探寻大数据支撑的“未来学校”发展之路

任飞 郝金宇

随着大数据时代的到来，在教育领域引起了巨大的浪潮。自国务院《促进大数据发展行动纲要》公布以来，我国不少专家、学者甚至学校都对大数据与教育的深度融合做了很多的探索。

大数据是以容量大、类型多、存取速度快、价值密度低为主要特征的数据集合。大数据给教育行业带来了重大影响，已成为实现教育现代化必不可少的重要支撑。

北京市门头沟区大峪中学立足以数据化、信息化为基础的“未来学校”建设，试图建立教学的完整生态环境，形成以课堂为中心的集教师、学生、学校、家庭于一体的综合性服务平台。近年来，我校通过“数字校园”“互联网+教室”“智能排选课”等一系列项目的实施，无论是硬件、软件还是师生的信息技术应用能力都有了显著的提高。

我校于2015年开始在数字校园里部署教学诊断与质量监测平台，该平台包括无缝对接的两大部分，即前端（考试数据采集）、后端（数据挖掘）。既实现了教学过程的诊断和质量监测（实时、全学段），又解放了教师（客观题不用判，加分、登分、统分不用干）。

基于大数据与信息化带来的精确的学生分析、教学诊断，能够帮助学校校长、教学主任、年级主任及任课教师更加明确学生的水平，提高了教学效率和教学质量。

我校在这几年的实践中不断探索，积累经验，并与平台建设方沟通实际需求，共同为了学生的发展而改进、努力，也希望能够为其他学校提供些许可借鉴的经验及启示。

数据化、信息化，着眼“未来学校”发展

我校在教学诊断方面主要借助于“教学诊断与质量监测平台”，该平台可以实时、全学段、常态化深度地挖掘考试基础数据（特别是小题分、知识点、能力点、题型、学生答题详情等），并采用相对评价、绝对评价和个体内差异评价相结合的方式，应用教育测量学、教育统计学原理实现对基础数据的全面、深度挖掘，横向对比、纵向追踪教学质量，实现对教学质量及时有效的诊断、监测和反馈。简单说，该平台就像一个私人顾问。微观上教师哪里教得好或不好，学生哪里学得好或不好，学生、班级、教师的进退步，宏观上的各项综合指标，都能够迅速直观呈现，实现精准定位。

1.考前知识点信息化，助力分析数据

教师根据本学段学过的内容、知识点来出题、组合试卷，传统的教师根据经验与课本、课标等来确定知识点，有时会出现遗漏或重复。而在大数据的支持下，我们可以调出某册、某单元等的知识点，重难点一目了然。在考前，教师也可以根据题目来找到对应的知识点，并制作双向细目表。制作双向细目表就为教师理顺了出题的思路，并避免了知识点重复考察的缺陷。

双向细目表也为后续的分析提供了保障，在考试后形成学科知识诊断，各种报表中的各种数据也必不可少。

2.信息化组考，高效诊断

教师根据试卷模板，制作试题、试卷。学生每人一张条形码，考试时直接贴在试卷上。“教学诊断与质量监测平台”可以扫描试卷，对应分割每个题目。教师既可以选择有痕阅卷又可以选择网上阅卷。

在实施过程中，我校各科教师大部分选择有痕阅卷。有痕阅卷可以保留传统阅卷的优点，试卷下发给学生，学生可以清楚地发现自己做题的步骤及老师的标识，更加了解自己得分和失分点。传统的阅卷方式加有痕标注，让教师更加容易接受，更加容易适应。由于作文需要标记的痕迹较少，网阅可以有效地分配试卷，因此，部分语文教师选择网阅，模拟高考阅卷的形式。

3.大数据分析，深度挖掘学生信息

（1）丰富的统计报表

我校通过“教学诊断与质量监测平台”分析学生考试数据，形成丰富的统计报表。它让诊断监测结果呈现可视化，直观易懂。平台采用描述性统计分析方法對获得的数据进行整理、概括，显现其分布特征，采用十分丰富的测验量表、统计表格和图形等手段来展现各项数据，使通过测量所得到的信息更加丰富、全面、系统和准确，提高评价结果的可靠性。

如“面向学生”的学生报表列可以看到学生的成绩、小题诊断、知识点、能力点等诊断；“面向教师”的教师报表列中不仅可以看到学生的成绩、知识点、能力点诊断，还可以看到学生的各种得分频率；“定制报表”部分还可以根据学校需求制作报表。

（2）实现对学科知识的诊断

丰富的报表帮助教师分析学生的学习水平、能力水平，生成学生的学习水平能力报告，并指导教师有针对性地认识不同学生的知识结构，从而更有针对性地开展有效教学。

（3）实现对单个学生成绩的追踪

每位学生都有自己唯一的教育ID，学校利用“教学诊断与质量监测平台”让学生使用自己的教育ID作为自己的识别码。教师根据这个识别码利用平台追踪学生信息。平台可以始终追踪ID信息，即使重新分班，即使在考场坐错的情况下，也可以正常扫描录入成绩，并持续追踪成绩。这就形成了一系列的学生成绩，能够看到学生在一段时间内的成绩变化，帮助学生分析以后的学业走向，也让学生对自己有更加全面的认识。

4.省时高效

成绩数据诊断是对学校教学效果进行评价的重要手段及制定后续教学策略的重要参考。在运用“教学诊断与质量监测平台”之前，我校采用Excel进行学生成绩统计，每位教师都要花费一定精力，再逐层汇总进行分析，费时费力，而且分析时偶尔会带有倾向性。在采用“教学诊断与质量监测平台”后，极大地提高了成绩分析的效率，并使成绩分析更加客观。

5.深度挖掘数据

针对不同人员提供不同数据报表，如学生、任课教师、班主任、年级主任、教学主任、校长，每个层面的角度是不同的。分别实现对学情的监控、对教师的监控及对试卷质量的监控。

（1）对学情的监控

“教学诊断与质量监测平台”可以显示每个学科不同班级的学习水平，便于学校及时掌握整个年级的每个班级的学习水平，对于教学人员的安排、班级的教学和管理提供有效的数据依据。

（2）对教师的监控

能够对每个学科的教师进行考试后的评价分析，可以直观地看到教学效果。同时，对于教师的进修、培训、评价等起到指导作用。从一定程度上克服了人员评价的主观性。

（3）对试卷质量的监控

平台系统不仅关注个别学生，关注个别教师，同时对于试卷也可以监控评价，可以有效地了解全校的情况。

智慧教育，助力未来发展

经过近几年的使用，通过采集学生历次考试相关数据，基于标准分模型、进步度评价模型、综合评价模型三种模型为学校管理者、教师、学生等提供各种科学的分析报表。该平台的作用主要体现在以下几点。

1.有利于教师的精准教学

教师可以了解学生掌握知识点的薄弱环节，进行针对性的讲评，并制定后续教学计划。既节约时间，又突出重点、难点，提高教学水平。实现班级成绩汇总、小题得分率、客观题诊断、知识点诊断等。

2.有利于实施精细化管理

学校主管教学的领导或年级主任可以依据原始量化数据，进行教学质量分析、教学效果评估和教研教改活动，全面提高教学水平和质量。实现各年级成绩汇总、学科均衡性评估、教师加工能力监测、学生进退步分析等。

此外，为了更好地发挥平台的作用，学校还为学生开放了使用权限。学生们可以通过平台跟踪知识点掌握情况和学业进退步情况，不再仅仅是最后的分数和名次。学生可以根据对知识点的掌握情况，进行适当的应对，帮助学生进行有效学习。

3.有利于提高教师教、学生学和教研的针对性

在教学业务中，教师的教学、学生的学习、教学和学习效果的反馈评测三者之间存在一个时间差和信息差。这个时间差和信息差使得教师的教学和学生的学习不能具有针对性，从而降低了教和学的效率，增加了教和学的工作量。

我校部署的“教學诊断与质量监测平台”正是利用信息化手段，如大数据分析技术等，在慢慢缩短这个时间差和信息差。提高教师教、学生学和教研的针对性，提高效率和个性化教学。在没有增加更多负担的情况下（客观题不用判、加分、数据分析等工作有计算机完成），实现了准确的数据分析。

大数据与信息化护航“未来学校”教育

我校采用的是传统的服务器，受到很多的限制，断电后大多不稳定。因此，也影响到数据处理与信息化的使用。后续可能会引入云端服务器与云桌面，让系统更稳定、维护更方便，体验更舒适。

目前，“教学诊断与质量监测平台”只为教师提供查看学生错题的功能，后续也要开放学生权限，实现学生错题的积累，学生自主查看历次考试的错误点，查看试题等功能。下一步，学校即将对家长开放使用权限，使家长实时了解自己孩子的学习状况，协助学校进行有效的督导。

随着大数据、人工智能、移动技术等的不断发展，我们也开始了基于大数据的教与学方式变革的探索，学校鼓励教师们使用Pad、手机等移动设备开展“为未来而学”活动。

大峪中学紧跟时代步伐，积极推进数据化、信息化的“未来学校”发展之路。

作者单位：北京市大峪中学