世界高等教育數字化發(fā)展指數構建

摘" "要：數字化的發(fā)展方向為高等教育實踐提供無限可能和時代氣息，要把握好這個方向，需要深刻理解高等教育數字化的概念內涵，運用數學理論、模型來設計其發(fā)展指數。構建世界高等教育數字化發(fā)展指數對測評各國高等教育數字化發(fā)展水平、比較發(fā)展差異、預測未來發(fā)展?jié)摿?、探討發(fā)展策略等具有重要意義。在分析世界高等教育數字化發(fā)展指數已有探索和實踐基礎上，《無限的可能：世界高等教育數字化發(fā)展報告》強調非常有必要立足全球視野構建世界高等教育數字化發(fā)展指數。高等教育數字化發(fā)展指數的設計是根據高等教育數字化的概念內涵，從數字化育人、數字化辦學、數字化管理和數字化保障四個核心要素入手，構建高等教育數字化發(fā)展指數。發(fā)展指數包含4個一級指標和10個二級指標以及18個具體測量指標。 每一個指標都能從不同層面反映高等教育數字化發(fā)展水平，鑒于它們在高等教育數字化發(fā)展指數中的權重并不相同，報告對高等教育數字化發(fā)展指數的所有指標建構權重。報告構建的世界高等教育數字化發(fā)展指數，為各個國家和國際組織提供測評衡量高等教育數字化發(fā)展水平的工具。報告指出研制高等教育數字化發(fā)展指數，最重要的是明確構建高等教育數字化發(fā)展指數的目標，包括評估世界高等教育數字化發(fā)展進程和態(tài)勢、衡量世界各國高等教育數字化發(fā)展水平、為世界各國編制高等教育數字化發(fā)展戰(zhàn)略提供依據；提出研制指數需遵循系統(tǒng)性、通用性、客觀性、可操作性、發(fā)展性五個原則。

關鍵詞：高等教育數字化；發(fā)展指數；世界高等教育

中圖分類號：G434" " " " 文獻標志碼：A" " " " 文章編號：1673-8454（2023）01-0061-12

隨著越來越多的國家和國際組織開展高等教育數字化發(fā)展行動，一場深刻的數字化革命已經成為高等教育改革與發(fā)展的主題。構建世界高等教育數字化發(fā)展指數對測評各國高等教育數字化發(fā)展水平、比較發(fā)展差異、預測未來發(fā)展?jié)摿Α⑻接懓l(fā)展策略等具有重要意義。

一、世界高等教育數字化發(fā)展指數的探索與實踐

高等教育數字化源于數字技術革新，技術革新驅動高等教育數字化轉型的產生與發(fā)展。隨著高等教育數字化進程的加快，越來越多的國家和國際組織開始重視高等教育數字化發(fā)展水平的監(jiān)測和評估，開展在高等教育數字化發(fā)展指數方面的探索與實踐。具體而言，英國從技術、能力和戰(zhàn)略三個維度，選取了網絡連接、基礎設施、員工培訓、技術投資等12個測量重點來衡量學校數字化發(fā)展的成熟度；愛爾蘭通過構建數字教學實踐、數字基礎設施、數字技能發(fā)展與支持、數字環(huán)境和文化以及對數字化的態(tài)度五維一體的評估體系，對學校、教師和學生的數字化程度予以評價。在國際組織層面，經合組織（OECD ）從數字化準備、數字化實踐和數字化績效三個維度構建了高等教育數字化轉型的評估框架，并在匈牙利等國家開展了實踐論證。此外，國際大學協(xié)會（IAU）和全球教育智庫（HolonlQ）等組織也陸續(xù)對高等教育數字化發(fā)展的相關指標進行了探索。

整體來看，許多探索和實踐主要聚焦在某些中觀層面的要素（如高等教育機構數字化成熟度）和微觀層面的要素（如教師數字化教學能力、學生數字化學習能力以及學校數字化基礎設施建設情況），對世界范圍和國家高等教育數字化發(fā)展等宏觀層面的關注還不夠?；诖耍浅Ｓ斜匾⒆闳蛞曇皹嫿ㄊ澜绺叩冉逃龜底只l(fā)展指數。

二、構建高等教育數字化發(fā)展指數的目標與原則

研制高等教育數字化發(fā)展指數，最重要的是明確構建高等教育數字化發(fā)展指數的目標，遵循高等教育數字化發(fā)展指數的制定原則，規(guī)范高等教育數字化發(fā)展指數的內容，由此形成高等教育數字化發(fā)展指數。具體而言，包含三個方面的目標。

評估世界高等教育數字化發(fā)展進程和態(tài)勢。構建世界高等教育數字化發(fā)展指數，繪制高等教育數字化發(fā)展“世界地圖”，有助于全方位把握世界主要國家高等教育數字化發(fā)展的現狀，厘清世界各國高等教育數字化發(fā)展的歷史進程與發(fā)展態(tài)勢，精準預測未來高等教育數字化發(fā)展的趨勢。

衡量世界各國高等教育數字化發(fā)展水平。界定高等教育數字化發(fā)展指數的操作性定義，實現世界各國高等教育數字化發(fā)展指數的統(tǒng)一化和標準化，有助于以高等教育數字化發(fā)展指數為依據，評估和認定世界各國高等教育數字化發(fā)展所處的階段，研判世界各國高等教育數字化發(fā)展程度和發(fā)展水平。

為世界各國編制高等教育數字化發(fā)展戰(zhàn)略提供依據。監(jiān)測和診斷世界各國高等教育發(fā)展的薄弱點，查明各國高等教育數字化發(fā)展存在的不足，有助于為各國制定高等教育數字化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和政策提供數據支持，以更大程度地開發(fā)數字化在高等教育領域的發(fā)展?jié)摿Γx能高等教育數字化發(fā)展。

研制世界高等教育數字化發(fā)展指數是一項開創(chuàng)性的工作，需要創(chuàng)建新的測量標準和評價體系，構建權威的高等教育數字化發(fā)展內涵。研制需遵循以下原則。

系統(tǒng)性原則。高等教育數字化發(fā)展指數內涵豐富、涵蓋面廣，表征高等教育數字化發(fā)展的各項指標應當具有內在的統(tǒng)一性，同時各項指標間應相互獨立，避免冗余重復。每一項指標都應能反映高等教育數字化發(fā)展某一方面的具體特征，整體上能構成一個完整的體系，系統(tǒng)且全面地反映世界高等教育數字化發(fā)展水平。

通用性原則。高等教育數字化發(fā)展指數是以世界各國為研究對象的宏觀評估工具，必須立足當下，面向世界。指數研制應注意不同國家發(fā)展水平的差異，將集成性指標分解細化為基礎性、關鍵性指標，化繁為簡、化難為易，既能從宏觀上體現通用的特征，又能從微觀上表現關鍵性。

客觀性原則。高等教育數字化發(fā)展指數要求所用數據真實存在、可測量，避免指標的模糊性和不可追溯性；同時，也要求分析是客觀的、可復制的，分析方法和結果經得起多次重復論證。

可操作性原則。高等教育數字化發(fā)展指數應設置共通的操作性定義，統(tǒng)一數據指標口徑，使之具有代表性、規(guī)范性和說服力，保證信效度和清晰度。另外，指標含義應當明確，采用定量推求和定性研判、客觀數據與主觀分析相結合的操作方式。

發(fā)展性原則。高等教育數字化發(fā)展指數要有延展性和柔韌性，即依據指數應用結果的反饋情況，對相關指標進行適當修正、補充和完善，增強指數的合理性和科學性。

三、高等教育數字化發(fā)展指數的設計

高等教育數字化發(fā)展指數的設計是根據高等教育數字化的概念內涵，借鑒國內外相關經驗探索及實踐，從數字化育人、數字化辦學、數字化管理和數字化保障四個核心要素入手，構建高等教育數字化發(fā)展指數，詳見表1。

具體來說，發(fā)展指數主要包括以下四個方面的內涵：

數字化育人。高等教育數字化的核心在于數字技術在教育教學過程中的實踐和應用。在這一過程中，數字化育人是數字化教育教學的核心部分，也是目前國內外理論探討和實踐探索最為豐富的部分。高等教育數字化必然帶來育人目標、形態(tài)、模式、方法的變革，而數字化育人環(huán)境、育人資源以及師生數字素養(yǎng)是實現這一變革的重要支撐。基于此，一級指標“高等教育數字化育人”下設相互獨立又互相聯系的三個維度，分別是“接入條件”“育人資源”和“教師素養(yǎng)”。

其中，“接入條件”涵蓋五個具體測量指標，分別是“國家公共數字化學習平臺數量” “建有或使用校級數字化學習平臺的學校比例”“校均數字化學習空間數量”“人均移動終端數”以及“數字化帶寬”。這五個指標集中體現了云端一體化的整體架構，為實現智慧學習環(huán)境提供了條件，是實現“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習環(huán)境必不可少的條件，也是數字化教育發(fā)展到較高階段的產物?！坝速Y源”包括“慕課數量”“校均電子數據庫擁有量”和“數字化學科工具軟件數量”三個具體測量指標：慕課是推動高等教育數字化變革的重要引擎，慕課以其便捷、開放、共享的特點，打破了傳統(tǒng)的教育形態(tài)，提高了教學的效率與質量，促進了全納教育和教育公平；圖書館電子數據庫擁有量也是重要的數字化育人資源，為師生的教學科研工作提供豐富的數字資源保障；數字化學科工具軟件是師生實現教學數字化、科研數字化的重要工具。同時，數字化育人意味著對教師的數字素養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)，要求教師要能把握住數字技術帶來的機遇，理解數字化時代對人才的需求，將專業(yè)化素養(yǎng)和數字化素養(yǎng)進行有機結合，為學生提供更加優(yōu)質的教育。因此，本報告設置“教師數字素養(yǎng)水平”作為一項測量指標。

數字化辦學。數字化融入高等教育必然引發(fā)傳統(tǒng)辦學模式的重大變革。數字化打破了傳統(tǒng)校園和班級的局限，使辦學流程、教學內容、教學時空等向數字化轉型，高校的辦學模式也逐漸向數據系統(tǒng)化、共享化發(fā)展。鑒于高等教育數字化教學育人的相關內容已在上述“高等教育數字化育人”指標中得以闡述和探討，“高等教育數字化辦學”主要聚焦在數字化“教學模式” 和“學位認證”兩個方面。

第一，在高等教育數字化的背景下，傳統(tǒng)的師生面對面單向傳輸的教學模式已經不能滿足以學生為中心的個性化學習和深度學習的需求。人工智能、大數據、云計算等數字技術加快向教育領域滲透融合，深刻改變了高等教育的教學方式。其中，以混合式教學、在線教育、微課堂為代表的新興教學方式體現了教學模式的深刻變革，真正做到虛擬空間和實體空間相結合、因材施教與有教無類相兼顧?；诖?，專門設立了兩個具體測量點，即“生均線上學習時間”和“開展規(guī)模化應用在線課程、混合式教學及翻轉課堂的學校比例”，力求從“學”與“教”兩方面反映數字化教學模式的發(fā)展水平。第二，數字革命為社會公眾接受高等教育提供了更具靈活性和多樣性的渠道，也使辦學模式得以拓展，因此設置“實現在線授予學位的專業(yè)數量”這一指標，用以評估各國在高等教育數字化辦學模式上的創(chuàng)新水平。

數字化管理。數字革命對高等教育數字化管理提出了新的要求。該指標分別考察高校和政府兩個行為主體在內部治理和外部治理中的數字化管理水平。在內部治理方面，下設“數字化管理制度”和“數字化管理平臺”兩個測量指標。首先，數字化管理制度指高校辦學全要素、全過程管理數字化制度，包括校務全流程線上辦理、教職工管理數字化的制度等。其次，數字化管理平臺則是高等教育數字化管理的實現基礎和重要載體，主要包括但不限于網絡資源平臺、師生管理平臺、教務平臺/學生全過程管理平臺、課程資源平臺等。在外部治理方面，政府在推進高等教育數字化發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，同時也對數字化發(fā)展實施監(jiān)管，以保障高等教育數字化健康發(fā)展。為此，設計“信息安全法規(guī)”作為具體測量指標，考察國家層面針對網絡信息安全管理的情況。

數字化保障。數字化保障是高等教育數字化建設的基礎，同時也是高等教育數字化可持續(xù)發(fā)展的前提，主要反映在政策保障、財力保障和人力保障等方面?？疾旄叩冉逃龜底只Ｕ喜粌H可以準確反映各國高等教育數字化現有水平，也可以合理研判和預測各國高等教育數字化的發(fā)展?jié)摿?。第一，高等教育數字化需要政府在政策上予以支持與監(jiān)管，需要政府提供引領性的戰(zhàn)略和倡議，設置“戰(zhàn)略規(guī)劃”指標，聚焦于政府對于新興技術、人工智能和以5G、6G為代表的新興技術的政策、戰(zhàn)略和倡議。第二，資金支持是高等教育數字化發(fā)展的必要條件，設置“經費投入”指標以測量高等教育數字化發(fā)展的專項經費占總支出的比重。第三，專業(yè)人員的支持有助于高等教育數字化的可持續(xù)發(fā)展和專業(yè)性提升，設置“人員配比”指標，考察各國高等教育機構中是否有信息技術教學支持人員、信息技術輔助教學人員負責數字化發(fā)展相關事宜。

四、高等教育數字化發(fā)展指數的計算

發(fā)展指數包含4個一級指標和10個二級指標以及18個具體測量指標。每一個指標都能從不同層面反映高等教育數字化發(fā)展水平，但它們在高等教育數字化發(fā)展指數中的權重并不相同，因此需要對高等教育數字化發(fā)展指數的所有指標建構權重。

（一）理論：層次分析法（AHP）

20世紀70年代初期，美國著名學者薩蒂（T L. Saaty）提出一種將評價對象進行分層、確定對應權重的層次權重決策分析方法。該方法在定性的基礎之上，結合定量分析，從而得出最后的決策結果?？紤]到權重的確定性以及指數體系的科學性和合理性，本模型采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），即把復雜的問題分解為各個組成要素，將這些因素按支配關系分組形成有序的遞進層次結構，通過兩兩比較的方式確定層次中諸因素的相對重要性，最后綜合研究者的判斷以確定諸因素相對重要性的總順序。具體步驟如下：

1.建立層次結構模型。高等教育數字化發(fā)展指數層次結構模型由一級指標、二級指標和具體測量指標三個層級構成（見圖1），可依次（層）確定權重。最高層為高等教育數字化發(fā)展指數，是分析問題的預定目標和理想結果（包含1個元素）。中間層為目標中所涉及的中間環(huán)節(jié)（包含4個一級指標和10個二級指標）。最低層是指高等教育數字化發(fā)展指數的具體測量指標（包含18個具體測量指標）。

2.構造判斷矩陣。根據指標元素之間的特征和關系，計算權重值來反映指標對上一層次指標的影響程度。因此，在對層次和因素進行比較的時候，采取兩兩相互比較的方式，而不是將所有因素放在一起統(tǒng)一比較?？紤]到不同指標下的指標數量不等，直接放在一起缺乏科學性和合理性，所以，采用薩蒂提出的一致矩陣法中的標度值對其比較結果進行量化，來確定權重。其中比例尺標度參考如表2所示：

首先，按照由上到下（目標層到最低層）的順序來構建層次模型。例如，考慮兩個因素i和j。可以根據比例尺標度參考表對因素i和j頂的比較結果賦值a。

依據兩兩因素之間的標度值aij，可以定義判斷矩陣A=（aij），i，j=l，2，3，…，n，

其中標度值aij滿足以下條件：

在報告中，最先要構建第一層次→目標層，示例4個一級指標→發(fā)展指數的矩陣（見表3）。

其次，選取從事高等教育數字化研究的20位專家進行問卷調查，確定判斷矩陣并計算權重，依次得到一級指標的權重：記為一級A1，A2，A3和A4（滿足條件A1+A2+A3+A4=1.0 ）。

示例構建第二層次（二級指標）→第一層次（一級指標）的判斷矩陣，示例“數字化育人”的判斷矩陣（見表4 ）。

同樣，按照上述統(tǒng)計原理和方法得到“接入條件”“育人資源”“教師素養(yǎng)”的權重分別為二級B1，B2和B3（這三個權重滿足條件B1+B2+B3=1.0）。

由于一級指標有4個，因此需要構建4個一級指標的判斷矩陣，除了B1，B2和B3這三個權重之外，還需要得到“數字化辦學”“數字化管理”以及“數字化保障”之下的7個二級權重：B4和B5（“數字化辦學”之下的權重，滿足條件B4+B5=1.0）；B6和B7（“數字化管理”之下的權重，滿足條件B6+B7=1.0）；B8，B9和B10（“數字化保障”之下的權重，滿足條件B8+B9+B10=1.0）。最后，構建第三層次（具體測量指標）→第二層次（二級指標）的判斷矩陣，示例“接入條件”的判斷矩陣（見表5）。

由于二級指標有10個，理論上需要構建10個判斷矩陣，但除了“接入條件”“育人資源”和“教學模式”以及“內部治理”等二級指標以外，其他6個二級指標與具體測量指標是一對一的關系，所以權重系數為1.0，意味著這6個二級指標并不需要構建判斷矩陣來確定權重。

按照數理統(tǒng)計，可以得到三級C1，C2，C3，C4和C5的權重（滿足條件C1＋C2＋C3＋C4＋C5=1.0）；同理，還有，C6，C7和C8的權重（滿足條件C6＋C7＋C8=1.0），C9=1.0，C10和C11（滿足條件C10＋C11=1.0），C13和C14（滿足條件C13+C14=1.0），其他Cx=1.0。

完成上述基本操作后，分析出初始完整的權重表（見表6 ）。

由于收集的數據為具體測量指標，也就是三級指標，所以統(tǒng)計時，以具體測量指標的數值和全局權重參與計算。

每一個具體的測量指標的全局權重=所在的一級權重×所在的二級權重×具體測量指標（三級）權重，即W=A×B×C。

示例：

具體測量指標1的全局權重W1=A1×B1×C1

具體測量指標6的全局權重W6=A1×B2×C6

由此得到的全局權重表（見表7）。

3.層次排序的一致性檢驗。由于判斷矩陣中標度值的確定具有一定的主觀性和片面性，在實際操作中，由于客觀事物的復雜性以及人們對事物判斷比較時的模糊性，很難構造出完全一致的判斷矩陣。薩蒂提出了一致性檢驗，允許判斷矩陣存在一定的不一致范圍。為了實現層次分析法的最終目的，需要從上而下逐層進行各層元素對目標合成權重的計算。在每一層權重 計算之前，根據一致性檢驗的步驟計算CR值，當CRlt;0.10，認為層次排序結果具有較滿意的一致性并接受該分析結果。只有當高等教育數字化發(fā)展指數的指標層分別通過了單排序和總排序的一致性檢驗時，層次分析法所確定的指標權重值才是科學有效的。

（二）數據處理

由于收集的實際數據具有明顯的數量特征，并且在量綱、單位上存在差異。因此，需要對實際數據進行標準化處理，數據標準化是將數據按比例進行縮放去除數據之間的限制，將其轉化為無量綱的數據便于各指標數據進行加權和比較。綜合數據的具體特點以及標準化方法的優(yōu)缺點，主要采用單一方法或多種方法相結合的形式來靈活處理。

方法1 ：最大最小標準化（min-max normalization ）

該方法也稱為離差標準化，旨在將數據無量綱化，使之映射到[0，1]之間。該方法適用于數據值比較集中的情況，但極易受到最大值和最小值的影響，使得標準化結果不穩(wěn)定，并影響到后續(xù)使用的效果。為便于后續(xù)分析，會將[0，1]的數據擴大100倍。

其中下標i代表各個具體測量指標的序號（i=l，2，3，… ，18），Xi表示第i個具體測量指標所對應的實際數值，Ximax、Ximin分別代表第i個評價指標在收集的數據中的最大值和最小值。由于指標體系中所有測量指標均為正向，所以無需再進行指標正負向轉換。因此，對于具體測量指標中的連續(xù)性、絕對性數據可以進行歸一化處理為[0，1]的取值。

方法 2： Z-Score 標準化方法（zero-mean normalization ）

對數據的均值和標準差進行標準化，將數據變換為均值0、標準差為1的分布，保證數據的可比性。

方法 3：四分位法（quartile division ）

將全部數據從小到大排列，正好排列在前1/4位置上的數（25%位置）為第一四分位數，排在后1/4位置上的數（75%位置）為第三四分位數，排列在中間位置的數（50%位置）為第二四分位數，確保所有數據坐落在四個區(qū)間，再對相應區(qū)間進行賦值（示例見表8）。

此外，對于比例（百分數）等數據也會采用單一方法或多種方法處理相結合的形式。

（三）模型計算

將處理后的具體測量指標值Vi乘以各自對應的當前權重值Wi，累計求和可得具體某個國家的高等教育數字化發(fā)展指數得分，用符號Si表示，計算公式如下：

其中，Vi代表具體測量指標處理后的值，Wi為具體測量指標（三級指標）權重值。

（四）呈現形式

為了更直觀地呈現世界各國高等教育數字化發(fā)展指數和數字化發(fā)展水平情況，可以采用三種方式呈現各國或地區(qū)高等教育數字化發(fā)展指數：

1.方陣圖：根據總分排序分別羅列處于不同發(fā)展水平階段的國家名單。

2.世界地圖：以可視化和形象化的形式呈現世界各國高等教育數字化發(fā)展狀況的地理分布情況。

3.雷達圖：在育人、教學、管理和保障四個維度上呈現不同國家數字化發(fā)展水平的表現，以此判斷發(fā)展水平與差距。

（說明：本文節(jié)選自世界慕課與在線教育聯盟秘書處于2022年12月8-9日召開的2022世界慕課與在線教育大會上發(fā)布的《無限的可能：世界高等教育數字化發(fā)展報告》第三部分“共同向未來”。因篇幅限制，參考文獻略。）

Constructing Digital Development Index of Global Higher Education

—Excerpted from Infinite Possibilities： Report on the Digital Development of Global Higher Education

Secretariat of the Global MOOC and Online Education Alliance

（Tsinghua University， Beijing 100084）

Abstract： Digital development offers infinite possibilities and mirrors the spirit of the era for the practice of higher education. To benefit from it， it is of necessity to deeply understand the concept and connotation of higher education digitization， and design its development index through mathematical theories and models. The construction of digital development index of global higher education is of great significance to evaluate the level of digital development of higher education in different countries， identify differences in development， forecast the future development potential and hold discussions on development strategies. On the basis of analyzing the existing exploration and practice of the digital development index of global higher education， Infinite Possibilities： Report on the Digital Development of Global Higher Education produced by the Secretariate of the Global MOOC and Online Education Alliance in December， 2022 emphasizes that it is necessary to build the digital development index of global higher education from a global perspective. The digital development index of higher education is constructed， according to the concept and connotation of digital higher education， and from the perspective of the four core elements of digital education， digital school-running， digital management and digital guarantee. The index consists of 4 primary indicators， 10 secondary indicators， and 18 specific measures. Each indicator will reflect the digital development level of higher education from a different perspective. Given that they do not have the same weight in the digital development index of higher education， the report has constructed the weight of each indicator in this index. The index constructed by the report serves as a tool for countries and international organizations to assess and measure the level of digital development of higher education. The report points out that， in the establishment of the digital development index of global higher education， the most important issue is to clarify the goal of establishing this index， including evaluating the process and trends of digital development of higher education in the world，assessing the digital development level of higher education in countries around the world，and providing a basis for the formulation of strategies for the digital development of higher education in the world. The report puts forward the five principles to be followed in developing the index： being systematic， being generally applicable， being objective， being operable and being development-oriented.

Keywords： Digitization of higher education; Development index; Global higher education

編輯：王天鵬" "校對：王曉明