2012年，聯(lián)合國(guó)在發(fā)布的《大數(shù)據(jù)促發(fā)展：挑戰(zhàn)與機(jī)遇》白皮書中指出：“大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)將會(huì)對(duì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生深刻影響。”大數(shù)據(jù)正在實(shí)現(xiàn)人類工作、生活與思維的大變革，其“威力”也強(qiáng)烈地沖擊著整個(gè)教育系統(tǒng)，正在成為推動(dòng)教育系統(tǒng)創(chuàng)新與變革的顛覆性力量。教育領(lǐng)域已有學(xué)者探討了大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下教育模式的轉(zhuǎn)變(楊淼淇等，2014;鄭立海，2015)、教育變革的趨勢(shì)與轉(zhuǎn)向(喻長(zhǎng)志，2013;胡弼成等，2015)、教育研究的新范式(祝智庭等，2013)、學(xué)習(xí)方式的變革(徐鵬等，2013)等，還有學(xué)者探討了教育領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的大數(shù)據(jù)技術(shù)，比如學(xué)習(xí)分析(顧小清等，2012;Shum et al.，2012)、教育數(shù)據(jù)挖掘(葛道凱等，2012;Winne et al.，2013)等，也有學(xué)者探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育中的應(yīng)用模式與實(shí)踐案例(楊現(xiàn)民等，2015)。

毫無(wú)疑問(wèn)，大數(shù)據(jù)理念正在逐步深入人心，大數(shù)據(jù)技術(shù)正在快速融入各行各業(yè)，行業(yè)大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出不同的特征、不同的數(shù)據(jù)采集方式、不同的發(fā)展趨勢(shì)以及應(yīng)用模式。我國(guó)教育領(lǐng)域的發(fā)展與改革正面臨前所未有的挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)與教育的結(jié)合已是時(shí)代發(fā)展的必然要求。然而，目前教育界對(duì)教育大數(shù)據(jù)還沒(méi)有形成清晰的認(rèn)識(shí)，有一些關(guān)鍵問(wèn)題亟需澄清，比如教育大數(shù)據(jù)究竟是什么，有何獨(dú)特性?需要采集哪些教育數(shù)據(jù)?如何進(jìn)行教育大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略定位?教育大數(shù)據(jù)的價(jià)值如何體現(xiàn)?我國(guó)的教育大數(shù)據(jù)發(fā)展面臨哪些現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)?基于此，本文將著重對(duì)我國(guó)教育大數(shù)據(jù)發(fā)展面臨的幾個(gè)關(guān)鍵且基礎(chǔ)性問(wèn)題進(jìn)行探討，期望能促使同行研究者形成共識(shí)，更好地應(yīng)用大數(shù)據(jù)深化我國(guó)教育領(lǐng)域的綜合改革。

一、教育大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵界定

1.教育大數(shù)據(jù)的概念

大數(shù)據(jù)是一個(gè)新生事物，目前尚處在逐漸被認(rèn)識(shí)、被應(yīng)用的初始階段，還未形成公認(rèn)的定義。其產(chǎn)生之初是一個(gè)IT行業(yè)的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，被定義為所涉及的數(shù)據(jù)量規(guī)模巨大到無(wú)法通過(guò)人工在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息(Wikipedia：Big Data，2014)。大數(shù)據(jù)的核心特征常被概括為“4V”，即數(shù)據(jù)量大(Volume，一般認(rèn)為在T級(jí)或P級(jí)以上)、輸入和處理速度快(Velocity)、數(shù)據(jù)多樣(Variety)和精確性(Veracity)(劉雍潛等，2014)。大數(shù)據(jù)技術(shù)幾乎在所有領(lǐng)域都擁有非常廣闊的應(yīng)用前景，通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行模型構(gòu)建，有利于挖掘事物的變化規(guī)律，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)事物發(fā)展趨勢(shì)，并進(jìn)行及時(shí)有效地干預(yù)。

隨著大數(shù)據(jù)理念的傳播及其應(yīng)用的逐步深入，大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵也在不斷變化和拓展。大數(shù)據(jù)不僅僅是一種技術(shù)，還是一種能力，即從海量復(fù)雜的數(shù)據(jù)中尋找有意義關(guān)聯(lián)、挖掘事物變化規(guī)律、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)事物發(fā)展趨勢(shì)的能力。大數(shù)據(jù)更是一種思維方式，即讓數(shù)據(jù)開(kāi)口說(shuō)話，讓數(shù)據(jù)成為人類思考問(wèn)題、做出行為決策的基本出發(fā)點(diǎn)。

教育大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)的一個(gè)子集，特指教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)。文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前還未有學(xué)者對(duì)教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行明確的概念界定。所謂教育大數(shù)據(jù)，是指整個(gè)教育活動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的，一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價(jià)值的數(shù)據(jù)集合。

首先，這里的教育是“大教育”的概念，具有全員(從全日制學(xué)生到全民，面向所有人)、全程(從學(xué)前教育到終身教育，服務(wù)各個(gè)教育階段)、全方位(家庭、學(xué)校、社會(huì)“三位一體”教育，無(wú)處不在的教育，虛實(shí)融合的教育)的特點(diǎn)。

其次，教育大數(shù)據(jù)有四大來(lái)源：一是在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中直接產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，比如課堂教學(xué)、考試測(cè)評(píng)、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)等;二是在教育管理活動(dòng)中采集到的數(shù)據(jù)，比如學(xué)生的家庭信息、學(xué)生的健康體檢信息、教職工基礎(chǔ)信息、學(xué)?；拘畔?、財(cái)物信息、設(shè)備資產(chǎn)信息等;三是在科學(xué)研究活動(dòng)中采集到的數(shù)據(jù)，比如論文發(fā)表、科研設(shè)備運(yùn)行、科研材料采購(gòu)與消耗等記錄信息;四是在校園生活中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，比如餐飲消費(fèi)、上機(jī)上網(wǎng)、復(fù)印資料、健身洗浴等記錄信息。

再次，教育大數(shù)據(jù)要能服務(wù)教育發(fā)展，具有教育目的性，而非盲目地囊括一切數(shù)據(jù)。教育活動(dòng)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)意義的噪聲數(shù)據(jù)(Noisy Data)，因此需要根據(jù)教育應(yīng)用目的進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾與整理，為后期深度挖掘與分析做好準(zhǔn)備。

最后，教育大數(shù)據(jù)之“大”并非指數(shù)量之大，而是強(qiáng)調(diào)“價(jià)值”之大，即能從繁雜的教育數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系、診斷現(xiàn)存問(wèn)題、預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)揮教育大數(shù)據(jù)在提升教育質(zhì)量、促進(jìn)教育公平、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)、優(yōu)化教育資源配置、輔助教育科學(xué)決策等方面的重要作用。

2.教育大數(shù)據(jù)的獨(dú)特性

與傳統(tǒng)教育數(shù)據(jù)相比，教育大數(shù)據(jù)的采集具有更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性、連貫性、全面性和自然性，分析處理更加復(fù)雜多樣，應(yīng)用更加多元深入。

傳統(tǒng)教育數(shù)據(jù)的采集往往是階段性的，多在用戶知情的情況下(非自然狀態(tài))進(jìn)行，分析的手段多采用簡(jiǎn)單的匯總統(tǒng)計(jì)和比較分析，關(guān)注的重點(diǎn)是受教育者的群體特征以及國(guó)家、區(qū)域、學(xué)校不同層面教育發(fā)展的整體狀況。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，移動(dòng)通信、云計(jì)算、傳感器、普適計(jì)算等新技術(shù)將逐步融入教育的全過(guò)程，可以在不影響師生教學(xué)活動(dòng)的情況下實(shí)時(shí)、持續(xù)地采集更多微觀的教與學(xué)的過(guò)程性數(shù)據(jù)，比如學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡、在每道作業(yè)題上逗留的時(shí)間、教師課堂提問(wèn)與微笑的次數(shù)等。教育大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更加混雜，常規(guī)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(如成績(jī)、學(xué)籍、就業(yè)率、出勤記錄等)依舊重要，但非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(如圖片、視頻、教案、教學(xué)軟件、學(xué)習(xí)游戲等)將越來(lái)越占據(jù)主導(dǎo)地位。

與電子商務(wù)、交通、醫(yī)療、金融保險(xiǎn)等領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)相比，教育大數(shù)據(jù)的獨(dú)特性表現(xiàn)為三個(gè)方面：

第一，教育大數(shù)據(jù)的采集呈現(xiàn)高度的復(fù)雜性。教育活動(dòng)是人類社會(huì)中一種特殊的實(shí)踐活動(dòng)，主客體關(guān)系復(fù)雜、不穩(wěn)定，教育過(guò)程呈現(xiàn)復(fù)合結(jié)構(gòu)(教的活動(dòng)與學(xué)的活動(dòng)并存)(顧建軍，2000)。教育業(yè)務(wù)復(fù)雜，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程和模式，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)又需要更多元化、創(chuàng)新性的教學(xué)模式與方法。由于缺少商業(yè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)流程以及學(xué)習(xí)方式的多樣性和學(xué)習(xí)地點(diǎn)的不確定性，導(dǎo)致教育大數(shù)據(jù)的采集將變得異常復(fù)雜。

第二，教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用需要高度的創(chuàng)造性。大數(shù)據(jù)在重塑教育方面具有無(wú)限的潛能，而潛能的發(fā)揮需要打破數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的常規(guī)思維，發(fā)揮更多的創(chuàng)造性。當(dāng)前我國(guó)教育發(fā)展面臨公平、質(zhì)量、減負(fù)、擇校等一系列重大現(xiàn)實(shí)難題，直接影響人民群眾對(duì)教育的滿意度。教育關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，而教育問(wèn)題又異常復(fù)雜，需要一大批教育大數(shù)據(jù)研究者與實(shí)踐者，充分發(fā)揮其創(chuàng)造性，將數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析、人工智能、可視化等先進(jìn)技術(shù)與教育現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相結(jié)合，方可破解當(dāng)前教育發(fā)展之難題。

第三，不僅注重相關(guān)關(guān)系，更要強(qiáng)調(diào)因果關(guān)系。國(guó)際大數(shù)據(jù)專家維克托·邁爾·舍恩伯格博士認(rèn)為，大數(shù)據(jù)時(shí)代的一個(gè)最重要轉(zhuǎn)變便是從因果關(guān)系轉(zhuǎn)向相關(guān)關(guān)系，不再需要從事實(shí)中尋求原因，而要從看似無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)某種相關(guān)關(guān)系。對(duì)于商業(yè)領(lǐng)域而言，注重相關(guān)關(guān)系的挖掘或許可以更迅速、更直接地達(dá)成預(yù)期目標(biāo)。然而，教育以培養(yǎng)人為根本目的，不僅要“知其然”，更要“知其所以然”。唯有洞察到教育問(wèn)題產(chǎn)生的本質(zhì)原因，才可能從根本上尋求解決之道。

二、教育大數(shù)據(jù)的分類與結(jié)構(gòu)

隨著“三通兩平臺(tái)”建設(shè)、教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋、中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升、精品開(kāi)放課程建設(shè)等一系列國(guó)家信息化工程的大力度開(kāi)展，以及全國(guó)各地?cái)?shù)字校園、區(qū)域教育云的建設(shè)與完善，為教育數(shù)據(jù)的采集提供了便利條件。此外，國(guó)內(nèi)在線教育市場(chǎng)規(guī)模不斷壯大，傳統(tǒng)教育培訓(xùn)企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛瞄準(zhǔn)在線教育，推出多樣化的在線教育產(chǎn)品和服務(wù)，為學(xué)校外非正規(guī)教育數(shù)據(jù)的采集提供了基礎(chǔ)。教育數(shù)據(jù)每時(shí)每刻都在產(chǎn)生，然而教育領(lǐng)域究竟包含哪些數(shù)據(jù)?如何采集?不同的數(shù)據(jù)又指向何種教育應(yīng)用?這些問(wèn)題的解決是教育大數(shù)據(jù)建設(shè)與應(yīng)用的關(guān)鍵。

1.教育大數(shù)據(jù)的分類

教育數(shù)據(jù)有多種分類方式。從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)來(lái)源來(lái)看，有教學(xué)類數(shù)據(jù)、管理類數(shù)據(jù)、科研類數(shù)據(jù)以及服務(wù)類數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的程度來(lái)看，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)適合用二維表存儲(chǔ)，圖片、視頻、文檔等非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)則不適合用二維表存儲(chǔ)。從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的環(huán)節(jié)來(lái)看，還可以分為過(guò)程性數(shù)據(jù)和結(jié)果性數(shù)據(jù)。過(guò)程性數(shù)據(jù)是活動(dòng)過(guò)程中采集到的、難以直接量化的數(shù)據(jù)(如課堂互動(dòng)、在線作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)搜索等)，結(jié)果性數(shù)據(jù)則常表現(xiàn)為某種可量化的結(jié)果(如成績(jī)、等級(jí)、數(shù)量等)。

多年來(lái)，國(guó)家采集的教育數(shù)據(jù)主要以管理類、結(jié)構(gòu)化、結(jié)果性的數(shù)據(jù)為主，重點(diǎn)關(guān)注宏觀層面教育發(fā)展整體狀況，在一定歷史時(shí)期對(duì)我國(guó)制定教育政策、推動(dòng)教育發(fā)展起到了積極的作用。然而，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代到來(lái)，國(guó)際社會(huì)對(duì)教育大數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略資產(chǎn)的地位越來(lái)越認(rèn)可和重視，教育數(shù)據(jù)的全面化采集與深度挖掘分析就變得越來(lái)越重要。教育數(shù)據(jù)采集的重心將向非結(jié)構(gòu)化、過(guò)程性的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變，這些數(shù)據(jù)無(wú)論從數(shù)量和增長(zhǎng)速度上，還是潛在的價(jià)值上，都將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的教育數(shù)據(jù)。

2.教育大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)模型

為了更清晰地認(rèn)識(shí)教育大數(shù)據(jù)的概貌，筆者構(gòu)建了如下圖所示的教育大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。整體來(lái)說(shuō)，教育數(shù)據(jù)可以分為四層，由內(nèi)到外分別是基礎(chǔ)層、狀態(tài)層、資源層和行為層。其中，基礎(chǔ)層存儲(chǔ)國(guó)家教育基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，包括教育部2012年發(fā)布的7個(gè)教育管理信息系列標(biāo)準(zhǔn)中提到的所有數(shù)據(jù)，比如學(xué)校管理信息、行政管理信息、教育統(tǒng)計(jì)信息等;狀態(tài)層存儲(chǔ)各種教育裝備、教育環(huán)境以及教育業(yè)務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)信息，比如設(shè)備的能耗、故障、運(yùn)行時(shí)間、校園空氣質(zhì)量、教室光照、教學(xué)進(jìn)程等;資源層存儲(chǔ)教育過(guò)程建設(shè)或生成的各種形態(tài)的教學(xué)資源，比如PPT課件、微課、教學(xué)視頻、圖片、游戲、教學(xué)軟件、帖子、問(wèn)題、試題試卷等;行為層存儲(chǔ)廣大教育相關(guān)用戶(教師、學(xué)生、教研員、教育管理者等)的行為數(shù)據(jù)，比如學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、教師的教學(xué)行為數(shù)據(jù)、教研員的教學(xué)指導(dǎo)行為數(shù)據(jù)、管理員的系統(tǒng)維護(hù)行為數(shù)據(jù)等。

不同層教育數(shù)據(jù)的主要采集與生成方式、應(yīng)用場(chǎng)景也有所不同(見(jiàn)下表)。數(shù)據(jù)采集的難度從內(nèi)向外逐步增加，尤其是行為層數(shù)據(jù)的采集最為復(fù)雜多變，對(duì)于傳統(tǒng)的面授教學(xué)或者不使用技術(shù)工具的學(xué)習(xí)行為，很多數(shù)據(jù)仍無(wú)法采集。

基礎(chǔ)層數(shù)據(jù)。一方面通過(guò)定期地人工采集實(shí)現(xiàn)國(guó)家規(guī)定的教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的逐級(jí)上報(bào)，如每年的招生、教師招聘等新產(chǎn)生的教育數(shù)據(jù);另一方面通過(guò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與更新，比如學(xué)籍系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、資產(chǎn)系統(tǒng)等定期進(jìn)行自下而上的系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新。基礎(chǔ)層數(shù)據(jù)屬于高度結(jié)構(gòu)化的教育數(shù)據(jù)，主要用于宏觀掌控教育發(fā)展現(xiàn)狀、科學(xué)制定教育政策、合理配置教育資源、持續(xù)完善教育體系等。其中，有些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(如學(xué)籍、人事、資產(chǎn)等)具有高度的隱私性和保密性，屬于國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的教育數(shù)據(jù)。

狀態(tài)層數(shù)據(jù)。采集方式有人工記錄和傳感器感知，當(dāng)前主要以人工記錄為主，隨著傳感技術(shù)的普及應(yīng)用，未來(lái)的教育裝備、教育環(huán)境以及教育業(yè)務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)將實(shí)現(xiàn)全天候、全自動(dòng)化的記錄監(jiān)控。狀態(tài)層數(shù)據(jù)可用于高效管理與維護(hù)教育裝備，打造更具人性化的教育環(huán)境，全面掌控各項(xiàng)教育業(yè)務(wù)運(yùn)行狀況等。

資源層數(shù)據(jù)?？偭烤薮螅螒B(tài)多樣，大都屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。資源的產(chǎn)生主要有兩種途徑：一是專門建設(shè)，包括國(guó)家組織的精品開(kāi)放課程資源、企業(yè)自主開(kāi)發(fā)的各種學(xué)習(xí)培訓(xùn)資源與工具、個(gè)體自發(fā)建設(shè)的教學(xué)課件等;二是動(dòng)態(tài)生成，在教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的各種生成性資源(如討論、試題、筆記等)。海量?jī)?yōu)質(zhì)的資源是實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式創(chuàng)新和教學(xué)方法變革的基礎(chǔ)，比如當(dāng)前基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂、基于MOOC的開(kāi)放創(chuàng)新教學(xué)、基于電子書的移動(dòng)學(xué)習(xí)等。隨著移動(dòng)與開(kāi)放教育浪潮的興起，微課、電子書、APP應(yīng)用、慕課等將成為未來(lái)重要的學(xué)習(xí)資源。

行為層數(shù)據(jù)。教育行為有很多種，比如收發(fā)公文、錄入成績(jī)、設(shè)備報(bào)修、財(cái)務(wù)報(bào)銷、教師備課、學(xué)生寫作業(yè)等。其中，教學(xué)行為數(shù)據(jù)(包括教師的教和學(xué)生的學(xué))在所有行為層數(shù)據(jù)中占據(jù)主導(dǎo)地位。大數(shù)據(jù)時(shí)代可以采集更多、更細(xì)微的教學(xué)行為數(shù)據(jù)，比如學(xué)生在何時(shí)何地應(yīng)用何種終端瀏覽了哪些視頻課件、觀看了多長(zhǎng)時(shí)間、先后瀏覽順序、是否跳躍觀看等細(xì)顆粒度的行為都將以日志記錄的形式被保存下來(lái)。GPS定位、情境感知、移動(dòng)通信等技術(shù)使得各種教與學(xué)行為的日志信息更加豐富，不僅僅可以記錄什么人在什么時(shí)間什么地點(diǎn)做了什么，還可以采集到行為發(fā)生時(shí)周邊的環(huán)境信息、個(gè)人體征信息、情緒狀態(tài)等。這些看似無(wú)用的數(shù)據(jù)都將成為后期數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)行為分析的寶貴數(shù)據(jù)源，為個(gè)性化學(xué)習(xí)、發(fā)展性評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)路徑推送、教學(xué)行為預(yù)測(cè)等提供數(shù)據(jù)支持。

三、教育大數(shù)據(jù)的價(jià)值潛能

2015年8月31日國(guó)務(wù)院發(fā)布《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，文件指出“數(shù)據(jù)已成為國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源”，并在啟動(dòng)的十大工程之一“公共服務(wù)大數(shù)據(jù)工程”中明確提出要建設(shè)教育文化大數(shù)據(jù)。由此可見(jiàn)，教育大數(shù)據(jù)的重要性已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和高度重視。

1.教育大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略定位

大數(shù)據(jù)時(shí)代，教育數(shù)據(jù)的價(jià)值正在被廣大教育者重新認(rèn)識(shí)和評(píng)估。教育數(shù)據(jù)不再僅僅是一堆用作統(tǒng)計(jì)的簡(jiǎn)單“數(shù)字”，其正在成為一種變革教育的戰(zhàn)略資產(chǎn)和科學(xué)力量。

(1)教育大數(shù)據(jù)是一種教育戰(zhàn)略資產(chǎn)

隨著大數(shù)據(jù)理念在全球的發(fā)酵，以美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家率先將大數(shù)據(jù)作為新型戰(zhàn)略資源，視其為“未來(lái)的石油”。數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略資產(chǎn)的觀念被越來(lái)越多的國(guó)家所認(rèn)可，國(guó)際社會(huì)紛紛通過(guò)“公共數(shù)據(jù)開(kāi)放”運(yùn)動(dòng)激發(fā)數(shù)據(jù)活力，以期創(chuàng)造更大價(jià)值。

理論上講，任何領(lǐng)域有了人的活動(dòng)，都可以持續(xù)不斷地產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，教育領(lǐng)域也不例外。隨著全球教育信息化的快速發(fā)展，教育數(shù)據(jù)正在以幾何級(jí)的規(guī)模遞增。以一節(jié)40分鐘的普通中學(xué)課堂為例，其中一個(gè)學(xué)生所產(chǎn)生的全息數(shù)據(jù)約有5～6GB，而其中可歸類、標(biāo)簽并進(jìn)行分析的量化數(shù)據(jù)約有50～60MB(張韞，2013)。除了傳統(tǒng)學(xué)校教育產(chǎn)生的數(shù)據(jù)外，互聯(lián)網(wǎng)教育市場(chǎng)每天也在產(chǎn)生海量的教育數(shù)據(jù)。目前我國(guó)教育規(guī)模位居世界首位，僅在校生就有2.6億(人民網(wǎng)，2013)。如此大規(guī)模的教育，必將產(chǎn)生世界量級(jí)的教育大數(shù)據(jù)，而如何發(fā)揮這筆“資產(chǎn)”的價(jià)值則成為我國(guó)教育趕超歐美的關(guān)鍵。

教育大數(shù)據(jù)是一種無(wú)形的資產(chǎn)，是一座可無(wú)限開(kāi)采的“金礦”，充分的挖掘與應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“資產(chǎn)”增值的唯一途徑。西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)先行一步，我國(guó)也應(yīng)該加速布署教育大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，強(qiáng)化教育大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略資產(chǎn)意識(shí)，讓每個(gè)人都成為教育數(shù)據(jù)的締造者和受惠者，并順應(yīng)數(shù)據(jù)開(kāi)放趨勢(shì)，通過(guò)教育大數(shù)據(jù)的適度公開(kāi)，匯聚廣大民眾、企業(yè)、政府等多方智慧，使教育數(shù)據(jù)資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)源源不斷的增值。

(2)教育大數(shù)據(jù)是教育領(lǐng)域綜合改革的科學(xué)力量

當(dāng)前我國(guó)教育還不完全適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民群眾接受良好教育期盼的要求，存在一系列發(fā)展難題，比如：中小學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重，素質(zhì)教育推進(jìn)困難;學(xué)生創(chuàng)造力不足;城鄉(xiāng)之間、區(qū)域之間教育發(fā)展不均衡;教育公平問(wèn)題長(zhǎng)期存在;高等教育規(guī)模飛躍式擴(kuò)張導(dǎo)致本科教學(xué)質(zhì)量下滑;各地校園安全事件頻發(fā)等等。改革是解決教育發(fā)展難題的唯一途徑，黨的十八屆三中全會(huì)提出要“深化教育領(lǐng)域綜合改革”，將促進(jìn)教育公平和提升教育質(zhì)量、考試招生制度改革和教育管理體制改革作為改革的重點(diǎn)任務(wù)(顧明遠(yuǎn)，2014)。雖然我國(guó)教育改革的攻堅(jiān)方向和重點(diǎn)舉措已經(jīng)明確，但是如何科學(xué)、有序、有效地全面推進(jìn)改革則成為亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。教育改革是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)等因素，而大數(shù)據(jù)最擅長(zhǎng)的就是關(guān)聯(lián)分析，即從繁雜的交叉領(lǐng)域數(shù)據(jù)中尋求有意義的關(guān)聯(lián)。大數(shù)據(jù)是一股創(chuàng)新的力量，是一股時(shí)代變革的力量，也是一股推動(dòng)教育領(lǐng)域全面深化改革的科學(xué)力量。因此，確立教育大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略地位已是教育領(lǐng)域綜合改革的必然要求。

改革既要有膽魄，更需要科學(xué)的依據(jù)。教育大數(shù)據(jù)將匯聚無(wú)數(shù)以前看不到、采集不到、不重視的數(shù)據(jù)，對(duì)這些混雜數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘以及與其他領(lǐng)域(如公安、交通、社保、醫(yī)療等)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。教育決策將不再過(guò)度依靠經(jīng)驗(yàn)、拍腦袋和簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，而轉(zhuǎn)向基于數(shù)據(jù)的科學(xué)決策。招考制度、管理體制以及教育公平與質(zhì)量提升，無(wú)論是宏觀的制度與體制改革，還是微觀的教學(xué)方法和管理方式的改革，都可以通過(guò)科學(xué)的數(shù)據(jù)分析尋找問(wèn)題的癥結(jié)所在，識(shí)別不同地區(qū)教育發(fā)展的獨(dú)有規(guī)律，然后對(duì)癥下藥，實(shí)施改革。

(3)教育大數(shù)據(jù)是發(fā)展智慧教育的基石

世界范圍內(nèi)的教育信息化建設(shè)正在走向融合創(chuàng)新的深層次發(fā)展階段。在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通信等新一代信息技術(shù)的推動(dòng)下，世界上多個(gè)國(guó)家和地區(qū)已將智慧教育作為其未來(lái)教育發(fā)展的重大戰(zhàn)略。新加坡在《iN2015計(jì)劃》中提出實(shí)施智慧教育戰(zhàn)略計(jì)劃，韓國(guó)于2011年頒布了“智慧教育推進(jìn)戰(zhàn)略”的國(guó)家教育政策，美國(guó)在2010年發(fā)布的《國(guó)家教育技術(shù)計(jì)劃》雖未提到智慧教育，但其倡導(dǎo)信息技術(shù)支持下教育系統(tǒng)的全方位、整體性變革的理念與智慧教育不謀而合。技術(shù)變革教育的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，從數(shù)字化教育轉(zhuǎn)向智慧教育正在成為全球教育發(fā)展的重要趨勢(shì)。

智慧教育是依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、無(wú)線通信、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)所打造的物聯(lián)化、智能化、感知化、泛在化的教育生態(tài)系統(tǒng)，是數(shù)字化教育的高級(jí)發(fā)展階段(楊現(xiàn)民，2014)。各種智能型技術(shù)是構(gòu)建智慧教育“大廈”的技術(shù)支柱，其中大數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)教育智慧化的靈魂所在。教育大數(shù)據(jù)匯聚存儲(chǔ)了教育領(lǐng)域的信息資產(chǎn)，是發(fā)展智慧教育最重要的基礎(chǔ)(柯清超，2013)。教育大數(shù)據(jù)將促進(jìn)教育發(fā)生幾個(gè)方面的重要轉(zhuǎn)變：其一，教育過(guò)程從“非量化”到“可量化”，教與學(xué)的行為信息將越來(lái)越精確地被記錄下來(lái);其二，教育決策從“經(jīng)驗(yàn)化”到“科學(xué)化”，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策將變得越來(lái)越可靠;其三，教育模式從“大眾化”到“個(gè)性化”，學(xué)習(xí)分析技術(shù)將賦予教師認(rèn)識(shí)每個(gè)“真實(shí)”學(xué)生的能力，實(shí)現(xiàn)因材施教;其四，教育管理從“不可見(jiàn)”到“可視化”，通過(guò)可視化技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更直觀、更準(zhǔn)確、更高效的教育資源與業(yè)務(wù)管理。

2.教育大數(shù)據(jù)的價(jià)值體現(xiàn)

在政府、企業(yè)、學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)等社會(huì)力量的推動(dòng)下，大數(shù)據(jù)在社會(huì)各行各業(yè)的戰(zhàn)略價(jià)值正在逐步凸顯。教育領(lǐng)域的研究者和實(shí)踐者也在積極探尋大數(shù)據(jù)技術(shù)與教育最適合的結(jié)合點(diǎn)和實(shí)施方式。教育大數(shù)據(jù)的最終價(jià)值應(yīng)體現(xiàn)在與教育主流業(yè)務(wù)的深度融合以及持續(xù)推動(dòng)教育系統(tǒng)的智慧化變革上。

(1)教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育管理的科學(xué)化

當(dāng)前我國(guó)的教育管理信息化仍屬于“人管、電控”的管理模式，智能化程度不高，管理水平和效率有待提升(楊現(xiàn)民等，2014)。隨著國(guó)家教育管理公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)，我國(guó)教育數(shù)據(jù)的采集工作將越來(lái)越規(guī)范化、有序化和全面化。大數(shù)據(jù)時(shí)代，教育數(shù)據(jù)的分析將走向深層次挖掘，既注重相關(guān)關(guān)系的識(shí)別，又強(qiáng)調(diào)因果關(guān)系的確定。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從海量的教育數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱藏的、有用的信息，反映教育系統(tǒng)中實(shí)際存在的問(wèn)題，從而為做好教育管理和決策工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。大數(shù)據(jù)在教育管理業(yè)務(wù)中的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是教育的科學(xué)決策，二是教育設(shè)備與環(huán)境的智能管控，三是教育危機(jī)預(yù)防與安全管理。

大數(shù)據(jù)除了可以對(duì)各級(jí)各類教育單位的人員信息、教育經(jīng)費(fèi)、學(xué)校辦學(xué)條件、運(yùn)維服務(wù)管理等數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表式的統(tǒng)計(jì)與分析外，還可以基于各級(jí)各類教育機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累，整合社會(huì)人口分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、地理環(huán)境等從各類跨行業(yè)操作級(jí)的應(yīng)用系統(tǒng)中提取有用的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、指標(biāo)展現(xiàn)、橫向?qū)Ρ?、趨?shì)分析、鉆取轉(zhuǎn)換等技術(shù)方法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)，為各級(jí)管理人員的科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支持。美國(guó)政府早在2002年就通過(guò)立法的形式確定了教育數(shù)據(jù)在支持教育科學(xué)決策方面的重要地位?？v觀我國(guó)十幾年的新課程改革歷程，雖然在課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境等方面取得了進(jìn)步，但實(shí)際的改革效果遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期狀態(tài)。其中的要因之一便是忽視了教育數(shù)據(jù)在課程改革諸多決策上的重要性，使改革更趨向于理性思辨和經(jīng)驗(yàn)決策。

可以采取如下措施促使教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育管理的科學(xué)化：通過(guò)設(shè)置全方位的傳感器，對(duì)教育管理過(guò)程中的教學(xué)活動(dòng)、人員信息、學(xué)校資產(chǎn)及辦學(xué)條件等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、匯總、挖掘與分析，并對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行可視化處理。根據(jù)各級(jí)各類教育管理機(jī)構(gòu)的需求，建立自上而下的教育管理和調(diào)度指令發(fā)布功能。對(duì)各級(jí)各類教育管理機(jī)構(gòu)所需的各方面信息與數(shù)據(jù)、資產(chǎn)設(shè)備、教學(xué)活動(dòng)、企業(yè)運(yùn)維服務(wù)管理數(shù)據(jù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程可視化質(zhì)量監(jiān)控與管理。通過(guò)對(duì)教育設(shè)備的智能化管控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的科學(xué)使用，降低能耗和管理負(fù)擔(dān)，節(jié)約開(kāi)支。比如江南大學(xué)建設(shè)了“校園級(jí)”智能能源監(jiān)管平臺(tái)，該平臺(tái)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、通信、信息、控制、檢測(cè)等前沿技術(shù)智能化監(jiān)管能源，將原來(lái)能源管理過(guò)程中的“模糊”概念變成清晰數(shù)據(jù)，為管理者提供更好、更科學(xué)的決策支持，打造低碳綠色校園(新華網(wǎng)，2010)。

近年來(lái)校園安全問(wèn)題已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。通過(guò)對(duì)傳感設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)以及信息系統(tǒng)所匯聚的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與對(duì)比分析，可以對(duì)校園的安全運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)警，以提前預(yù)防、妥當(dāng)處理教育危機(jī)，提高教育安全管理水平。此外，大數(shù)據(jù)在提升學(xué)校網(wǎng)絡(luò)安全(北京民教信息科學(xué)研究院，2013)、改善教學(xué)和科研管理(宓詠等，2013)、完善學(xué)生救助體系(張?jiān)剑?013)、促進(jìn)區(qū)域教育均衡發(fā)展(劉雍潛等，2014)等方面也有極大的應(yīng)用價(jià)值。

(2)教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的改革

通過(guò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)海量教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)，將改變傳統(tǒng)千篇一律的教學(xué)模式，有利于真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育。以翻轉(zhuǎn)課堂、MOOCs等為代表的新型教學(xué)模式的成功開(kāi)展，離不開(kāi)大數(shù)據(jù)的支持。通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)歷程記錄的分析，教師能夠快速、準(zhǔn)確掌握每位學(xué)生的興趣點(diǎn)、知識(shí)缺陷等，從而為設(shè)計(jì)更加靈活多樣、更具針對(duì)性的學(xué)習(xí)活動(dòng)提供數(shù)據(jù)支持。傳統(tǒng)預(yù)設(shè)的固化課堂教學(xué)將轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)生成的個(gè)性化教學(xué)。在大數(shù)據(jù)的支持下，教師能夠更好地認(rèn)識(shí)自己和學(xué)生，以不斷改進(jìn)其教學(xué)模式與策略，并且在學(xué)生進(jìn)行自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)時(shí)，真正變成學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者與協(xié)作者。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)教師進(jìn)行全面考核，跟蹤教師成長(zhǎng)過(guò)程，還可以運(yùn)用回歸分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等方法幫助教師分析教學(xué)方法和手段的有效性，使教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，優(yōu)化教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

近年來(lái)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)改善課程教學(xué)日漸流行。美國(guó)奧蘭治縣的馬鞍峰社區(qū)學(xué)院通過(guò)“高等教育個(gè)性化服務(wù)助理”系統(tǒng)，運(yùn)用學(xué)生數(shù)據(jù)成功實(shí)施了個(gè)性化教育。該軟件為每個(gè)學(xué)生建立詳細(xì)檔案，記錄其完整的在校期間的日程信息、跟隨導(dǎo)師學(xué)習(xí)的經(jīng)歷以及其他個(gè)人信息;接著對(duì)這些信息進(jìn)行分析，提出對(duì)時(shí)間管理、課程選擇的建議，以及分析其他有助于學(xué)生在學(xué)業(yè)上獲得成功的要素(陳律，2013)。美國(guó)普渡大學(xué)(Purdue University)早在2007年就啟動(dòng)了“課程信號(hào)項(xiàng)目”(Pistilli et al.，2010;馬紅亮等，2014)，通過(guò)將數(shù)據(jù)從學(xué)生信息系統(tǒng)、課程管理系統(tǒng)和課程成績(jī)單中提取出來(lái)，按照學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行分類，并利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)那些極有可能不及格或輟學(xué)的學(xué)生提供針對(duì)性的輔導(dǎo)服務(wù)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)在于其擁有強(qiáng)大的“預(yù)判”能力，從商業(yè)計(jì)劃到選舉結(jié)果，大數(shù)據(jù)發(fā)揮著越來(lái)越精準(zhǔn)的預(yù)言能力。隨著教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用的逐步深入，預(yù)測(cè)性分析在消除教育不確定性、提供提前干預(yù)方面潛力巨大，越來(lái)越多的公司推出了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)和教學(xué)工具。如著名的個(gè)性化教育服務(wù)公司Desire 2 Learn利用其分析平臺(tái)“學(xué)生成功系統(tǒng)”(Student Success System，以下簡(jiǎn)稱“S3”)，可以提前幾個(gè)月預(yù)測(cè)學(xué)生的期末考試成績(jī)，甚至能精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字。學(xué)生可以利用Desire 2 Learn的學(xué)習(xí)管理平臺(tái)閱讀課程材料、提交家庭作業(yè)、做練習(xí)、提問(wèn)題、交流互動(dòng)等，所有這些活動(dòng)數(shù)據(jù)將自動(dòng)存儲(chǔ)下來(lái)?；谏鲜鲈紝W(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)，“S3”可以預(yù)測(cè)學(xué)生是否適合一些新的課程，從而輔助學(xué)生做出選課決定。“S3”具有多樣化的模型管理、預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)可視化能力，教師不僅可以查看整個(gè)班級(jí)表現(xiàn)的報(bào)表，并能像傳統(tǒng)聯(lián)機(jī)分析工具OLAP那樣，對(duì)教學(xué)報(bào)表進(jìn)行鉆取，篩選學(xué)生或課程的詳細(xì)信息，以檢視學(xué)生的能力、參與度和評(píng)估分?jǐn)?shù)(移動(dòng)LABS，2013)。此外，“S3”綜合應(yīng)用多種預(yù)測(cè)模型，能夠基于每門課程來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)每位學(xué)習(xí)者的課程學(xué)習(xí)情況，輔助教學(xué)人員提供恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)介入，提高學(xué)生課程學(xué)習(xí)的成功率。

(3)教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)個(gè)性化學(xué)習(xí)的真正實(shí)現(xiàn)

大數(shù)據(jù)將使得教師和機(jī)器能夠真正了解每個(gè)學(xué)生的真實(shí)情況，從而為其提供真正個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)活動(dòng)、學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)工具與服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)雖然具有天然的“個(gè)性化”優(yōu)勢(shì)，然而缺少大數(shù)據(jù)的支持，機(jī)器將無(wú)法真正了解每位學(xué)習(xí)者，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)個(gè)性化資源與服務(wù)的推送。如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了教育的民主化，那么大數(shù)據(jù)將實(shí)現(xiàn)教育的個(gè)性化(翟博，2006)，而教育個(gè)性化的首要體現(xiàn)便是學(xué)習(xí)的個(gè)性化。

當(dāng)前學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)正在向智慧型學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)展。通過(guò)集成教育數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)分析技術(shù)，能夠持續(xù)采集學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)并進(jìn)行智能分析，如依據(jù)學(xué)習(xí)者模型推送適合的學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，提供準(zhǔn)確的診斷結(jié)果，給出適合學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)建議。大數(shù)據(jù)技術(shù)使得學(xué)習(xí)行為的記錄更加精細(xì)化，可以準(zhǔn)確記錄到每位用戶使用學(xué)習(xí)資源的過(guò)程細(xì)節(jié)，如點(diǎn)擊資源的時(shí)間點(diǎn)、停留了多長(zhǎng)時(shí)間、答對(duì)了多少道題、資源的回訪率等信息。這些過(guò)程數(shù)據(jù)一方面可用于精準(zhǔn)分析學(xué)習(xí)資源的質(zhì)量，進(jìn)而優(yōu)化學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā);另一方面，學(xué)生可以對(duì)自己某一段時(shí)期內(nèi)的學(xué)習(xí)情況(包括學(xué)習(xí)愛(ài)好、業(yè)余活動(dòng)等非結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)行為)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，以便盡早通過(guò)這些預(yù)測(cè)做出最適合自身發(fā)展的決策，更好地開(kāi)展適應(yīng)性學(xué)習(xí)和自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)(Johnson et al.，2012)。

事實(shí)上，無(wú)論是研發(fā)中的還是市場(chǎng)上推廣應(yīng)用的各種適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)為不同學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)的目的，都依賴于大量學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集與深度分析。例如，美國(guó)紐約一家在線教育公司Knewton，其主打產(chǎn)品是適應(yīng)性在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，核心技術(shù)是適配學(xué)習(xí)技術(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)收集、推斷及建議“三部曲”來(lái)為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)建議(Knewton，2014)。其中，數(shù)據(jù)收集階段會(huì)建立學(xué)習(xí)內(nèi)容中不同概念的關(guān)聯(lián)，然后將類別、學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)生互動(dòng)集成起來(lái)，再由模型計(jì)算引擎對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。推斷階段會(huì)通過(guò)心理測(cè)試引擎、策略引擎及反饋引擎對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析的結(jié)果將提供給建議階段進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦使用。建議階段則通過(guò)建議引擎、預(yù)測(cè)性分析引擎為教師與學(xué)生提供學(xué)習(xí)建議并提供統(tǒng)一匯總的學(xué)習(xí)歷史。

(4)教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育評(píng)價(jià)體系重構(gòu)

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，教育評(píng)價(jià)正在從“經(jīng)驗(yàn)主義”走向“數(shù)據(jù)主義”，從“宏觀群體”評(píng)價(jià)走向“微觀個(gè)體”評(píng)價(jià)，從“單一評(píng)價(jià)”走向“綜合評(píng)價(jià)”。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中通過(guò)新一代信息技術(shù)可以采集到教與學(xué)的全過(guò)程數(shù)據(jù)，不僅僅包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上記錄的檔案數(shù)據(jù)，還包括更多學(xué)習(xí)情境數(shù)據(jù)(如地點(diǎn)、時(shí)間、個(gè)體特征、所用設(shè)備、周圍環(huán)境等)，為開(kāi)展中小學(xué)學(xué)業(yè)成就評(píng)價(jià)提供了更全面的數(shù)據(jù)支持。每個(gè)學(xué)生擁有相伴一生的學(xué)習(xí)檔案袋，持續(xù)存儲(chǔ)每個(gè)學(xué)期、每門課程、每節(jié)課、每次學(xué)習(xí)的表現(xiàn)數(shù)據(jù)。每個(gè)教師擁有一個(gè)教學(xué)檔案袋，全面記錄每個(gè)學(xué)期、每門課程的教學(xué)表現(xiàn)?；谠朴?jì)算技術(shù)，將檔案袋數(shù)據(jù)永久存儲(chǔ)在云端，同時(shí)通過(guò)科學(xué)的評(píng)估模型，對(duì)教師和學(xué)生的發(fā)展進(jìn)行定期評(píng)估，提出更具針對(duì)性的發(fā)展建議。學(xué)校不僅要對(duì)學(xué)生在校期間的學(xué)業(yè)成就進(jìn)行評(píng)價(jià)，還要持續(xù)跟蹤學(xué)生畢業(yè)后的發(fā)展情況，以期為學(xué)校教學(xué)質(zhì)量評(píng)估提供更全面、更準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù)。

目前，我國(guó)教育部已經(jīng)建立了較為完整的國(guó)家基礎(chǔ)教育質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)和多級(jí)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。全面客觀地記錄學(xué)生成長(zhǎng)軌跡，沉淀和積累多維度的學(xué)生成長(zhǎng)數(shù)據(jù)，讓反映學(xué)生發(fā)展?fàn)顟B(tài)的數(shù)據(jù)完整顯示出來(lái)，將能引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)模式和教育質(zhì)量管理方式的科學(xué)健康發(fā)展。上海作為試點(diǎn)區(qū)域于2011年開(kāi)始建立了“上海市中小學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量綠色指標(biāo)”體系，“綠色指標(biāo)”在收集學(xué)生學(xué)業(yè)水平數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還收集了有關(guān)學(xué)生家庭背景、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)和師生關(guān)系以及教學(xué)方式和校長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)力等信息，并及時(shí)向區(qū)縣和部分學(xué)校反饋評(píng)價(jià)結(jié)果，以合理引導(dǎo)教育管理、教學(xué)指導(dǎo)以及各種教與學(xué)行為。

現(xiàn)階段已有不少地區(qū)嘗試將基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式應(yīng)用于教學(xué)中。如田納西州增值評(píng)價(jià)系統(tǒng)(Tennessee Value Added Assessment System，TVAAS)是一個(gè)通過(guò)對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行多年連續(xù)追蹤分析來(lái)評(píng)估學(xué)區(qū)、學(xué)校和教師效能的系統(tǒng)。在TVAAS中，3~12年級(jí)的每個(gè)學(xué)生都要參加一系列的測(cè)試，如語(yǔ)言、數(shù)學(xué)、科學(xué)等，該系統(tǒng)采用增值評(píng)價(jià)方法分析每個(gè)學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)步，并依此評(píng)估各區(qū)、各校、各教師對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)進(jìn)步的貢獻(xiàn)大小(Ballou et al.，2004)。TVAAS可以為教育決策者提供大量的診斷信息，有利于促進(jìn)形成性評(píng)價(jià)的開(kāi)展與實(shí)施;可以計(jì)算每所學(xué)校或?qū)W校子群體在各科上的成績(jī)進(jìn)步率，然后參照以往的進(jìn)步率，發(fā)現(xiàn)那些沒(méi)有取得足夠進(jìn)步的學(xué)生群體，并對(duì)其進(jìn)行干預(yù);可以預(yù)測(cè)每個(gè)學(xué)生在各科上將來(lái)可能獲得的成績(jī)，有助于學(xué)校管理者與教師盡早發(fā)現(xiàn)那些將來(lái)有可能會(huì)達(dá)不到畢業(yè)要求的學(xué)生，使他們有足夠的時(shí)間為這些學(xué)生制定不同的課程和教學(xué)策略;還可以幫助教師提前了解那些即將在他們班就讀學(xué)生以前的成績(jī)，有助于教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況制定更加適合本班學(xué)生的教學(xué)方案，從而提高教師的教學(xué)質(zhì)量。

(5)教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)科學(xué)研究范式轉(zhuǎn)型

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷成熟，各種科研數(shù)據(jù)的獲取將更加便利，傳統(tǒng)科研的復(fù)雜性將大大降低，也在一定程度上破解了科研經(jīng)費(fèi)投入、數(shù)據(jù)分析以及科研管理等難題，為科研工作者提供了更為便捷的技術(shù)支撐與人性化服務(wù)，大大提高了研究的效率和結(jié)果的可信度。

在自然科學(xué)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)為發(fā)現(xiàn)更多“意外”的結(jié)果提供了可能，使傳統(tǒng)研究中很多的不可能逐步成為可能。美國(guó)的大數(shù)據(jù)研究計(jì)劃中專門列出尋找“希格斯粒子”(被稱為“上帝粒子”)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)(李國(guó)杰等，2012)，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是至少要在1萬(wàn)億個(gè)事例中才可能找出1個(gè)希格斯粒子。2012年7月4日，終于發(fā)現(xiàn)新的玻色子，標(biāo)準(zhǔn)差為4.9，被認(rèn)為可能是希格斯玻色子(承認(rèn)是希格斯玻色子粒子需要5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，即99.99943%的可能性是對(duì)的)。大數(shù)據(jù)處理是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)預(yù)定步驟，為實(shí)驗(yàn)的成功提供了數(shù)據(jù)保障。

在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)施及人員精力的限制，研究者總是通過(guò)人工搜集、資料查找等方式獲得科研數(shù)據(jù)，并根據(jù)對(duì)“抽樣”數(shù)據(jù)的分析，推算一般規(guī)律。這種研究范式導(dǎo)致社會(huì)科學(xué)研究一直備受邏輯性和科學(xué)性不足的詬病。隨著大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，越來(lái)越多的社會(huì)科學(xué)變得可以被量化，社會(huì)科學(xué)的研究范式正在從抽樣模式走向全樣本模式，成為一門實(shí)實(shí)在在的實(shí)證科學(xué)(北大新媒體，2013)。

此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以為科研人員便捷地獲取個(gè)性化的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)資源、自動(dòng)尋找研究同行和合作伙伴、組建跨學(xué)科跨地域的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)提供支持和便利。

(6)教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育服務(wù)更具人性化

教育大數(shù)據(jù)是一筆難以估量的潛在的巨額財(cái)富，而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與學(xué)習(xí)分析技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)這筆財(cái)富的無(wú)限增值。教育數(shù)據(jù)的合理、合法、有效、創(chuàng)新應(yīng)用正在催生越來(lái)越多樣化、智慧化的教育服務(wù)。

上海閔行區(qū)教育局依托大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化校園建設(shè)，全面客觀地記錄學(xué)生成長(zhǎng)軌跡，沉淀和積累多維度的學(xué)生成長(zhǎng)數(shù)據(jù)，讓反映學(xué)生發(fā)展?fàn)顟B(tài)的數(shù)據(jù)完整顯示出來(lái)，以推進(jìn)教育質(zhì)量觀的轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)模式和教育質(zhì)量管理方式的科學(xué)發(fā)展(吉安教育網(wǎng)，2014)。為了全面搜集數(shù)據(jù)，學(xué)校為每一位學(xué)生發(fā)放了電子學(xué)生證，學(xué)生的日常行為數(shù)據(jù)將被動(dòng)態(tài)抓取和實(shí)時(shí)記錄，并能在系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)生成各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表，從而讓學(xué)生隱性的狀態(tài)和需求顯性化，讓家長(zhǎng)和教師能夠更直觀地看到學(xué)生的點(diǎn)滴進(jìn)步或潛在的問(wèn)題。比如：學(xué)生早晨上學(xué)是從哪個(gè)校門進(jìn)入，中午吃了什么，選了哪些興趣課，有沒(méi)有去圖書館，喜歡看哪些課外書?這些情況學(xué)生家長(zhǎng)從家里的IPTV數(shù)字電視中都能看到。

百度教育上線了包含1336所院校信息的高考院校庫(kù)，首期院校信息已基本覆蓋全國(guó)“985”和“211”等重點(diǎn)高校，通過(guò)搜索數(shù)據(jù)分析與資源整合，利用大數(shù)據(jù)與自然語(yǔ)言算法將搜索數(shù)據(jù)與個(gè)性化需求相匹配，可以為考生在估分、報(bào)考、專業(yè)選擇上提供幫助和指導(dǎo)。除了填報(bào)高考志愿，大數(shù)據(jù)在促進(jìn)就業(yè)方面也大有用武之地。在美國(guó)，只要點(diǎn)擊進(jìn)入“Where are the jobs?”網(wǎng)站(http://www.where-are-the-jobs.com/app.php)，就可以一目了然地看到美國(guó)各領(lǐng)域的就業(yè)人員數(shù)和平均工資。該網(wǎng)站是根據(jù)美國(guó)勞工部開(kāi)放就業(yè)數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)的一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，利用美國(guó)政府手中掌握的海量教育數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，并最終以可視化的圖表進(jìn)行形象的展現(xiàn)，讓公眾與政府官員都能看得懂，從而為其提供自身決策需要的有關(guān)依據(jù)。這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵是海量教育數(shù)據(jù)以機(jī)器可讀的方式完全對(duì)公眾開(kāi)放，數(shù)據(jù)資源被“激活”，教育數(shù)據(jù)服務(wù)社會(huì)的價(jià)值被很好地體現(xiàn)出來(lái)。

四、教育大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)

與商業(yè)、交通、環(huán)境、醫(yī)療等領(lǐng)域相比，教育領(lǐng)域具有更強(qiáng)的獨(dú)特性和復(fù)雜性，大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用推廣仍存在諸多難題。當(dāng)前，我國(guó)教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展主要面臨應(yīng)用落地、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)治理與運(yùn)營(yíng)等諸多挑戰(zhàn)。

1.教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用問(wèn)題

當(dāng)前大數(shù)據(jù)的理念正在被各行各業(yè)所接受，廣大教育工作者已充分認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)在推動(dòng)教育決策科學(xué)化、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育、加快區(qū)域教育均衡發(fā)展、提升教育質(zhì)量等方面具有重大的應(yīng)用價(jià)值。國(guó)內(nèi)在經(jīng)濟(jì)困難學(xué)生預(yù)警、大學(xué)報(bào)考難度預(yù)測(cè)、學(xué)校資產(chǎn)智能管理等方面已經(jīng)出現(xiàn)了一些教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例。然而，當(dāng)前的教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用還比較零散，處于起步探索階段。大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域究竟該如何全面“落地”，有無(wú)可推廣的成熟應(yīng)用模式，仍是困擾教育界的一大難題。

我國(guó)應(yīng)盡快組織教育專家和大數(shù)據(jù)專家等制定《教育大數(shù)據(jù)發(fā)展建議與應(yīng)用指南》，從國(guó)家層面加大對(duì)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用和推廣的支持力度，將教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用提升到更高的戰(zhàn)略層面;提煉總結(jié)若干典型、有推廣價(jià)值的教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用模式與案例，明確教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用思路，引導(dǎo)全國(guó)各地教育行政機(jī)構(gòu)、學(xué)校、教育培訓(xùn)企業(yè)等合理應(yīng)用教育大數(shù)據(jù);借鑒美國(guó)教育部推動(dòng)教育數(shù)據(jù)應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)(美國(guó)教育部教育規(guī)劃、評(píng)價(jià)與政策辦公室從2006年開(kāi)始每年都發(fā)布一個(gè)關(guān)于學(xué)校數(shù)據(jù)應(yīng)用的報(bào)告)，定期發(fā)布教育領(lǐng)域數(shù)據(jù)應(yīng)用的研究報(bào)告，以系統(tǒng)有序推進(jìn)教育數(shù)據(jù)應(yīng)用的深入發(fā)展。此外，還應(yīng)組織教育學(xué)、管理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科的研究人員成立專門的教育大數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu)，集中優(yōu)勢(shì)力量破解教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用推廣過(guò)程中存在的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合教育發(fā)展的戰(zhàn)略需求，開(kāi)展前瞻性研究，通過(guò)研究指導(dǎo)引領(lǐng)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用快速健康發(fā)展。

2.教育大數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題

教育數(shù)據(jù)既是一筆寶貴的教育資產(chǎn)，同時(shí)也涉及到教育者和受教育者的隱私，保護(hù)不當(dāng)則會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全事故。美國(guó)的教育大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)inBloom僅僅運(yùn)行了15個(gè)月便關(guān)閉，主要原因便是教育數(shù)據(jù)開(kāi)放過(guò)程中導(dǎo)致了安全問(wèn)題。公共數(shù)據(jù)開(kāi)放運(yùn)動(dòng)已是國(guó)際趨勢(shì)，教育作為一項(xiàng)公益性事業(yè)，教育大數(shù)據(jù)也應(yīng)適度向社會(huì)開(kāi)放。國(guó)家應(yīng)在推進(jìn)教育數(shù)據(jù)開(kāi)放運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，高度重視教育數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)與安全管理，不斷努力采取更先進(jìn)、安全系數(shù)更高的措施來(lái)保障教育數(shù)據(jù)安全，保護(hù)教育隱私數(shù)據(jù)不外泄、不被惡意使用。

我國(guó)需加快制定《教育大數(shù)據(jù)安全管理辦法》，從體制、機(jī)制、技術(shù)、方法等多個(gè)層面制定管理細(xì)則，切實(shí)保障個(gè)體、機(jī)構(gòu)、國(guó)家的教育數(shù)據(jù)安全。建立健全教育數(shù)據(jù)安全管理架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門、數(shù)據(jù)使用部門、數(shù)據(jù)管理部門等，并明確各部門的安全管理職責(zé)。建立教育數(shù)據(jù)的保密等級(jí)，按保密等級(jí)規(guī)定采取相關(guān)處理措施。加快研制教育專用的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，提供高性能、高可靠、高靈活性、易管理的教育數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。實(shí)時(shí)監(jiān)控教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用狀況，對(duì)非法應(yīng)用、侵犯用戶隱私與國(guó)家安全的單位和個(gè)人進(jìn)行處罰。

3.教育大數(shù)據(jù)的治理問(wèn)題

信息時(shí)代每時(shí)每刻都在產(chǎn)生海量的、各種來(lái)源、多種類型的教育數(shù)據(jù)，如何協(xié)同多方力量進(jìn)行高效的教育數(shù)據(jù)治理是擺在每位教育管理者面前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。教育數(shù)據(jù)治理的目的是提升教育數(shù)據(jù)質(zhì)量，保護(hù)教育數(shù)據(jù)隱私安全，保障教育數(shù)據(jù)合理應(yīng)用，促進(jìn)教育數(shù)據(jù)合法共享。

各級(jí)教育管理者應(yīng)加強(qiáng)“數(shù)據(jù)治理”理念，發(fā)揮政府、學(xué)校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、公眾等多主體在發(fā)展教育大數(shù)據(jù)上各自的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)應(yīng)盡快出臺(tái)教育大數(shù)據(jù)治理的相關(guān)辦法，建立完整的教育大數(shù)據(jù)治理模式，指導(dǎo)教育數(shù)據(jù)的獲取、歸檔、保存、互換以及重復(fù)利用。制定教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，形成清晰的數(shù)據(jù)治理機(jī)制、流程與質(zhì)量管理辦法。確立教育數(shù)據(jù)集的歸檔和長(zhǎng)期保存的機(jī)制與方法，將教育數(shù)據(jù)庫(kù)、教育服務(wù)平臺(tái)、教育資源平臺(tái)等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化采集與匯聚共享，形成全國(guó)一體化的教育大數(shù)據(jù)中心。建立教育大數(shù)據(jù)開(kāi)放平臺(tái)，發(fā)揮企業(yè)、個(gè)體、教育機(jī)構(gòu)等主體的創(chuàng)造性，開(kāi)發(fā)大量特色化的教育應(yīng)用，讓社會(huì)力量共同參與到教育數(shù)據(jù)的治理與創(chuàng)新應(yīng)用中。

4.教育大數(shù)據(jù)的運(yùn)營(yíng)問(wèn)題

教育數(shù)據(jù)是一種無(wú)形的國(guó)家資產(chǎn)，其所有權(quán)、使用權(quán)屬于廣大民眾。因此，教育大數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)受到國(guó)家保護(hù)，同時(shí)也應(yīng)適度向民眾開(kāi)放。面向社會(huì)合理開(kāi)放教育數(shù)據(jù)，能夠鼓勵(lì)、促使更多的研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)以及個(gè)人加入到挖掘教育數(shù)據(jù)價(jià)值的隊(duì)伍中，提升教育數(shù)據(jù)的價(jià)值，增加公眾對(duì)教育的認(rèn)知，促進(jìn)教育的改革發(fā)展。

從國(guó)家層面來(lái)看，教育數(shù)據(jù)的安全性不亞于金融數(shù)據(jù)。教育數(shù)據(jù)的開(kāi)放程度、開(kāi)放范圍、開(kāi)放對(duì)象都應(yīng)進(jìn)行深入論證，以確保教育數(shù)據(jù)的使用是合法的，是有利于教育創(chuàng)新發(fā)展的，而非阻礙、破壞、危害到國(guó)家安全。為此，政府部門應(yīng)對(duì)教育數(shù)據(jù)加強(qiáng)監(jiān)管，可參考通信領(lǐng)域頒發(fā)運(yùn)營(yíng)商牌照的方式，制定教育數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)商準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，頒發(fā)運(yùn)營(yíng)牌照。非官方機(jī)構(gòu)在使用教育數(shù)據(jù)進(jìn)行研究時(shí)，需要滿足相關(guān)規(guī)定并取得相關(guān)許可，才能獲得教育數(shù)據(jù)的使用權(quán)利。

作者：楊現(xiàn)民 唐斯斯 李冀紅

來(lái)源：《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究》雜志