香山里小学：探索数据驱动下的学生成长管理与服务

何海银 张旭

【摘 要】作为一所新建校，面对智能化时代，需要从更高的视野、更长远的战略眼光去拥抱未来。香山里小学以“数据驱动教育智慧化”为出发点，针对传统技术手段在教育大数据采集与应用上的不足，通过量化自我技术为学习者在自我管理和自我超越方面提供更多支持，实现学生学习过程的量化跟踪、综合评价与个性化支持。

【关键词】量化自我；大数据；未来教育；未来学校

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2018）06-013-04

圍绕构建数据驱动的“未来学校”的目标，深圳市南山区香山里小学成立专门的研究小组，由校长牵头，开展项目化研究。组成人员包括：分管副校长，信息科技中心、课程与教师发展中心、学生发展中心等部门负责人。

研究机构由深圳大学、中科院深圳先进院、南山区教育局教育科学研究所、南山区教育局教育科学研究中心等部门的研究人员组成。研发工作由公司和学校共同承担，根据学校应用场景，提供定制化服务。学校采用BYOD模式，学生和教师人手一部iPad，每位学生还配备了智能手环，学校在学生日常活动场所安装了蓝牙基站，特别是每间教室也都部署了简易的常态化录播系统。环境的准备已经开展，并将持续投入，若能够实现突破，将有助于教育大数据的具体落地，并为其他学校提供参考案例。

量化自我技术在学生成长管理与服务中的应用

2014 年新媒体联盟（NMC）发布的《地平线报告》指出，未来五年量化自我技术将是影响教育信息化发展的关键技术之一，并将在 4～5 年内被全世界教育机构广泛使用。在2016、2017年基础教育版《地平线报告》中再次提到对量化学习日趋关注的预测：数据挖掘软件逐步融入在线教育、移动学习和学习管理系统中，形成新的学习环境。这类环境利用数据分析软件能多维度、便利地描绘学习的相关数据。

狭义的“量化自我”，即与人体日常生理活动、状态直接相关的量化和监测过程，是通过使用计算机、便携式传感设备和智能手机应用等技术手段，来追踪和记录运动、睡眠、饮食、心情等个体行为，通过各种数据指标来研究、分析自身。例如，体重、计步、睡眠时间、消耗食物卡路里、空气质量、压力指数、皮肤电导、血氧饱和度等。广义而言，“量化自我”绝不仅限于健康领域，还包括个体的日常生活习惯、行为、认知等。如果说，狭义的量化自我是“健康量化”，探索自我身体（Hack the self），那么，广义的量化自我就是探索个体生活（Hack my life）。

通过可穿戴式传感设备和智能手机应用实时监测体征数据，无线云端计算系统可以运用数据可视化工具，将数据反映出的健康信息，以可读的方式反馈给个体，从而达到对健康的量化监测。

量化自我技术已具备在校园中应用的可行性，借助量化自我工具，教育工作者可以收集与学习者生活方式、学习方式、外部学习环境相关的数据，然后借助学习分析，收集与学习者学习结果有关的数据。这些数据无疑有助于帮助教育工作者了解学习者的问题解决策略以及学习者的认知风格，从而帮助教育工作者制定个性化的、有针对性的学习辅导。

一所可以触摸未来的学校

香山里小学计划从办学理念、课程体系、技术支持系统、评价体系、空间环境和师资队伍六个维度，构建一所与国际接轨、与世界级创新型滨海中心城区相匹配的“高品质、定制式”的优质学校。

围绕“充满童趣的协作探究型校园”这一办学定位，香山里小学的课程体系以国家课程为主干，拓展课程和艺体强化课程为两翼，培养“具有中国文化基因，有领袖气质和非凡创造力的未来世界公民”。在这样的办学理念下，学校构建了“创新者课程体系”，以探究学习、STEAM活动及成长体验为主线的三大空间群落以及通过顶层设计规划的“智能化、泛在式、大融合、个性化”的数字校园环境，真正实现了课程、空间和技术的有机融合。学校从学业水平、学习风格、能力倾向及创造力水平四个维度对学生进行个性化、定制式评价，打造面向未来的教育新生态。

个性化、多样化、智能化及终身化的教育新生态

技术的发展使我们有条件构建以学生成长为主线，使课程、空间、技术、资源、文化和评价因学习者而变，实现更加个性化、多样化、智能化及终身化的教育新生态。通过建设与实体学校相匹配的虚拟学校，实现课程、评价、活动等充分融合的智慧环境，弥补传统教学的不足。在数据为王的新型学校中，我们可以提供体验式、沉浸式的学习环境，发挥量化自我技术在以下方面的作用。

一是量化自我本身就是一种学习的测量和监控。二是帮助学习者不断地自我意识与自我超越。三是为学习者提供个性化服务。四是为学校管理的智慧决策提供依据。五是为学生综合素养评价提供数据。六是为学校的风险管控（如运动风险、人员密集区风险）提供实时数据和报警，提高学校校园安全管理水平。

量化自我技术驱动下的管理机制创新和综合素质评价创新

建设智慧学习环境，围绕量化自我技术驱动下的管理机制创新和综合素质评价创新两方面展开深入的研究，探索基于数据驱动的管理模式和评价模式，并在实践中进行验证。我们的研究主要包括以下内容。

1.基于量化自我技术的“一对一”数据环境创建研究

以可穿戴设备、移动端、录播等为载体，联合相关的研究机构和企业，定制开发适合我校的管理环境（包括：考勤、门卡、开放实验管理、场地管理、图书借阅等）和评价环境（包括：学习行为分析、德育和学科评价），并研制集成的统一门户，以“掌上香山里”APP的形式实现数据呈现的可视化。主要内容包括：（1）基于智能手环的身份识别；（2）基于智能手环的考勤；（3）基于智能手环的德育评价；（4）体育运动监测；（5）基于智能手环的课堂交互评价；（6）基于量化自我的大数据分析。

2.基于量化自我的管理模式和评价模式设计

在环境创设的基础上，结合学校创设“充满童趣的探究型学校”的发展定位，我们建立学校围绕核心素养的管理模型和评价模型。以大数据分析为核心，以可视化的反馈为主要形式，形成稳定的管理模式和评价模式。

3.基于量化自我技術的管理和评价实践研究

在管理、教学和评价中，通过数据采集、建模及分析，为管理和评价提供决策和指导，我们成立了以校长为总负责人的研究小组，对设计的应用模式进行实践研究。

数据驱动下的智慧教与学环境搭建

要建设智慧学习环境，首先要有智能环境的技术支撑。在各类采集设备的配合下，形成良性循环的数据流和业务流，实现数据驱动下的智慧教与学环境。

在智慧校园的规划中，按照物理层、平台层及应用层来分层分步实施。物理层主要涉及基础设施设备，主要包括网络基础建设、虚拟化服务（服务器、存储）、基础数据库及智能物联四大块。网络建设是智慧校园建设的根本，包括无线网络和有线网络，如区域城域网接入、无线网络全覆盖等。借助成熟的虚拟化技术，为平台建设和应用服务提供统一的计算和存储服务；基础数据库为智慧校园平台互通提供数据保障；万物互联是未来学校建设不可缺少的组成部分，通过物与互联网的有机融合，让管理更高效、更便捷。

平台层主要是为更好地应用提供服务，通过基于OAUTH 的统一用户认证（OAUTH协议为用户资源的授权提供了一个安全的、开放而又简易的标准。与以往的授权方式不同之处是，OAUTH的授权不会使第三方触及用户的账号信息，即第三方无需使用用户的用户名与密码就可以申请获得该用户资源的授权，因此OAUTH是安全的），实现单点登录，为用户提供友好的用户体验。有了强大的物理层和平台层的支撑，在应用层中，基于SOA的面向服务的软件架构技术，为具体业务系统和基础平台的集成连接提供了方便，以松耦合的方式与云平台实现集成，建立一个数据中心（学校教育教学的数据采集、存储、分析、可视化中心）、两大支撑环境（硬件支撑环境和智慧校园软件支撑环境）、三类应用环境（探究学习环境、智慧课堂环境、智慧管理环境）、四大业务体系（管理应用体系、教育教学应用体系、公共服务应用体系、大数据服务应用体系）、五类用户对象（学生、老师、家长、管理者、公众用户）。

总体而言，未来学校就是要实现具有情境感知、无缝连接、全向交互、智能管控、按需推送、数据可视化等特征的学习时空环境。同时，对教育与学习系统实施变革与更新，支撑泛在学习环境的主动适应，教育信息的无缝流通，教育业务的智能协同，优质教育资源的按需供给，从而实现学习机会的人人平等，学部之间的均衡发展、互联互通，构建探究型学习环境。

未来已来，未来学校的核心竞争力是数据，通过对数据的分析和建模，可以优化和指导我们日常的业务。通过业务的开展生成新的数据，让这个闭环形成良性循环，进而为学生的成长服务，为教师的教学服务，为学校的日常管理服务，以及为家校间的协作沟通服务。

参考文献

涂子沛.大数据——正在到来的数据革命，以及它如何改变[M].南宁：广西师范大学出版社，2003.

Kevin， Kelly.（2007）." What is the Quantified Self？" [DB/OL]. http：//www.webcitation.org/66TEY49wv.

北京量化自我大会议程[DB/OL]. www.yeeyan.org/event.