地區(qū)教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，貴州教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，全球最大的教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，擁有1萬(wàn)PB數(shù)據(jù)量，全球最大的教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，擁有1萬(wàn)PB數(shù)據(jù)量，全球最大的教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，擁有1萬(wàn)PB數(shù)據(jù)量，全球最大的教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，擁有1萬(wàn)PB數(shù)據(jù)量。
2018-07-24 19:58 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
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摘要：如何規(guī)劃和發(fā)展區(qū)域教育大數(shù)據(jù)，是當(dāng)前教育信息化2.0推進(jìn)實(shí)踐與學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)。文章首先從教育信息化深化發(fā)展中遇到的問(wèn)題入手，指出教育大數(shù)據(jù)是信息化深入發(fā)展的必然結(jié)果，并指出應(yīng)對(duì)區(qū)域發(fā)展教育大數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃。隨后，文章提出了“區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展參考框架”，指出應(yīng)在規(guī)劃教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的同時(shí)，注重專(zhuān)家協(xié)同團(tuán)隊(duì)與各項(xiàng)保障制度的建設(shè)。最后，文章以廣東省某市教育大數(shù)據(jù)規(guī)劃為例，分享了該參考框架的應(yīng)用實(shí)踐，并討論了該參考框架的優(yōu)點(diǎn)與不足。
引言：國(guó)務(wù)院在2015年8月印發(fā)的《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》中指出，要“完善教育管理公共服務(wù)平臺(tái)，推動(dòng)教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的伴隨式收集”[1]。此后，教育部在《2018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》中提出：“出臺(tái)教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃”、“推動(dòng)大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)在教育教學(xué)中的深入應(yīng)用”。自此，發(fā)展教育大數(shù)據(jù)受到了全國(guó)各地的廣泛關(guān)注。本研究通過(guò)搜索引擎（包括百度搜索和Bing搜索）查找了全國(guó)31個(gè)省級(jí)行政區(qū)域（不包括港澳臺(tái)地區(qū)）的信息化規(guī)劃情況，發(fā)現(xiàn)所有區(qū)域都明確規(guī)定了本區(qū)域發(fā)展教育大數(shù)據(jù)的任務(wù)與目標(biāo)；通過(guò)進(jìn)一步檢索發(fā)現(xiàn)，全國(guó)多數(shù)省會(huì)城市和大量教育信息化基礎(chǔ)良好的城市，正在開(kāi)展或籌劃本區(qū)域的教育大數(shù)據(jù)發(fā)展工作。區(qū)域教育大數(shù)據(jù)規(guī)劃研究已成為各地區(qū)籌劃教育信息化深化發(fā)展、推進(jìn)教育信息化2.0實(shí)踐與研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
1 區(qū)域發(fā)展教育大數(shù)據(jù)恰逢其時(shí)
教育大數(shù)據(jù)之所以受到了區(qū)域的高度重視，一方面在于國(guó)家及本省（市、自治區(qū)）政策的支持；另一方面，當(dāng)前我國(guó)教育信息化發(fā)展進(jìn)入2.0時(shí)代，區(qū)域教育信息化也進(jìn)入新的發(fā)展階段，需要借助創(chuàng)新技術(shù)持續(xù)推動(dòng)教育信息化的進(jìn)步。在眾多區(qū)域，教育信息化發(fā)展取得了巨大成功：教學(xué)環(huán)境越來(lái)越好、教育資源越來(lái)越豐富、信息化教學(xué)越來(lái)越普及、公共教育平臺(tái)的服務(wù)水平越來(lái)越高且覆蓋面越來(lái)越廣[2]。但由于區(qū)域教育信息化具有應(yīng)用場(chǎng)景多樣、業(yè)務(wù)邏輯繁復(fù)、需求差異顯著等特點(diǎn)，促使區(qū)域不得不持續(xù)建設(shè)越來(lái)越多的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)對(duì)；在眾多區(qū)域都積累了大量的建設(shè)于不同時(shí)期、針對(duì)不同目標(biāo)、交由不同廠商、采用不同技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)的教育信息化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在解決問(wèn)題的同時(shí)也給用戶帶來(lái)了巨大的困擾與挑戰(zhàn)。本研究以2017年5月筆者在廣東東部某市的調(diào)研數(shù)據(jù)為依據(jù)，發(fā)現(xiàn)了如下問(wèn)題：①縣區(qū)級(jí)教育局日常使用的信息化系統(tǒng)數(shù)量過(guò)多（總量達(dá)30余個(gè)），熟悉、管理和使用全部的系統(tǒng)較為困難；②經(jīng)常需要在多個(gè)系統(tǒng)之間導(dǎo)入、導(dǎo)出和轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)；③重要數(shù)據(jù)需要在多個(gè)系統(tǒng)中錄入；④同一個(gè)指標(biāo)在不同系統(tǒng)中數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果不一致，需承受大量的人工分析與處理工作等。
傳統(tǒng)信息技術(shù)應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題時(shí)總是“按下葫蘆浮起瓢”，而大數(shù)據(jù)提供了系統(tǒng)性解決問(wèn)題的手段。教育大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集，使所有的應(yīng)用系統(tǒng)都成為數(shù)據(jù)采集端，彌補(bǔ)了特定數(shù)據(jù)只能由專(zhuān)門(mén)的信息化系統(tǒng)采集的不足，解決了系統(tǒng)重復(fù)冗余的問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一交換，使數(shù)據(jù)能夠在系統(tǒng)與中心之間非實(shí)時(shí)交換，極大地降低了數(shù)據(jù)交換技術(shù)的復(fù)雜度，解決了數(shù)據(jù)高效流轉(zhuǎn)的問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)了離線數(shù)據(jù)的統(tǒng)一加工，使數(shù)據(jù)能夠被全面清洗、集中規(guī)整并以統(tǒng)一的口徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，規(guī)避了相同指標(biāo)在不同系統(tǒng)中含義不一致的現(xiàn)象，解決了數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)了離線數(shù)據(jù)與在線數(shù)據(jù)的統(tǒng)一利用，使數(shù)據(jù)可以跨場(chǎng)景、多角度、全方位地呈現(xiàn)和發(fā)掘規(guī)律，擴(kuò)大了數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景，極大地提升了數(shù)據(jù)的內(nèi)在價(jià)值。因此，區(qū)域發(fā)展教育大數(shù)據(jù)是教育信息化進(jìn)一步深化發(fā)展的必然結(jié)果。
2 區(qū)域發(fā)展教育大數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃
社會(huì)的進(jìn)步總是從工具的革新開(kāi)始的，正如蒸汽機(jī)的發(fā)明推動(dòng)了工業(yè)革命。教育大數(shù)據(jù)技術(shù)也為教學(xué)、學(xué)習(xí)及管理決策等教育活動(dòng)提供了全新的科學(xué)工具，并有力地推動(dòng)了教育的變革。區(qū)域應(yīng)基于教育大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)展區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作，一方面解決教育大數(shù)據(jù)工具如何打造的問(wèn)題，即海量數(shù)據(jù)如何采集、加工、存儲(chǔ)和管理？如何通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和挖掘，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律、構(gòu)建數(shù)據(jù)模型？如何在信息化系統(tǒng)中運(yùn)用數(shù)據(jù)規(guī)律、應(yīng)用數(shù)據(jù)模型？等；另一方面解決教育大數(shù)據(jù)工具如何應(yīng)用的問(wèn)題，即如何培養(yǎng)運(yùn)用教育大數(shù)據(jù)工具的意識(shí)與習(xí)慣？教育大數(shù)據(jù)工具的最佳使用模式是什么？如何持續(xù)推動(dòng)教育大數(shù)據(jù)工具的創(chuàng)新與發(fā)展？因此，系統(tǒng)考慮區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展的問(wèn)題而非僅僅關(guān)注信息化系統(tǒng)建設(shè)本身，是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵。構(gòu)建一個(gè)包含上述問(wèn)題解決方案的參考框架，用以指導(dǎo)編制區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)劃，成為必然選擇。
二 區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展參考框架概述
從2016年開(kāi)始，本研究團(tuán)隊(duì)在全國(guó)幾十個(gè)地市級(jí)區(qū)域開(kāi)展了關(guān)于教育大數(shù)據(jù)規(guī)劃與建設(shè)的需求調(diào)研，與區(qū)域教育主管部門(mén)進(jìn)行了廣泛溝通交流，并對(duì)規(guī)劃及建設(shè)方案在部分區(qū)域進(jìn)行了試點(diǎn)驗(yàn)證。結(jié)合各地共性需求，本研究提出了“區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展參考框架”（下文簡(jiǎn)稱“參考框架”）。當(dāng)前已有多個(gè)城市以該參考框架為藍(lán)本，編寫(xiě)了本區(qū)域的教育大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)劃。
1 區(qū)域教育大數(shù)據(jù)三要素模型
參考框架認(rèn)為，區(qū)域教育大數(shù)據(jù)離不開(kāi)“大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系（簡(jiǎn)稱‘應(yīng)用體系’）建設(shè)”、“大數(shù)據(jù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)（簡(jiǎn)稱‘專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)’）建設(shè)”和“大數(shù)據(jù)保障制度（簡(jiǎn)稱‘保障制度’）建設(shè)”等三個(gè)關(guān)鍵要素的協(xié)同配合，每個(gè)要素又由多項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容組成，如圖1所示。“應(yīng)用體系”建設(shè)是教育大數(shù)據(jù)規(guī)劃的主體內(nèi)容，描述了應(yīng)提供怎樣的大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)以服務(wù)于各類(lèi)教育教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)也回答了“教育大數(shù)據(jù)工具如何打造”的問(wèn)題。“專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)”建設(shè)為區(qū)域大數(shù)據(jù)與教育的融合創(chuàng)新應(yīng)用提供了人才保障，使區(qū)域有多領(lǐng)域的專(zhuān)家隊(duì)伍，系統(tǒng)性規(guī)劃應(yīng)用體系建設(shè)與各項(xiàng)制度建設(shè)問(wèn)題，并重點(diǎn)研究與推廣大數(shù)據(jù)在教學(xué)、學(xué)習(xí)與管理中的應(yīng)用問(wèn)題。“保障制度”建設(shè)為區(qū)域大數(shù)據(jù)建設(shè)有序開(kāi)展和持續(xù)發(fā)揮價(jià)值建立可靠的長(zhǎng)效機(jī)制，使各項(xiàng)工作能夠安全、自主、有序地推進(jìn)。可以說(shuō)，“專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)”建設(shè)與“保障制度”建設(shè)為“應(yīng)用體系”建設(shè)提供了重要的支撐，同時(shí)也回答了“教育大數(shù)據(jù)工具如何應(yīng)用”的問(wèn)題。
圖1 區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展三要素模型
2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系建設(shè)
大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系建設(shè)的核心內(nèi)容可概括為“完成三項(xiàng)任務(wù)、構(gòu)建一個(gè)體系”，即以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，通過(guò)完成數(shù)據(jù)源管理、能力平臺(tái)搭建和應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)三項(xiàng)任務(wù)，使數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、匯聚與賦能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，最終完成區(qū)域教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系（如圖2所示）的構(gòu)建。
圖2 區(qū)域教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)之間流轉(zhuǎn)的規(guī)范，必須在應(yīng)用體系構(gòu)建之初優(yōu)先做規(guī)劃。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具體定義了基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、平臺(tái)/支撐標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容[3]。可通過(guò)遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、借鑒國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和制定地方標(biāo)準(zhǔn)三種形式，構(gòu)建區(qū)域教育大數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，具體包括四類(lèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：①研發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，定義了需采用哪一類(lèi)開(kāi)源技術(shù)框架，如明確規(guī)定計(jì)算框架是采用Hadoop MapReduce、Spark、Storm中的一個(gè)還是多個(gè)；定義了在數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中算法的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)版本、參數(shù)值的取值范圍等。②數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，定義了數(shù)據(jù)伴隨式上報(bào)服務(wù)的接口標(biāo)準(zhǔn)、上報(bào)內(nèi)容的格式標(biāo)準(zhǔn)、用戶行為日志格式標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)等。③數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，定義了各種教育統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的含義及計(jì)算方法，定義了教師、學(xué)生、學(xué)校、應(yīng)用場(chǎng)景等教育大數(shù)據(jù)主要研究對(duì)象的數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)。④應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了對(duì)外輸出的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)的接口定義與應(yīng)用集成策略等。總之，區(qū)域應(yīng)以遵循統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為前提，完成以下三項(xiàng)工作，最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系的構(gòu)建。
（1）數(shù)據(jù)源管理
數(shù)據(jù)源管理實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域教育相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)性地調(diào)查、分析、整理和數(shù)據(jù)匯聚前的預(yù)處理等，它是教育大數(shù)據(jù)建設(shè)的基礎(chǔ)工作。按照數(shù)據(jù)的歸屬關(guān)系，數(shù)據(jù)源可分為兩大類(lèi)：①區(qū)域教育領(lǐng)域數(shù)據(jù)，是指可由本地教育部門(mén)直接管理和使用的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于本地管理和使用的各類(lèi)教育信息化系統(tǒng)，并物理存儲(chǔ)在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、行為日志、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)及消息隊(duì)列等系統(tǒng)模塊之中。②第三方數(shù)據(jù)，既包括上級(jí)區(qū)域、下級(jí)區(qū)域、兄弟區(qū)域所管理的教育領(lǐng)域數(shù)據(jù)，又包括來(lái)源自政府的其它行業(yè)數(shù)據(jù)（如智慧城市的數(shù)據(jù)）。當(dāng)前，區(qū)域教育領(lǐng)域數(shù)據(jù)是教育大數(shù)據(jù)研究與分析的主體內(nèi)容，但第三方數(shù)據(jù)也在越來(lái)越多的教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用中發(fā)揮價(jià)值，如“學(xué)區(qū)學(xué)位劃分”問(wèn)題依賴于住房、戶籍等第三方數(shù)據(jù)。
根據(jù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式與使用目的的不同，教育領(lǐng)域數(shù)據(jù)可粗略分為四大類(lèi)：①管理數(shù)據(jù)，指在各類(lèi)教育管理信息化系統(tǒng)中生成、使用和管理的數(shù)據(jù)，如學(xué)籍、師籍系統(tǒng)中的學(xué)生和教師的個(gè)人信息，教育辦公系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)，軟硬件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，各項(xiàng)教育指標(biāo)統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)等；②測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)，指在各類(lèi)測(cè)評(píng)診斷系統(tǒng)中產(chǎn)生、使用和管理的數(shù)據(jù)，如作業(yè)系統(tǒng)中的作業(yè)數(shù)據(jù)，考試系統(tǒng)中的考試答卷數(shù)據(jù)與閱卷成績(jī)數(shù)據(jù)，綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中的問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)、實(shí)踐活動(dòng)數(shù)據(jù)、指標(biāo)分析數(shù)據(jù)等；③行為數(shù)據(jù)，指用戶在使用各類(lèi)教育信息化系統(tǒng)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如智慧課堂系統(tǒng)中記錄的教師教學(xué)行為數(shù)據(jù)、師生互動(dòng)數(shù)據(jù)，在線作業(yè)系統(tǒng)中記錄的學(xué)生答題行為數(shù)據(jù)等；④資源數(shù)據(jù)，指在各類(lèi)教育信息化系統(tǒng)中使用或產(chǎn)生的各類(lèi)多媒體資源，如應(yīng)用于智慧課堂系統(tǒng)中的課程資料、教學(xué)課件，應(yīng)用于在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的微課資源與試題資源，課堂分析系統(tǒng)中記錄的課堂實(shí)錄音視頻資源等。
（2）能力平臺(tái)搭建
能力平臺(tái)的搭建實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)匯聚、存儲(chǔ)、加工及統(tǒng)計(jì)挖掘服務(wù)等技術(shù)能力的平臺(tái)化輸出，也是教育大數(shù)據(jù)建設(shè)的核心內(nèi)容。能力平臺(tái)不僅提供了功能完備的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，保障了區(qū)域教育數(shù)據(jù)資產(chǎn)的積累、管理和增值，還提供了功能強(qiáng)大的用戶工作臺(tái)，降低了面向教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)研究與應(yīng)用門(mén)檻。此外，能力平臺(tái)還實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的深度融合，一方面人工智能引擎的集成增強(qiáng)了平臺(tái)的數(shù)據(jù)智能化處理能力，另一方面平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)與計(jì)算框架又助推了人工智能引擎的改進(jìn)與優(yōu)化。
能力平臺(tái)可依據(jù)業(yè)務(wù)功能劃分為四大中心模塊：①數(shù)據(jù)匯聚中心，是平臺(tái)的數(shù)據(jù)入口，實(shí)現(xiàn)了從信息化系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)、支持平臺(tái)主動(dòng)從數(shù)據(jù)源抽取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)源主動(dòng)向平臺(tái)上報(bào)數(shù)據(jù)、平臺(tái)與數(shù)據(jù)源之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)同步等；實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)與第三方數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)交換；實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的清洗、補(bǔ)齊、歸一化等預(yù)處理操作。②數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，為各模塊輸出存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)；通過(guò)建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，不僅支持只經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，還支持經(jīng)過(guò)加工與建模后的專(zhuān)題數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，支持對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)控制。③數(shù)據(jù)加工中心，為各模塊輸出計(jì)算能力；基于開(kāi)源技術(shù)建立分布式存儲(chǔ)與計(jì)算框架，支持任務(wù)監(jiān)管與安全管理。④數(shù)據(jù)服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)大數(shù)據(jù)能力的對(duì)外輸出；集成人工智能技術(shù)，支持非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)計(jì)算，對(duì)外提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)服務(wù)和數(shù)據(jù)挖掘模型的計(jì)算服務(wù)。
（3）大數(shù)據(jù)應(yīng)用研發(fā)
大數(shù)據(jù)的應(yīng)用研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了將大數(shù)據(jù)能力轉(zhuǎn)化為應(yīng)用系統(tǒng)或集成到教育信息化系統(tǒng)之中。大數(shù)據(jù)應(yīng)用是教育大數(shù)據(jù)價(jià)值的集中體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)、精準(zhǔn)化教學(xué)和科學(xué)化管理等大數(shù)據(jù)智能服務(wù)在具體教育教學(xué)場(chǎng)景中的工具化和可視化。
依據(jù)大數(shù)據(jù)能力的應(yīng)用模式，大數(shù)據(jù)應(yīng)用可劃分為兩大類(lèi)：①大數(shù)據(jù)專(zhuān)題應(yīng)用，是將大數(shù)據(jù)能力直接進(jìn)行工具化形成的應(yīng)用系統(tǒng)。主要包括：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)類(lèi)應(yīng)用，如教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)服務(wù)、教學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)、區(qū)域/校園管理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)等；數(shù)據(jù)分析類(lèi)應(yīng)用，如教育大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分析服務(wù)、學(xué)情分析系統(tǒng)、區(qū)域/校園教育管理分析大屏系統(tǒng)等；數(shù)據(jù)挖掘類(lèi)應(yīng)用，如教育大數(shù)據(jù)專(zhuān)題預(yù)測(cè)模型、個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦引擎、決策支持系統(tǒng)等。②大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用，是將大數(shù)據(jù)能力引擎化并集成到教育信息化系統(tǒng)之中，如集成了學(xué)情分析服務(wù)的智慧課堂系統(tǒng)、用作指標(biāo)分析服務(wù)的智慧校園系統(tǒng)、提供資源推薦服務(wù)的智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)等。
3 大數(shù)據(jù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)建設(shè)
大數(shù)據(jù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)建設(shè)的核心工作可概括為“依靠三類(lèi)專(zhuān)家、組建一支團(tuán)隊(duì)”，即組建一支囊括業(yè)務(wù)專(zhuān)家、教育專(zhuān)家和技術(shù)專(zhuān)家的團(tuán)隊(duì)，并實(shí)現(xiàn)三類(lèi)專(zhuān)家各司其職、協(xié)同配合，系統(tǒng)推進(jìn)教育大數(shù)據(jù)在區(qū)域的建設(shè)、應(yīng)用與發(fā)展。
（1）業(yè)務(wù)專(zhuān)家
業(yè)務(wù)專(zhuān)家既是教育大數(shù)據(jù)需求的調(diào)研歸納者和分析管理者，也是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的推動(dòng)者。一方面，業(yè)務(wù)專(zhuān)家對(duì)各級(jí)教育行政機(jī)構(gòu)及各類(lèi)學(xué)校的大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)研，摸清需要建設(shè)哪些業(yè)務(wù)需求急迫、與大數(shù)據(jù)關(guān)系密切的管理系統(tǒng)；另一方面，業(yè)務(wù)專(zhuān)家以中立的視角，開(kāi)展針對(duì)教師教學(xué)過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的大規(guī)模觀察與記錄活動(dòng)，探尋并明確教師與學(xué)生的痛點(diǎn)需求。業(yè)務(wù)專(zhuān)家通過(guò)對(duì)上述原始需求進(jìn)行記錄、分析和研究，形成對(duì)本區(qū)域教育大數(shù)據(jù)建設(shè)詳實(shí)且可落地的規(guī)劃建設(shè)方案。在系統(tǒng)建設(shè)前期，著重解決區(qū)域教育具體的業(yè)務(wù)問(wèn)題，因此，專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)成員主要來(lái)自于熟悉管理業(yè)務(wù)的教育主管部門(mén)；而在系統(tǒng)建設(shè)后期及持續(xù)運(yùn)營(yíng)階段，著重應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)與方法解決教與學(xué)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，因此，專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)成員主要來(lái)自于教育信息化應(yīng)用典型學(xué)校。
（2）教育專(zhuān)家
教育專(zhuān)家既是教育大數(shù)據(jù)理念的傳播者與推廣者，也是將大數(shù)據(jù)應(yīng)用到教育教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐者與布道者。一方面，教育專(zhuān)家為區(qū)域發(fā)展教育大數(shù)據(jù)建言獻(xiàn)策、提供發(fā)展思路、建設(shè)方案和實(shí)施路線圖，同時(shí)幫助業(yè)務(wù)專(zhuān)家掌握面向教育領(lǐng)域用戶的需求調(diào)研技巧，熟悉教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系規(guī)劃與設(shè)計(jì)的方法論：另一方面，教育專(zhuān)家將針對(duì)典型的教育教學(xué)場(chǎng)景，深入到一線的教職員工之中，開(kāi)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用技能培訓(xùn)，同時(shí)開(kāi)展聯(lián)合科研活動(dòng)，以期在實(shí)踐中總結(jié)大數(shù)據(jù)教學(xué)、大數(shù)據(jù)管理的最佳應(yīng)用模式與最佳應(yīng)用案例，并進(jìn)行示范和推廣。在系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)前期，教育專(zhuān)家主要來(lái)自于高校和教育大數(shù)據(jù)廠商，包括教育技術(shù)、教育評(píng)價(jià)、教育統(tǒng)計(jì)與測(cè)量以及教育大數(shù)據(jù)等相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家；而在持續(xù)運(yùn)營(yíng)期間，也會(huì)有大量參與教育大數(shù)據(jù)科研的教師成長(zhǎng)為教育專(zhuān)家。
（3）技術(shù)專(zhuān)家
技術(shù)專(zhuān)家是教育大數(shù)據(jù)體系的建設(shè)者和運(yùn)營(yíng)者。一方面，技術(shù)專(zhuān)家將業(yè)務(wù)專(zhuān)家的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)方案，并開(kāi)展具體的系統(tǒng)建設(shè)與實(shí)施活動(dòng)；另一方面，技術(shù)專(zhuān)家持續(xù)關(guān)注系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)狀況和用戶的使用狀況，結(jié)合業(yè)務(wù)專(zhuān)家的需求調(diào)研報(bào)告和教育專(zhuān)家的模式研究成果，不斷統(tǒng)計(jì)、分析區(qū)域教育數(shù)據(jù)，探索、挖掘教育大數(shù)據(jù)規(guī)律，并將大數(shù)據(jù)研究成果產(chǎn)品化，提供產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)。技術(shù)專(zhuān)家主要來(lái)自于兩大類(lèi)：一類(lèi)是教育大數(shù)據(jù)廠商和高校的外部專(zhuān)家，包括大數(shù)據(jù)挖掘、信息化系統(tǒng)架構(gòu)等相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家，他們是團(tuán)隊(duì)的骨干；另一類(lèi)是本地引進(jìn)和培養(yǎng)的技術(shù)專(zhuān)家，他們是團(tuán)隊(duì)的主體。
4 大數(shù)據(jù)保障制度建設(shè)
大數(shù)據(jù)管理制度建設(shè)的核心工作可概括為“建立三維保障、形成一套制度”，即從安全機(jī)制、協(xié)作機(jī)制和管理規(guī)范三個(gè)維度，建立一整套制度，以保障區(qū)域教育大數(shù)據(jù)得到長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展。
（1）安全機(jī)制
數(shù)據(jù)安全是區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展在制度方面應(yīng)考慮的首要問(wèn)題，應(yīng)從三個(gè)方面構(gòu)建安全機(jī)制：①制定并執(zhí)行安全制度，應(yīng)根據(jù)2017年6月1日正式實(shí)行的《中華人民共和國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法》的具體要求，結(jié)合區(qū)域特色和教育大數(shù)據(jù)的行業(yè)特點(diǎn)，全面建立并嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全保密制度，包括數(shù)據(jù)收集與隱私保護(hù)規(guī)范、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份管理規(guī)范、數(shù)據(jù)分層分級(jí)授權(quán)訪問(wèn)規(guī)范、數(shù)據(jù)保密制度、數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度、數(shù)據(jù)模型知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度以及數(shù)據(jù)安全的獎(jiǎng)懲措施等。②樹(shù)立與強(qiáng)化安全意識(shí)，區(qū)域教育大數(shù)據(jù)的各類(lèi)用戶應(yīng)參加有關(guān)安全制度的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，使數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和數(shù)據(jù)使用者都牢牢樹(shù)立安全意識(shí)，并養(yǎng)成尊重用戶隱私和保守?cái)?shù)據(jù)秘密的習(xí)慣。③測(cè)試與完善安全對(duì)策，一方面應(yīng)建立“數(shù)據(jù)安全應(yīng)急預(yù)案”，即先制定預(yù)案，再進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試與演練，最后豐富與完善預(yù)案；另一方面應(yīng)參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全框架和數(shù)據(jù)安全提升機(jī)制[4]，先評(píng)估當(dāng)前安全狀況并制定期望達(dá)成的目標(biāo)，再分析和確定兩者之間的差距并實(shí)施行動(dòng)計(jì)劃，最后達(dá)成預(yù)期目標(biāo)并實(shí)施完成標(biāo)準(zhǔn)化、程序化的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)的管理策略與技術(shù)方法。
（2）協(xié)作機(jī)制
建立教育大數(shù)據(jù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)協(xié)作機(jī)制，應(yīng)明確規(guī)范專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的組織歸屬、職責(zé)范圍、選聘辦法以及工作協(xié)作模式：①專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)正式設(shè)置在相關(guān)管理部門(mén)（如教育局、大數(shù)據(jù)辦公室等），以專(zhuān)業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)單位（如“教育大數(shù)據(jù)規(guī)劃研究院”）的形式存在；②專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)為區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展提供規(guī)劃設(shè)計(jì)方案和建設(shè)思路，并推動(dòng)系統(tǒng)建設(shè)、系統(tǒng)實(shí)施和應(yīng)用落地等相關(guān)事項(xiàng)；③專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)從高校和教育大數(shù)據(jù)廠商延聘外部專(zhuān)家，積極從外部引進(jìn)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才并從本地教職員工中培養(yǎng)本地專(zhuān)家；④專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)角色和任務(wù)分工合作，以年度為單位，將各項(xiàng)工作以項(xiàng)目的方式進(jìn)行推動(dòng)，同時(shí)明確首席專(zhuān)家負(fù)責(zé)制度。
（3）管理規(guī)范
區(qū)域制定的管理規(guī)范從政策、制度的角度為教育大數(shù)據(jù)的健康、有序發(fā)展保駕護(hù)航，具體包括：①地方政策與規(guī)劃，如制定本區(qū)域的“教育大數(shù)據(jù)五年發(fā)展規(guī)劃”、“教育大數(shù)據(jù)行動(dòng)計(jì)劃”等；②系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)與保障制度，如制定本區(qū)域的“數(shù)據(jù)平臺(tái)管理辦法”、“大數(shù)據(jù)開(kāi)放服務(wù)管理辦法”等；③應(yīng)用推廣與獎(jiǎng)懲機(jī)制，如“教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用示范校評(píng)比管理辦法”、“基于大數(shù)據(jù)的教師評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”等。
三 參考框架的應(yīng)用實(shí)踐
參考框架的建設(shè)內(nèi)容與設(shè)計(jì)思想，已在全國(guó)多個(gè)區(qū)域得到實(shí)踐與驗(yàn)證。以廣東省某市教育大數(shù)據(jù)規(guī)劃為例，本研究團(tuán)隊(duì)與該市教育行政規(guī)劃部門(mén)及教育信息中心合作，協(xié)助推動(dòng)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)組建和管理制度設(shè)計(jì)，并完成了該市《教育大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)劃方案（建議稿）》的編寫(xiě)。該市以此規(guī)劃方案為藍(lán)本，正在推動(dòng)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系（如圖3所示）一期建設(shè)，初步成果已得到該市教育部門(mén)及學(xué)校用戶的高度評(píng)價(jià)。
圖3 廣東省某市教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系
該市教育大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)劃工作包括以下內(nèi)容：①推動(dòng)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的組建工作，一方面開(kāi)辟外部合作及人才引進(jìn)通道，與知名師范類(lèi)高校中教育技術(shù)與教育測(cè)量方面的專(zhuān)家和知名技術(shù)廠商中大數(shù)據(jù)與人工智能方面的專(zhuān)家建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，聘任首席技術(shù)專(zhuān)家和首席教育專(zhuān)家，同時(shí)系統(tǒng)引入專(zhuān)業(yè)人才；另一方面制定需求調(diào)研計(jì)劃、制定教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用課題研究指南，從教育局和學(xué)校選拔、聘任業(yè)務(wù)專(zhuān)家，并建立教育專(zhuān)家培養(yǎng)計(jì)劃。②開(kāi)展各項(xiàng)制度的設(shè)計(jì)工作，推動(dòng)“市教育大數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系”（通過(guò)選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、借鑒國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和編寫(xiě)地方標(biāo)準(zhǔn)三種方式組合完成）、“市教育大數(shù)據(jù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)管理辦法”和“市教育大數(shù)據(jù)管理辦法”等技術(shù)規(guī)范與管理制度的編寫(xiě)、論證、審批與試點(diǎn)。③推動(dòng)系統(tǒng)建設(shè)方案的規(guī)劃工作，與長(zhǎng)期服務(wù)于該市教育領(lǐng)域的、某全國(guó)領(lǐng)先的技術(shù)咨詢公司展開(kāi)合作，在業(yè)務(wù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的協(xié)助下初步實(shí)現(xiàn)對(duì)教育局和典型學(xué)校需求的調(diào)研，在教育專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的協(xié)助下初步實(shí)現(xiàn)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)，并在技術(shù)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的協(xié)助下完成對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用體系的架構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案的規(guī)劃。
四 結(jié)語(yǔ)
“區(qū)域教育大數(shù)據(jù)發(fā)展參考框架”為區(qū)域發(fā)展教育大數(shù)據(jù)提供了整體工作思路和系統(tǒng)性規(guī)劃框架，避免重蹈信息化系統(tǒng)建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的“缺乏頂層設(shè)計(jì)”、“重建設(shè)輕使用”等覆轍[5]，使區(qū)域在發(fā)展教育大數(shù)據(jù)的過(guò)程中不僅關(guān)注系統(tǒng)的建設(shè)與改進(jìn)，更關(guān)注數(shù)據(jù)規(guī)律的探索與研究，以及系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用與反饋，把區(qū)域教育大數(shù)據(jù)真正打造成為教育變革的“利器”。目前的參考框架仍不夠完善，如只探討了影響教育大數(shù)據(jù)規(guī)劃的三個(gè)關(guān)鍵要素，并沒(méi)有對(duì)其它要素進(jìn)行系統(tǒng)性總結(jié)與梳理，不夠全面和完善；只探討了區(qū)域的共性需求，對(duì)區(qū)域更多的個(gè)性化需求支持不夠，還需在應(yīng)用時(shí)結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H進(jìn)行針對(duì)性的探討與分析。因此，在未來(lái)的理論研究與應(yīng)用實(shí)踐中，參考框架還需要不斷地改進(jìn)與發(fā)展，以期不僅能夠覆蓋更多的應(yīng)用場(chǎng)景，滿足更多區(qū)域的個(gè)性需求，還要能夠提供更詳實(shí)的最佳實(shí)踐與案例研究報(bào)告，使框架更易于落地實(shí)踐。
本文轉(zhuǎn)自微信公眾號(hào)“現(xiàn)代教育技術(shù)雜志”，作者劉邦奇、張振超。文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表芥末堆立場(chǎng)。