整合增效實現迭代發展 問題導向推進數據應用創新

杜榮貞 吳穎惠 劉大鵬

【摘 要】為了突破智慧教育建設瓶頸，解決數據“卡脖子”問題，海淀區教委進行前瞻性布局，抓好頂層設計和底層搭建，通過海淀區智慧教育軟件服務支撐平臺對全區已建軟件系統進行系統整合和數據融合，探索教育數據應用模式，在教育大數據服務創新方面取得了一定的突破和成效。

【關鍵詞】智慧教育；數據融合；教育大數據；模式創新；數字化轉型

【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）01-032-04

以大數據、人工智能、5G等為代表的顛覆性技術正在全球蓬勃發展，掀起新一輪科技革命，推動人類社會邁向智能時代[1]。大數據作為智能技術發展的新趨勢，具有海量的數據規模、快捷的數據流轉、多樣的數據類型、巨大的數據價值和真實的數據內容。教育大數據作為教育領域重要的信息資產，能否有效融通應用，是檢驗智慧教育發展的重要指標。對于區域教育主管部門來說，如何做好頂層的設計、平臺的搭建、機制的創新，充分利用大數據技術打破數據孤島，真正實現數據融通，全面賦能教育的數字化轉型，是當前面臨的重要課題。

前瞻性布局，抓好頂層設計和底層搭建

在“十三五”末期，海淀區教委對海淀區智慧教育軟硬件建設進行了整體統籌規劃，搭建了海淀教育云作為堅實的硬件基礎；鋪設教育光纜專網形成內外部高速信息網路；發布《海淀區教育軟件系統互操作技術規范》確定軟件系統建設標準和數據互通機制；搭建“海淀區智慧教育軟件服務支撐平臺”（以下簡稱“支撐平臺”）為所有已建、新建軟件系統提供統一的軟件基座，提供業務數據、智能運維、安全防護、運算能力等支撐服務。這些共同構成了海淀智慧教育發展框架，為“十四五”時期的全面統籌軟硬件建設和教育大數據匯集打下了必要基礎。

海淀區教委在2022年發布的《海淀區“十四五”時期教育改革和發展規劃》中提出：“提升智慧教育服務支撐能力；積極利用大數據、區塊鏈和人工智能技術，圍繞教育治理、教學服務、校園管理、學位供給、師資調配等方面開展決策分析、監測預警等大數據應用，優化業務流程，暢通內外銜接，推動教育數據從統計分析、數據可視化等初級應用向服務、支撐教育綜合改革的深層次應用轉變。”北京市海淀區作為全國智慧教育示范區，在教育大數據應用等方面先行先試、積極探索，以數據為驅動，持續推進海淀教育的數字化轉型。

以目標為導向，探索教育數據應用模式

近年來，海淀區教委利用區域教育大數據平臺，解決發展過程中遇到的問題時，不斷增強數據采集手段，提升數據融合治理和數據資產化程度，增加了數據共享機制，完善了數據目錄，強化了數據分析挖掘的能力，建設了規模性大數據應用，保障了教育數據的安全。

基于教育大數據平臺，沉淀教育數據資產，將教育教學數據、教育治理數據、教育管理數據、學情數據等，進行整合匯聚，挖掘教育數據的價值，通過多維度的數據分析和挖掘，將數據資源轉變為數據資產，為海淀區各級教育管理機構提供數據共享、管理分析和決策咨詢，提高數據服務決策的輔助能力。

構建從可視化數據采集、治理、存儲到數據資產化管理、分析挖掘、數據安全等全鏈條的教育大數據應用平臺，完善教育大數據處理與分析能力，增補教育數據共享標準，實現教育數據資產化管理，為各類大數據分析服務提供平臺級支撐和數據服務保障，對教育核心數據進行統一集中管理，建立常態化數據維護機制，實現“一個平臺、一數一源、一處更新、全網調用、集約建設”的教育數據應用模式。

依托智慧教育支撐平臺，實現教育數據互聯互通

經過多年的不懈努力，海淀區教委在大數據建設上已經取得了階段性的成果，從支撐平臺提供應用軟件數據的互聯互通，到數據采集、匯聚、融合、治理、應用的大數據服務，再到大數據平臺的建設，逐步建成一套完整的教育大數據體系。

1.智能化的教育服務體系支撐平臺

2019年，海淀區教委建設了“支撐平臺”，該平臺的核心目標是支撐區級軟件系統的統一部署和管理，實現區級應用系統的全生命周期管理，區級應用系統之間實現數據互聯互通、統一身份認證、統一應用門戶、統一訪問終端。建設區級大數據中心，包括大數據存儲中心和大數據應用中心，按HWIF規范匯聚區級應用的標準化數據到區級大數據存儲中心。這在功能上滿足了區級應用互聯互通、統一管理需求，同時促進信息技術與校園管理的整合。

2.多樣化的數據采集和融合處理服務

教育數據資源是海淀區教育的重要資產，既需要將散布在各教育機構應用系統里的教育教學數據、教育治理數據、教育管理數據進行采集匯聚與標準化處理，也需要對匯聚的數據資源進行整理編目，以形成數據資產，讓資產清晰可見。

海淀區教委對市、區級共11個機構提供的14個不同來源、不同架構的軟件系統進行數據處理，共完成約1730萬條異構數據的采集、清洗、規劃、處理工作。按照數據規范，啟動系統數據匯聚和轉換，統一存儲至“支撐平臺”，再根據數據的教育屬性，將其分類整編成體質健康數據、成績數據等29類數據目錄，讓海淀區教育數據資產可見可查，方便領導和各教育機構在平臺內檢索查閱，或按目錄傳回自有系統使用。最終達成構建同源數據中心，增強區域內數據共享能力的目標。隨著教育大數據治理與服務的推進，將逐步實現區級全業務系統和數據的全維度覆蓋。

3.高效化的教育大數據管理服務

完成教育數據的清洗、匯聚、目錄化后，在支撐平臺的基礎上，為使用者提供了教育大數據管理應用系統，實現數據填報采集、在線申請、審核、查看、下載等功能，對數據權限、流轉進行管理。各教育機構用戶既可實現專項數據采集填報，也可以按自有權限，點選數據目錄、申請查閱使用數據，促進數據共享，提升數據價值。截至目前，“支撐平臺”為區級資源平臺、作業管理系統、活動評選系統、區級師訓四個授權系統提供安全、標準化數據幾十萬余條。

4.精準化的大數據分析服務

發揮數據在教育教學管理中的基礎要素作用，對跨系統數據進行全維度分析、多層級穿透，做到共性復用、數據貫通、融合計算，初步形成以教育主題分析、工作專題分析為主的教育數據應用典型模式。根據教育工作需求，“支撐平臺”累計為主管決策部門建立129個主題分析專用數據集、8個主題分析報告和2個專題分析報告，制作大數據分析報表112張，展示海淀教育治理工作全貌和多項具體工作內容。充分利用“支撐平臺”提供的工具和算法，聚焦教育工作的熱點、難點，為教育機構的具體工作需求提供精準服務，用數據驅動教育科學決策和精準治理。

利用大數據分析技術，配合教委人力資源科、人才服務中心、教師進修學校等單位為教師交流輪崗工作提供數據層面的輔助決策支撐服務。

5.可視化的大數據平臺

“支撐平臺”數據交換中心雖然解決了不同業務系統之間結構化數據的業務數據實時交換需求，并對已標準化的數據進行統一存儲，但對于非結構化數據和半結構化數據的交換需求以及尚未接入“支撐平臺”的業務系統的數據采集，“支撐平臺”的能力是不足的，同時數據融合處理能力是缺失的。

為此，海淀區教委在充分利用支撐平臺原有的存儲和底層能力的基礎上，進一步建設全流程全功能的教育大數據平臺（圖1），大數據平臺是大規模數據存儲和信息流通的陣地，可以實現應用系統之間的數據融通，為數據共享提供服務[2]。該平臺功能包括采集匯聚、治理與資產、目錄化與共享、分析挖掘與應用、安全五大部分。

在海淀區教委所屬教育機構軟件系統的數據庫中，存儲著多重維度、不同類型的教育治理和教育管理數據，可視化數據采集匯聚系統從這些數據源中采集匯聚海量的原始、非標準業務數據，充分融合海淀區教育系統已有數據，為構建統一標準的教育數據中心建立基礎，為教育數據治理和決策分析提供原始數據。

海淀區教育的數據資產通過可視化數據分析挖掘系統進行直觀地展示，為各教育機構開展日常工作和領導決策所使用。通過使用學校數據、教師數據、學生數據、教育資產數據、教學數據等不同維度的數據制作可視化分析報告，全面直觀地展現出多個維度的信息。大數據分析中心以數據駕駛艙的形式，集中展示全區各類教育主題數據的精準分析報告，為教育決策者和領導者提供數據支撐。

多元化數據，精準賦能區域教育治理

1.自動獲取和分享數據，減量增效

“支撐平臺”完成了市、區多個業務系統的數據打通、清洗、整合、互通工作，能向海淀區教委各科室原有填報系統共享平臺已具備的數據，向海淀區資源平臺、海淀區作業系統等區級應用系統自動分發師生數據和部分業務數據（圖2），不再需要教師單獨填寫相應數據，能自動實現身份驗證，減少教師操作步驟，實現“一處填報，多處使用”。

2.便捷的在線審批實現數據發放

以往海淀區教育的各項數據分散在各個不同教育機構的系統里，教育機構很難獲取精準的全區數據。現在，各教育機構需要使用區級整合的大數據時，只需要在平臺上勾選自己需要使用的數據和字段，提交使用申請，在線審批通過后，教師即能在平臺上看到自己需要的數據列表，也可下載使用。這項工作讓數據“多跑路”，讓教師“少跑路”，極大改善了以往教師收集數據時跑斷腿、四處求人的情況。

3.高效的采集能力實現數據共享

充分利用“支撐平臺”的數據采集能力，各教育機構實現特殊數據采集無紙化和統計分析自動化，簡化工作流程，降低組織難度，減輕老師工作負擔。2022年“支撐平臺”輔助海淀區教委食品安全科對全區中小學、幼兒園、社辦點共計637個校址的食堂進行每月2次的食堂安全檢查，共完成1841次檢查數據采集，并協助完成449所學校學生就餐情況數據的上報和匯總工作。配合海淀區教委學前科和綜治辦開展社區辦園點專項治理檢查工作，完成100所社區辦園點涉及校園安全、收費情況、疫情防控等方面90個指標項的檢查工作。

4.利用大數據分析支持業務開展

聚焦教育工作的熱點、難點，充分使用支撐平臺提供的工具和能力，為教育機構的具體工作需求提供精準服務，用數據驅動教育科學決策和精準治理。

海淀區教委人力資源科、人才服務中心、教師進修學校使用“支撐平臺”的數據分析功能，在教師交流輪崗工作中，對市級、區級共6個教育機構提供的系統中近70萬條數據進行全維度分析、多層級穿透，建立綜合分析、學區和集團校分析、學科教師分析、學生成績和體質健康分析等7個維度分析共75個數據模型（圖3），形成17個學區、36所集團校、134所學校的精準畫像，鎖定127所符合輸出要求的集團校和非集團校，結合年齡、教齡等因素，考慮學科傾向性、骨干教師引領性，最終確定6814名符合要求的可輪崗教師。

在輪崗過程中，根據干部教師交流輪崗效果的數據反饋，實時改進工作方式，不斷優化政策細節，形成了良性循環。這提升了學校的綜合辦學能力、教師隊伍的整體實力，推動了海淀教育的優質均衡發展。

作為海淀區教育數字化轉型的開局破題之舉，“支撐平臺”在功能上滿足了市、區、校級應用系統互聯互通、統一管理、性能提升的需求，成為海淀教育數字化藍圖中的統一賦能引擎、數據交換樞紐和軟件安全屏障。海淀區教育科學研究院在實際使用和工作推進中，矚目長遠、立足當下，關照全局、疏通堵點，協助各業務科室實現“互聯網+業務創新”。海淀智慧教育已開始初步呈現大數據管理和分析實效，后續將充分發揮支撐平臺的彈性和成長性，嵌入專業大數據工具，引入機器學習和人工智能的深度學習，圍繞教育管理和教育教學創建新場景，提供以學校、教師、學生、管理者為中心的泛在服務，推動教育數據的整合和服務的創新。

參考文獻

黃榮懷. 論科技與教育的系統性融合[J]. 中國遠程教育， 2022（7）： 4-12.

徐超超，陳世超，趙鑫碩，等. 區域教育大數據中心平臺建設探討[J]. 現代教育技術，2016，26（11）： 5-12.