利用大数据探索基础教育资源的共享应用

窦浩然

摘 要：随着互联网和信息化管理模式的普及应用，催生了电子数据规模的爆发式增长，大数据对经济发展、国家治理、人民生活产生重大影响。如何利用大数据理念和技术，探索适合中国国情和发展水平的新型教育管理模式，是当前教育的热门研究方向。本文基于大数据促进管理变革的特性，探索分析基础教育资源共享机制实现，提出对基础教育数据进行采集、分析、挖掘和应用的初步设想。

关键词：大数据;教育资源;共享应用

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）02-0246-02

0 引言

随着互联网和信息化管理模式在各领域的普及应用，催生了电子数据规模的爆发式增长，有洞见者指出：数据是新的石油，是本世纪最为珍贵的财产。大数据时代已成为信息化发展的新阶段，大数据对经济发展、社会秩序、国家治理、人民生活都将产生重大影响。“谁掌握了数据，谁就掌握了主动权”。实现教育现代化，首先是教育理念要现代化，深化教育改革也必须从创新理念开始[1]。如何利用大数据理念和技术，结合中国基础教育现状，探索出一套适合中国国情和发展水平的新型教育管理模式，是当前教育领域的热门研究方向。本文主要基于大数据促进管理变革的特性，探索分析了基础教育资源共享机制实现，跟踪呈现学生成长趋势和规律，促进教育资源科学配置，引导现代化基础教育科学发展的可行性，提出对现有信息化教育管理平台的数据进行采集、分析、挖掘和应用的初步设想。

1 大数据对传统教育管理体系的深刻影响

在今天这个瞬息万变的时代，商业、工业、交通、军事、医疗、通讯等诸多领域都与过去有着天壤之别，教育家们普遍感受到在这种强烈对比之下教育变革的滞后性。那么信息时代，什么将成为点燃教育变革的导火索？作为大数据领域的标志性人物，维克托·迈尔-舍恩伯格预言：“大数据将为教育带来巨大变革”[2]。这种变革主要体现在三个方面：一是我们能够收集对过去而言既不现实也不可能集聚起来的反馈数据;二是可以实现迎合学生个体需求，而不是为一组类似的学生定制的个性化学习;三是可以通过概率预测优化学习内容、学习时间和学习方式。

随着以上变化，许多我们所依赖的管理模式将不得不作出改变，如：各种社会化教育信息平台、传统学校的档案信息、学生成长记录，都将成为获取和分析数据的平台，对这些数据的充分挖掘和利用将触发传统的流水线式教育体系逐步向教育多元化和个性化方向转变。

2 共享应用的必要性及重要性

2.1 必要性

当前中国基础教育数据管理模式存在诸多问题：资源数据存在孤岛现象，多系统应用、多头采集信息，数据未能有效集成，难以形成整体效应并有效服务;传统教育的开展，大多是通过教学经验的总结和传承，有些经验不具科学性，传统的抽样分析也存在样本量限制造成的结果偏差;信息化项目开发团队服务不同主体，各自为政，存在数据不规范、不兼容、不标准等问题，系统间难以融合，限制了数据挖掘和深度利用;国家实施大数据战略的加快，来自外部其他领域的数据应用价值发挥，以及综合素质教育、教育供给侧改革等压力增加，基础教育发展决策缺少有效数据支撑。作为北京地区学生，在初高中阶段使用过北京市中小学生综合素质评价系统、东城区数字德育网、志愿北京、共青云、北京教育考试院中、高考报名、高校夏令营及自主招生等系统，这些系统相对独立，大部分信息属于先后重复录入。

以上问题的存在，究其深层次原因主要是管理思维始终停留在小数据管理阶段，对于数据资源价值的认识不够充分。然而这些基础环节的问题得不到解决，大数据理念和技术的应用就不具备實现条件。因此，当务之急是要促进教育管理机构、教育实施方达成共识，尽快实现基础数据层面的共享机制建立，管理者要完成从小数据思维向大数据思维的理念升级。

2.2 重要性

我国有51万多所学校、2.7亿在校学生、1600多万名教师，教育体量世界最大，但区域、城乡、校际之间的发展还不平衡，群众的教育需求差异很大[1]。在中国经济发展速度引领世界的同时，我们的基础教育水平愈加显得难以匹配，但是教育改革决定着未来中国的发展潜力和动力，这一点在现阶段显得尤为重要。大数据将促使基础教育理念、教学思维等方式发生变革，推动基础教育发展，表现为：创新家校合力实现方式，利用互联网+教育，全员跟踪辅助学生成长，把握学生数据生命周期性，及时矫正问题，挖掘潜能，促进个性化健康成长;利用大数据海量、高速、多样性、价值[3]等特征，创新教学方式，拓展教育数据应用场景，用事实和数据提升教学成果，促进教育质量提升;创新教育发展理念，通过数据挖掘、全程管控，把握发展规律，促进实现教育资源整合，改善教育环境，形成良性互动。

党的十九大提出，中国发展进入新时代，社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾[3]。解决主要矛盾是中国各领域改革工作的重点。改革的实现过程中科技创新是永恒的主题，中国的基础教育，在大数据时代这种创新力度将得到进一步激发。

3 基础教育资源的共享应用实施

3.1 需求分析，形成共享应用理念

需求主要分四类：管理需求，以教育部门、学校为需求主体，表现为资源管理、过程控制、流程管理、分析决策等;业务需求，以学生ID为主线，表现为小学、中学、高中阶段的校内学习及校园活动、校外活动;成长需求，以家长及孩子为需求主体，表现为查询分析、潜能挖掘、空间提升;应用需求，服务于与教育相关的管理机构和社会公众等，具体包括但不限于健康管理机构、高校、体育及艺术等专业机构。

大数据共享应用理念：以创新、协调、开放、共享为发展理念，以数据共享、应用为目的，通过跨省市、跨区域、跨系统、跨部门的数据采集及分析挖掘，设计形成覆盖全国基础教育机构、全民应用的基础教育资源共享应用平台，从数据层面推进教育资源融合，打破传统教育壁垒，与传统教育形成优势互补、协同促进的数字化格局，促进学生个性培养及健康成长，推进基础教育创新科学发展。

3.2 数据采集及归类

建立全覆盖的基础教育数据集成平台，以采集教育投入资源、学生资源和政策资源为基础数据，存储为数字、文本、图形、音像、视频等，主要归类为教师管理、学生管理、学科管理、校园生活、招生信息等。具体采集以学校为主，来源包括但不限于：

教育部门：机构名称、经费投入、教育政策、招生政策等。

学校：学校基本情况、师资队伍、教师情况、教学计划及课程设置、课程大纲及知识点、学生情况、学生成绩、考勤情况、健康状况、校内活动、社会实践、奖惩情况、毕业生跟踪和评价等。

其他专业管理机构：体检标准及体检信息、志愿服务活动记录、中考信息、高考信息、共青团信息、专业特长信息、专业选拔等。

其他信息来源：互联网、高校招生政策等信息。

3.3 数据分析

数据处理：以各教育机构和学校为主体组建不同规模数据中心，用以计算、传输、存储数据;开展数据标准化，对采集数据进行分类、整理，梳理共享应用重点，确定标准化范围，如组织机构、教师、学生、课程等，保障唯一性，以确保各相关数据库信息可关联。

建立分析数据库：梳理数据，按照查询、分析、利用需要建立分析数据库。建设学生成长主干数据库，包括机构库、学生库、课程库、计划库、活动库等;建设综合利用专项库，包括教师库、成绩库、知识点库、奖惩库、资产库等。通过相同字段的标准化建立各库表关联。

数据分析：设计为基础查询分析、固化模块分析、随机应用分析。旨在各相关数据间可灵活匹配和相互引用，让用户获得现时的、完整而准确的数据，能够随机搭建或固化相應数据分析模型并分析利用，通过信息技术让基础教育数据的生命力得到延续和价值挖潜，进一步提高基础教育系统对数据的挖掘能力、分析能力、预测能力，为管理机构、学校及家庭的教育决策提供参考。

3.4 数据应用

从应用层级看，主要用于：基础应用即查询分析;教学应用，即横纵向学生数据对比分析，提高教学质量;管理应用，即横纵向教育机构数据对比分析，提高组织协调控制能力;决策应用，以预测为核心，揭示隐藏在数据中的趋势，为发展决策提供科学依据。

从应用对象看：

家长及学生，可实时全面在线获取成长信息，如身心健康、学业成绩、作业完成、学习能力等;在线学习查漏补缺;挖掘特长与潜质;趋势预测，引导成长。

学校：全方位掌握学生学习状态、授课知识接受水平;完善教学内容与方法、授课规划;德智体美劳全面评价学生个性化成长，挖掘创新能力;质量评估，提高整体教学能力。

教育部门：评估整体及区域教育水平;查找教育资源存在问题，完善资源配置;修订教育政策、完善改革方向，预测发展趋势。

外部机构：服务于本业务领域发展改进。如，体检机构分析评价体检信息，服务学生健康发展;高校分析评价专业特长，选拔人才。

3.5 扩展应用

基础教育大数据的应用不能仅限于教育领域，大数据的附加价值将随着时间轴的延伸和数据维度的扩展不断增加，基础教育大数据的应用场景也会完成从量变到质变的跨越，有些应用场景甚至是我们当前无法感知和预测的。但最可行的扩展应用场景有以下几种：

劳动力市场预测：根据基础教育数据，实现对劳动力市场宏观情况的准确把握，对微观情况的细致剖析，指导各级政府选择经济发展模式和解决就业问题方面提高决策的科学性和合理性。

国民素质调查摸底：通过对整个国民的家庭出身、教育背景、专业能力、社会贡献力等进行分层或分类统计，结合时间维度和社会发展相关指标，对国民综合素质的演变趋势进行总体分析，指引建设公民型社会和文明程度提升。

人才发展路径分析：将基础教育大数据与个人履历数据、社保数据、薪酬水平数据、消费数据等进行交叉比对分析，建立适当的回归分析模型，揭示和展现基础教育中的各项因素对人才培养和后期成长的影响程度，引导在人才培养过程中优化各环节，及时有针对性的进行完善和干预，提高人才培养成功概率。

习近平总书记把教育改革纳入全面深化改革统筹谋划，强调改革是教育事业发展的根本动力，必须更加注重教育改革的系统性、整体性、协同性，以改革激活力、增动力。这为教育改革指明了方向。综上分析和设想，在大数据时代背景下，我国基础教育领域一定要认清趋势，迎合时代要求，抓住主要矛盾，利用科学技术完成教育管理升级。这个方向是正确的，路径是可行的，前景是光明的。

参考文献

[1] 孙春兰.深入学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述 奋力开创新时代教育工作新局面[J].人民教育，2018，No.795，（20）：11-14.

[2] 维克托·迈尔-舍恩伯格.肯尼思·库克耶.与大数据同行：学习和教育的未来[M].上海：华东师范大学出版社，2015.

[3] 毕马威中国大数据团队.洞见数据价值-大数据挖掘要案纪实[M].北京：清华大学出版社，2018.

[4] 习近平.决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利.在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告[N].2017年10月18日.