大數(shù)據(jù)背景下區(qū)域推進(jìn)教育信息化的實(shí)踐路徑

天津市和平區(qū)教育信息化管理中心 盧冬梅

隨著教育信息化2.0時(shí)代的來(lái)臨，區(qū)域教育信息化迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著很多急需解決的問題。整體構(gòu)建區(qū)域教育信息化生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息化支撐下的區(qū)域教育質(zhì)量整體提升，成為教育信息化的共性需求。

一、系統(tǒng)構(gòu)思，厘清區(qū)域教育文化理念

“十二五”以來(lái)，教育信息化已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》等文件從國(guó)家層面提出了“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響”的重大戰(zhàn)略決策。教育部制定和頒布了《教育信息化“十三五”規(guī)劃》《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》等一系列政策文件，有力地促進(jìn)了區(qū)域教育信息化的發(fā)展。

和平區(qū)是天津市中心城區(qū)核心區(qū)，面積僅9.98平方公里，共有公辦中學(xué)12所、小學(xué)16所、各類型幼兒園20所。在崗教職員工5100余人，在校學(xué)生5萬(wàn)余人（數(shù)據(jù)截至2018年底）。和平區(qū)教育體系完備、內(nèi)涵豐富、底蘊(yùn)深厚，教育質(zhì)量連續(xù)39年保持天津市領(lǐng)先地位。和平區(qū)于2013年提出了構(gòu)建“奠基未來(lái)”區(qū)域教育文化體系核心理念，提出“今天的教育要著眼于十幾年以后社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定眼下教育的內(nèi)容、方式。”2016年，和平區(qū)教育局出臺(tái)了《和平區(qū)教育系統(tǒng)第十三個(gè)五年規(guī)劃（2016—2020）》，在SWOT分析的基礎(chǔ)上確定了以“信息技術(shù)與教育深度融合”為核心理念，堅(jiān)持“應(yīng)用導(dǎo)向、機(jī)制創(chuàng)新”的基本思路，通過建設(shè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)的教育信息化生態(tài)系統(tǒng)，推動(dòng)全區(qū)教育高位均衡發(fā)展。

二、問題導(dǎo)向，構(gòu)建教育信息化生態(tài)系統(tǒng)

目前，和平區(qū)教育信息化的基本建設(shè)已經(jīng)取得一定成效，繼續(xù)推進(jìn)教育信息化就需要以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)建設(shè)，同時(shí)更多考慮機(jī)制創(chuàng)新。綜觀以往教育信息化存在的問題，首先是缺乏頂層設(shè)計(jì)，主要以解決單一業(yè)務(wù)功能的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)為主，功能單一且分散，衍生出許多“信息孤島”；其次是缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各軟件供應(yīng)商開發(fā)的軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)不規(guī)范，造成數(shù)據(jù)很難共享，數(shù)據(jù)的價(jià)值很難體現(xiàn)；再次是交互單一、體驗(yàn)不好；最后是系統(tǒng)架構(gòu)不能隨需求的變化而靈活迭代。

和平區(qū)教育局通過構(gòu)建教育信息化生態(tài)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教育各類業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和高效便捷的數(shù)據(jù)采集與分析利用，從而推進(jìn)區(qū)域教育的高位均衡發(fā)展。

（一）整體構(gòu)建“應(yīng)用生態(tài)圈”，提供靈活高效支撐力

和平區(qū)教育信息化“應(yīng)用生態(tài)圈”是由和平區(qū)教育行政部門主導(dǎo)的，由不同企業(yè)提供的不同產(chǎn)品的聚合空間和管理機(jī)制的總稱。和平區(qū)教育局以“互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同”為目標(biāo)，確定了構(gòu)建具有靈活高效支撐力的應(yīng)用生態(tài)圈的整體方案。

用數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)“應(yīng)用生態(tài)圈”的管理。和平區(qū)教育局對(duì)“應(yīng)用生態(tài)圈”的管理機(jī)制主要體現(xiàn)在和平區(qū)教育局為各業(yè)務(wù)部門引進(jìn)使用便捷多樣的軟件產(chǎn)品，同時(shí)制定各種軟件產(chǎn)品的應(yīng)用接入標(biāo)準(zhǔn)和授權(quán)機(jī)制、授權(quán)接入等?！皯?yīng)用生態(tài)圈”的應(yīng)用接入標(biāo)準(zhǔn)包括要基于數(shù)據(jù)平臺(tái)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范、通過數(shù)據(jù)平臺(tái)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、符合應(yīng)用平臺(tái)的數(shù)據(jù)安全、運(yùn)行維護(hù)的基本要求等。

用應(yīng)用“群落”實(shí)現(xiàn)軟件產(chǎn)品的多樣性?！皯?yīng)用生態(tài)圈”中的軟件產(chǎn)品按照區(qū)級(jí)統(tǒng)一應(yīng)用和學(xué)校特色應(yīng)用兩大層級(jí)進(jìn)行引進(jìn)，基本的原則是：凡是需求趨同的產(chǎn)品由區(qū)級(jí)統(tǒng)一應(yīng)用，學(xué)校特色應(yīng)用也需與區(qū)級(jí)數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。目前，和平區(qū)教育信息化“應(yīng)用生態(tài)圈”中有30余個(gè)軟件產(chǎn)品，覆蓋學(xué)?；顒?dòng)組織、家?；?dòng)、教務(wù)管理、課堂教學(xué)、校園生活、數(shù)字資源等不同領(lǐng)域。

用統(tǒng)一入口實(shí)現(xiàn)便捷操作。“應(yīng)用生態(tài)圈”中的軟件產(chǎn)品在電腦端均通過“和平教育信息化開放平臺(tái)”并以微信掃碼的方式登錄；移動(dòng)端均通過和平區(qū)教育局微信企業(yè)號(hào)“和平智慧校園”和學(xué)校的微信企業(yè)號(hào)“**學(xué)校智慧校園”進(jìn)行訪問，有效地解決了多個(gè)網(wǎng)址和用戶名、密碼難以記憶的問題。

（二）研發(fā)底層數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育質(zhì)量提升

和平區(qū)教育局通過厘清業(yè)務(wù)服務(wù)流程、梳理業(yè)務(wù)生命周期、規(guī)范數(shù)據(jù)字典類型及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等，建立了數(shù)據(jù)交換與共享標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，逐步構(gòu)建業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)服務(wù)模型和數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)架構(gòu)，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)、完整、準(zhǔn)確、安全及可用，提供開放的教育數(shù)據(jù)服務(wù)。

“和平區(qū)教育云數(shù)據(jù)中心”是和平區(qū)教育信息化的基礎(chǔ)平臺(tái)，主要功能有兩類：一是通過具備良好兼容性的開放接口，與第三方應(yīng)用進(jìn)行靈活對(duì)接，實(shí)現(xiàn)一數(shù)一源和數(shù)據(jù)的靈活交換；二是同步存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全區(qū)數(shù)據(jù)的集中管理與互聯(lián)互通，持續(xù)改善和提升教育數(shù)據(jù)質(zhì)量，保障全區(qū)數(shù)據(jù)的完整性、一致性、準(zhǔn)確性、相關(guān)性和及時(shí)性，為數(shù)據(jù)應(yīng)用報(bào)表呈現(xiàn)、個(gè)性化需求服務(wù)推送、智能化分析評(píng)估、科學(xué)化決策定位提供堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。

和平區(qū)一貫高度重視數(shù)據(jù)安全問題。由于“應(yīng)用生態(tài)圈”覆蓋面較廣、應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜、服務(wù)功能多，涉及敏感的身份信息、消費(fèi)數(shù)據(jù)等，用戶包括校內(nèi)、校外多種類型，涉及內(nèi)部局域網(wǎng)和公網(wǎng)，以及其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接入，所以我們采用安全分級(jí)、授權(quán)管理、安全審計(jì)、擴(kuò)展接口等多種安全技術(shù)手段，建立整體安全體系。從數(shù)據(jù)安全、運(yùn)行安全、認(rèn)證安全和權(quán)限安全四個(gè)方面入手，通過和平教育云數(shù)據(jù)中心向第三方平臺(tái)發(fā)送ID號(hào)等鍵值數(shù)據(jù)，其他敏感信息用經(jīng)過處理的映射編碼表，以確保安全。

三、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)

近年來(lái)，基于數(shù)據(jù)的研究快速延伸到基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，對(duì)教育信息化的建設(shè)與發(fā)展提出了更深層次的要求。和平區(qū)構(gòu)建區(qū)域教育信息化生態(tài)系統(tǒng)，加快教育數(shù)據(jù)與各類應(yīng)用之間的深度耦合，實(shí)現(xiàn)從“以業(yè)務(wù)為核心驅(qū)動(dòng)應(yīng)用”向“以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)應(yīng)用”的轉(zhuǎn)變，重構(gòu)教育數(shù)據(jù)服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)，形成擁有良性循環(huán)機(jī)制的數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息化應(yīng)用模式由“粗放式、大一統(tǒng)”向“精細(xì)化、個(gè)性化”的轉(zhuǎn)變。

（一）學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)的采集與利用

和平區(qū)通過“應(yīng)用生態(tài)圈”重點(diǎn)采集作業(yè)、課堂測(cè)試、月考等過程性數(shù)據(jù)。考慮到教師日常批改作業(yè)的習(xí)慣，我們采用支持集中或分散批閱、支持紙質(zhì)或電子批閱、能夠批閱留痕的軟件產(chǎn)品。教師可以批閱紙質(zhì)作業(yè)，傳輸批閱痕跡到網(wǎng)上，進(jìn)行處理后實(shí)現(xiàn)作業(yè)數(shù)據(jù)的采集。作業(yè)題庫(kù)中的題目預(yù)先與知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而可以診斷出每個(gè)學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，測(cè)評(píng)出薄弱環(huán)節(jié)，并能夠針對(duì)學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)缺陷推薦引擎，提供個(gè)性化的練習(xí)包、優(yōu)質(zhì)視頻課程和任課教師錄制的微課資源，讓學(xué)生實(shí)施補(bǔ)救性學(xué)習(xí)與靶向提升。

（二）行為數(shù)據(jù)的采集與利用

學(xué)生行為分析項(xiàng)目以個(gè)性心理學(xué)和學(xué)習(xí)分析理論等為基礎(chǔ)，基于學(xué)生攜帶校園卡所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，構(gòu)建學(xué)生行為分析模型，從而實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化、科學(xué)化的管理和服務(wù)。學(xué)生行為數(shù)據(jù)中的每一類別均可對(duì)應(yīng)一個(gè)管理或服務(wù)場(chǎng)景。如，校門考勤數(shù)據(jù)分析可靈活設(shè)置不同季節(jié)的校門開閉時(shí)間，并做好特殊群體（因各種原因需提早到校及延遲離校的學(xué)生）的安置工作；學(xué)生時(shí)空路徑分析可用于學(xué)生集體活動(dòng)行進(jìn)路徑的合理規(guī)劃，避免擁擠踩踏事件；學(xué)生消費(fèi)數(shù)據(jù)分析可用于觀察學(xué)生家庭經(jīng)濟(jì)情況，及時(shí)提供困難補(bǔ)助；學(xué)生社交數(shù)據(jù)分析可用于學(xué)生生涯規(guī)劃項(xiàng)目及學(xué)生干部遴選等工作。

（三）活動(dòng)數(shù)據(jù)的采集與利用

學(xué)生活動(dòng)數(shù)據(jù)采集與利用重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在校內(nèi)外參與的各種社會(huì)交往和實(shí)踐活動(dòng)情況，主要通過手機(jī)微信進(jìn)行記錄和提交，支持采集各種形式的數(shù)據(jù)并且能夠進(jìn)行靈活的整合，如文本、照片、視頻、音頻、鏈接、日期、時(shí)間、選項(xiàng)、評(píng)分等，都可以根據(jù)不同的采集需求，靈活地組合起來(lái)使用。學(xué)生活動(dòng)數(shù)據(jù)主要用來(lái)觀察學(xué)生興趣和能力發(fā)展趨勢(shì)，輔助完成生涯規(guī)劃。

（四）學(xué)校應(yīng)用使用情況分析

學(xué)校應(yīng)用使用情況分析重點(diǎn)關(guān)注全系統(tǒng)各校用戶情況，用戶通過使用“應(yīng)用生態(tài)圈”中各項(xiàng)應(yīng)用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示、重點(diǎn)應(yīng)用數(shù)據(jù)分析等，用以觀察學(xué)校在推進(jìn)“應(yīng)用生態(tài)圈”過程中的進(jìn)展情況，及時(shí)把握階段性重點(diǎn)推進(jìn)項(xiàng)目，隨時(shí)診斷工作中出現(xiàn)的問題。

在教育信息化生態(tài)系統(tǒng)中，人（師生、管理者、企業(yè)合作者等）、軟件、硬件、數(shù)據(jù)等都是構(gòu)成要素，這些要素之間應(yīng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)配合、螺旋式上升。和平區(qū)教育局將繼續(xù)完善教育信息化生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育發(fā)展變革。