量化教育數(shù)據(jù)，革新選拔機(jī)制

劉義峰

教育數(shù)據(jù)挖掘是一門新興學(xué)科，是關(guān)注探索教育內(nèi)容中數(shù)據(jù)的獨(dú)特類型的新方法。有專家從數(shù)據(jù)挖掘在課程管理系統(tǒng)中的應(yīng)用角度展開研發(fā)，有專家提出利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來分析學(xué)習(xí)者喜好的方向，也有專家提出信息技術(shù)有提高學(xué)習(xí)環(huán)境的潛力的看法。美國(guó)政府目前已應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，提供教學(xué)成績(jī)預(yù)測(cè)、學(xué)習(xí)者劃分等多種功能，不久的將來計(jì)劃為家長(zhǎng)開放所需的功能。在國(guó)外，教育信息處理技術(shù)的發(fā)展十分迅速，已經(jīng)不再局限于教育統(tǒng)計(jì)學(xué)，但業(yè)內(nèi)專家仍然認(rèn)為，目前教育部門正處于“使用數(shù)據(jù)的嬰兒期”。

國(guó)內(nèi)教育信息化領(lǐng)域研發(fā)專家蒲石認(rèn)為，在教育決策中，數(shù)據(jù)挖掘可用于教師教學(xué)方法的選擇、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與學(xué)生特征挖掘、干預(yù)師生行為、合理設(shè)置課程、考試分析及網(wǎng)絡(luò)教育資源建設(shè)、智能題庫(kù)建設(shè)、招生就業(yè)管理以及個(gè)性化校園網(wǎng)建設(shè)等教育領(lǐng)域。任職西南財(cái)經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院信息技術(shù)教學(xué)中心研究員期間，他帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)關(guān)注教育環(huán)境中各種類型的數(shù)據(jù)，通過開發(fā)或運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的方法探索其中的關(guān)系，使教育系統(tǒng)中的各種要素產(chǎn)生良性互動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)教學(xué)模式與管理的目的。

蒲石對(duì)于教育數(shù)據(jù)的收集與分析主要從學(xué)生的日常學(xué)習(xí)行為與成績(jī)?nèi)胧帧Ｋl(fā)現(xiàn)，一直以來，傳統(tǒng)教育中學(xué)校的課程通常是預(yù)先計(jì)劃好的。課程設(shè)計(jì)者在學(xué)習(xí)者進(jìn)入課程學(xué)習(xí)之前創(chuàng)建課程內(nèi)容、交互環(huán)節(jié)和支持資源，這是一個(gè)“有效學(xué)習(xí)者假說”。假設(shè)學(xué)習(xí)者處于大致相同的層次，當(dāng)他們開始學(xué)習(xí)課程時(shí)，他們的步調(diào)也大致相同。任何教育者都知道這是不符合實(shí)際的，并反對(duì)別人將他們的教學(xué)定義為這種假說模式。系統(tǒng)不會(huì)說謊，教育機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)模式與實(shí)際的學(xué)習(xí)過程是相抵觸的。

對(duì)此，蒲石利用機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)將學(xué)習(xí)內(nèi)容計(jì)算出來，創(chuàng)新研發(fā)了成績(jī)分析系統(tǒng)、學(xué)生成績(jī)預(yù)測(cè)系統(tǒng)等一系列教育信息化管理系統(tǒng)，幫助學(xué)校與教師更好地了解影響學(xué)生成績(jī)及表現(xiàn)的原因，分析及預(yù)測(cè)學(xué)生的成績(jī)，并針對(duì)性地采取相應(yīng)對(duì)策，轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，改善學(xué)習(xí)環(huán)境，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)成績(jī)。目前，這些系統(tǒng)已經(jīng)在各大高等教育學(xué)府中得到廣泛應(yīng)用。利用智能數(shù)據(jù)科學(xué)地指導(dǎo)教學(xué)，規(guī)劃教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，不僅顯著提高了教學(xué)質(zhì)量，提高了教育教學(xué)管理水平，其表現(xiàn)出來的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑與內(nèi)容篩選也有利于因材施教教育理念的開展，為不同學(xué)生“量身定制”了個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案。

成績(jī)分析系統(tǒng)、學(xué)生成績(jī)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，在短時(shí)間內(nèi)就顯露無遺。但在實(shí)際應(yīng)用中，規(guī)?；恢笔墙逃畔⑾到y(tǒng)問世推廣的最大問題。低師生比、高科技設(shè)備滲透率、優(yōu)秀工程師聚集之地、開放思維的教師群體以及愿意創(chuàng)新和嘗試的開明家長(zhǎng)等，這個(gè)在實(shí)驗(yàn)的土壤生長(zhǎng)起來的學(xué)習(xí)模式，在大多數(shù)人看來僅僅是一種“特權(quán)階級(jí)”才能夠享受到的教育成果。成績(jī)分析系統(tǒng)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)方案所獲得的小范圍成功可能難以在更復(fù)雜的體系下被復(fù)制，尤其是在中國(guó)，乃至全球已經(jīng)實(shí)踐了多年的標(biāo)準(zhǔn)化考試，以及基于標(biāo)準(zhǔn)化考試所建立的教學(xué)體系、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和人才選拔機(jī)制，都是這種“智能教育”最大的敵人。

但蒲石并沒有放棄對(duì)教育數(shù)據(jù)的挖掘與分析，在他看來，教育科技的創(chuàng)新恰恰是推進(jìn)教育改革的關(guān)鍵所在。他希望提供一種更公平、更全面的方式，完成學(xué)校對(duì)學(xué)生素質(zhì)、成績(jī)的檢驗(yàn)與考量。隨后，蒲石與多個(gè)合作院校建立了跨校學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)，收集記錄了學(xué)生的分?jǐn)?shù)、出勤率、輟學(xué)率和保留率等日常學(xué)習(xí)生活中的海量數(shù)據(jù)，并加入了嚴(yán)密細(xì)致的邏輯推理系統(tǒng)，全面客觀地展現(xiàn)一個(gè)學(xué)生的完整形象。此外，蒲石還設(shè)置云端分立的數(shù)據(jù)庫(kù)彼此相聯(lián)，可用來進(jìn)行多維度的聯(lián)機(jī)分析，這樣就呈現(xiàn)給我們一個(gè)宏大的教育場(chǎng)景，可以把每個(gè)學(xué)生置于一個(gè)公平的教育場(chǎng)景中來進(jìn)行審視與評(píng)估，幫助教師、學(xué)院對(duì)學(xué)生作出全面、正確的評(píng)價(jià)，完成人才的選拔。

時(shí)至今日，蒲石創(chuàng)新研發(fā)的一系列教育信息化系統(tǒng)已經(jīng)成功落地施行，并得到了業(yè)界的充分肯定，在中國(guó)教育行業(yè)發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)評(píng)選活動(dòng)中，蒲石榮獲獎(jiǎng)項(xiàng)，影響力進(jìn)一步擴(kuò)大。個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式開始被人們認(rèn)為是解決現(xiàn)代教育“僵化”的良方，教師、家長(zhǎng)與教育科研人員也都開始呼吁課堂改革。

的確，蒲石的教育信息化系統(tǒng)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)將學(xué)生從“標(biāo)準(zhǔn)化”的教育體系里解救出來，使每個(gè)人發(fā)揮其最大的潛能，讓個(gè)性化學(xué)習(xí)的教學(xué)理念的實(shí)踐變得更加“高效”。而隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，相信不久的將來，人們都將會(huì)擁有AI老師，它終將在教學(xué)環(huán)節(jié)中起到核心作用，通過數(shù)據(jù)和算法來規(guī)劃孩子們的成長(zhǎng)路徑。