教育大数据赋能乡村教师队伍建设：优势、困境及策略

付卫东 谭杰文

摘 要：随着大数据时代的到来，教育的价值日益凸出，数据已经渗透到人类生活的每个角落并被广泛应用到各个领域，教育大数据的引入、研究与应用已经引起政府的高度重视。教育数据作为一种宝贵的资源，对于提升乡村教师综合素质、加强乡村教师反思与评价、促进乡村学校师资均衡配置等方面具有优势。但是我国乡村教师队伍在数据素养建设方面仍是短板，乡村学校网络基础设施不完善、乡村教师数据能力不足等问题限制了大数据在乡村教师队伍建设的充分体现。注重大数据管理体制机制创新，加强教育大数据人才培养，方能充分挖掘大数据在乡村教师队伍建设方面的巨大潜能。

关键词：教育大数据;乡村教师队伍;问题;路径

中图分类号：G41

文献标识码：A 文章编号：2095-5995（2021）09-0009-07

2012年联合国发布的白皮书《大数据促发展：挑战与机遇》（Big Date for Development： Challenges & Opportunities）宣告了大数据时代来临，它预示大数据将会对社会生产与消费的每个领域产生极大的影响。[1]

最早提出“大数据”这一概念的是牛津大学教授Viktor Mayer- Schnberger。他与大数据发展评论员Kenneth Cukier编写的《大数据时代：生活、工作与思维的大变革》指出，大数据为我们的生活创造了前所未有的可量化的维度，[2]将影响我们的生活与思维方式。当前，世界范围内各个国家都在加快制定并调整大数据发展战略与布局。

一、教育大数据的内涵、基本特征和主要功能

（一）教育大数据的内涵

教育大数据（Big Date in Education， BDE）即存在于教育领域中的大数据。主要包括学习管理系统（Learning Management System）、慕课、开放教育资源（Open Educational Resources）和智慧課堂教学环境等。它建立在教育分析的基础上，在整个教育活动范围中，根据教育分析需要所采集到的，满足教育发展的数据集合。 [3]教育大数据的内涵又可以分为广义和狭义，广义的指来源于日常教育过程中人们的行为数据;狭义的指与学习者相关的行为数据，主要来自教务管理系统、在线学习平台和课程管理平台等。[4]

（二）教育大数据的基本特征

大数据范式的产生在认知方式和实践规范上为教育研究提供全新的视角，将传统的教育研究从单一路径转向多重研究路径，在认识论、方法论及技术层面实现科学与实证的连接，构成了具有数据支持的教育科学研究理念。[5]以数据为基础的学习使教育过程性考察成为可能，对教育大数据进行采集、存储、传输、分析和使用从而构建相关学习分析模型，预测未来的学习。[6]其基本特征：一是数据量巨大。教育大数据属于互联网数据的一个子集，数据含量很大。二是类型多。教育活动包括教学活动、管理活动、学校文化活动等，而数据存在于日常活动中，因此教育大数据也产生于多样的活动中。三是输入和输出速度快。教育大数据是具有高度个性化的数据，这些个性化的数据只要产生就能够被精准的记录下来，通过传感设备实时、连续地进行采集。四是流转时间长。教学活动以学期、学年为单位，是一个复杂的周期性活动，每个周期持续时间较长，因此教育大数据也具有周期性。教学活动的复杂性与周期性导致教育大数据的流转速度较慢。五是应用广泛，价值含量大。教育大数据可以为学校管理提速、科研提升、教学提质，“用数据说话”让管理更高效。它可以从冗杂的教学数据中发掘相关关系、发现现存问题、预估未来发展，在提升教学质量、优化教育资源匹配等方面发挥巨大潜能。

（三）教育大数据的主要功能

大数据正在成为服务教育发展的重要工具，深化大数据在教育领域中的应用已经成为教育现代化的重要一环，是建设教育强国的基础支撑。

一是促进精准教学。在教育管理机构中，无法及时掌握教学情况与管理状况是普遍存在于管理层面的问题，而数据可以对教学层面的管理提供精准的支撑与决策。教育大数据为有效改进教学方式、提升教育质量提供了途径，能够从促进教学模式创新、实现精准学习评价、优化教学决策及提升教学质量等方面，实现课堂环境和网络环境下的教学整体优化与变革。[7]

二是预测教育发展。通过有效的组织机制对教育大数据进行汇集、整理与分析，可以反映出教育系统运行过程中的真实状况，透过对教育现象的探索，预测未来教育的发展需求。大数据具有丰富的信息，通过对数据挖掘，可以将隐含的教育规律及其演化趋势展示出来，提高对教育发展和潜在问题的预见。

三是支持适应性教学。有了大数据的支持，教师可以根据自己的教学需求对学生的学习情况进行检测，根据设定的学习目标对学生进行评价。大数据技术对教师而言将会是学习的最好帮手。对教学和学习效果的评价实行“用数据管理”，通过数据驱动的学习行为分析，洞察学习者的学习心理、优化学习过程，构建以学习者为中心的学习支持。

二、教育大数据赋能乡村教师队伍建设的优势

教育大数据在赋能乡村教师队伍建设的过程中，可以提高乡村教师的教学能力，使乡村教师的教学方式更加现代化、更具有吸引力、更省时。

（一）教育大数据能提升乡村教师综合素质

一是教育大数据助力个性化学习，提高乡村教师因材施教的能力。运用教育大数据有助于教师正确识别千差万别的学生，让乡村教师走进每个学生的真实学习生活。对教育工作者来说，学习分析是根据潜在的教育数据，在此基础上建立具有灵活性的教学计划，分析学习困难群体。借助数据分析，判断学生在课堂中的行为，从而调整原有教学模型使其更符合学生个人的学习需求。借助大数据技术可以进行更有针对性的因材施教，通过数据观察并了解到学生的学习过程，跟踪学习状况，对学生提供个性化支持。此外，教师有机会看到自己的教学习惯、教学风格和教学成长变化过程，认识到教学中的问题，挖掘教师个性和智慧。通过学习过程行为数据的分析，乡村教师能够全面了解每一个学生的真实学习水平以及在学习中出现的问题等。

二是教育大数据革新教学模式，提升乡村教师的信息技能水平。信息时代的教学不是单纯的网上教学，也不是学校教育的终结，它应是课堂教学与网上教学的结合。教师由传统教学下知识的传授者转变为学生学习的引导者，借助大数据技术，让乡村教师开展新型教学模式成为可能，真正做到以学生为中心。网络平台的课前、课中等数据，为教师创新以往教学模式提供依据。借助学生学习状态过程和学习结果的数据分析，可以对学习知识点的掌握情况进行评估，识别教学设计存在的问题并加以改善。此外，乡村教师通过本地校园网、教育网站等数据库获得所需要的教学信息，极大的丰富了教育教学内容，有助于提高教师教育教学技能水平和信息化素质。

（二）教育大数据能加强乡村教师教学反思与评价

2020年《深化新时代教育评价改革总体方案》的出台对教育评价提出了新的标准与要求。建议要充分利用信息技术加强教育评价，以提高教育评价的科学、客观。大数据对教师教学评价提出了更明确、全面的范围，更多的从评价主体的特点与教学目标之间来进行评定。

一是通过课堂教学行为大数据，增进乡村教师反思。课堂教学行为大数据是一种无形的资产，是教师专业发展的重要资源。大数据时代，课堂行为大数据帮助我们认识不同教育发展水平的地区教师课堂教学的特点，薄弱地区可以通过改进课堂教学行为来提高教育质量，并且课堂教学行为大数据可以促进优质教育资源地区更快的总结课堂教学的优秀经验，促进优质教育资源的流动。反思是教师进行自身专业成长的必要。 [8]教育大数据的出现，强化了教育评价的诊断、引导、调整功能，为乡村学校学生的全面发展、终身成长提供更为科学的指导。基于大数据的教学反思聚焦本班学生的综合素质情况，准确把握教师本身的教育水平，促使乡村教师走向自主学习、反思学习。

二是以教学平台应用数据为支撑，建立多元教学评价体系。教学应用平台的数据真实且完整，通过对数据的挖掘，建立以教学应用平台的数据为支撑的教学评价对于提升教学质量具有重要意义。通过教学行为分析，改革乡村教师教学评价方式。传统的教学评价教师很难发现自己存在的不足，但在大数据环境下，借助有效的教育科研方法，通过对数据的采集与量化分析，让教师清晰地知道自己的优势与不足，明确改进和提高的方向。教育大数据沉淀着丰富的数据，因此也使评价内容更加丰富多元。不仅包含对学习学习成绩的评价，而且也同样注重学生的身心健康、个性化发展、成长体验等方面。多元的评价体系使师生各有所获。基于教育大数据的教学评价对促进乡村地区教师教学业务水平的提高、教学行为的改善、学校智慧化管理等提供有力支撑。[9]

（三）教育大数据能促进乡村学校师资均衡配置

乡村地区由于地理位置、发展水平、生活环境等现实客观条件的限制，教师不愿意扎根乡村，师资队伍不均衡现象存在并将长期存在。借助于教育大数据等平台可以有效地促进乡村学校师资均衡配置，促进城乡教育均衡发展。

一是大数据的分析运用均衡现存学校师资配置。乡村学校发展不均衡不仅体现在师资数量的不均衡，同时师资质量也存在不均衡现象。乡村学校由于地理位置的限制，教学网点分散，师资队伍整体素质不高，年轻教师群体小，小科目以及体音美教师严重不足现象导致乡村教师不均衡。利用教育大数据，可以为乡村教育均衡发展找到出路。我国早在2013年通过对全国学生建立 “一人一号，终身不变”、全国教师“一人一号”、全国学校“一校一码”的电子档案，建成了以学生、教师、学校为主体的三大基础数据库。[10]这些档案的建立可以有效整合我国教育数据资源。通过对这些数据的分析，可以动态监管乡村教师换岗、转岗以及学生学籍、转学、升学等轨迹，从而发现乡村教师资源配置不均以及学校布局不合理等问题。教育大数据背景下，实现管理数据化有助于打造高效的乡村教师队伍。

二是大数据平台促进优质教育资源共享。沪江网2015年推出支持乡村小规模学校的“互+计划”，以CCTalk直播平台为依托，提供多样的网络课程，让许多乡村中小学学生有机会开设科学等课堂。网络平台上特色课程精品课程资源的免费共享，可以在一定程度上缓解乡村地区小科目教师的短缺。网络平台上关于每个知识点都有充足的优质试题，通过对年份、学科、地区、知识点等指标的筛选，可以搜集到所需要的习题，同时可以一键生成符合要求的智能化试卷，网络系统可以满足教师對题目难度系数、试题类型、考察范围等的要求。 [11]应用大数据，教育薄弱地区和弱势群体的教育需求将得到精准定位，通过建立精准的教育资源配置模型，改变当前教育资源分配模式的缺陷。

三、教育大数据赋能乡村教师队伍建设的困境

整体上看，教育大数据等信息技术逐步与教师队伍建设、教学管理等融合，推动教育管理方式和教育教学模式变革的效应正逐步呈现。但是乡村学校不完善的网络设施、乡村教师信息素养低等问题也成为推动教育变革的阻碍，同时，我国教育大数据尚处于发展阶段，技术不成熟、人才缺口大等客观问题的存在需要迫切解决。

（一）乡村学校网络基础设施建设有待完善

提升乡村教育质量、促进教育公平等一直以来是我们国家重点关注的问题。《乡村教师支持计划（2015-2020年）》等政策的出台，充分体现了国家对乡村教育的重视与期望。但整体来看，乡村教育发展仍是我国教育现代化建设进程中的短板，乡村教师队伍仍是新时代加强教师队伍建设中的薄弱环节。

一是乡村学校硬件设施不齐全，教育大数据平台建设薄弱。我国实行“以县为主”的教育财政投资体制，但农业经济发展缓慢，地方财政紧张，县级财政无法保证义务教育支出。2005年教育部发布《关于在中小学普及信息技术教育的通知》要求所有初级中学以及城市和经济比较发达地区的小学开设信息技术必修课。当信息技术课程在发达地区如火如荼的开展时，乡村地区的学校甚至都还没有充足的信息设备。城市教师用计算机辅助教学时，乡村教师甚至还不会熟练地操作计算机，“一位教师一台电脑”的要求还远不能满足。此种情况下，教育大数据对于教育教学即使再方便，对于乡村学校来说也无法起到作用。基础教育信息化发展区域性失衡必然导致传播学意义上人与人之间的“知识沟”扩大趋势。[12]校园网作为教育大数据运行的关键，承载着学校的管理信息化、教学信息化等改革，是促进城乡教育均衡发展的重要载体，但是仍有部分乡村地区校园网的建设还未落实。

二是城乡之间“信息技术”课程开设及师资力量存在差距。社会经济地位与一个人获取信息的快慢有关，经济地位高，就可以快速方便的获得想要的信息，经济地位低，则相对较慢，大众媒介传播的信息越多，这两者的差距就越大。美国传播学家P.J.Tichenor等的“知识沟（knowledge gap）”假说为城乡教师存在的差距提供理论解释。 [13]乡村地区经济不发达，生活环境较闭塞，教学环境简单，仅能满足一般应试科目的教学，对于信息技术课程的开设几乎不存在。乡村教师的工作环境以及面对的学生情况与城市相比存在差距，难以在家校、师生、教师之间架起支撑家校合作的数据联系，信息技术课程的开设在乡村学校显得可有可无。乡村教师多数也都是代课教师，通常要带两门及以上的课程，乡村教师的教育技术能力普遍不足，显得心有余而力不足。一些教学点甚至还未配备相关的多媒体教学设备，教师现代教育技术能力普遍较差，技术的制约导致多媒体设备使用率低，一些设备长期闲置。

（二）乡村教师的数据素养亟需提高

数据素养即教师具备数据知识、善于用数据思维和方法思考和解决教育教学中面对的问题的能力。[14]乡村地区教师数据素养较低，表现在以下两个方面。

一是乡村学校教师数据素养建设滞后。当前部分乡村教师的数据素养不高，数据意识淡薄，培训效果是甚微。乡村学校经费短缺，教师很少能够有外出学习的机会，乡村教师数据知识更新缓慢，对于先进的教学理念与手段无法及时获得，更不要说在信息化背景下对教育大数据的运用。乡村教师由于生活环境的限制，教师普遍存在年龄偏大的现象，老龄教师由于多年的教学习惯与生活方式，思想僵化，教育教学方式落后，不能适应新时代的要求。面对具有个体差异性的学生群体，尤其是乡村教育体系仍充斥着流水线、填鸭式的教育模式，乡村教师落后的思维方式、教育观念、顽固的教学进度无法适应大数据时代对教师素质要求的转变。

二是乡村学校信息化教学评价建设薄弱。衡量一所学校的发展是否良好主要看这所学校的教师队伍、学校的校舍状况和教学设备以及学校的信息化建设。乡村学校由于条件的限制，主要还是依托传统的教学与考核方式，教师对学生的评价主要依据学生的考试成绩和教师对学生日常表现的看法。利用信息平台对数据进行收集、处理与利用，并建立教学评价对于乡村学校来说仍很困难。单一的考试评价无法获得有限的学生学习状况，不能进行及时诊断性评价。而学校对教师的评价也通常依靠教师讲公开课来进行，乡村教师对于自己教学效果无法进行有效深入了解，缺乏学校的规范性评价，长久下去缺乏教学反思，容易导致教学懈怠，不利于乡村教育的良性发展。

（三）教育大数据治理体系尚未形成

教育领域中的大数据涉及主体种类较多，在大数据时代，关于我们个人的一些信息会被无声息的收集、传播，如果保护不当则会带来严重的安全问题。此外，大数据与教育的结合仍处于探索阶段，大数据有效应用和服务于教育还需努力。

一是教育大数据信息安全存在风险。对个人隐私进行保护是实现数据利益的重要前提。教育大数据含量巨大，来源多元。但是目前我国教育领域中关于信息安全法律法规和制度体系还不健全，信息安全保护的技术不完善，师生对于数据保护的意识缺乏。随着海量数据不断增加，对数据存储和訪问的安全性要求越来越高，利用大量公共数据集可以推断很多信息，这使得师生个人隐私成为人们日益担忧的问题。在描绘大数据的美好图景时，也必须正确认识教育大数据可能带来的分析结果错误、师生个人隐私披露等潜在风险。

二是产品类型单一，未真正融入教育教学实践。我国教育大数据市场主要关注如何提高考试成绩，例如小猿搜题、作业帮等答疑类产品，主要为学生解决各种作业难题，以提高考试成绩。当一款新的产品推出后，后续会有同样类型的产品出现，但是它们提供的服务却是类似的，跟风现象严重。市场上已存在很多关于教育大数据的产品，但是真正融入基础教育教学实践的却寥寥无几。很多企业在研发教育大数据产品的过程中缺少对实际教学业务的接触，在数据源的选择、指标权重设计等方面脱离教学规律，难以摆脱固有的IT思维。数据分析模型构建的准确性与有效性尚需要得到提升等这些问题都影响了教育大数据在实践中的进展。 [15]

（四）教育大数据人才供应不足

一是人才数量性缺乏。大数据正处于蓬勃发展期，市场对人才的需求很大，但是全球的人才都在面临着供给远远不能满足需求的状况。Talking Date University 推断，到2025年中国对大数据人才的需求将达到200万，而目前截至到2018年的统计数据，我国从事大数据的人才仅有30万人。2018版的《全球大数据发展分析报告》指出中国大数据从业人员占总体就业人数规模的比例为0.23%，相比美国的0.41%，韩国的0.43%，芬兰的0.84%，以色列的1.12%，仍有进步空间。[16]大数据人才如此之缺，更不用说教育大数据人才的缺口了。

二是人才结构性缺乏。为加快填补人才缺口，截至2020年，我国已有610余所高等学校先后获批建立数据科学与大数据技术专业。但在目前的教育体系下，高校人才培养过多的偏向于理论和技术，与现实业务对接较少。业务决定技术，而不是根据技术、工具等来考虑业务。[17]将理论与实践紧密结合，切实解决实际问题，是目前大数据人才培养过程中要重点思考的方向。大数据行业在处于爆发期的机遇期，同样也处于人才短缺的尴尬境地。2017年，LinkedIn发布《中国经济的数字化转型：人才与就业》该报告指出，当前中国数字人才85%分布在产品研发岗位，在深度分析、先进制造、数字营销等职能领域的人才总共只有不到5%。[18]

四、教育大数据赋能乡村教师队伍建设的策略

（一）建立多元化投入的学校基础设施和网络环境

一是加大对乡村教育财政投入力度。县级政府是农村义务教育经费的主要负担者，但是县级政府的财政收入来源单一，政府的财政负担压力很大，影响对义务教育经费的投入。 [19]中央财政需加大对农村地区的教育投入，加大转移支付力度，完善基础教育资源配置，给予必要的配套经费和政策支持。加强县域内教育资源公共服务平台建设，以教育需求为导向，建立面向乡村学校的师范生委培机制，为乡村地区教育信息化提供政策保障与经费支持。

二是完善乡村学校网络建设。创设良好的人工智能硬件设施，构建学校人工智能环境。增加人工智能设备与平台，建立智能终端，拓宽数据收集方式，为利益大数据进行智能分析创造条件。整合教学资源系统规划建设，在软、硬件资源以及教学资源的管理体制上进行系统规划。校本资源库是教育信息化的重要组成部分，政府和地方企业加大对当地落后学校的帮助力度，建立校园网等基础网络设施提高学校的信息化水平，配置必要的软硬件工具。

（二）加强乡村教师数据素养教育

一是提高乡村教师的数据意识。信息化时代高效课堂的应用对教师提出要求。教师是否能准确的分析数据、发现数据之间的相关性与教师的数据素养具有联系。 [20]教师的数据素养已经成为大数据时代教师必备的核心素养之一。对乡村教师开展关于教育大数据素养的培训学习、组织教师参与专家报告等活动，从意识形态上让教师了解数据对教育变革的助推作用以及数据思维对教育教学工作的重要性;加强教师对教育大数据基础知识的了解与学习，提高核心技能、转变思维方式。教师作为人类文明的传播者，应成为终身学习的示范者，深化终身学习的意识，自觉主动学习数据的应用价值，培养乡村教师掌握基本的数据处理技能。在观念、技能和知识等方面的培养，逐渐让教师能够进行基于大数据的教学决策、评价与管理等活动的创新。学校要督促教师对数据素养提升的学习，建立考核标准，定期进行考核与评估。

二是高度关注乡村教师专业发展。大数据和人工智能时代的来临，计算机、网络通信技术的全面覆盖，生成了大量的信息数据。在实践中，乡村学校管理者要综合运用校内外教育大数据信息，通过教育大数据深入了解教师的工作状态与发展潜力、发展愿景。同时，结合学校的发展需求，以信息技术为手段，加强对教师的信息能力的培养，并提出专业化的个性发展方案，建立一支专业化、信息化的乡村师资队伍，助力乡村教师发展。

（三）注重大数据体制机制创新

一是加强教育大数据安全管理。大数据应用在教育领域中的运用，不仅需要破解技术难题，更需要进行对有关制度和机制进行建设。深入发现大数据的内在规律，为更好地存储教育中产生的各类数据，可以开发高级混搭存储技术，满足结构化、半结构化、非结构化等各类数据存储的需求。更新数据加密技术，理清数据开放的边界，确定开放的内容范围。政府应组织教育、信息技术、计算机等领域的专家和企业共同修订完善法律法规，通过立法保护机构的数据安全与合法权益。加快制定如教育信息保护法、教育大数据安全法等具有可操作性的具体的法律法规，明确教育大数据的使用规范，构建面向大数据研究应用的伦理准则;加强技术攻关，构架有效的数据隐私保护技术体系和平台。

二是创新教育大数据产品体系。创新是智能时代人才的主导素质。智慧的教育需要教育的智慧。2014国家发布《关于考试招生制度改革的实施意见》以及后来的一系列教育改革，表明我国的应试教育正在转向真正意义上的素质教育，“一考定终身”的弊端将会从根本上解决。对教育的需求将会变得更多样化和个性化。教育大数据产品的研发需要企业把握中小学教育的实际需求，在研发过程中应重视与学校、科研机构等的合作，制定切实可行的产品应用模式和方法，重视需求分析环节，积极与学校等教育机构建立合作关系，深入挖掘教学需求，增强数据分析模型的科学性。[21]用户的多元需求需要大数据市场及时进行创新，提供越来越多的特色服务的产品。同时，借鉴国际上教育大数据应用方面的经验，总结有价值的运作模式，以此为对全国各地教育行政部门、学校等合理应用教育大数据提供经验。

（四）加强教育大数据人才供给

一是加大人才培养数量。高校肩负着培养教育大数据人才的责任，要培养大数据技能人才，高校需要广泛开展与教育大数据相关的课程和专业;此外，学校也要制定相关的技术人才使用制度以及智能教学制度，建立面向学校管理者的“新技术培训与考核机制”，以此提升管理队伍的技术水平;建立新技术人才引进机制，吸引掌握新型智能技术人才加入到学校管理队伍中，同时，对于具有掌握智能技术的人才，学校应该对其进行提拔、补贴等措施鼓励其继续提升技能水平;高校可定期邀请企业数据分析师或技术人员进入学校为教师提供技能培训;发展企业化和社会化的大数据人才培养，建立校企联合的大数据人才协同培养机制，国内高校要与领先企业一同推进大数据人才的培养和开发。

二是优化人才培养结构。大数据的应用与发展需要了解大数据、具备大数据采集分析等一系列技术活动的人才。教育大数据的推进也需要一批善于挖掘大数并能将数据挖掘、数据分析、人工智能、可视化等技术与教育现实问题结合的人才，因此需要加紧通过政策引导、重点扶持等方式，加强对大数据技术领军人才、复合型高技能人才、创新型人才的培养力度，建立多层次、多样化的大数据人才队伍。 [22]

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