互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育類APP開發(fā)*
——美國(guó)《教育技術(shù)開發(fā)人員指南》手冊(cè)解讀及啟示

胡 月，王以寧，徐 鵬，張 海

(1.東北師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130117；2.東北師范大學(xué) 傳媒科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130117；3.東北師范大學(xué) 信息化管理與規(guī)劃辦公室，吉林 長(zhǎng)春 130024)

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育類APP開發(fā)*
——美國(guó)《教育技術(shù)開發(fā)人員指南》手冊(cè)解讀及啟示

胡 月1，王以寧2，徐 鵬3，張 海2

(1.東北師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130117；2.東北師范大學(xué) 傳媒科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130117；3.東北師范大學(xué) 信息化管理與規(guī)劃辦公室，吉林 長(zhǎng)春 130024)

教育類APP的廣泛應(yīng)用對(duì)教育教學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。如何利用教育數(shù)據(jù)開發(fā)有效的教育類APP，使其能夠解決教育中的實(shí)際問題是“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)校，分析變革教育”的時(shí)代下我們所面臨的現(xiàn)實(shí)問題。該文通過對(duì)美國(guó)教育部發(fā)布的《教育技術(shù)開發(fā)人員指南》手冊(cè)的解讀，梳理了美國(guó)“技術(shù)賦能學(xué)習(xí)”愿景下教育類APP能夠帶來的教育教學(xué)變革，系統(tǒng)介紹了教育類APP開發(fā)流程和影響因素，以及教育類APP開發(fā)的挑戰(zhàn)和建議。借鑒此手冊(cè)，結(jié)合學(xué)習(xí)分析和教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的相關(guān)研究，筆者提出互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育類APP開發(fā)，應(yīng)加強(qiáng)國(guó)家和地方對(duì)教育類APP開發(fā)的數(shù)據(jù)、資金和法律支撐，關(guān)注學(xué)生數(shù)據(jù)安全和隱私，增加家庭的參與和混合式學(xué)習(xí)方式的支持，嵌入有效的評(píng)估機(jī)制，實(shí)現(xiàn)教育類APP的應(yīng)用可以有效輔助教師進(jìn)行教學(xué)決策，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造無縫的學(xué)習(xí)環(huán)境。

教育APP；數(shù)據(jù)挖掘；學(xué)習(xí)分析

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的變化，學(xué)習(xí)不再只是發(fā)生在傳統(tǒng)課堂上的行為，以手機(jī)為代表的新媒體為學(xué)習(xí)者的泛在學(xué)習(xí)提供了設(shè)備支持，使學(xué)習(xí)行為無處不在。美國(guó)教育技術(shù)辦公室的Richard Culatta指出由于移動(dòng)設(shè)備的普及，使得學(xué)習(xí)者、教育者、家長(zhǎng)以及其他利益相關(guān)者對(duì)于高質(zhì)量教育APP的需求劇增，然而，許多現(xiàn)有的教育APP不能滿足教育中最迫切的需求[1]。恰逢其時(shí)，我們進(jìn)入了一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)校、分析變革教育的大數(shù)據(jù)時(shí)代，教育的任何環(huán)節(jié)都要注重相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取和分析。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的大量教育數(shù)據(jù)被記錄，這些數(shù)據(jù)為針對(duì)學(xué)習(xí)者需求進(jìn)行分析提供了依據(jù)。通過對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析可以更精確地洞察學(xué)習(xí)者需求，發(fā)現(xiàn)教育中急需處理的問題。教育大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)使得針對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的精細(xì)分析成為可能，也使得有針對(duì)性的教育APP的開發(fā)成為可能。

面臨現(xiàn)有教育APP存在的難以解決教育中實(shí)際問題的現(xiàn)狀，我們迫切需要系統(tǒng)的開發(fā)流程，使教育APP的開發(fā)具有針對(duì)性。而教育APP的開發(fā)不同于其他領(lǐng)域，其具有特定的意向使用者，如何能夠使產(chǎn)品解決意向使用者的實(shí)際問題至關(guān)重要。同時(shí)，教育APP的開發(fā)又受多方面因素的影響，包括國(guó)家和地區(qū)的政策都對(duì)其功能的塑造產(chǎn)生影響。為了開發(fā)有效的教育APP，應(yīng)用技術(shù)去解決教育中現(xiàn)存的實(shí)際問題，2015年4月，美國(guó)教育部教育技術(shù)辦公室(Office of Educational Technology)發(fā)布了《教育技術(shù)開發(fā)人員指南》，這是美國(guó)教育部第一份為軟件開發(fā)者、創(chuàng)業(yè)公司和企業(yè)家提供的指南。

二、發(fā)布背景

自20世紀(jì)80年代左右，以多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)與學(xué)習(xí)中突顯優(yōu)勢(shì)以來，技術(shù)一直在美國(guó)的教育領(lǐng)域起著不可替代的作用，美國(guó)教育部從1996年到2010年先后制定了四個(gè)國(guó)家教育技術(shù)規(guī)劃(National Education Technology Plan，以下簡(jiǎn)稱NETP)，都是從國(guó)家戰(zhàn)略出發(fā)，根據(jù)當(dāng)時(shí)教育發(fā)展中存在的問題以及迫切的需求為背景，結(jié)合技術(shù)的變化發(fā)展提出目標(biāo)，從最初的重視信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)到變革美國(guó)教育系統(tǒng)使技術(shù)成為教育領(lǐng)域的重要組成部分。

《NETP2010》提出“技術(shù)賦能學(xué)習(xí)”的愿景：即以學(xué)習(xí)者為中心，技術(shù)為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)提供支持。規(guī)劃針對(duì)學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)、教學(xué)、基礎(chǔ)設(shè)施和教育生產(chǎn)力五個(gè)領(lǐng)域提出了目標(biāo)，并提出要利用先進(jìn)的理論和技術(shù)去支持這五個(gè)領(lǐng)域的改革[2]。學(xué)習(xí)方面要利用技術(shù)去支持個(gè)性化學(xué)習(xí)以滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)人需求和興趣愛好，并使得泛在學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)成為可能；評(píng)價(jià)方面要將基于技術(shù)的評(píng)估嵌入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，為能夠以更好的方式測(cè)量學(xué)習(xí)者本身及其學(xué)習(xí)過程，為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動(dòng)提供及時(shí)的反饋信息并持續(xù)改進(jìn)整個(gè)教育系統(tǒng)；在教學(xué)方面，技術(shù)支持教育者自身的能力建設(shè)，并通過對(duì)數(shù)據(jù)的洞察采取相應(yīng)的措施和行動(dòng)；基礎(chǔ)設(shè)施和教育生產(chǎn)力方面，其設(shè)想一個(gè)在各級(jí)教育系統(tǒng)中能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者、教育者提供可訪問資源的學(xué)習(xí)型基礎(chǔ)設(shè)施，通過有效運(yùn)用技術(shù)提高學(xué)校教學(xué)方式重新設(shè)計(jì)和改造的效率，減少教師花費(fèi)在管理活動(dòng)上的時(shí)間[3]。

NETP2010目標(biāo)的提出，為技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用指明了新的方向，同時(shí)隨著技術(shù)的更新，學(xué)習(xí)者、教育者和家長(zhǎng)也在尋找使用技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)、參與學(xué)習(xí)的更好方式，針對(duì)NETP2010的五個(gè)目標(biāo)，學(xué)習(xí)者及其利益相關(guān)者存在具體的實(shí)際問題亟待解決。在技術(shù)帶來移動(dòng)學(xué)習(xí)和泛在學(xué)習(xí)、APP被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域的時(shí)代，相比僅僅將傳統(tǒng)實(shí)踐數(shù)字化的教育APP而言，基于測(cè)量研究可以有效處理教學(xué)與學(xué)習(xí)的APP更具有實(shí)際意義。學(xué)習(xí)分析(Learning Analytics)和教育數(shù)據(jù)挖掘(Educational Data Mining)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，為這一具體問題的解決提供了支持。教育數(shù)據(jù)挖掘是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)和方法，對(duì)教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，通過數(shù)據(jù)建模發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源和教學(xué)行為等變量的相關(guān)關(guān)系，來預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者未來的學(xué)習(xí)趨勢(shì)[4]。學(xué)習(xí)分析技術(shù)是利用數(shù)據(jù)和模型預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中的進(jìn)步和表現(xiàn)，預(yù)測(cè)未來表現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)潛在問題[5]。教育大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，使得教育APP有效處理教學(xué)與學(xué)習(xí)問題成為可能，優(yōu)秀教育類APP—大量學(xué)習(xí)者—海量教育大數(shù)據(jù)，將形成一個(gè)良性的循環(huán)，帶來教育教學(xué)的變革。

首先，其能夠提高學(xué)習(xí)者對(duì)于學(xué)術(shù)技能的掌握。使學(xué)生能夠更自由地去探索、創(chuàng)造和協(xié)作。國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目(Program for International Student Assessment，PISA)的國(guó)際測(cè)試表明，美國(guó)學(xué)生在數(shù)學(xué)、閱讀和科學(xué)方面正在下降，明顯落后于其他國(guó)家，開發(fā)有效的教育APP可以通過技術(shù)為數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)術(shù)概念的學(xué)習(xí)提供支持，提高學(xué)習(xí)者對(duì)其的掌握。同時(shí)研究者和教育者還意識(shí)到學(xué)生需要發(fā)展的不僅僅是學(xué)術(shù)技能，非認(rèn)知技能例如毅力、自律可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和參與，也是引導(dǎo)其長(zhǎng)期成功的重要因素。在教育APP中通過對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)、開發(fā)和建構(gòu)非認(rèn)知技能和行為，能夠帶來“成長(zhǎng)的心態(tài)”(Growth Mindset)，例如當(dāng)學(xué)生相信自己能夠完成目標(biāo)時(shí)，他們的智力并非固定不變的而是可塑的。培養(yǎng)學(xué)生的這些技能，對(duì)其終身學(xué)習(xí)具有促進(jìn)作用。由美國(guó)教育部小企業(yè)創(chuàng)新研究(Small Business Innovation Research，SBIR)資助的一個(gè)項(xiàng)目，基于紐約市心態(tài)工作開發(fā)的SchoolKit，這是一個(gè)設(shè)計(jì)加強(qiáng)學(xué)術(shù)和社會(huì)情感的APP，通過動(dòng)畫、評(píng)估和課堂活動(dòng)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的心態(tài)。在九個(gè)中學(xué)的試點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生成長(zhǎng)的心態(tài)明顯提高，學(xué)習(xí)目標(biāo)、對(duì)于努力的積極信念以及積極的學(xué)術(shù)習(xí)慣和行為也在提高，同時(shí)這些改變還提高了學(xué)生的GPA(平均成績(jī)績(jī)點(diǎn))。自2012年發(fā)起以來，SchoolKit已經(jīng)被美國(guó)包括華盛頓所有中學(xué)在內(nèi)的上萬學(xué)生使用。

其次，教育APP能夠支持家長(zhǎng)參與教育過程，促進(jìn)教育者專業(yè)發(fā)展，提高教育生產(chǎn)力。家庭和教育者是引導(dǎo)學(xué)習(xí)者取得成功的關(guān)鍵因素。然而家長(zhǎng)需要平衡工作、學(xué)校和家庭的責(zé)任，很難隨時(shí)與教師或?qū)W校領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)系，常常感覺自己被置于教育過程之外。哈佛教育研究院曾發(fā)表過“家庭參與的益處”的文章，研究總結(jié)家庭怎樣能夠最有效地參與教育過程，美國(guó)教育部也一直關(guān)注家庭和社區(qū)的參與。教育APP的應(yīng)用，能夠?yàn)榧议L(zhǎng)在平衡工作、家庭責(zé)任的同時(shí)參與孩子的學(xué)校活動(dòng)提供技術(shù)支持，對(duì)于第一語言不是英語或來自美國(guó)以外文化的家庭，可以通過開發(fā)教育APP幫助其理解和操作K-12學(xué)校系統(tǒng)。教育者作為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的支持，需要不斷提高教學(xué)技能，與同行進(jìn)行專業(yè)支持和資源共享，不斷促進(jìn)自身專業(yè)發(fā)展及教育生產(chǎn)力。教育APP能夠聯(lián)系教育者與其他教育人員和專家教育研究者在數(shù)字世界進(jìn)行有效的專業(yè)學(xué)習(xí)，并且可以幫助教師簡(jiǎn)化工作流程、進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)、共享經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、與家長(zhǎng)和其他利益相關(guān)者進(jìn)行有效溝通，同時(shí)可以快速識(shí)別有意義數(shù)據(jù)的APP，節(jié)省了教師在學(xué)習(xí)者海量行為數(shù)據(jù)中尋找價(jià)值的時(shí)間，這些都有助于提高教育生產(chǎn)力。

再者，教育類APP能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供無障礙學(xué)習(xí)，縮小機(jī)會(huì)和成績(jī)差距。許多學(xué)習(xí)者都有不同的教育需求需要解決，例如身體有缺陷的學(xué)生，他們可能需要特殊的學(xué)習(xí)工具來解釋學(xué)習(xí)內(nèi)容、記筆記、組織信息等，教育APP能夠支持不同需求的學(xué)習(xí)者參與和其他學(xué)習(xí)者一樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，開發(fā)人員可以通過在APP中增加針對(duì)學(xué)習(xí)者不同需求的選擇功能，例如字號(hào)、音量；創(chuàng)建解決具體學(xué)習(xí)需求的APP；APP能夠提供適應(yīng)不同需求學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)三種方式解決此問題，使所有學(xué)習(xí)者無障礙學(xué)習(xí)。同時(shí)，教育APP能夠使學(xué)習(xí)者訪問非物質(zhì)學(xué)校環(huán)境下的資源，自由選擇大學(xué)和感興趣的知識(shí)領(lǐng)域，不受性別、種族、經(jīng)濟(jì)地位和地理環(huán)境等因素的影響，促進(jìn)其平等受教育的機(jī)會(huì)，進(jìn)而縮小機(jī)會(huì)差距和成績(jī)差距。

最后，教育APP能夠提供有效的評(píng)估。了解學(xué)習(xí)者的掌握程度是教育的重要部分。傳統(tǒng)的教師只能基于課堂觀察和檢閱家庭作業(yè)來猜測(cè)，并且在創(chuàng)建評(píng)估上花費(fèi)大量的時(shí)間。此外，正式評(píng)估的信息不能快速得到，難以達(dá)到改進(jìn)教學(xué)的效果。根據(jù)當(dāng)前的評(píng)估情況，正確的數(shù)據(jù)分析既耗時(shí)又很難。教育APP能夠幫助教師創(chuàng)建和共享形成性評(píng)價(jià)，自動(dòng)評(píng)分，流線型的給學(xué)生提供反饋，使教師可以在教學(xué)上集中更多的時(shí)間。擴(kuò)大評(píng)估項(xiàng)目類型能夠給教育者提供關(guān)于學(xué)習(xí)者認(rèn)知和能力方面更詳細(xì)和深刻的理解，使評(píng)估更有效。仿真、熱圖和歸類作為擴(kuò)大技術(shù)評(píng)估項(xiàng)目類型被合并到數(shù)字評(píng)估中。

在技術(shù)變革教育的環(huán)境下，針對(duì)學(xué)習(xí)者及其利益相關(guān)者迫切的需求，開發(fā)有效的教育APP去解決這些問題迫在眉睫，這既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，注重教育數(shù)據(jù)的獲取和學(xué)習(xí)行為的分析使得開發(fā)有效的教育APP成為可能。

三、核心內(nèi)容解讀

(一)教育APP設(shè)計(jì)流程

1.初期調(diào)研

在設(shè)計(jì)教育APP的初期階段，首先要與教師、父母、學(xué)生以及教育研究者等利益相關(guān)者進(jìn)行交流，了解他們的需求以確定準(zhǔn)備開發(fā)的教育APP要解決的問題的實(shí)際性與意義，使教育APP的應(yīng)用可以解決其迫切的需求和實(shí)際問題，同時(shí)調(diào)查此領(lǐng)域現(xiàn)已存在的教育APP(無論成功或失敗)。在開始為所要解決的問題制定解決方案時(shí)，要了解現(xiàn)存APP在解決相同問題上所做的嘗試，在學(xué)習(xí)者及其利益相關(guān)者使用現(xiàn)存教育APP時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的教育數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些教育數(shù)據(jù)的分析可以了解到現(xiàn)存教育APP已經(jīng)做了哪些嘗試，取得了什么效果以及遇到的問題，這些數(shù)據(jù)能夠使我們對(duì)比現(xiàn)狀，為尋求更好的解決方法創(chuàng)造條件。在開發(fā)教育APP時(shí)，還要基于先進(jìn)的學(xué)習(xí)理論和教育理論，基于早期學(xué)習(xí)理論和相關(guān)研究開發(fā)的APP，由于開發(fā)的無序性，導(dǎo)致不能很好地解決實(shí)際問題。通過前期調(diào)研階段對(duì)教育大數(shù)據(jù)的分析可以精細(xì)了解學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的迫切需求以及教育中急需解決的實(shí)際問題，使教育APP有一個(gè)明確且具有實(shí)際性意義的編碼目的，即找到一個(gè)正確的亟待解決的問題。

2.創(chuàng)建模型

通過對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的調(diào)查以及與利益相關(guān)者的交流所收集的教育數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建一個(gè)早期的模型，通過對(duì)早期模型系統(tǒng)搜集的用戶反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代不斷改進(jìn)教育APP的設(shè)計(jì)，客觀調(diào)查的教育數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)有著積極的影響。迭代設(shè)計(jì)是一個(gè)使用短的反饋循環(huán)定義假設(shè)、創(chuàng)建模型、獲取早期使用者的反饋、確認(rèn)準(zhǔn)備開發(fā)的教育APP的需求然后改進(jìn)產(chǎn)品可用性和影響的過程。

教育APP的意向使用者與消費(fèi)市場(chǎng)的其他使用者不同。無論教育APP是針對(duì)學(xué)生、教師、地區(qū)、州或國(guó)家的利益相關(guān)者，都要注意每個(gè)人有不同的需求，他們的工作受到不同規(guī)則和過程的約束。所以早期的產(chǎn)品開發(fā)和獲取反饋可以采用精益啟動(dòng)方法，這樣可以減少在不必要的工作上所投入的時(shí)間、金錢、才能和激情。精益啟動(dòng)方法遵循敏捷軟件開發(fā)的原則，它由一個(gè)用戶開發(fā)過程驅(qū)動(dòng)的短周期有效的試驗(yàn)組成，確認(rèn)產(chǎn)品的需求，不斷推進(jìn)產(chǎn)品的起點(diǎn)。短迭代和對(duì)假設(shè)的快速測(cè)試驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品開發(fā)比長(zhǎng)期開發(fā)更有效，短周期開發(fā)可以引導(dǎo)創(chuàng)建一個(gè)最小可行產(chǎn)品(MVP)，一個(gè)具有一定重要功能的準(zhǔn)系統(tǒng)版本去獲取客戶反饋，在下一版本中通過針對(duì)客戶的反饋，促使其不斷改進(jìn)，促使結(jié)果不斷精確。

3.評(píng)估反饋

反饋在教育APP開發(fā)流程的所有階段都起著至關(guān)重要的作用，通過有效性的內(nèi)置措施及時(shí)反饋。去迭代設(shè)計(jì)，收集數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以測(cè)量教育APP使用前后的知識(shí)和態(tài)度，以確保教育APP是有效的。

當(dāng)進(jìn)去一個(gè)復(fù)雜的學(xué)校系統(tǒng)時(shí)，教育APP的應(yīng)用可能會(huì)受到干擾，這些因素包括教師已經(jīng)建立的課堂文化、作為信息提供者和評(píng)估者的教師角色以及技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)。所以解決方案也會(huì)在當(dāng)前的系統(tǒng)實(shí)踐中發(fā)生變化，因?yàn)楝F(xiàn)有的實(shí)踐動(dòng)力會(huì)推動(dòng)設(shè)想的發(fā)展。通過對(duì)早期使用者所反饋的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)等信息的分析來改進(jìn)APP的設(shè)計(jì)使其可以更好地滿足學(xué)習(xí)者的需求，解決教育中存在的實(shí)際問題。

4.持續(xù)發(fā)展

當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)教育APP，接下來所面臨的問題是如何使國(guó)家或地方購(gòu)買此產(chǎn)品從而受益于使用者。對(duì)于美國(guó)來說，每個(gè)區(qū)域和州的采購(gòu)過程有所不同，但都是繁瑣的，尤其是對(duì)于較大的地區(qū)，其目標(biāo)是為公司爭(zhēng)取公共資金提供公平的機(jī)會(huì)，防止未經(jīng)批準(zhǔn)購(gòu)買和節(jié)省成本。對(duì)于學(xué)校和教育技術(shù)創(chuàng)新者而言，傳統(tǒng)的采購(gòu)過程也是有缺陷的。如果區(qū)域在漫長(zhǎng)的采購(gòu)過程后決定選擇了錯(cuò)誤的供應(yīng)商或途徑，將失去寶貴的時(shí)間，需要重新開始，也將可能推遲下一學(xué)年的實(shí)施，所以區(qū)域在新技術(shù)或創(chuàng)新服務(wù)的基礎(chǔ)上并不能靈活地調(diào)整自己的行動(dòng)，其需要在開始前六個(gè)月甚至更久的時(shí)間就關(guān)注此工作。開發(fā)人員可以通過尋找學(xué)校重要人物、獲得工會(huì)支持、鞏固地方預(yù)算、確保滿足其需求及價(jià)格幾個(gè)方面來支持學(xué)校對(duì)于教育APP的決策。

為了使學(xué)校和教師可以在他們的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施或課堂實(shí)踐中采用新的教育APP，使其持續(xù)發(fā)展，可以通過以下六種方法來建立教育APP在教育領(lǐng)域的可持續(xù)性。

(1)為教師、學(xué)生或父母免費(fèi)增值：開發(fā)教育APP可以提供基礎(chǔ)版本鼓勵(lì)教師或父母去購(gòu)買，通過免費(fèi)版本為新增功能的高級(jí)版本建立一個(gè)龐大的客戶基礎(chǔ)，但是需要足夠的用戶去購(gòu)買高級(jí)版本以使其開發(fā)具有可持續(xù)性。如果教師或父母下載了APP去嘗試，免費(fèi)增值版本應(yīng)該為其功能提供足夠的信息使教師和父母去購(gòu)買。

(2)為學(xué)校免費(fèi)增值：把教育APP免費(fèi)提供給教師和學(xué)生，然后通過提供或整合有用的企業(yè)數(shù)據(jù)的高級(jí)服務(wù)向?qū)W校收費(fèi)。

(3)直接提供給家長(zhǎng)：隨著移動(dòng)設(shè)備的普及及其易用性，可以通過家長(zhǎng)對(duì)教育APP的采購(gòu)和下載使其可持續(xù)發(fā)展。

(4)其他公司的許可：考慮平臺(tái)提供商或內(nèi)容聚合做出安排，通過現(xiàn)有的傳送渠道把教育APP提供給學(xué)生、教師或者學(xué)校。

(5)企業(yè)或機(jī)構(gòu)：企業(yè)銷售很熟悉教育市場(chǎng)，但對(duì)于小規(guī)模的初創(chuàng)公司卻很難，需要很長(zhǎng)時(shí)間，關(guān)注早期實(shí)施的生成推薦能夠幫助與其他區(qū)域的決策者聯(lián)系。

(6)增值服務(wù)：教育APP免費(fèi)提供服務(wù)，例如技術(shù)支持、職業(yè)發(fā)展或者通過APP連接可以更好地吸引相關(guān)教育機(jī)構(gòu)，這是一種為教育APP沒有本身收費(fèi)而進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的方式。

(二)教育APP開發(fā)應(yīng)用的影響因素——以美國(guó)典型學(xué)區(qū)為例

1.聯(lián)邦、州和區(qū)域的責(zé)任

學(xué)區(qū)(也被稱為當(dāng)?shù)亟逃龣C(jī)構(gòu)，LEAs)、州教育機(jī)構(gòu)(SEAs)和美國(guó)教育部在K-12教育中有著不同的責(zé)任。聯(lián)邦政府在K-12教育中的作用是在憲法和聯(lián)邦法律下保護(hù)公民的權(quán)利，禁止歧視，確保所有的學(xué)生無論種族、膚色、國(guó)籍、性別或殘疾都有平等的教育機(jī)會(huì)。除了保護(hù)公民權(quán)利的實(shí)施，聯(lián)邦政府對(duì)學(xué)校影響的最間接作用是提供一系列的資助計(jì)劃去鼓勵(lì)州和區(qū)域提升學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和為所有學(xué)生提供公平的教育機(jī)會(huì)。聯(lián)邦政府的資助計(jì)劃會(huì)影響學(xué)校對(duì)于APP的采購(gòu)，在APP中注重學(xué)術(shù)技能的提高以及無障礙的學(xué)習(xí)將有助于其在學(xué)校的應(yīng)用。通過州教育機(jī)構(gòu)或?qū)W區(qū)的決策，州和學(xué)區(qū)確定如何實(shí)施聯(lián)邦的規(guī)定，通常州會(huì)自己建立對(duì)于義務(wù)教育學(xué)校、考勤、畢業(yè)政策的規(guī)定，每個(gè)州會(huì)有所不同，而學(xué)區(qū)會(huì)影響州的決策，被叫作區(qū)域控制國(guó)家(Local Control States)，也就是說大多數(shù)決策是由學(xué)區(qū)(LEAs)決定的。通常州的責(zé)任是建立教師編制和認(rèn)證要求，確定區(qū)域職員的聘用和薪酬，了解聯(lián)邦政府、州和區(qū)域的具體責(zé)任，對(duì)于開發(fā)人員塑造APP的功能具有導(dǎo)向作用。

2.區(qū)域資金來源和預(yù)算

K-12教育資金平均47%來自于州的資金，43%來自當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)，9%來自聯(lián)邦，少于1%來自于競(jìng)爭(zhēng)性贈(zèng)款和捐款的私人資金。州和當(dāng)?shù)氐慕逃Y金一般通過稅收和債券來募集。但是有些區(qū)域有稅收的權(quán)利，有些區(qū)域可以結(jié)合權(quán)威機(jī)構(gòu)，有些區(qū)域并沒有。學(xué)區(qū)(LEAs)在他們的界限內(nèi)管理當(dāng)?shù)毓W(xué)校的這些資金。

資金的來源影響學(xué)校的預(yù)算，學(xué)校資金和預(yù)算的具體細(xì)節(jié)變化跨越美國(guó)大約14000個(gè)學(xué)區(qū)。2013年，加利福尼亞制定了徹底改變K-12資金的地方控制基金準(zhǔn)則(Local Control Funding Formula)，有必要根據(jù)學(xué)生需求思考改變學(xué)校預(yù)算的方式。通常學(xué)校預(yù)算資金66%用于教學(xué)，17.8%用于運(yùn)營(yíng)，11%用于管理，5.2%用于學(xué)生支持服務(wù)，大部分教學(xué)資金用于安置職工，剩下的9%用于應(yīng)用和服務(wù)。學(xué)校的預(yù)算將影響其購(gòu)買教育APP的決策，將APP作為提升技術(shù)的一部分或是針對(duì)特殊學(xué)生群體服務(wù)的項(xiàng)目來應(yīng)用，都對(duì)APP在學(xué)校的應(yīng)用產(chǎn)生影響。

聯(lián)邦K-12支持的主要來源開始于1965年頒布的初等和中等教育法案(ESEA)，2002年ESEA通過的NCLB(No Child Left Behind Act)被更新。ESEA主要給州和當(dāng)?shù)氐慕逃龣C(jī)構(gòu)提供資金，通過多種計(jì)劃給沒有條件的學(xué)生提供支持服務(wù)，例如低收入的學(xué)生、英語學(xué)習(xí)者或者移民的學(xué)生。教育APP在幫助英語學(xué)習(xí)者以及非美國(guó)文化的學(xué)習(xí)者方面的功能將提高其被學(xué)校采購(gòu)的概率。

3.關(guān)鍵人物

學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)：學(xué)校是復(fù)雜的組織，了解人們?nèi)绾谓M織的將確保能做出正確的決策。通常，區(qū)域有幾個(gè)部門專注于具體領(lǐng)域，如課程和教學(xué)、英語學(xué)習(xí)者、特殊教育和技術(shù)。校領(lǐng)導(dǎo)涉及校長(zhǎng)和校長(zhǎng)助理，校長(zhǎng)主要負(fù)責(zé)塑造學(xué)術(shù)成功的愿景和學(xué)校的管理，校長(zhǎng)助理則在處理與父母關(guān)系、監(jiān)督教師表現(xiàn)等方面起著作用。也有一些學(xué)校除了校長(zhǎng)及其助理，學(xué)校職業(yè)顧問、閱讀專家、骨干教師、教學(xué)教練也是學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)。此外，許多技術(shù)教練和教師使用技術(shù)的舒適度也將影響學(xué)校使用何種教育APP的決策，在學(xué)校工作可以幫助確定哪個(gè)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)于你的教育APP將解決的問題負(fù)責(zé)。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)常花費(fèi)大量時(shí)間在課堂觀察教師為教學(xué)提供指導(dǎo)。如果你的APP是提供給學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)使用，其功能是越來越移動(dòng)并在任何地方都可以訪問數(shù)據(jù)和信息。

教師和教學(xué)專家：并不是所有的教師都是新技術(shù)的早期采用者，但是他可以幫助開發(fā)在課堂上使用的教育APP，有時(shí)能在教學(xué)或技術(shù)導(dǎo)向委員會(huì)發(fā)現(xiàn)早期采用者，他們也經(jīng)常向其他教師去請(qǐng)教技術(shù)相關(guān)問題。

家庭：即使有一些APP的目的僅僅是在學(xué)校環(huán)境使用，但還有很多是針對(duì)家長(zhǎng)為他們的孩子在學(xué)校外使用。傳統(tǒng)的用途像備考、輔導(dǎo)和家庭作業(yè)吸引家庭，越來越多的家庭也開始使用移動(dòng)設(shè)備上的APP像電子書、學(xué)習(xí)游戲，尤其是那些被證明對(duì)孩子學(xué)習(xí)有幫助的APP。許多公司給學(xué)校提供學(xué)習(xí)技術(shù)也包括在家或可以上網(wǎng)的地方(如圖書館)，也有好的并列APP設(shè)計(jì)為家庭成員使用，即使你的APP是為學(xué)校使用設(shè)計(jì)的，考慮與家庭成員分享學(xué)生進(jìn)步也是重要的。

學(xué)生：學(xué)生可能不會(huì)用自己的錢去購(gòu)買教育APP，大多數(shù)開發(fā)者認(rèn)為學(xué)生不作為使用者影響教育技術(shù)市場(chǎng)。一些學(xué)區(qū)采用BYOD政策，一些學(xué)生，特別是通過家庭成員或教師的引導(dǎo)，也開始在他們的個(gè)人設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)上尋找移動(dòng)APP去學(xué)習(xí)，以幫助正式的課程學(xué)習(xí)或非正式的學(xué)習(xí)。

4.技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施

學(xué)校使用多種設(shè)備去連接網(wǎng)絡(luò)，還有一些學(xué)校實(shí)行BYOD政策這意味著APP必須有多個(gè)平臺(tái)，包括操作系統(tǒng)的版本。美國(guó)政府提出到2018年，99%的學(xué)生都有訪問寬帶的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備。這對(duì)于教育技術(shù)開發(fā)人員去幫助學(xué)校訪問相同類型的基于網(wǎng)絡(luò)的APP提供了機(jī)會(huì)。目前學(xué)校網(wǎng)絡(luò)可能與你辦公室的網(wǎng)絡(luò)不相同，所以APP的重載能力很重要，國(guó)家教育技術(shù)主管協(xié)會(huì)(SETDA)提出學(xué)校和區(qū)域達(dá)到最小帶寬目標(biāo)，幾個(gè)公共、私人和非營(yíng)利組織幫助學(xué)校達(dá)到并超過這個(gè)目標(biāo)。

聯(lián)邦通訊委員會(huì)在現(xiàn)代化過程中長(zhǎng)期E-rate項(xiàng)目的一部分，提供數(shù)十億美元，在學(xué)校和圖書館通過國(guó)家去支持其帶寬和無線技術(shù)的實(shí)施。美國(guó)現(xiàn)在估計(jì)只有20-30%的學(xué)校在課堂上有可靠的帶寬服務(wù)，這些努力將在不久的將來看見效果。

5.在學(xué)校測(cè)試產(chǎn)品

在學(xué)校測(cè)試一個(gè)教育APP需要協(xié)調(diào)學(xué)校管理者和教師，它要有一些說服力讓教師為一個(gè)新的APP提供課堂寶貴的時(shí)間。如果他們不感覺在未經(jīng)證實(shí)的事情上是浪費(fèi)學(xué)生時(shí)間，將更容易向教師或管理者去測(cè)試一個(gè)針對(duì)于他們自己使用的APP。與早期的教育采用者或來自于學(xué)校的教師共同設(shè)計(jì)有助于測(cè)試APP。

6.教師支持和培訓(xùn)

當(dāng)教師知道怎樣有效利用APP時(shí)才可以發(fā)現(xiàn)其價(jià)值，因此，為了教師在下載以后可以繼續(xù)使用，應(yīng)該通過使用者測(cè)試設(shè)計(jì)教育APP。不是每一個(gè)教師都是早期的采用者，也不是每個(gè)教師都會(huì)好奇地主動(dòng)了解產(chǎn)品的功能，在線培訓(xùn)模塊、使用者協(xié)作交流空間或者共同創(chuàng)建收集建議將幫助更多的沉默者開始在家使用，無論它是新的與否。培訓(xùn)將確保教師不僅會(huì)了解APP的功能，也尊重和理解與數(shù)據(jù)相關(guān)的隱私的生成和用途。除了培訓(xùn)，還要與區(qū)域和教師、家長(zhǎng)溝通，將會(huì)提高教師和學(xué)區(qū)廣泛采用APP的機(jī)會(huì)。

(三)教育APP開發(fā)的挑戰(zhàn)及建議

1.軟件互操作性

學(xué)校有大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在不同的獨(dú)立系統(tǒng)中很難以標(biāo)準(zhǔn)化的方式共享，這就意味著相同的數(shù)據(jù)必須手動(dòng)輸入到每個(gè)需要的系統(tǒng)中，所以新的教育APP與現(xiàn)有學(xué)校系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)具有挑戰(zhàn)性。隨著依賴于學(xué)生數(shù)據(jù)開展個(gè)性化教學(xué)和為教師提供信息的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)使用的增加，這種情況繼續(xù)惡化。教師和學(xué)生越來越多的教與學(xué)的需求通過在線發(fā)生，他們所依賴系統(tǒng)的數(shù)量也在增加，這使教師和學(xué)生很難全面了解學(xué)習(xí)進(jìn)度，使教師難以為學(xué)生所困惑的地方提供有效的支持。

美國(guó)在早期階段實(shí)施了一些互操作性舉措例如API(XAPI)，當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)跨多個(gè)技術(shù)應(yīng)用，信息分散在許多不同的系統(tǒng)時(shí)，XAPI以統(tǒng)一的方式描述不同系統(tǒng)間的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以被用來幫助其他學(xué)習(xí)系統(tǒng)，為學(xué)生提供更加個(gè)性化的體驗(yàn)，以及幫助教師理解基于個(gè)人在多個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中的學(xué)生的獨(dú)特需求工具。由于XAPI是用一個(gè)簡(jiǎn)單的協(xié)議來形容學(xué)習(xí)行動(dòng)，任何類型的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)都可以放置成該格式。這意味著，它可以用來考慮到更多的社會(huì)和情感技能。但在教育APP開發(fā)過程中，軟件的互操作性仍是一個(gè)有待解決的問題，如何能夠使存在于不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)無障礙的交換與共享是技術(shù)開發(fā)人員所面對(duì)的一個(gè)挑戰(zhàn)。

2.早期資金來源

技術(shù)開發(fā)人員確定了想法和設(shè)計(jì)，需要審批和獲得相關(guān)人士的支持，同時(shí)要獲取在可以達(dá)到自給自足前的早期資金。如何使想法和設(shè)計(jì)具體化，創(chuàng)造可持續(xù)性模型來支持工作的完成對(duì)于開發(fā)人員至關(guān)重要。早期的資金來源是教育APP開發(fā)所面臨的一個(gè)亟待解決的問題。手冊(cè)結(jié)合美國(guó)的具體情況介紹了融資的主要方式，并為開發(fā)人員尋找志同道合的人提供建議。

為了分享想法和尋找資金機(jī)會(huì)，通過技術(shù)去轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式和實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的教育目標(biāo)，開發(fā)人員可以通過教育技術(shù)聚會(huì)、教育形式的比賽、創(chuàng)業(yè)教育啟動(dòng)周末、教育技術(shù)陣營(yíng)以及聚會(huì)來找到有相同目標(biāo)的人，并可以通過以下四種方式融資：

(1)集資

集資是通過個(gè)人網(wǎng)絡(luò)通過許多支持者獲取的小資金來籌集資金的一種方式。作為回報(bào)，項(xiàng)目支持者通常會(huì)收到早期版本工具或其他相關(guān)項(xiàng)目。集資也可以有效地接觸潛在的測(cè)試者。有各種集資平臺(tái)可供選擇，包括CrowdTilt、IndieGoGo、Kickstarter。每一個(gè)都有自己的宣傳風(fēng)格和支持者，所以需要選擇一個(gè)最適合自己的。

(2)贈(zèng)款和創(chuàng)新資金

贈(zèng)款和創(chuàng)新基金也是產(chǎn)品開發(fā)或測(cè)試的來源之一。盡管申請(qǐng)過程涉及比集資更多的參與，但資助可以提供與新的合作伙伴(如研究機(jī)構(gòu)或?qū)W校)工作的機(jī)會(huì)。例如小企業(yè)創(chuàng)新研究(The Small Business Innovation Research，SBIR)項(xiàng)目，它是一個(gè)聯(lián)邦的倡議：“讓小企業(yè)發(fā)掘技術(shù)潛力，激勵(lì)其從商業(yè)化中獲益”。SBIR項(xiàng)目每年提供750萬美元去開發(fā)和評(píng)估商業(yè)上可行的教育技術(shù)產(chǎn)品，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)。美國(guó)教育部的創(chuàng)新投資(Investing in Innovation)項(xiàng)目，美國(guó)能源部資助了92個(gè)項(xiàng)目尋求提供創(chuàng)新的解決方案，以共同面對(duì)教育的挑戰(zhàn)。

(3)天使投資者

天使投資者是指愿意為初創(chuàng)公司提供資金支持的人，開發(fā)人員可以通過自己的網(wǎng)絡(luò)找到早期的天使投資者，同時(shí)AgentList為開發(fā)人員尋找和聯(lián)系天使投資者提供平臺(tái)。

(4)風(fēng)險(xiǎn)投資者

風(fēng)險(xiǎn)投資者和機(jī)構(gòu)投資者在過去幾年一直有渴望投身于教育技術(shù)的趨勢(shì)。更多的投資資金帶來更多的投資團(tuán)隊(duì)和復(fù)雜的資金者，問題在于獲得未來資金，同時(shí)早期資金也會(huì)存在資金濫用的風(fēng)險(xiǎn)。考慮資金風(fēng)險(xiǎn)較低的來源，如天使投資、群眾募資、以及盡可能低的私人和公共部門的種子基金。移動(dòng)產(chǎn)品的規(guī)模一旦顯示出在市場(chǎng)需求上的牽引力，便需要大量的資本去保持企業(yè)的不斷成長(zhǎng)，去加強(qiáng)市場(chǎng)營(yíng)銷和推廣計(jì)劃，以及進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)，使其滿足大眾的使用需求。在這個(gè)階段，許多開發(fā)商尋求風(fēng)險(xiǎn)投資或天使投資，用他們的技術(shù)換取部分權(quán)利，包括進(jìn)一步開發(fā)的相關(guān)費(fèi)用，去適應(yīng)個(gè)別學(xué)校的需要和處理更大的用戶和數(shù)據(jù)量。

3.學(xué)生數(shù)據(jù)安全和隱私

美國(guó)通過家庭教育權(quán)利和隱私法案(FERPA)和其他聯(lián)邦法律以及嚴(yán)格的學(xué)生隱私規(guī)章來保證教育APP收集學(xué)生信息是依法保密的，除非是消除識(shí)別信息，否則需要在教育APP中創(chuàng)建隱私和數(shù)據(jù)安全功能。

產(chǎn)品初期應(yīng)該小范圍、有針對(duì)性地收集數(shù)據(jù)，去收集那些絕對(duì)必要的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)合理分類以便于提供給教育者和家庭。同時(shí)將APP所搜集的學(xué)生教育數(shù)據(jù)的用途透明公開，使學(xué)校和家庭了解為什么搜集的這些數(shù)據(jù)有教育價(jià)值，具有哪些措施去保護(hù)學(xué)生的數(shù)據(jù)安全?？梢詫⑦@些信息發(fā)布在所開發(fā)的教育APP的網(wǎng)站上，并用普通語言編寫服務(wù)條款協(xié)議。

然而不是每一個(gè)教育APP都針對(duì)于學(xué)校供學(xué)生使用，許多教育APP依賴以其他形式使用學(xué)生數(shù)據(jù)。教育技術(shù)開發(fā)人員必須意識(shí)到數(shù)據(jù)隱私、保密性和安全對(duì)學(xué)生的影響，當(dāng)使用創(chuàng)新技術(shù)服務(wù)時(shí)隱私法和最佳實(shí)踐的存在可以保護(hù)學(xué)生的安全。技術(shù)開發(fā)人員要理解這些法律并對(duì)學(xué)生的教育數(shù)據(jù)實(shí)施適當(dāng)保障。

四、思考與啟示

該手冊(cè)指出開發(fā)有效的教育APP可以使所有學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)倍增，也將會(huì)變革美國(guó)教育。教育APP現(xiàn)已廣泛被應(yīng)用，但多數(shù)教育APP難以解決教育中的實(shí)際問題，有效的教育APP十分匱乏。教育大數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析的出現(xiàn)，使針對(duì)學(xué)習(xí)者的精細(xì)分析成為可能，使得開發(fā)人員可以更好地了解學(xué)習(xí)者及其利益相關(guān)者的迫切需求以開發(fā)有效的教育APP來解決現(xiàn)存問題。通過報(bào)告對(duì)開發(fā)教育APP流程以及其中所涉及到的具體影響其設(shè)計(jì)與開發(fā)的具體問題的分析，我們可以獲得美國(guó)教育系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，以及美國(guó)在開發(fā)教育APP中所取得的成績(jī)和面臨的挑戰(zhàn)，對(duì)我國(guó)教育APP的開發(fā)以及教育數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用有如下啟示。

(一)加強(qiáng)國(guó)家和地方對(duì)于教育類APP開發(fā)的數(shù)據(jù)、資金和法律支撐

1.數(shù)據(jù)支撐

數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心問題，數(shù)據(jù)的兼容和共享是近年來大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用過程中所關(guān)注的問題，教育大數(shù)據(jù)可以針對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行精細(xì)分析，掌握學(xué)習(xí)者最迫切的需求，為教育APP的開發(fā)提供有效的決策。但是由于大量的教育數(shù)據(jù)存在于不同的獨(dú)立系統(tǒng)中，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式存在著巨大的差異，所以在進(jìn)行教育APP開發(fā)時(shí)的數(shù)據(jù)獲取以及數(shù)據(jù)交換是我們目前所面臨的一個(gè)難題。針對(duì)這個(gè)問題，應(yīng)由國(guó)家和地方教育機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和管理，國(guó)家教育部制定數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，地方教育機(jī)構(gòu)輔助數(shù)據(jù)管理，使教育數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)無障礙交換和共享，真正做到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策。

2.資金支撐

教育APP的開發(fā)需要具有資金支撐以實(shí)現(xiàn)將其設(shè)計(jì)具體化，尤其是在APP不具有收益情況的早期開發(fā)過程中。在這一方面，國(guó)家教育部門可以給地方教育機(jī)構(gòu)提供專項(xiàng)資金來支持教育APP的開發(fā)，地方教育機(jī)構(gòu)通過對(duì)教育APP開發(fā)的審核來落實(shí)具體的資金投入，同時(shí)當(dāng)教育APP的開發(fā)可以解決學(xué)校的具體需求和實(shí)際問題時(shí)，學(xué)校可以為教育APP的開發(fā)提供部分資金支持，作為回報(bào)開發(fā)人員將基礎(chǔ)版本的教育APP免費(fèi)給予學(xué)校使用，這樣技術(shù)開發(fā)人員與教育系統(tǒng)相聯(lián)系既可以解決教育APP早期開發(fā)的資金問題，同時(shí)開發(fā)人員可以根據(jù)學(xué)校對(duì)基礎(chǔ)版本使用所反饋的信息不斷改進(jìn)下一版本的設(shè)計(jì)，不斷更新APP的功能使其滿足學(xué)習(xí)者及其利益相關(guān)者的需求。再者可以為教育APP的開發(fā)創(chuàng)建集資平臺(tái)，聚集眾多小資金的支持也將是其資金支撐的重要組成部分，開發(fā)人員同樣可以將基礎(chǔ)版本的APP給予資金貢獻(xiàn)者使用，開發(fā)人員不但增添了早期資金的支持，同時(shí)增加了教育APP的早期采用者。

3.法律支撐

運(yùn)用教育大數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，可以為開發(fā)有效的教育類APP提供支持，但同時(shí)也無疑涉及到學(xué)生數(shù)據(jù)安全和隱私等道德層面和法律層面的問題，而我國(guó)對(duì)于教育數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析相關(guān)的道德指引尚不明確，法律制度也尚不完善，為了防止數(shù)據(jù)濫用，產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)問題，我國(guó)應(yīng)針對(duì)教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析方面給予相應(yīng)的法律規(guī)章制度支撐，使未來的教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析有法可依、有章可循。

(二)關(guān)注學(xué)生數(shù)據(jù)安全和隱私

教育大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，使得針對(duì)學(xué)生需求和行為的分析更精細(xì)，而對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為的刻畫達(dá)到高度精確化的水準(zhǔn)，也使得對(duì)學(xué)習(xí)平臺(tái)和學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和改進(jìn)更具有針對(duì)性和有效性[6]。但在獲取和分析教育數(shù)據(jù)的同時(shí)，學(xué)生信息安全問題也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。隱私和數(shù)據(jù)安全問題不容忽視，我國(guó)未來教育APP的開發(fā)要在理解國(guó)家相關(guān)法律的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建隱私和數(shù)據(jù)安全功能，并讓使用者清晰了解針對(duì)數(shù)據(jù)安全問題所采取的具體保護(hù)措施，并將所收集數(shù)據(jù)的用途透明化，使學(xué)生及其利益相關(guān)者了解數(shù)據(jù)的教育價(jià)值。進(jìn)行學(xué)生教育數(shù)據(jù)挖掘時(shí)，在注重?cái)?shù)據(jù)共享的同時(shí)要防止數(shù)據(jù)濫用，進(jìn)行學(xué)習(xí)分析時(shí)，更要關(guān)注學(xué)生個(gè)人隱私問題。

(三)增加家庭的參與

家庭是影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的重要因素，卻常常被置身于教育之外，難以參與到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)之中，隨著媒體技術(shù)的快速發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備的支持為家庭參與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)提供了更好的方式，而現(xiàn)有的教育類APP還極少注重家庭在其中的參與。我國(guó)在未來教育類APP的開發(fā)和設(shè)計(jì)中應(yīng)增加家庭的參與，把針對(duì)學(xué)習(xí)者行為的數(shù)據(jù)分析反饋給家長(zhǎng)，使家長(zhǎng)可以更好地了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)進(jìn)度，為家長(zhǎng)更好地調(diào)控學(xué)習(xí)者在家庭中的學(xué)習(xí)活動(dòng)以強(qiáng)化其課上學(xué)習(xí)提供支持；同時(shí)可以平衡家長(zhǎng)工作和參與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動(dòng)的時(shí)間，加強(qiáng)與學(xué)校和教師的溝通，增加家庭的參與可以更好地為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造無縫的學(xué)習(xí)環(huán)境。

(四)增加混合式學(xué)習(xí)方式的支持

混合式學(xué)習(xí)是未來教育發(fā)展的大趨勢(shì)，是轉(zhuǎn)變教學(xué)與學(xué)習(xí)去增強(qiáng)學(xué)生個(gè)人能力的重要支持，它并不是簡(jiǎn)單的在現(xiàn)有學(xué)習(xí)中加入技術(shù)，而是在混合學(xué)習(xí)環(huán)境中，部分學(xué)習(xí)發(fā)生在線上，部分學(xué)習(xí)發(fā)生在面對(duì)面，兩者都是整體的一部分，他們無縫的混合并集成每一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)?？死锼固股瓕W(xué)院(The Christensen Institute)歸類混合學(xué)習(xí)的變化并給出了實(shí)例，混合式學(xué)習(xí)大多數(shù)定義的一個(gè)關(guān)鍵要素是學(xué)生有控制時(shí)間、地點(diǎn)、路徑或速度的能力。我國(guó)未來的教育APP開發(fā)要增加對(duì)混合式學(xué)習(xí)方式的支持，使其在線時(shí)間個(gè)性化，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的節(jié)奏獲取所需要的額外的練習(xí)實(shí)踐，同時(shí)為學(xué)生與教師或同伴在一起面對(duì)面學(xué)習(xí)的相互作用提供支持。

(五)嵌入有效的評(píng)估機(jī)制

了解學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的掌握程度是教育中的重要部分，傳統(tǒng)課堂上教師只能根據(jù)課堂觀察和作業(yè)的形式來猜測(cè)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的掌握程度，教師在這方面花費(fèi)了大量的時(shí)間，結(jié)合技術(shù)去創(chuàng)建測(cè)量學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)效果的評(píng)估可以節(jié)省教師大量的教學(xué)管理和數(shù)據(jù)收集的時(shí)間，使其將更多的精力放在教學(xué)上，教育大數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析的出現(xiàn)為有效的評(píng)估機(jī)制提供了支撐與保障，其可以為學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)提供智能化和自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)和分析手段以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)[7]。我國(guó)未來在開發(fā)教育APP時(shí)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)評(píng)估機(jī)制的建設(shè)，通過對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中的教育大數(shù)據(jù)的精細(xì)分析來測(cè)量學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)技能的掌握和理解程度，并將形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)及時(shí)反饋給教師和學(xué)生，輔助教師實(shí)施教學(xué)干預(yù)和教學(xué)計(jì)劃，并允許教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。

五、結(jié)束語

綜上所述，有效的教育APP必將帶來教學(xué)與學(xué)習(xí)的變革，但目前多數(shù)教育APP難以解決教育中的實(shí)際問題，然而我們已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策”的大數(shù)據(jù)時(shí)代，教育大數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用也為教育APP的開發(fā)帶來了深刻的變革，針對(duì)學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)的精細(xì)分析，使得有效的教育APP開發(fā)成為可能，借助于教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，我們可以為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，對(duì)學(xué)習(xí)行為進(jìn)行有效評(píng)估，預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者未來學(xué)習(xí)趨勢(shì)和學(xué)習(xí)結(jié)果，輔助教師進(jìn)行教學(xué)決策，輔助家長(zhǎng)調(diào)控學(xué)習(xí)者的家庭學(xué)習(xí)活動(dòng)，增加學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造無縫的學(xué)習(xí)環(huán)境。

[1]Ed Tech Developer’s Guide: A primer for software developers,startup,and entrepreneurs[DB/OL]. http://tech.ed.gov/developersguide,2015-04-21.

[2]祝智庭,賀斌.解析美國(guó)《國(guó)家教育技術(shù)規(guī)劃2010》[J].中國(guó)電化教育,2011,(6):16-21.

[3]National Education Technology Plan 2010: Transforming American Education Learning Powered by Technology[DB/OL]. http://tech.ed.gov/netp/,2010-11-01.

[4]徐鵬,王以寧等.大數(shù)據(jù)視角分析學(xué)習(xí)變革——美國(guó)《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析促進(jìn)教與學(xué)》報(bào)告解讀及啟示[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2013,(6):11-17.

[5]顧小清,張進(jìn)良等.學(xué)習(xí)分析:正在浮現(xiàn)中的數(shù)據(jù)支持[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2012,(1):18-25.

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[7]李青,王濤.學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀述評(píng)[J].中國(guó)電化教育,2012,(8):129-133.

胡月：在讀碩士，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教育應(yīng)用(huy584@nenu.edu.cn)。

王以寧：教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻處熃逃夹g(shù)、新媒體技術(shù)(wangyn814@nenu.edu.cn)。

徐鵬：博士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榻處熃逃夹g(shù)、大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用(xp@nenu.edu.cn)。

張海：副教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻處熃逃夹g(shù)(zhangh219@nenu.edu.cn)。

2015年9月28日

責(zé)任編輯：趙興龍

The Big Data Driven Educational APP Developing—An Analysis of the U.S. Manual of ED Tech Developer’s Guide and Its Enlightenment

Hu Yue1, Wang Yining2, Xu Peng3, Zhang Hai2
(1.School of Computer Science and Information Technology, Northeast Normal University, Changchun Jilin 130117;2.School of Media Science, Northeast Normal University, Changchun Jilin 130117; 3.Office of Informatization Management and Planning, Northeast Normal University, Changchun Jilin 130024)

The widely application of educational APP have made profound influence on education and teaching. How to develop effective educational APP which can solve practical problems using educational data becomes a realistic problem that we must to face in the ear of data driven school, analysis innovated education. By analyzing the manual named Ed Tech Developer’s Guide of the US Department of Education, the paper has combed education and teaching innovation that the educational APP can bring under the vision for learning powered by technology, and then systematically introduced the educational APP development process and influential factors, as well as challenges and recommendations of the educational APP development. Combining the related research of learning analytics and educational data mining technology, the educational APP development of the internet era should strengthen national and local support from the data, the funding and the legislation, focus on student data security and privacy, increase the participation of family and the support of the blended learning, embed effective assessments, and thus, assisting teachers in teaching decision making and creating a seamless learning environment for learners can be achieved through the application of educational APP.

Educational APP; Data Mining; Learning Analytics

G434

A

1006—9860(2015)12—0041—08

* 本文受教育部人文社會(huì)科學(xué)青年基金項(xiàng)目“教師信息技術(shù)應(yīng)用能力遷移影響因素模型構(gòu)建研究——以教師教育創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)為例”(項(xiàng)目編號(hào)：14YJC880092)資助。