賀相春,郭紹青
西北師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070
“十三五”以來,在國(guó)家系列政策的引領(lǐng)與驅(qū)動(dòng)下,“數(shù)據(jù)中心上移、服務(wù)應(yīng)用下沉”[1]、“政府主導(dǎo),企業(yè)參與,應(yīng)用驅(qū)動(dòng),機(jī)制創(chuàng)新”的建設(shè)理念與模式不斷創(chuàng)新與變革,“構(gòu)建一體化的‘互聯(lián)網(wǎng)+教育’大平臺(tái)”,引入“平臺(tái)+教育”模式,“信息化引領(lǐng)構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的全新教育生態(tài)”成為國(guó)家教育信息化戰(zhàn)略的部署和要求。教育部于2019年5月確立北京市東城區(qū)、上海市閔行區(qū)、湖南省長(zhǎng)沙市、廣東省廣州市、河北省雄安新區(qū)等首批8個(gè)“智慧教育示范區(qū)”,各省市也在積極推動(dòng)區(qū)域內(nèi)“智慧教育示范區(qū)”建設(shè),各類示范區(qū)的實(shí)施方案和建設(shè)重點(diǎn)涵蓋了區(qū)域大平臺(tái)的融通建設(shè)、“教、學(xué)、研、評(píng)、管”教育全過程場(chǎng)景的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、服務(wù)體系與教育治理,區(qū)域教育大平臺(tái)的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新階段,數(shù)據(jù)智能引領(lǐng)是新時(shí)期區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用的重要方向。筆者在參與國(guó)家和區(qū)域智慧教育示范區(qū)建設(shè)的規(guī)劃、評(píng)審、戰(zhàn)略咨詢等過程中發(fā)現(xiàn),由于區(qū)域教育大平臺(tái)的頂層設(shè)計(jì)者在平臺(tái)建設(shè)理念與目標(biāo)、建設(shè)流程與方法、推進(jìn)與深化應(yīng)用路徑等方面認(rèn)知的差異,存在平臺(tái)頂層設(shè)計(jì)不到位、統(tǒng)籌規(guī)劃不全面、建設(shè)周期不可控、應(yīng)用推進(jìn)不均衡等諸多問題。因此,立足于區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用的現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn),聚焦基于數(shù)據(jù)智能的區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)框架、建設(shè)思路與模式、應(yīng)用推進(jìn)路徑與方式,是當(dāng)前需要研究的重要課題。
2019年教育部遴選8個(gè)區(qū)域作為“智慧教育示范區(qū)”,以期基于數(shù)據(jù)采集與分析,“為學(xué)生、教師和家長(zhǎng)等提供個(gè)性化支持和精準(zhǔn)化服務(wù)”,為區(qū)域師生提供高學(xué)習(xí)體驗(yàn)、高內(nèi)容適配和高教學(xué)效率的教育供給,促進(jìn)教育公平,提高教育質(zhì)量。從各示范區(qū)的建設(shè)方案來看,頂層設(shè)計(jì)者希望區(qū)域教育大平臺(tái)在“學(xué)生綜合評(píng)價(jià)”“教師畫像”“精準(zhǔn)教學(xué)”“區(qū)域教育治理”等方面發(fā)揮支撐服務(wù)作用,然而區(qū)域教育大平臺(tái)在承載相應(yīng)的服務(wù)功能方面還面臨著挑戰(zhàn)。
區(qū)域管理者對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)的認(rèn)知不統(tǒng)一,在進(jìn)行區(qū)域平臺(tái)頂層規(guī)劃與設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)其價(jià)值定位、功能定位、建設(shè)目標(biāo)定位不同,導(dǎo)致平臺(tái)建設(shè)走向不同路徑,給未來各區(qū)域教育大平臺(tái)的數(shù)據(jù)融通帶來技術(shù)壁壘,進(jìn)而影響區(qū)域教育大平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能的進(jìn)程。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間是融資源、服務(wù)、數(shù)據(jù)為一體,支持共享、交互、創(chuàng)新的實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)場(chǎng)所[2],數(shù)據(jù)服務(wù)是其提供的基本服務(wù)之一。數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系是政府通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間提供數(shù)字教育資源基本公共服務(wù)的載體[1],體系中的資源及其應(yīng)用數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間提供個(gè)性化服務(wù)的重要依據(jù)。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)是支撐“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的一體化平臺(tái),不僅涵蓋提供數(shù)據(jù)、資源、服務(wù)的軟件平臺(tái),還包括與軟件平臺(tái)相配合的體制機(jī)制與模式[3]。各區(qū)域內(nèi)的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)通過數(shù)據(jù)融通共同構(gòu)成國(guó)家的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)。由于對(duì)三者的界限認(rèn)知模糊,建設(shè)者往往不能恰當(dāng)處理三者間的數(shù)據(jù)關(guān)系,隨著平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用的深入,數(shù)據(jù)融通的難度不斷增大,數(shù)據(jù)價(jià)值難以發(fā)揮,給實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能帶來挑戰(zhàn)。
區(qū)域教育大平臺(tái)是以數(shù)據(jù)的流動(dòng)、共享為驅(qū)動(dòng),以系統(tǒng)應(yīng)用為基本組件的教育平臺(tái),然而其核心要素“數(shù)據(jù)”及其應(yīng)用尚未得到足夠重視。
(1)數(shù)據(jù)資產(chǎn)意識(shí)不強(qiáng)
數(shù)據(jù)是一種資產(chǎn),基于數(shù)據(jù)資產(chǎn),可以構(gòu)建區(qū)域的、個(gè)體的數(shù)字畫像,為教學(xué)、決策提供深度數(shù)據(jù)支撐。但在目前的區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)中,對(duì)平臺(tái)中外顯功能的重視程度遠(yuǎn)高于內(nèi)在數(shù)據(jù)資產(chǎn)。隨著平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用的深入,各外顯功能模塊不斷更替、迭代,導(dǎo)致數(shù)據(jù)碎片化現(xiàn)象嚴(yán)重,不能有效積累形成資產(chǎn),數(shù)據(jù)無法融通應(yīng)用,價(jià)值無法發(fā)揮。
(2)標(biāo)準(zhǔn)先行尚未得到足夠重視
數(shù)據(jù)采集與交換標(biāo)準(zhǔn)界定了采集何種數(shù)據(jù)、如何采集、如何共享,是發(fā)揮數(shù)據(jù)資產(chǎn)效益的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前數(shù)據(jù)貫通的方式主要有兩類。一是實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)據(jù)交換。所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)遵循基本的標(biāo)準(zhǔn),各系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行全面交換。二是通過統(tǒng)一身份認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)應(yīng)用間的無縫跳轉(zhuǎn)。但目前僅僅實(shí)現(xiàn)了用戶基本信息和權(quán)限的連通,整體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并未真正貫通。在當(dāng)前區(qū)域教育大平臺(tái)的建設(shè)中,由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)貫通往往采用第二種方式,首先建立一些相對(duì)獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng),然后通過統(tǒng)一認(rèn)證登錄的方式連接各個(gè)系統(tǒng),然而這為后續(xù)數(shù)據(jù)的采集、整合帶來了更多的技術(shù)壁壘,真正的數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用難以實(shí)現(xiàn)。
(3)“數(shù)據(jù)化”應(yīng)用碎片化
由于數(shù)據(jù)采集分散和融合困難,平臺(tái)中各類應(yīng)用各行其是,在各類應(yīng)用中利用自身獲取的片面性、片段性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,分析結(jié)果往往呈現(xiàn)兩種狀態(tài)。一是分析結(jié)果簡(jiǎn)陋。由于缺乏充足的數(shù)據(jù),只能做簡(jiǎn)單分析,對(duì)師生能力、素養(yǎng)等的高階分析無法開展。二是分析結(jié)果片面。僅僅對(duì)依賴應(yīng)用自身獲取的片面性、片段性、單維度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,往往會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果不客觀、片面化。
以區(qū)域?yàn)橹魍七M(jìn)教育大平臺(tái)是一次教育信息化平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用的轉(zhuǎn)段升級(jí)。尤其在后疫情時(shí)代,對(duì)平臺(tái)的數(shù)據(jù)智能提出了更高的要求,需求導(dǎo)向更加明確,問題導(dǎo)向也更加聚焦。當(dāng)前各個(gè)區(qū)域都在進(jìn)行教育大平臺(tái)的試點(diǎn)探索,由于各區(qū)域信息化建設(shè)基礎(chǔ)不同、地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件不同、教育發(fā)展水平不同,形成可完全復(fù)制和推廣的成熟模式、策略和方法還需要一個(gè)較長(zhǎng)的實(shí)踐與探索周期。
從區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用的現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)來看,亟須從數(shù)據(jù)智能的視角來進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)與規(guī)劃,以推動(dòng)平臺(tái)的建設(shè)。數(shù)據(jù)智能視角下的區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)是一項(xiàng)由多層面、多因素構(gòu)成的社會(huì)系統(tǒng)工程。在技術(shù)層面,要求有先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、安全體系、軟硬件環(huán)境,符合區(qū)域教育現(xiàn)代化人才培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ),以先進(jìn)的教育設(shè)施和技術(shù)手段支持區(qū)域人才培養(yǎng)。在建設(shè)層面,要求區(qū)域教育大平臺(tái)的建設(shè)緊跟域內(nèi)和國(guó)家教育發(fā)展戰(zhàn)略的需要,以數(shù)據(jù)的流動(dòng)、共享為驅(qū)動(dòng),以系統(tǒng)應(yīng)用為基本生產(chǎn)工具,不斷實(shí)現(xiàn)區(qū)域教育大平臺(tái)的迭代更新,形成區(qū)域教育多元發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,構(gòu)建符合區(qū)域特色的新型教育數(shù)據(jù)大平臺(tái)。在應(yīng)用層面,推動(dòng)市級(jí)統(tǒng)籌、縣(區(qū))為主、學(xué)校實(shí)施,圍繞課程改革、人才培養(yǎng)、教育治理等現(xiàn)實(shí)問題,采取“一校一案”的措施,著力解決教育教學(xué)改革、教育資源建設(shè)與精準(zhǔn)供給的難題。形成一個(gè)“基礎(chǔ)理論研究+關(guān)鍵技術(shù)突破+產(chǎn)品研發(fā)+應(yīng)用示范”的研究與實(shí)踐共同體,協(xié)同推動(dòng)教育大數(shù)據(jù)生態(tài)的建設(shè)與發(fā)展。
從應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的生命周期和教育大數(shù)據(jù)的生命周期來看,區(qū)域教育大平臺(tái)的發(fā)展一般分為3個(gè)階段,如圖1所示。一是分散建設(shè)階段。在這一階段,單個(gè)系統(tǒng)的部署與應(yīng)用有效提升了區(qū)域內(nèi)個(gè)人或集體的教育生產(chǎn)服務(wù)效率,數(shù)據(jù)隨系統(tǒng)而存在。二是貫通發(fā)展階段。在這一階段,區(qū)域內(nèi)的教育個(gè)體與群體在系統(tǒng)應(yīng)用中有了更多的互動(dòng)關(guān)系,這就要求不同系統(tǒng)之間要有一定的數(shù)據(jù)互通,以便形成多維、多元、快速傳遞資源與信息的新體系,不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)之間開始建立連接。三是融通發(fā)展階段。在這一階段,不同應(yīng)用系統(tǒng)之間完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融通,形成了教育數(shù)據(jù)體系,為教育的智能化和個(gè)性化提供了體系化的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。
基于數(shù)據(jù)智能的區(qū)域教育大平臺(tái)的3個(gè)發(fā)展階段決定了區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)需要遵循相應(yīng)路徑。
(1)運(yùn)用迭代思維推進(jìn)平臺(tái)建設(shè)
一蹴而就、一勞永逸的大平臺(tái)建設(shè)是不存在的,必須秉持“迭代思維”,依據(jù)教育信息的數(shù)據(jù)來源條件、支持服務(wù)條件、軟件基礎(chǔ)條件以及應(yīng)用需求條件的不同而靈活建設(shè),如圖2所示。
第一階段,主要解決“有無”問題。建設(shè)者對(duì)大平臺(tái)進(jìn)行頂層規(guī)劃設(shè)計(jì),確定近期、中期和長(zhǎng)期目標(biāo)。同時(shí)初步建立教育大數(shù)據(jù)采集與交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)共享安全保障機(jī)制等,基于標(biāo)準(zhǔn)快速部署已有應(yīng)用系統(tǒng),初步實(shí)現(xiàn)已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合與匯聚。該階段的主要任務(wù)包括:從應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)進(jìn)行梳理,形成數(shù)據(jù)采集和交換標(biāo)準(zhǔn),建立數(shù)據(jù)管理規(guī)范;確定數(shù)據(jù)采集的優(yōu)先級(jí)、可行性、需求緊迫性,形成遞進(jìn)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)列表;以區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為契機(jī),基于標(biāo)準(zhǔn)接入或新建應(yīng)用,初步實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集。
第二階段,主要解決“能用”問題。建設(shè)者在第一階段的基礎(chǔ)上推進(jìn)應(yīng)用,尤其是推進(jìn)應(yīng)用的組合使用,在應(yīng)用過程中,不斷迭代完善平臺(tái)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及功能。主要任務(wù)包括:優(yōu)化各應(yīng)用的功能,推動(dòng)應(yīng)用自身以及應(yīng)用之間業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化;依據(jù)數(shù)據(jù)采集與交換標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)平臺(tái)內(nèi)部各已有應(yīng)用、在建應(yīng)用之間數(shù)據(jù)的貫通;實(shí)現(xiàn)與外部平臺(tái)數(shù)據(jù)的對(duì)接與匯聚,解決信息孤島問題;迭代數(shù)據(jù)采集與交換標(biāo)準(zhǔn);在基礎(chǔ)庫(kù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建主題庫(kù)與共享庫(kù)。
第三階段,主要解決“好用”問題。在前面兩個(gè)階段的基礎(chǔ)上,對(duì)數(shù)據(jù)貫通進(jìn)行進(jìn)一步的迭代,實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用數(shù)據(jù)的融合,提供統(tǒng)一管理與應(yīng)用,全面提升平臺(tái)基于數(shù)據(jù)的智能化服務(wù)能力,實(shí)現(xiàn)區(qū)域教育大平臺(tái)的迭代升級(jí)。主要任務(wù)包括:在數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程再造;構(gòu)建數(shù)據(jù)服務(wù)體系,推動(dòng)數(shù)據(jù)智能的應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建。
(2)堅(jiān)持3個(gè)導(dǎo)向統(tǒng)籌平臺(tái)建設(shè)
頂層設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向、需求導(dǎo)向和問題導(dǎo)向,同時(shí)要處理好3個(gè)導(dǎo)向的關(guān)系。目標(biāo)導(dǎo)向解決長(zhǎng)期的問題,需求導(dǎo)向在短期內(nèi)為用戶提供服務(wù),問題導(dǎo)向則解決當(dāng)下的教育問題。作為頂層設(shè)計(jì)者,不能只關(guān)注眼下,還要關(guān)注長(zhǎng)遠(yuǎn)。數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)的教育大平臺(tái)建設(shè)更應(yīng)如此。從目標(biāo)導(dǎo)向視角看,區(qū)域教育大平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)區(qū)域教育現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的支撐之一,建設(shè)者要站在戰(zhàn)略的高度進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)和總體規(guī)劃,建立短期、中期和長(zhǎng)期的目標(biāo),分階段推動(dòng)和指導(dǎo)區(qū)域教育大平臺(tái)體系的能力建設(shè)。從需求導(dǎo)向視角看,平臺(tái)建設(shè)者要滿足各利益相關(guān)方的需求,區(qū)域教育大平臺(tái)服務(wù)于區(qū)域內(nèi)的師生、管理者、家長(zhǎng)、社區(qū)等,需要充分關(guān)注各類用戶的需求,讓用戶感知到平臺(tái)的有用性。從問題導(dǎo)向視角看,頂層設(shè)計(jì)也要關(guān)注當(dāng)下面臨的現(xiàn)實(shí)問題,以解決現(xiàn)實(shí)的教育問題為抓手,解決現(xiàn)實(shí)性關(guān)鍵問題,提高階段內(nèi)各利益相關(guān)方的獲得感。
(3)聚焦3個(gè)重點(diǎn)推動(dòng)平臺(tái)建設(shè)
夯實(shí)基礎(chǔ)。隨著平臺(tái)建設(shè)不斷深入,新增應(yīng)用不斷涌現(xiàn),數(shù)據(jù)日益豐富,要想持續(xù)提供高質(zhì)量的服務(wù),需要不斷夯實(shí)服務(wù)基礎(chǔ)。因此區(qū)域教育大平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用必須不斷優(yōu)化架構(gòu)、升級(jí)軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境、完善數(shù)據(jù)儲(chǔ)備、迭代各類應(yīng)用服務(wù)的功能,為平臺(tái)應(yīng)用筑牢基礎(chǔ)。
應(yīng)用驅(qū)動(dòng)。新技術(shù)和裝備的不斷涌現(xiàn)刺激了建設(shè)者對(duì)區(qū)域教育大平臺(tái)的迭代熱情,但是為展而建、為建而建、建用脫節(jié)、重建輕用將帶來更多教育大平臺(tái)的閑置和浪費(fèi),因此,應(yīng)以解決問題為導(dǎo)向,以問題驅(qū)動(dòng)應(yīng)用,以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)建設(shè)[4]。在應(yīng)用過程中,不斷打通各類數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)以不同形式貫穿于不同應(yīng)用各環(huán)節(jié)生命周期全過程,數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景愈加豐富,數(shù)據(jù)應(yīng)用效果也能夠獲得迭代提升。
特色鮮明。不同區(qū)域的建設(shè)與應(yīng)用基礎(chǔ)不同,在建設(shè)過程中要善于抓住突破點(diǎn),通過制度和政策保障,激發(fā)各利益相關(guān)方的自主性和創(chuàng)造力,形成區(qū)域發(fā)展的特色,并不斷延伸,以特色帶動(dòng)區(qū)域發(fā)展。
(4)創(chuàng)新建設(shè)機(jī)制助推生態(tài)構(gòu)建
技術(shù)的發(fā)展越來越趨于精細(xì)化和專業(yè)化,很難由一家教育信息化企業(yè)獨(dú)立完成整個(gè)區(qū)域教育大平臺(tái)的建設(shè),因此需要各教育信息化企業(yè)創(chuàng)新協(xié)同建設(shè)機(jī)制,推動(dòng)關(guān)鍵共性技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵共性技術(shù)的共享,同時(shí)企業(yè)根據(jù)各自的發(fā)展定位建立特色應(yīng)用,形成高水平、可持續(xù)發(fā)展的閉環(huán),最終構(gòu)建區(qū)域教育大平臺(tái)生態(tài)。
一方面,企業(yè)可以超越固定的技術(shù)與業(yè)務(wù)范疇,突破原有的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,建立一個(gè)互動(dòng)的合作信任閉環(huán),以數(shù)據(jù)的融通為共同目標(biāo),多方參與,共同實(shí)現(xiàn)教育大平臺(tái)共性關(guān)鍵技術(shù)的突破,降低基層技術(shù)壁壘帶來的數(shù)據(jù)交換復(fù)雜度;另一方面,在共享關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,企業(yè)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),圍繞教學(xué)、管理的各個(gè)環(huán)節(jié),開發(fā)、優(yōu)化更具特色的應(yīng)用,避免產(chǎn)品同質(zhì)化,為各類用戶提供多樣化、個(gè)性化的應(yīng)用服務(wù),整體推進(jìn)應(yīng)用生態(tài)的構(gòu)建。
(1)區(qū)域教育大平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚、融合、分析、應(yīng)用是數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)的區(qū)域教育大平臺(tái)設(shè)計(jì)的目標(biāo)?;诖耍瑥臄?shù)據(jù)全生命周期管理與應(yīng)用的技術(shù)視角,構(gòu)建區(qū)域教育大平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu),如圖3所示。
區(qū)域教育大平臺(tái)由數(shù)據(jù)匯聚層、數(shù)據(jù)治理層、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全規(guī)范體系組成。該架構(gòu)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)作用與核心應(yīng)用,數(shù)據(jù)貫穿于系統(tǒng)各層。
數(shù)據(jù)匯聚層是整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ),可解決數(shù)據(jù)來源問題,實(shí)現(xiàn)區(qū)域教育數(shù)據(jù)的全面采集和存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)匯聚層通過數(shù)據(jù)的采集、交換、引接,實(shí)現(xiàn)多模態(tài)數(shù)據(jù)的匯聚。數(shù)據(jù)采集是獲取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)手段,基于各類物聯(lián)感知設(shè)備、智能移動(dòng)終端、應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的原始采集。其次,通過數(shù)據(jù)交換的方式,獲取已建、在建的各類教育應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域內(nèi)部數(shù)據(jù)的采集。同時(shí),為保證數(shù)據(jù)的全面性,可以通過引接的方式,實(shí)現(xiàn)與教育相關(guān)的各類社會(huì)數(shù)據(jù)的接入,如智慧城市建設(shè)的各類應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集。
數(shù)據(jù)治理層主要從應(yīng)用視角實(shí)現(xiàn)多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成、存儲(chǔ)、計(jì)算,形成數(shù)據(jù)體系,為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層提供支撐。首先,匯聚層的數(shù)據(jù)通過有效的結(jié)構(gòu)化提取、清洗轉(zhuǎn)換,形成具有統(tǒng)一格式、統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一字典、統(tǒng)一內(nèi)容的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。其次,依據(jù)教育領(lǐng)域的各類數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的需求,在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)形成主題庫(kù),為各應(yīng)用場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)分析提供優(yōu)化后的數(shù)據(jù)支撐,滿足常態(tài)化數(shù)據(jù)分析需求。同時(shí),在主題庫(kù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)某應(yīng)用周期內(nèi)開展專題性分析的需求,可基于主題庫(kù)形成專題庫(kù),為開展個(gè)性化專題分析提供數(shù)據(jù)支撐。
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)各類跨層級(jí)、跨系統(tǒng)、跨場(chǎng)景的業(yè)務(wù)流程貫通,同時(shí)針對(duì)多樣化的應(yīng)用建立分析模型庫(kù),為各類業(yè)務(wù)統(tǒng)一提供支撐。在各類教育主題庫(kù)和專題庫(kù)的基礎(chǔ)上,建立覆蓋各類教育應(yīng)用場(chǎng)景的多維分析模型庫(kù)。分析模型庫(kù)由元分析模型和復(fù)合分析模型構(gòu)成,元分析模型可以進(jìn)行組合,形成分析功能更加全面和復(fù)雜的復(fù)合分析模型,以應(yīng)對(duì)教育場(chǎng)景的復(fù)雜性。
數(shù)據(jù)服務(wù)層主要為數(shù)據(jù)應(yīng)用層提供統(tǒng)一的服務(wù)接口。通過應(yīng)用程序接口(application programming interface,API)、數(shù)據(jù)目錄、文件、文件傳輸協(xié)議(file transfer protocol,F(xiàn)TP)等多種方式為數(shù)據(jù)應(yīng)用層提供服務(wù)。
數(shù)據(jù)應(yīng)用層為不同權(quán)限的用戶提供了不同的應(yīng)用空間入口,支持開展有限的空間功能服務(wù)和數(shù)據(jù)智能化服務(wù),即以區(qū)域空間、學(xué)校空間、教師空間、學(xué)生空間等為基礎(chǔ),不同的用戶可基于教學(xué)類應(yīng)用、學(xué)習(xí)類應(yīng)用、管理類應(yīng)用、研修類應(yīng)用、評(píng)價(jià)類應(yīng)用、資源類應(yīng)用等按需開展業(yè)務(wù)活動(dòng),各類應(yīng)用之間通過流動(dòng)的數(shù)據(jù)開展智能化服務(wù),包括開展個(gè)性學(xué)習(xí)、精準(zhǔn)教學(xué)、科學(xué)治理、智能決策、動(dòng)態(tài)感知等應(yīng)用服務(wù)。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全規(guī)范體系是系統(tǒng)架構(gòu)數(shù)據(jù)流動(dòng)的保障。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系界定了數(shù)據(jù)全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)和管理流程,用于保證數(shù)據(jù)的完整性、有效性、一致性、規(guī)范性、開放性和共享性,并為數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、數(shù)據(jù)安全管理提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。安全規(guī)范體系制定了隱私數(shù)據(jù)的加密、脫敏、模糊化處理、數(shù)據(jù)庫(kù)授權(quán)等多種數(shù)據(jù)安全管理措施,可全方位保障數(shù)據(jù)的安全。
(2)區(qū)域教育大平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)
① 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)
數(shù)據(jù)管理能力成熟度評(píng)估模型將數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理定義為核心能力之一[5]。在教育領(lǐng)域以規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來強(qiáng)化數(shù)據(jù),并將其作為智能教育的核心生產(chǎn)要素。通過逐步構(gòu)建平臺(tái)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系,推動(dòng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用落地,逐步提升數(shù)據(jù)在促進(jìn)平臺(tái)教育服務(wù)能力提升和教育管理支撐中的作用,再基于應(yīng)用過程的需求完善標(biāo)準(zhǔn)體系,形成標(biāo)準(zhǔn)體系的迭代完善閉環(huán)。
② 數(shù)據(jù)采集、集成與存儲(chǔ)技術(shù)
數(shù)據(jù)采集主要完成對(duì)教育全過程的記錄、監(jiān)督、采集與管理。即在智能化的采集環(huán)境中利用物聯(lián)感知類采集技術(shù)、視/音頻錄制類采集技術(shù)、平臺(tái)采集類技術(shù)、圖像識(shí)別類采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)集成是指對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)通過清洗和加工,以及降噪、關(guān)聯(lián)、整合和協(xié)同過濾等技術(shù)提取有用信息,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成相對(duì)單一且方便處理的結(jié)構(gòu)化形態(tài),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行審查和校驗(yàn),提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一致性。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是指對(duì)整理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)歸檔,為了便于高效調(diào)用,針對(duì)主體來源不同的數(shù)據(jù),采用全閃存、混合閃存、云存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理。
③ 分析主題庫(kù)的建設(shè)
各類數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、清洗后,應(yīng)至少形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、主題數(shù)據(jù)庫(kù)、共享數(shù)據(jù)庫(kù)?;A(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中是采集的全量數(shù)據(jù)。主題數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)日常業(yè)務(wù)需求,從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取部分?jǐn)?shù)據(jù)后構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù),是分析層的核心。共享數(shù)據(jù)庫(kù)中則是平臺(tái)通過開放目錄和接口對(duì)外提供數(shù)據(jù)。
④ 分析模型庫(kù)的建設(shè)
分析模型面向教師、學(xué)生、管理者、家長(zhǎng)等各類利益相關(guān)方,在對(duì)各類教育應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行細(xì)分的基礎(chǔ)上,合理利用數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等幾大領(lǐng)域技術(shù),建立面向不同應(yīng)用場(chǎng)景的分析模型,以支持用戶在不同的場(chǎng)景下選用適切的分析模型進(jìn)行分析。每個(gè)分析模型應(yīng)該至少包括應(yīng)用場(chǎng)景、數(shù)據(jù)需求、分析算法、分析結(jié)果、結(jié)論可視化表征5個(gè)維度。
區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)的達(dá)成需要頂層設(shè)計(jì)、整體推進(jìn)和重點(diǎn)突破相結(jié)合。在推進(jìn)區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)過程中將面臨諸多矛盾,且矛盾涉及面較廣,對(duì)頂層設(shè)計(jì)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制提出了較高的要求?;谇笆鰧?duì)教育大平臺(tái)發(fā)展階段、建設(shè)思路的思考,筆者建議市級(jí)教育主管部門重點(diǎn)統(tǒng)籌區(qū)域內(nèi)教育大平臺(tái)的規(guī)劃和建設(shè),主要負(fù)責(zé)教育大平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的建設(shè)與應(yīng)用,建立各類應(yīng)用的準(zhǔn)入機(jī)制,同時(shí)協(xié)調(diào)各利益主體之間開展有序的溝通合作。各縣(區(qū))政府為本轄區(qū)內(nèi)教育大平臺(tái)建設(shè)的主體,主要負(fù)責(zé)縣(區(qū))平臺(tái)的規(guī)劃、布局與落實(shí)。學(xué)校是平臺(tái)的最終應(yīng)用者,也是檢驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用效果的主陣地,應(yīng)因校制宜,采取“一校一案”的措施,按需選擇和使用,保障區(qū)域教育大平臺(tái)能夠真正落地應(yīng)用。
區(qū)域教育大平臺(tái)的建設(shè)以解決教育均衡問題、深化課程改革、圍繞人才培養(yǎng)和教育治理為著力點(diǎn)。
著力點(diǎn)一:以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)區(qū)域教育均衡。統(tǒng)籌區(qū)域教育發(fā)展規(guī)劃,構(gòu)建區(qū)域教育協(xié)調(diào)發(fā)展的基本架構(gòu),解決區(qū)域內(nèi)的教育均衡問題。受經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響,區(qū)域內(nèi)教育要素的流動(dòng)嚴(yán)重不匹配,主要表現(xiàn)在中心城區(qū)優(yōu)質(zhì)教育資源的吸引力強(qiáng),而郊區(qū)的吸引力弱。為此,中心城區(qū)的教育要繼續(xù)完善多層次、多方位的教育服務(wù),郊區(qū)教育要在繼續(xù)強(qiáng)化基礎(chǔ)教育的同時(shí),通過優(yōu)化資源配置方式,借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段開展更為精準(zhǔn)、更為全面的素質(zhì)教育,結(jié)合現(xiàn)代教育教學(xué)新模式提高教學(xué)質(zhì)量。因此,區(qū)域教育均衡發(fā)展的基礎(chǔ)在于市域范圍內(nèi)的規(guī)劃統(tǒng)籌,并在此基礎(chǔ)上形成域內(nèi)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的基本架構(gòu),著重點(diǎn)是解決好市域內(nèi)優(yōu)質(zhì)教育資源的建設(shè)、共享以及精準(zhǔn)供給的問題。為此,要用區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略思想和視角統(tǒng)領(lǐng)市域內(nèi)教育全面發(fā)展的總體規(guī)劃,借助數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析支持決策,推進(jìn)整個(gè)市域內(nèi)優(yōu)質(zhì)教育資源的優(yōu)化配置。
著力點(diǎn)二:以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)區(qū)域課程改革。教師利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間探索新的教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。借助技術(shù)改變傳統(tǒng)教學(xué)中忽視學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)的弊端,利用各類應(yīng)用工具開展自主性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)和合作性學(xué)習(xí),并基于教與學(xué)的伴隨性和結(jié)果性數(shù)據(jù),開展教學(xué)評(píng)價(jià)改革,直至深化課程改革的最重要陣地——課堂教學(xué)變革。
著力點(diǎn)三:以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)人才培養(yǎng)。教育教學(xué)變革歸根結(jié)底是為了促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展,表現(xiàn)為從重視教學(xué)中學(xué)科知識(shí)體系的完備轉(zhuǎn)向重視學(xué)生核心能力和素養(yǎng)的形成,從重視學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提升和全面發(fā)展。本著這個(gè)目的,基于數(shù)據(jù)智能的區(qū)域教育大平臺(tái)將在核心素養(yǎng)理論的指導(dǎo)下,通過過程性和結(jié)果性數(shù)據(jù),基于新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)解決學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)的難題。
著力點(diǎn)四:以數(shù)據(jù)支持教育治理。數(shù)據(jù)智能為教育治理的現(xiàn)代化提供了支撐,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分析和決策機(jī)制,為政府教育資源優(yōu)化與配置、實(shí)施宏觀調(diào)控和科學(xué)決策,促進(jìn)學(xué)校、教育管理部門以及相關(guān)利益方開展績(jī)效評(píng)估,優(yōu)化教師隊(duì)伍、遴選優(yōu)秀教師等提供了有力的支持;此外,在提高教育經(jīng)費(fèi)使用的邊際效益,精準(zhǔn)化配置、共享教育資源,弘揚(yáng)先進(jìn)教育理念等方面都表現(xiàn)出強(qiáng)有力的生命力[6]。
建立研究與實(shí)踐共同體,全面、整體推進(jìn)區(qū)域教育大平臺(tái)的深化與應(yīng)用。教育大平臺(tái)是教育大數(shù)據(jù)發(fā)展的基礎(chǔ)和抓手,是教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用生態(tài)中的一個(gè)要素,應(yīng)當(dāng)融合教育管理部門、教研部門、學(xué)校、教育信息化企業(yè)和更多利益相關(guān)方,形成 一個(gè)“基礎(chǔ)理論研究+關(guān)鍵技術(shù)突破+產(chǎn)品研發(fā)+應(yīng)用示范”的研究與實(shí)踐共同體,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)、形成合力,在研究中實(shí)踐,在實(shí)踐中研究,協(xié)同推動(dòng)大平臺(tái)應(yīng)用生態(tài)的構(gòu)建。
基于數(shù)據(jù)智能的區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)仍在探索中,在技術(shù)架構(gòu)、落地建設(shè)和實(shí)際應(yīng)用等方面均有可供借鑒的案例。
云南省針對(duì)區(qū)域內(nèi)義務(wù)教育階段各項(xiàng)指標(biāo)城鄉(xiāng)差異大、資源共建共享機(jī)制不成熟、教育信息化管理平臺(tái)待完善、教師結(jié)構(gòu)性缺失持續(xù)存在等現(xiàn)實(shí)問題,積極推動(dòng)區(qū)域教育大平臺(tái)的建設(shè),探索教育數(shù)據(jù)分析支持的區(qū)域內(nèi)教育要素流動(dòng)決策?!霸粕辖逃逼脚_(tái)基于“3+2+N”的規(guī)劃理念,“3”代表以用戶空間、統(tǒng)一認(rèn)證、應(yīng)用廣場(chǎng)構(gòu)成的“三合一”基礎(chǔ)保障平臺(tái),“2”代表省級(jí)教育管理部門統(tǒng)一建設(shè)的教學(xué)應(yīng)用體與資源“雙體系”,“N”代表區(qū)域內(nèi)各學(xué)校依據(jù)自身需求建設(shè)的各類應(yīng)用,構(gòu)建線上線下融合的“云上教育”大平臺(tái),實(shí)現(xiàn)跨應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)據(jù)共享。云南省“云上教育”平臺(tái)的基礎(chǔ)架構(gòu)如圖4所示。
基于對(duì)云南省各類教育應(yīng)用場(chǎng)景的分析,平臺(tái)建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,并基于標(biāo)準(zhǔn)匯聚了各級(jí)教育管理系統(tǒng)、各級(jí)學(xué)校的教育數(shù)據(jù)。平臺(tái)以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間為統(tǒng)一入口,融合了各類教育教學(xué)應(yīng)用,打通了數(shù)據(jù)在各類應(yīng)用服務(wù)之間的流轉(zhuǎn),能夠基于任務(wù)進(jìn)行線上學(xué)校重構(gòu),擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)空間中學(xué)校的規(guī)模,推動(dòng)教師利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無障礙流動(dòng),緩解師資不足的問題。截至目前,平臺(tái)服務(wù)覆蓋云南省16個(gè)州市的129個(gè)縣區(qū),約2.1萬(wàn)所中小學(xué)學(xué)校接入使用,個(gè)人空間應(yīng)用人數(shù)逾700萬(wàn),機(jī)構(gòu)空間應(yīng)用人數(shù)已超過2萬(wàn)。
東莞市針對(duì)各類教育資源難以實(shí)現(xiàn)資源互通共享的關(guān)鍵問題,以構(gòu)建區(qū)域教育新生態(tài)為目標(biāo),建立東莞教育互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。該中心按照“數(shù)據(jù)一致,按需共享”的原則進(jìn)行規(guī)劃建設(shè),推動(dòng)了教育數(shù)據(jù)的規(guī)范管理,保證了數(shù)據(jù)在不同的系統(tǒng)間能夠根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)快速、安全共享。
依托數(shù)據(jù)中心提升區(qū)域教育數(shù)據(jù)治理能力。其一,利用教育大數(shù)據(jù),提供數(shù)據(jù)治理服務(wù)。面向教育管理者,打造個(gè)性化大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控大屏,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)采集各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶行為數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)展示,為教育管理者的教育決策提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支撐。其二,建立數(shù)據(jù)分析模型,提供個(gè)性化分析報(bào)表。平臺(tái)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)采集各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶行為數(shù)據(jù),面向不同類型的用戶建立大數(shù)據(jù)分析模型,提供個(gè)性化的數(shù)據(jù)分析報(bào)表,為教學(xué)評(píng)價(jià)、學(xué)情分析、教育管理等呈現(xiàn)可視化的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。
蘭州市安寧區(qū)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)智慧教育云平臺(tái),聚焦課堂教學(xué),借助人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂教學(xué)過程數(shù)據(jù)的常態(tài)化、伴隨式采集,即時(shí)甄別、記錄課堂教與學(xué)行為,匯聚課堂教學(xué)多維度數(shù)據(jù),基于人機(jī)協(xié)同分析自動(dòng)生成可視化分析報(bào)告,支持教師開展精準(zhǔn)教研,充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展中的重要作用。
教學(xué)過程產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)是促生精準(zhǔn)評(píng)估和智慧決策的基礎(chǔ)。豐富的信息技術(shù)手段貫穿應(yīng)用于教學(xué)全過程,包括課前學(xué)情分析、課中師生互動(dòng)、課后評(píng)價(jià)反饋等,在人機(jī)協(xié)同分析的支持下,實(shí)時(shí)對(duì)過程性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、分析和表征,幫助教研人員了解教學(xué)對(duì)象特征,發(fā)現(xiàn)教學(xué)實(shí)踐問題,明確教研開展需求,繼而輔助擬定契合的優(yōu)化方案。小到新一輪的教研計(jì)劃,大到區(qū)域的教研改革,平臺(tái)為智慧決策提供了翔實(shí)的證據(jù)支持,支撐了科學(xué)循證決策。
基于數(shù)據(jù)智能的區(qū)域教育大平臺(tái)建設(shè)已成研究與實(shí)踐的熱點(diǎn)。在推進(jìn)區(qū)域教育信息化縱深發(fā)展的攻堅(jiān)時(shí)期,讓大平臺(tái)的數(shù)據(jù)智能在宏觀決策、中觀指導(dǎo)、微觀實(shí)踐中發(fā)揮應(yīng)有的作用還任重道遠(yuǎn),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能的諸多關(guān)鍵技術(shù)尚待突破。大平臺(tái)建設(shè)者應(yīng)當(dāng)遵循教育信息化發(fā)展規(guī)律,準(zhǔn)確研判平臺(tái)建設(shè)所處階段,運(yùn)用迭代思維推進(jìn)平臺(tái)建設(shè),堅(jiān)持3個(gè)導(dǎo)向(目標(biāo)導(dǎo)向、問題導(dǎo)向、需求導(dǎo)向)統(tǒng)籌平臺(tái)建設(shè),聚焦3個(gè)重點(diǎn)(夯實(shí)基礎(chǔ)、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、特色鮮明)推動(dòng)平臺(tái)建設(shè),創(chuàng)新協(xié)同建設(shè)機(jī)制助推大平臺(tái)生態(tài)構(gòu)建,科學(xué)構(gòu)建平臺(tái)整體框架,協(xié)同突破核心關(guān)鍵技術(shù),聚焦教育關(guān)鍵問題,漸進(jìn)式推進(jìn)平臺(tái)應(yīng)用。