中美教育大數(shù)據(jù)的對比研究

張姍姍 曾超

摘 要：在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時代，大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用引起學界重視。文章基于對文獻及相關(guān)法律法規(guī)的查閱和研究，對比分析了中美教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展過程、數(shù)據(jù)采集、面臨的挑戰(zhàn)三個方面，進而發(fā)現(xiàn)自身不足，助益我國教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：教育大數(shù)據(jù)；中美；對比

一、引言

作為國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，大數(shù)據(jù)被譽為“21世紀的鉆石礦”，日益對國家治理能力、經(jīng)濟運行機制、社會生活方式及各領(lǐng)域的生產(chǎn)、流通、分配、消費活動產(chǎn)生重要影響，各國政府都在積極推動大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與發(fā)展[1]。在教育領(lǐng)域中，大數(shù)據(jù)隨時隨刻在生成，如學生的在校學習成績、日常行為數(shù)據(jù)、教師評價數(shù)據(jù)；教師的教學數(shù)據(jù)、對授課內(nèi)容的記錄數(shù)據(jù)、學生對教師的評價數(shù)據(jù)等；學校對學生管理的數(shù)據(jù)、對教師的管理數(shù)據(jù)、對教學設(shè)備的管理數(shù)據(jù)、對政策調(diào)整的數(shù)據(jù)等；政府對所管轄的轄區(qū)的教育數(shù)據(jù)、學生總體受教育數(shù)據(jù)、各學校的管理數(shù)據(jù)、對各教育機構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)等；國家對全國教育情況掌握的數(shù)據(jù)、對各區(qū)域教育發(fā)展情況的數(shù)據(jù)、對教育發(fā)展前景管控的數(shù)據(jù)、對各教育機構(gòu)管理的數(shù)據(jù)、對教育資源及教育設(shè)備供應(yīng)、使用的管理數(shù)據(jù)等。筆者從發(fā)展過程、數(shù)據(jù)采集、面臨挑戰(zhàn)三個方面對中美教育大數(shù)據(jù)開展研究，旨在通過比較發(fā)現(xiàn)自身差異和不足，進而提升我國教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展。

二、中美對比

（一）發(fā)展過程

我國于1996年開始關(guān)注教育數(shù)據(jù)質(zhì)量問題；2002年，我國提出教育信息化發(fā)展規(guī)劃；2013年開始提出建設(shè)數(shù)據(jù)中心；2017年的“十三五”規(guī)劃中提出“積極促進信息技術(shù)與教育的融合創(chuàng)新發(fā)展，努力構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實技術(shù)探索未來教育教學新模式”（見表1）。[2]

如表2所示，美國在1968年開始關(guān)注教育數(shù)據(jù)問題；科羅拉多州教育當局在2009年實施“教育信息系統(tǒng)計劃”；2012年，美國啟動大數(shù)據(jù)的研究和發(fā)展計劃，并于2017年發(fā)布《美國國家教育技術(shù)計劃》，該計劃以“技術(shù)”為核心，探討技術(shù)在學生、教師、教育主管領(lǐng)導、研究學者中的作用，旨在利用技術(shù)將美國的教育水平提升至一個新高度。[3]

（二）數(shù)據(jù)采集

目前，我國對教育大數(shù)據(jù)的采集工作尚未有標準流程，不同學者就此提出不同的見解。楊現(xiàn)民提出“教育大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)分為四層，由內(nèi)到外依次為基礎(chǔ)層、狀態(tài)層、資源層、行為層。在基礎(chǔ)層的采集主要靠人工采集和數(shù)據(jù)交換；在狀態(tài)層的采集主要靠人工記錄和傳感器感知；在資源層的數(shù)據(jù)采集主要靠專門建設(shè)和動態(tài)生成；在行為層的數(shù)據(jù)采集主要靠日志記錄和情景感知”[4]。邢蓓蓓認為，“教育大數(shù)據(jù)的采集主要依靠四大類的采集技術(shù)，第一類為物聯(lián)感知類技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)、可穿戴設(shè)備技術(shù)和校園一卡通技術(shù)，采集的主要是各種校園生活數(shù)據(jù)；第二類是視頻錄制類技術(shù)，包括視頻監(jiān)控技術(shù)、智能錄播技術(shù)和情感識別技術(shù)，主要采集學生學習過程中的情感數(shù)據(jù)；第三類是圖像識別類技術(shù)，包括網(wǎng)評網(wǎng)閱技術(shù)、點陣數(shù)碼筆技術(shù)和拍照搜題技術(shù)，主要采集學生作業(yè)練習數(shù)據(jù)；第四類是平臺采集類技術(shù)，包括在線學習與管理平臺技術(shù)、日志搜索分析技術(shù)、移動手機應(yīng)用技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)爬蟲采集技術(shù)，主要采集學生的教育輿情數(shù)據(jù)”。[5]

美國對教育大數(shù)據(jù)的采集擁有較為完備的體系。在政策上，政府頒布相關(guān)的法律體系加以保障；在技術(shù)上，政府聯(lián)合計算機領(lǐng)域的大公司提供技術(shù)支持。美國建立的覆蓋全美的立體化教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，包括國家級、州級、學區(qū)級、校級在內(nèi)的各級各類教育數(shù)據(jù)系統(tǒng)均服務(wù)于教育問責體系，在國家級層面收集全國范圍內(nèi)的中小學生學習績效與成果數(shù)據(jù)、各州教育管理部門和各地教育機構(gòu)提供的學生成果數(shù)據(jù)；州級與學區(qū)級收集本州學生的成長數(shù)據(jù)和教育工作人員的數(shù)據(jù)；學校層面利用在校學生的實時信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)軟件坊、教學或課程管理系統(tǒng)和評價系統(tǒng)收集學生的成長數(shù)據(jù)[6]。學區(qū)或?qū)W校需要收集多類型數(shù)據(jù)，確定收集數(shù)據(jù)的范圍，并對數(shù)據(jù)的兼容性進行審核，確定數(shù)據(jù)采集的頻率。

（三）面臨的挑戰(zhàn)

越來越多的人關(guān)注到教育大數(shù)據(jù)的重要性，對教育大數(shù)據(jù)的使用和維護也引起了人們的關(guān)注。面對教育大數(shù)據(jù)安全問題的威脅，我國和美國政府都出臺了相關(guān)政策加以應(yīng)對（見表3、表4）。2015年，我國提出構(gòu)建大數(shù)據(jù)相關(guān)的標準體系和法律法規(guī)，并在2016年的《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》中作出相應(yīng)規(guī)定。1966年，美國就對信息方面的問題頒布了《信息自由法》，此后也一直關(guān)注信息安全問題，尤其重視政府的信息安全。

當前，我國教育大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)主要包括以下三個方面。一是技術(shù)無法滿足應(yīng)用需求，在采集時對各種數(shù)據(jù)類型的規(guī)范、海量數(shù)據(jù)的存儲、大量數(shù)據(jù)的分析技術(shù)尚無法滿足[7]。二是社會應(yīng)用方面尚未形成完整的教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系。政府、學校及各類教育機構(gòu)間尚未形成連貫的數(shù)據(jù)交換體系[8]。三是公民個人的信息安全問題難以保障，信息泄漏問題在當前仍然較為嚴重。

美國教育大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)主要包括以下三個方面。一是數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的挑戰(zhàn)以及數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)的挑戰(zhàn)，包括計算機硬件的數(shù)據(jù)處理能力、超級計算機算法技術(shù)等[9]。二是大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用問題。三是數(shù)據(jù)質(zhì)量的保障、數(shù)據(jù)質(zhì)量的鑒定能力及個人隱私的保護問題。[10]

三、總結(jié)

第一，在教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展過程中，中國和美國不斷出臺相關(guān)的法律法規(guī)促進教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展，使社會各方面對教育大數(shù)據(jù)有一個更加充分的利用，充分挖掘教育大數(shù)據(jù)的價值。

第二，在教育大數(shù)據(jù)的采集方面，美國擁有數(shù)據(jù)驅(qū)動決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換盒工具將來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)合并至數(shù)據(jù)倉庫，然后利用數(shù)據(jù)分析工具進行分析和處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識，最后利用決策支持工具幫助相關(guān)人員作出決策[11]。相比之下，我國在對教育大數(shù)據(jù)的處理方面還不夠完備，在數(shù)據(jù)的提取、存儲、加工、轉(zhuǎn)換方面都存在不足。

第三，在教育大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)方面，中美均需面對技術(shù)及安全的挑戰(zhàn)。兩國可以采取合作的方式加強數(shù)據(jù)技術(shù)的研究與開發(fā)，確保信息安全。例如，美國聯(lián)合科技巨頭打造大數(shù)據(jù)綜合解決方案，促進大數(shù)據(jù)的發(fā)展。中國北京大學數(shù)據(jù)研究院與北京大學元培學院聯(lián)合國內(nèi)眾多高校、科研機構(gòu)、企事業(yè)單位共同組建國內(nèi)首個專注于高校大數(shù)據(jù)專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)的社會組織——“大數(shù)據(jù)教育聯(lián)盟”。

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