大數(shù)據(jù)時(shí)代高等教育創(chuàng)新發(fā)展研究

肖堅(jiān)

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)的普及以及云計(jì)算的高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)中發(fā)揮著日益重要的作用， 高等教育與大數(shù)據(jù)有緊密的聯(lián)系。如何將海量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有價(jià)值的信息，教育大數(shù)據(jù)無疑提供了一個(gè)很好的發(fā)展方向。但是當(dāng)前我國教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展缺乏重視和推廣，不同形態(tài)的教育數(shù)據(jù)系統(tǒng)還未整合，教育系統(tǒng)不能過度依賴大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)收集不能影響學(xué)生隱私等問題困擾，還需要做進(jìn)一步研究和探討。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；教育創(chuàng)新；教育大數(shù)據(jù)；人工智能

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）29-0001-02

Abstract： Along with the network popularization and tells the development of cloud computing， big data is playing an increasingly important role in all walks of life， higher education and closely related to the big data. How the vast amounts of data into valuable information， education big data undoubtedly provides a good development direction. But the current our country education big data lack of attention and promote the development of different forms of education data system is not integrated， education system cannot rely too much on big data analysis， data collection does not affect students privacy problems， such as you need to do further research and discussion.

Key words： big data； education innovation； education data； artificial intelligence

1 教育大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵

近年來，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算及人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)有許多領(lǐng)域相繼開展大數(shù)據(jù)研究，并取得了顯著效果。比如：淘寶通過大數(shù)據(jù)分析，當(dāng)顧客使用淘寶購物，銷售系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)記錄顧客購買商品、價(jià)格、類型、停留時(shí)間等，當(dāng)下次這個(gè)顧客再次進(jìn)入網(wǎng)站，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別顧客身份，并根據(jù)顧客的系號(hào)做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，進(jìn)行商品的推薦，效率和成功率都能提升顧客滿意度。

教育大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)的一個(gè)子集，是指整個(gè)教育活動(dòng)過程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要收集到的，主要用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造價(jià)值的數(shù)據(jù)集合，則可稱為教育大數(shù)據(jù)。教育大數(shù)據(jù)會(huì)包括以下層面數(shù)據(jù)的收集和挖掘。

（1）個(gè)人層面的數(shù)據(jù)：包括政府規(guī)定收集的教職工與學(xué)生的基本數(shù)據(jù)、各種教學(xué)行為數(shù)據(jù)，包括學(xué)生健康狀況、家庭情況等等。

（2）課程層面的教育數(shù)據(jù)：是圍繞著課程與教學(xué)而產(chǎn)生的相關(guān)教育數(shù)據(jù)，包括課程基本數(shù)據(jù)、課程成員、課程作業(yè)等等。

（3）學(xué)校層面教育數(shù)據(jù)：主要包括政府規(guī)定的各種學(xué)?；举Y料，比如學(xué)校基本情況、師資數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)狀況、教育資源投入、設(shè)備維護(hù)情況、實(shí)驗(yàn)室使用情況等等。

（4）教育行政部門數(shù)據(jù)：主要包括教育法規(guī)規(guī)定的各級(jí)教育行政數(shù)據(jù)。

2 教育大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。因材施教的教育方法在我國已經(jīng)擁有多年歷史，但是在目前教育大環(huán)境下，根據(jù)學(xué)生不同程度、學(xué)習(xí)能力以及自身素質(zhì)來制訂個(gè)性化學(xué)習(xí)方案非常不易。通過教育大數(shù)據(jù)與人工智慧相結(jié)合，在適應(yīng)性化學(xué)習(xí)上，通過人工智能來收集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)學(xué)生未來表現(xiàn)，智能化推薦最適合學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容，用來提升學(xué)習(xí)效果，因此施教得以成為可能。智能化推薦最適合學(xué)生的內(nèi)容功能，和具有人工智能的Coursera與線上學(xué)習(xí)平臺(tái)moodle、moocs等最大差別。另外，人工智能也可以用于作業(yè)輔導(dǎo)和疑難解答上。比如流行的智能機(jī)器人，可以回答學(xué)生的問題，成為老師的助教。

3 教育大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景

美國早在2012年公開大數(shù)據(jù)與研究發(fā)展方案，其中的教育領(lǐng)域計(jì)劃的運(yùn)用重點(diǎn)，就是要發(fā)展教育大數(shù)據(jù)的挖掘和分析技術(shù)，以促進(jìn)美國高教和K-12學(xué)校教學(xué)系統(tǒng)的變革。其教育部教育科學(xué)研究所所長提到，運(yùn)用數(shù)據(jù)來提升學(xué)校效能與學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)代已經(jīng)來臨。教育大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展主要來自以下兩個(gè)方面的需求。

3.1 學(xué)校管理與發(fā)展需要大數(shù)據(jù)分析

學(xué)校管理與發(fā)展方面的研究最早起源于20世紀(jì)初，是美國高等院校內(nèi)部的一項(xiàng)重要工作，歐美等發(fā)達(dá)國家的大學(xué)均有設(shè)置研究辦公室，由研究人員負(fù)責(zé)學(xué)校發(fā)展研究與規(guī)劃工作。研究人員運(yùn)用科學(xué)的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析，將相關(guān)資料進(jìn)行匯總分析，轉(zhuǎn)化為有用的信息，有效進(jìn)行科學(xué)化的學(xué)校發(fā)展管理，針對(duì)學(xué)校管理與運(yùn)行時(shí)面臨的具體問題進(jìn)行分析與咨詢研究。

我國高等教育在經(jīng)營上同樣面臨了不少復(fù)雜的問題。比如：高等教育從精英化逐步成為大眾化，生育率逐年降低帶來招生困局、同層次高校的激烈競(jìng)爭(zhēng)，大學(xué)債務(wù)難題等等，這些復(fù)雜的問題不能單純地靠以往的經(jīng)驗(yàn)來解決，需要科學(xué)理性的現(xiàn)代大學(xué)管理理念，以提升教育品質(zhì)和經(jīng)營管理水平。

3.2 線上數(shù)字學(xué)習(xí)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)

因?yàn)榫€上學(xué)習(xí)的推廣和運(yùn)用，從學(xué)生的學(xué)習(xí)系統(tǒng)儲(chǔ)存了大量學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)字化數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不但使得教師教學(xué)模式產(chǎn)生變革，更累積了大量的教育大數(shù)據(jù)。這些正好給我們提供了運(yùn)用大數(shù)據(jù)觀念與技術(shù)的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步研究教育數(shù)據(jù)里包含的信息，同時(shí)更能發(fā)揮數(shù)字化教育的特征和價(jià)值。

4 教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用及發(fā)展

4.1 建立以證據(jù)為本位的教育決策機(jī)制

證據(jù)本位教育主張教育研究應(yīng)該針對(duì)政府想要解決的實(shí)際教育問題，提供適當(dāng)?shù)拇鸢?，以發(fā)展良好的教育政策，利用科學(xué)化的研究結(jié)果，引領(lǐng)教育工作者提升他們的工作品質(zhì)和效率。

證據(jù)本位教育最終要能產(chǎn)生并實(shí)行，最關(guān)鍵的就是要收集教育活動(dòng)相關(guān)的大量有效的數(shù)據(jù)和進(jìn)行分析。包括政治知識(shí)、專業(yè)管理知識(shí)、顧客和利益關(guān)系人的各類知識(shí)。所以，如果能運(yùn)用各類教育數(shù)據(jù)庫和各種常態(tài)性收集的教育大數(shù)據(jù)，加以數(shù)據(jù)挖掘分析并轉(zhuǎn)換成各類型有價(jià)值的信息，將有助于塑造以證據(jù)為本位的教育決策機(jī)制和教育行政變革。

4.2 學(xué)生學(xué)習(xí)歷程的記錄與分析

學(xué)生的每一個(gè)學(xué)習(xí)動(dòng)作，無論是上課、記筆記、做作業(yè)、測(cè)試、發(fā)朋友圈等，這些都可以轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，作為記錄。特別是當(dāng)學(xué)生大量使用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)，以及智能手機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，大量的數(shù)字化記錄都可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)歷程的重要的數(shù)據(jù)庫。這樣的學(xué)習(xí)歷程數(shù)據(jù)庫在有系統(tǒng)的管理及分析下，能提供給學(xué)習(xí)者和指導(dǎo)者非常有用的信息。

4.3 教師教學(xué)歷程的記錄與分析

教師的行為，從課堂教學(xué)、出卷、批閱試卷、組織討論、回答學(xué)生題目、單獨(dú)輔導(dǎo)等，都會(huì)留下重要而且值得分析的數(shù)據(jù)。過去在標(biāo)準(zhǔn)化的課程內(nèi)容及模式下，每個(gè)老師因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)和能力的不同，要維持整齊的授課水平一直是個(gè)難題。除了要求教師的培養(yǎng)和培訓(xùn)以外，還需要收集運(yùn)用教師教學(xué)的各種數(shù)據(jù)，交叉對(duì)比學(xué)生的學(xué)習(xí)以及考試記錄，能提供給教育管理者以及一線老師更多有用的信息。

4.4 適應(yīng)性評(píng)價(jià)的分析與應(yīng)用

適應(yīng)性評(píng)價(jià)被用在自我練習(xí)或者正式請(qǐng)假上，當(dāng)學(xué)生回答測(cè)驗(yàn)題時(shí)，根據(jù)正確或錯(cuò)誤，下一個(gè)題目會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整，只提供適合使用者程度的題目。其目的是有效的測(cè)出學(xué)生的能力定位，可依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)化尺度來表示。題目的質(zhì)量非常重要，題目與標(biāo)準(zhǔn)能力尺度的定位也最好有大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較有可信度。適應(yīng)性評(píng)價(jià)以知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)題目，能讓老師在測(cè)驗(yàn)后及時(shí)得知學(xué)生掌握某一概念的程度；或是根據(jù)不同學(xué)生程度，動(dòng)態(tài)提供不同難度考題的適應(yīng)化測(cè)驗(yàn)，這樣能增加學(xué)生評(píng)價(jià)及練習(xí)的多樣性和有效性。隨著目前更多線上評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)備的操作與推廣，逐漸形成更多能分析的大數(shù)據(jù)，再經(jīng)解讀為有用的信息，可以有效進(jìn)行適應(yīng)性學(xué)習(xí)。

5 我國教育大數(shù)據(jù)面臨的問題

5.1 不同形態(tài)的教育數(shù)據(jù)系統(tǒng)還未整合

運(yùn)用教育大數(shù)據(jù)的分析，我們可以從各種學(xué)習(xí)系統(tǒng)來獲取教育數(shù)據(jù)以建立預(yù)測(cè)模型，使用統(tǒng)計(jì)方法時(shí)間序列分析學(xué)生的使用行為模式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分群；或者，可以使用文字挖掘及主體模式等統(tǒng)計(jì)方法針對(duì)學(xué)習(xí)系統(tǒng)內(nèi)的文章文字內(nèi)容進(jìn)行主題分類等。但是我國整體的教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用遇到的困難，最主要就在于各種不同形態(tài)的學(xué)習(xí)同所收集的教育數(shù)據(jù)僅存儲(chǔ)在各種不同的系統(tǒng)中，要如何整合這些不同學(xué)習(xí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)是目前我國教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用的最大問題。

5.2 教育系統(tǒng)不能過度依賴大數(shù)據(jù)分析

教育系統(tǒng)影響因素極為復(fù)雜和多元，信息科技觀察判斷的結(jié)果，尚無法準(zhǔn)確掌握教育生態(tài)變動(dòng)性的發(fā)展趨勢(shì)。教育大數(shù)據(jù)的收集數(shù)據(jù)多由學(xué)校產(chǎn)生，所以要妥善了解學(xué)校的教學(xué)要素，通過教育大數(shù)據(jù)的分析才能有效提升教學(xué)品質(zhì)。同時(shí)在依靠教育大數(shù)據(jù)的分析來提升教學(xué)品質(zhì)的同時(shí)，更應(yīng)該好好審視學(xué)校的教學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的過程，不能僅僅依賴數(shù)據(jù)分析。比如高等教育的辦學(xué)效果，不能僅僅依靠國家排名來體現(xiàn)。

5.3 數(shù)據(jù)收集不能影響學(xué)生隱私

因?yàn)榻逃髷?shù)據(jù)的收集，難免涉及學(xué)生特點(diǎn)、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等個(gè)人敏感信息，為此，對(duì)于學(xué)生個(gè)人數(shù)據(jù)的保護(hù)成為一個(gè)重要的議題。在教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展與應(yīng)用過程中如何避免學(xué)生、教師甚至家長等人的隱私泄密，必須行政主管部門、法律、法規(guī)以及信息技術(shù)手段同時(shí)努力。

總之，教育大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來不可阻擋。盡管教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展依然面臨不少問題，但是其能提高教育研究及其工作者的效率，保障學(xué)習(xí)者的利益，促進(jìn)高等教育發(fā)展及改革。如何將廣大教育發(fā)展過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息，這有待于大家繼續(xù)研究。

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