息進行跨平臺的檢索和操作，獲取的是全面的管理信息，提高了學(xué)校的管理水平。在教育結(jié)果方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以動態(tài)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，通過對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行診斷和分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程當(dāng)中存在的不足，建立學(xué)習(xí)干預(yù)模型，進而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三）大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的結(jié)構(gòu)設(shè)計與實施

當(dāng)前，一些學(xué)者對城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的研究已經(jīng)有了初步的探索。薛海平和李巖在分析了中國城鄉(xiāng)義務(wù)教育均衡發(fā)展預(yù)警機制的內(nèi)涵和建設(shè)思路后，指出城鄉(xiāng)義務(wù)教育均衡發(fā)展預(yù)警工作系統(tǒng)包括信息來源系統(tǒng)，預(yù)警監(jiān)測指標系統(tǒng)，信息的收集、分析、發(fā)布和反饋系統(tǒng)，報警系統(tǒng)以及預(yù)警防范措施系統(tǒng)等五大系統(tǒng)[7]。趙雪梅和趙可云在相關(guān)學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于教育大數(shù)據(jù)的農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)。其系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、信息庫、數(shù)據(jù)分析、可視化反饋、預(yù)警與干預(yù)、干預(yù)效果測評六個子系統(tǒng)[8]，旨在提升農(nóng)村留守兒童的學(xué)業(yè)成就水平。彭飛霞通過對基于大數(shù)據(jù)的高校精準扶貧機制的內(nèi)涵和特性進行分析以后，構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的教育精準扶貧機制。該機制包括建立大數(shù)據(jù)收集中心、布局大數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、協(xié)同處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的校準與核實、依托大數(shù)據(jù)設(shè)計精準扶貧手段、提供反饋以驗證效用等部分[9]。這可以有效提升高校扶貧資源的分配效率，確保高校教育扶貧工作的順利展開。李振超和陳琳等人構(gòu)建了大數(shù)據(jù)支持的數(shù)字化學(xué)習(xí)發(fā)展性評價系統(tǒng)。該系統(tǒng)由測評功能子系統(tǒng)、采集與存儲子系統(tǒng)、分析子系統(tǒng)和反饋子系統(tǒng)構(gòu)成[10]。楊麗娜等人在辨析了大數(shù)據(jù)背景下不同層次個性化學(xué)習(xí)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)驅(qū)動的個性化學(xué)習(xí)服務(wù)體系。該體系由數(shù)據(jù)層、分析層、服務(wù)層和用戶層構(gòu)成[11]，旨在提升學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)服務(wù)效果。

綜上所述，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育機制構(gòu)建研究中，應(yīng)首先確立數(shù)據(jù)指標體系，對數(shù)據(jù)進行采集和處理，并存儲到信息庫中；然后利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對各類數(shù)據(jù)進行分析和結(jié)果可視化；最后將可視化的結(jié)果反饋給不同的用戶，進而實施有效的干預(yù)。因此，本研究在此基礎(chǔ)上，并借鑒大數(shù)據(jù)技術(shù)體系框架[12]和城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的相關(guān)研究，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制。該機制包括數(shù)據(jù)采集、信息庫、數(shù)據(jù)分析、可視化展現(xiàn)、干預(yù)、干預(yù)效果測評六個部分。其中大數(shù)據(jù)技術(shù)體系框架如圖1 所示。大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制如圖2 所示。

1.數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)可以通過在線學(xué)習(xí)與管理平臺、教務(wù)系統(tǒng)、攝像機、智能錄播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、可穿戴設(shè)備等，并利用物聯(lián)感知技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、智能錄播技術(shù)、情感識別技術(shù)、圖像識別技術(shù)（網(wǎng)評網(wǎng)閱技術(shù)、點陣密碼筆技術(shù)與拍照搜題技術(shù)）、在線學(xué)習(xí)與管理平臺技術(shù)、日志搜索分析技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)爬蟲采集技術(shù)等采集教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、校園管理等方面的數(shù)據(jù)。比如智能錄播系統(tǒng)可以采集課堂教學(xué)過程中的音視頻信息，全真再現(xiàn)課堂教學(xué)的全過程。在線學(xué)習(xí)類平臺可以采集課程的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，如課程的基本信息、學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、課程作業(yè)等。在線管理類平臺可以采集有關(guān)財務(wù)、人事、科研、學(xué)籍等方面的信息。通過對這些不同類型的數(shù)據(jù)進行采集并分析，可以實現(xiàn)城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的精準干預(yù)。

本研究采用馮建軍教授提出的義務(wù)教育質(zhì)量均衡指標框架作為城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的數(shù)據(jù)來源。該框架由教育輸入的質(zhì)量、教育過程的質(zhì)量和教育結(jié)果的質(zhì)量三大部分構(gòu)成。教育輸入的質(zhì)量主要從學(xué)校特性、師資隊伍、學(xué)生來源三個維度進行采集，如表1 所示。教育過程的質(zhì)量主要從課程與教學(xué)、德育工作、質(zhì)量管理三個維度進行采集，如表2 所示。教育結(jié)果的質(zhì)量主要從個適性結(jié)果、內(nèi)適性結(jié)果和外適性結(jié)果三個維度進行采集。其中又分為靜態(tài)結(jié)果和增值結(jié)果。靜態(tài)結(jié)果反映教育質(zhì)量達到的實際水平，增值結(jié)果反映教育質(zhì)量前后比較的增長情況[13]，如表3 所示。通過對采集的到教育輸入、教育過程、教育結(jié)果三方面的數(shù)據(jù)進行綜合分析和評估，可以實現(xiàn)城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的精準干預(yù)。

表1 教育輸入數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)指標[13]

表2 教育過程數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)指標[13]

表3 教育結(jié)果數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)指標[13]

2.信息庫子系統(tǒng)

為了保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性和可信性，在建立信息庫子系統(tǒng)之前，需要對數(shù)據(jù)進行清洗和預(yù)處理。將不同來源與類型的數(shù)據(jù)整合成單一且便于處理的數(shù)據(jù)，如對數(shù)據(jù)進行去重、異常值處理、歸一化處理等。然后將這些整合好的數(shù)據(jù)分類存儲到分布式數(shù)據(jù)庫中。每個不同的分布式數(shù)據(jù)庫都包含不同的內(nèi)容，如教學(xué)資源庫、管理信息庫、學(xué)生學(xué)習(xí)庫等。并且信息庫會隨著教育數(shù)據(jù)的持續(xù)采集而增量更新，同時保證學(xué)校各應(yīng)用系統(tǒng)間的互通，實現(xiàn)學(xué)校與學(xué)校之間、學(xué)校與區(qū)域之間、區(qū)域與區(qū)域之間的信息共享。

3.數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)分析是從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱含的、不平凡的、具有價值的規(guī)律或模式[14]。它可以利用內(nèi)容分析法、語義分析法、社會網(wǎng)絡(luò)分析法對學(xué)習(xí)者產(chǎn)生的知識、行為數(shù)據(jù)進行識別分析，利用面部表情識別、語音情感識別、內(nèi)容挖掘等來識別學(xué)習(xí)者的語言、文本中所蘊含的情緒信息，根據(jù)分析測量結(jié)果對學(xué)習(xí)知識、行為、情感進行預(yù)測和干預(yù)，為學(xué)生提供量身定制的教育[8]。管理者也可利用數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計分析的方法去了解學(xué)校的教育管理情況。比如科研、人事、學(xué)籍等的日常管理狀況，從而做出有效的決策和管理。教育部門也可對學(xué)生生源和師資力量進行數(shù)據(jù)分析，提出有效的政策和措施。

4.可視化展現(xiàn)子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)可視化是指將結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)目梢暬瘓D表，然后將隱藏在數(shù)據(jù)中的信息直接展現(xiàn)在人們面前，是一種關(guān)于數(shù)據(jù)視覺表現(xiàn)形式的科學(xué)技術(shù)研究[14]。應(yīng)用可視化技術(shù)對所有學(xué)習(xí)分析相關(guān)人員都十分有用。可以追蹤學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為，了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提供給學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的診斷信息，幫助學(xué)習(xí)者制定符合自身發(fā)展的學(xué)習(xí)路徑。可以展示教師教學(xué)過程中的某些特點，幫助教師對教學(xué)行為進行診斷，采取合理的措施來提升課程績效，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。可以給有關(guān)教育研究者提供決策的依據(jù)，幫助其進行宏觀上的教育調(diào)控和管理。也可以給家長展示子女在校的學(xué)習(xí)情況、課程參與情況和情感變化等，通過家長的鼓勵、關(guān)懷，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)成效。

5.干預(yù)子系統(tǒng)

干預(yù)子系統(tǒng)是城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。干預(yù)需要不同的社會成員之間的共同努力。不同的社會角色需采取不同的干預(yù)時機、干預(yù)內(nèi)容和干預(yù)方式對影響城鄉(xiāng)之間教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的因素進行干預(yù)，達到城鄉(xiāng)教育之間的真正均衡。學(xué)生根據(jù)可視化得到的信息，采取不同的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)工具提高自己的學(xué)習(xí)績效，同時也可與學(xué)習(xí)伙伴進行線上和線下的學(xué)習(xí)交流和答疑，進行學(xué)習(xí)資源推薦等。教師可適當(dāng)調(diào)整自己的教學(xué)方式，反思自己課程教學(xué)過程中存在的問題，同時積極地參加學(xué)校的交流培訓(xùn)活動，并與其他教師進行學(xué)術(shù)上的溝通，達到改變自己教學(xué)效果的目的，更好地服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)。管理者則可從宏觀上對學(xué)校進行調(diào)控，比如學(xué)校德育工作的建設(shè)、學(xué)校的校本研修活動、學(xué)校辦學(xué)目標的制定等。教育部門可以合理調(diào)整學(xué)校教師和學(xué)生的容量，確保學(xué)生生源和教師質(zhì)量的均勻分配。家長可根據(jù)孩子的在校情況，對其進行心理疏導(dǎo)和課外輔導(dǎo)，培養(yǎng)孩子樂觀自信的品格和提高孩子的學(xué)業(yè)成就水平。

6.干預(yù)效果測評子系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制是一個循環(huán)往復(fù)的系統(tǒng)。因此，研究者根據(jù)可視化展現(xiàn)得到的信息對其進行干預(yù)后，需要對干預(yù)效果進行測評，對比干預(yù)前后的狀態(tài)是否發(fā)生變化。若干預(yù)效果不理想，需要進行二次干預(yù)，循環(huán)往復(fù)直至解決問題，達到滿意的效果。

本研究構(gòu)建的大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制提高了教育質(zhì)量，促進了城鄉(xiāng)之間教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。在教育輸入方面，系統(tǒng)通過對學(xué)生來源和師資隊伍的數(shù)據(jù)進行采集和分析以后，合理安排了學(xué)生生源和師資隊伍，確保了城鄉(xiāng)學(xué)校學(xué)生生源的均勻分布和師資質(zhì)量的精準分配。在教育過程方面，系統(tǒng)通過對課程與教學(xué)和質(zhì)量管理的數(shù)據(jù)進行采集和分析以后，提高了學(xué)校教師的教學(xué)質(zhì)量和管理水平。在教育結(jié)果方面，系統(tǒng)通過對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)進行采集和分析以后，采取合理的干預(yù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)績效。

四、大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的保障

大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制中標準與規(guī)范是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，以保障各個環(huán)節(jié)之間以及整個系統(tǒng)教育數(shù)據(jù)的融通和共享。安全與監(jiān)控貫穿整個流程，以保證教育數(shù)據(jù)各個環(huán)節(jié)的安全性和可控性[12]。具體來說，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制有效實施的條件如下。

（一）規(guī)范數(shù)據(jù)開放接口，建立融通的校園系統(tǒng)

數(shù)據(jù)兼容性問題是我們推進大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用過程中重點關(guān)注的問題。研究表明，數(shù)據(jù)互通在一定程度上成為教學(xué)與學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)共通共用、普及推廣的障礙。不同的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)遷移和共享。因此，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制運行時，應(yīng)規(guī)范數(shù)據(jù)開放接口，各個系統(tǒng)之間建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，保證校園不同系統(tǒng)教育數(shù)據(jù)的融通和共享。教育數(shù)據(jù)的融通和共享是大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制有效運行的前提。

（二）多方人員共同參與，獲取更多的均衡發(fā)展機會

優(yōu)質(zhì)均衡是城鄉(xiāng)教育均衡發(fā)展的目標。只有多方人員參與到城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的目標當(dāng)中，才能促進城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。學(xué)習(xí)者通過機制可以了解自己的學(xué)習(xí)與心理狀態(tài)，及時采取方法調(diào)整自己的學(xué)習(xí)路徑與心理狀況。教師是課堂教學(xué)活動的傳授者和組織者，可根據(jù)機制展現(xiàn)的課堂教學(xué)狀況，對自己的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法做出調(diào)整，提高課堂教學(xué)效果。管理者可宏觀上對學(xué)校的管理情況做出優(yōu)化和改革，制定出符合每個學(xué)校的管理制度和章程，提高學(xué)校的管理水平。父母通過機制可以了解子女的學(xué)習(xí)情況與心理需求，給予他們一定的支持和鼓勵，幫助他們實現(xiàn)全面發(fā)展。不同的主體在大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制中都有不同的作用。他們是缺一不可的，只有通力合作，才能確保城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的高效運行。

（三）建立安全與監(jiān)控機制，保證信息安全

《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》指出，在推動教育數(shù)據(jù)共享與開放的同時，要建立大數(shù)據(jù)安全保障體系，保證信息安全。大數(shù)據(jù)時代的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展涉及教育輸入、教育過程、教育結(jié)果數(shù)據(jù)的收集、存儲與分析，不同內(nèi)容的數(shù)據(jù)都面臨著信息安全的挑戰(zhàn)。為更好地應(yīng)對挑戰(zhàn)，安全與監(jiān)控應(yīng)貫穿于機制的每個環(huán)節(jié)，對各個環(huán)節(jié)教育數(shù)據(jù)的安全性進行總體控制。也應(yīng)制定合適的倫理規(guī)范，對每個環(huán)節(jié)的參與主體起到道德約束的作用。安全與監(jiān)控和倫理與規(guī)范一起促進大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制的正常運行。

五、結(jié)語

大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城鄉(xiāng)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展機制可以精準發(fā)現(xiàn)城市與農(nóng)村在教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展過程中存在的現(xiàn)實差距與問題，并根據(jù)這些問題采取有針對性的干預(yù)，最終促進城鄉(xiāng)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。但應(yīng)意識到技術(shù)不是唯一決定論，教育的發(fā)展具有不可預(yù)測性和多樣性，不能陷入數(shù)字和技術(shù)的謎團中，而應(yīng)對教育的各種要素進行綜合考慮。也應(yīng)在機制的運行過程中，嚴格遵守技術(shù)標準與倫理規(guī)范，避免由于技術(shù)應(yīng)用而造成的深層次的社會問題和學(xué)生活動透明化而帶來的倫理道德問題。