張 雷

一、引言

數(shù)字教育是指在現(xiàn)代教育思想和理論指導(dǎo)下，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等平臺(tái)工具為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)與傳統(tǒng)授課形式不同的教育新形式。2018年中國(guó)教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》《中小學(xué)數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范(試行)》等文件，明確提出要全面實(shí)施中國(guó)數(shù)字教育。2020年世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布《未來(lái)學(xué)校：為第四次工業(yè)革命定義新的教育模式》(“Schools of the Future:Defining New Models of Education for the Fourth Industrial Revolution”)的報(bào)告，2021年中國(guó)教育部發(fā)布《高等學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范(試行)》的通知，明確指出推動(dòng)信息技術(shù)與教育深度融合，推進(jìn)數(shù)字教育，是教育現(xiàn)代化的戰(zhàn)略抉擇。2020年我國(guó)教育信息化市場(chǎng)投資金額達(dá)117.76億元，較2019年增加了65.30億元，同比增長(zhǎng)124.48%；2021年1-11月教育信息化市場(chǎng)投資金額已完成146.63億元；2021年我國(guó)數(shù)字教育用戶規(guī)模已達(dá)2.98億人，市場(chǎng)規(guī)模為2573億元，數(shù)字教育發(fā)展速度已經(jīng)躋身世界前列，有效推動(dòng)了我國(guó)教育發(fā)展，提高了教育公平性。本研究使用R語(yǔ)言進(jìn)行主成分分析和因子分析，對(duì)比研究中美英日韓印六個(gè)國(guó)家數(shù)字教育發(fā)展特點(diǎn)與發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，找出我國(guó)存在的差距與不足，以期為提高我國(guó)數(shù)字教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提供理論支持。

二、中美英日韓印數(shù)字教育發(fā)展現(xiàn)狀

(一)中國(guó)數(shù)字教育的跨越式發(fā)展

近年來(lái)，數(shù)字化發(fā)展為中國(guó)教育提供了創(chuàng)新發(fā)展的新途徑，中國(guó)教育數(shù)字化比率由2016年的8～10(%)提升至2021年的23～25(%)。近十年，中國(guó)數(shù)字教育用戶規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)(如圖1)。2020-2021年間，受全球疫情影響，中國(guó)數(shù)字教育行業(yè)市場(chǎng)需求大幅增長(zhǎng)，數(shù)字教育用戶規(guī)模同比增長(zhǎng)35.5%。隨著中國(guó)信息基礎(chǔ)設(shè)施的完善，數(shù)字教育在內(nèi)容和形式上都得到了極大豐富，靈活性和便捷性進(jìn)一步提高，數(shù)字教育也成為新的投資熱點(diǎn)。

圖1 2012-2021年中國(guó)數(shù)字教育用戶規(guī)模(萬(wàn)人)

(二)美國(guó)數(shù)字教育的推動(dòng)式發(fā)展

美國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是帶動(dòng)其他行業(yè)發(fā)展、推動(dòng)美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。2002年1月，由布什總統(tǒng)簽署的NCLB法案推動(dòng)了美國(guó)數(shù)字教育的發(fā)展。近年來(lái)，美國(guó)政府不斷加大對(duì)數(shù)字教育投資，11個(gè)州政府支持各自的地區(qū)發(fā)展在線教育項(xiàng)目，為其提供資金和財(cái)政政策，并量身定制相應(yīng)的財(cái)政方案。此外，一些企業(yè)看到數(shù)字教育市場(chǎng)的超大需求量，也加入數(shù)字教育的建設(shè)。2012-2021年美國(guó)數(shù)字教育市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展平穩(wěn)(如圖2)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年美國(guó)數(shù)字教育用戶規(guī)模達(dá)到1715.86萬(wàn)人，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到129.2億元，融資金額為6571.74萬(wàn)美元。

圖2 2012-2021年美國(guó)數(shù)字教育市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)率(%)

(三)英國(guó)數(shù)字教育的持續(xù)式發(fā)展

(四)日本數(shù)字教育的階段式發(fā)展

(五)韓國(guó)數(shù)字教育的高效式發(fā)展

圖3 2012-2021年韓國(guó)數(shù)字教育融資金額(萬(wàn)美元)

(六)印度數(shù)字教育的后發(fā)式發(fā)展

印度有著悠久的歷史和古老的文明，IT業(yè)發(fā)達(dá)，建立了一個(gè)集科研、技術(shù)開發(fā)等于一體的現(xiàn)代科技體系。印度年輕人口超8億，互聯(lián)網(wǎng)人口4.5億，手機(jī)網(wǎng)民超4億人，具備上網(wǎng)的移動(dòng)設(shè)備是接受數(shù)字教育的基礎(chǔ)條件。目前印度總體識(shí)字率很低，存在約3億的文盲。2009年印度頒布《兒童免費(fèi)和義務(wù)教育法》，實(shí)行“10+2”模式，初高中采用英式兩年制。據(jù)orcale數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，2021年印度數(shù)字教育市場(chǎng)總規(guī)模達(dá)111.69億元，比2020年增長(zhǎng)了9.91%，數(shù)字教育用戶規(guī)模達(dá)1483.32萬(wàn)人，較2020年增長(zhǎng)了11.33%。

三、數(shù)字教育國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

(一)構(gòu)建原則

(二)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則，選取經(jīng)濟(jì)環(huán)境指數(shù)、科技環(huán)境指數(shù)、人文環(huán)境指數(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指數(shù)、教育環(huán)境指數(shù)、數(shù)字教育發(fā)展指數(shù)，總共1個(gè)一級(jí)指標(biāo)，6個(gè)二級(jí)指標(biāo)，23個(gè)三級(jí)指標(biāo)。(見表1)。

表1 數(shù)字教育業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表1 數(shù)字教育業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(續(xù))

(三)數(shù)字教育主要指標(biāo)比較

1.經(jīng)濟(jì)環(huán)境比較。2011-2020年間，世界經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)展良好，除日本國(guó)民生產(chǎn)總值呈微下降態(tài)勢(shì)外，其余五國(guó)均穩(wěn)步增加(如圖4)。2020年受疫情影響，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度大部分放緩，與之相對(duì)比的是，中國(guó)經(jīng)濟(jì)在2020年總體發(fā)展平穩(wěn)。其中，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值14.72萬(wàn)億美元，穩(wěn)居世界第2位(如圖4)，比2019年增長(zhǎng)2.67%；國(guó)民總收入101.6萬(wàn)億元，比2019年增長(zhǎng)2.3%。與其他五個(gè)國(guó)家相比，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算總增長(zhǎng)值次于印度與日本，家庭消費(fèi)能力次于美國(guó)，失業(yè)率次于日本(如圖5)，宏觀經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定指數(shù)排名第39位，市場(chǎng)規(guī)模排名第一，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率30%左右，經(jīng)濟(jì)環(huán)境整體發(fā)展良好。

圖4 2011-2020年各國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值(萬(wàn)億)

圖5 2020年各國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)比圖

2.科技環(huán)境比較。隨著計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)的大范圍普及、WIFI網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展、人工智能技術(shù)成熟，為數(shù)字教育的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，極大提升了教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)了數(shù)字教育更好更快的發(fā)展。2020年中國(guó)研發(fā)支出占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值6.96%，較2019年占比2.1%提升了4.86%(如圖6)；常住人員申請(qǐng)專利數(shù)量1344817，位于全球第一位；2020年高科技出口額達(dá)7576.82億美元，在全球排名第一位。但是高等院校入學(xué)率卻在六國(guó)中排名第五位。

圖6 2020年各國(guó)研發(fā)支出占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值百分比(%)

3.人文環(huán)境比較。本文采用全球繁榮指數(shù)、人類發(fā)展指數(shù)、幸福指數(shù)、社會(huì)進(jìn)步指數(shù)四個(gè)指標(biāo)對(duì)人文環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)比，其中人類發(fā)展指數(shù)中國(guó)在六國(guó)中排名第一，在全球排名第五，就業(yè)人口比率在六國(guó)中排名第一，具體分值和排名如表2。

表2 2020年各國(guó)人文環(huán)境指數(shù)

4.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比較?；A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)。起步階段主要是教育的網(wǎng)絡(luò)與信息化，只有在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)完善的基礎(chǔ)上，才有可能形成數(shù)字教育。2020年互聯(lián)網(wǎng)用戶比率(成人人口)中英國(guó)占比94.9%，中國(guó)占比54.3%，美國(guó)占比87.3%，日本占比84.6%，韓國(guó)占比95.9%，印度占比34.5%(如圖7)，韓國(guó)位于六國(guó)中第一位；從信息通信利用指數(shù)角度看，仍以韓國(guó)為首；從安全的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器數(shù)量來(lái)看，2020年中國(guó)較2014年增長(zhǎng)了99.52倍，增長(zhǎng)速度在六國(guó)中排名第一(如表3所示)。

圖7 2021年各國(guó)信息通信利用指數(shù)和互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量(成人人口比率)

表3 2014-2020年各國(guó)安全互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器數(shù)量

5.教育環(huán)境比較。從免費(fèi)義務(wù)教育年限角度分析，美國(guó)、日本有12年免費(fèi)義務(wù)教育，英國(guó)設(shè)置11年免費(fèi)義務(wù)教育，中國(guó)和韓國(guó)為9年免費(fèi)義務(wù)教育，印度是8年免費(fèi)義務(wù)教育。本文教育環(huán)境指標(biāo)采用教育經(jīng)費(fèi)指數(shù)、平均受教育年限指數(shù)、學(xué)校預(yù)期壽命指數(shù)、初等教育師生比率四個(gè)指標(biāo)對(duì)教育環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)比(如圖8)。

圖8 各國(guó)教育環(huán)境對(duì)比圖

6.數(shù)字教育發(fā)展比較。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)數(shù)字教育用戶規(guī)模42296萬(wàn)人，英國(guó)達(dá)到607.03萬(wàn)人，美國(guó)有1645.62萬(wàn)人，日本和韓國(guó)分別是136.19萬(wàn)人和1741.91萬(wàn)人，印度用戶規(guī)模為1483.32萬(wàn)人，相對(duì)來(lái)說(shuō)中國(guó)具有最大市場(chǎng)規(guī)模。中英美日韓印六國(guó)數(shù)字教育融資金額2021年比2020年分別增長(zhǎng)了137.22%、0.57%、36.93%、-0.93%、-11.79%、-7.54%，中國(guó)增長(zhǎng)速度在六國(guó)中排第一位。

四、數(shù)字教育國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力綜合評(píng)價(jià)

(一)主成分分析法

通過(guò)R語(yǔ)言得到方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率，選取主成分個(gè)數(shù)。一般情況下對(duì)于主成分個(gè)數(shù)的提取有兩種方法：一種是提取特征值大于1的主成分，一種是提取累積貢獻(xiàn)率達(dá)到85%的主成分。這里運(yùn)用第二種方法，選取3個(gè)主成分。用3個(gè)主成分來(lái)代表原始變量，此時(shí)累積貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到92.13%(見表4)，可以反映數(shù)字教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，達(dá)到降維目的。三個(gè)主成分載荷如表5所列。

圖9 主成分3D散點(diǎn)圖

表4 主成分特征值和累計(jì)貢獻(xiàn)率

表5 因子載荷矩陣(Loadings)

根據(jù)上述結(jié)果，整理數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算得到各國(guó)的主成分評(píng)價(jià)值與綜合評(píng)價(jià)值，如表6所示。

表6 2020年中英美日韓印數(shù)字教育因子得分和排名

(二)極大似然因子分析

因子分析是用來(lái)分析隱藏在現(xiàn)實(shí)表面現(xiàn)象背后的因子作用的一種統(tǒng)計(jì)模型，通過(guò)對(duì)相關(guān)陣或協(xié)方差陣內(nèi)部依賴關(guān)系的研究分析，將多個(gè)變量降維為少數(shù)幾個(gè)因子，以此反映原始變量和因子的相關(guān)關(guān)系。本文選取2020年數(shù)據(jù)，根據(jù)指標(biāo)體系對(duì)中美英日韓印數(shù)字教育國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)進(jìn)行因子分析，該分析方法采用極大似然估計(jì)，在R語(yǔ)言軟件構(gòu)造模型實(shí)現(xiàn)，得出因子排名情況(如表7)。

表7 2020年中英美日韓印數(shù)字教育各項(xiàng)指數(shù)排名

通過(guò)對(duì)各項(xiàng)指數(shù)進(jìn)行因子分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，韓國(guó)在科技環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面非常有優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于數(shù)字教育的發(fā)展具有極大推動(dòng)作用。英國(guó)在人文環(huán)境指數(shù)和教育環(huán)境指數(shù)方面具有優(yōu)勢(shì)，英國(guó)是世界上第一個(gè)工業(yè)化國(guó)家，在經(jīng)濟(jì)、文化等方面具有舉足輕重的影響力，世界一流的教育歷史可追溯到12世紀(jì)，義務(wù)教育階段相對(duì)來(lái)說(shuō)年限較長(zhǎng)，普及率較高，在師生比率的配置上也較為合理。與其他國(guó)家相比，中國(guó)數(shù)字教育的發(fā)展速度排在第一位，且發(fā)展方向一直向上，但是還有很多需要改進(jìn)的地方，同時(shí)也表明有很大的發(fā)展空間。

五、政策建議

(一)優(yōu)化政策體制

發(fā)展數(shù)字教育需要大量的經(jīng)費(fèi)投入，公共數(shù)字教育必須堅(jiān)持政府主導(dǎo)，確保經(jīng)費(fèi)投入到位，才能保障教育平臺(tái)、課程資源的建設(shè)和應(yīng)用，才能有效發(fā)揮其公益性運(yùn)行機(jī)制的優(yōu)勢(shì)。財(cái)政對(duì)教育信息化建設(shè)的投入要確?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善，針對(duì)城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡的狀況，加大對(duì)經(jīng)濟(jì)相對(duì)弱勢(shì)學(xué)校發(fā)展公共數(shù)字教育的投入，使其與其他學(xué)校在設(shè)施配備方面保持統(tǒng)一水平，從資源層面推進(jìn)新時(shí)代數(shù)字教育的供給側(cè)改革。

(二)科學(xué)建設(shè)信息化環(huán)境

(三)拓展數(shù)字教育覆蓋面

處于我國(guó)農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的一些學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)不足，國(guó)家和地方政府要加大對(duì)這些地方的教育投入力度，優(yōu)化資源配置，逐步建立優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源的共建共享機(jī)制，提高數(shù)字教育資源的覆蓋水平。各地要統(tǒng)籌“全面改善貧困地區(qū)義務(wù)教育薄弱學(xué)?；巨k學(xué)條件”工作和鞏固“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目成果，建立起利用信息化手段幫助教學(xué)點(diǎn)開好國(guó)家規(guī)定課程的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心，滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求，最終建立廣覆蓋、多類型、多層次、開放便捷的教育資源體系。

(四)建設(shè)數(shù)字教育師資隊(duì)伍

(五)打造數(shù)字教育共享平臺(tái)

目前，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，各種中小學(xué)校外數(shù)字教育平臺(tái)未充分地規(guī)范化和信息化，家長(zhǎng)和學(xué)生在校外數(shù)字教育領(lǐng)域的信息不對(duì)稱情況非常嚴(yán)重，這就要求國(guó)家教育部出臺(tái)這方面的規(guī)劃，建立全國(guó)性或區(qū)域性的數(shù)字教育公共服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)區(qū)域性或者全國(guó)性的數(shù)字教育平臺(tái)共享系統(tǒng)，讓全民共享校外數(shù)字教育資源。同時(shí)，鼓勵(lì)中小學(xué)校外數(shù)字教育機(jī)構(gòu)在共享平臺(tái)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出更深入、更具發(fā)散性的課程，運(yùn)用教育理論開發(fā)數(shù)字化素質(zhì)教育游戲，搭建學(xué)習(xí)程序性知識(shí)的平臺(tái)。

(六)形成數(shù)字教育產(chǎn)業(yè)集群

六、結(jié)論

相比傳統(tǒng)學(xué)習(xí)，線上學(xué)習(xí)擁有時(shí)間靈活、高效、便利、低風(fēng)險(xiǎn)的特性，打破了傳統(tǒng)教育地域、時(shí)間等的限制，更有利于實(shí)現(xiàn)教育資源的互通?；谥袊?guó)2021年數(shù)字教育綜合國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力情況，結(jié)合對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境、科技環(huán)境、人文環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、教育環(huán)境、數(shù)字教育發(fā)展環(huán)境的競(jìng)爭(zhēng)力具體分析情況，可以得到如下結(jié)論：

1.主成分分析中將23個(gè)原始指標(biāo)降維為3個(gè)因子，建立數(shù)字教育國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力綜合評(píng)價(jià)模型。從主成分分析法結(jié)果看出，數(shù)字教育水平美國(guó)排名第一位。一方面，美國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值在全球排名第一位，為在線教育的發(fā)展提供了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)；另一方面，美國(guó)平均受教育年限達(dá)13.4年，在六國(guó)中排列第一位。在疫情期間，基本上實(shí)現(xiàn)了在線上課，在數(shù)字教育方面的投融資金額數(shù)量極大，因此數(shù)字教育保持較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2.極大似然因子分析對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行因子分析與排名，從中我們可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)在科技環(huán)境、人文環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、教育環(huán)境等方面不具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)?？萍辑h(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)排名第一位的韓國(guó)，正是得益于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善、互聯(lián)網(wǎng)的普及與人才多樣化培養(yǎng)。韓國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)速與網(wǎng)絡(luò)普及率在全球排名前列，高等院校入學(xué)率達(dá)96%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家。教育環(huán)境與人文環(huán)境排名第一的英國(guó)，其教育經(jīng)費(fèi)指數(shù)5.5，平均受教育年限13.2年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他五個(gè)國(guó)家。

3.中國(guó)可以從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、科技環(huán)境、人文環(huán)境與教育環(huán)境等方面進(jìn)一步發(fā)展數(shù)字教育，形成更強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。