國務院印發《促進大數據發展行動綱要》
(以下簡稱《綱要》)明確提出,要發展“教
育文化大數據”,即推動形成覆蓋全國、協同服務、全網互通的教育資源云服務體系,探索發揮大數據對變革教育方式、促進教育公平、提升教育質量的支撐作用。
教育領域如何在“互聯網+”的背景下加快改革與發展,完成《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》規定的教育信息化目標任務,全面深入推進“十三五”教育信息化工作,大數據、互聯網、云計算的作用不容忽視。
課堂教育之變:智慧化、個性化
隨著科學技術的發展,大數據在教育領域有了越來越廣泛的應用,學校擁有可用的、高質量的海量數據逐漸成為現實,但如何進行數據挖掘,給未來教育帶來更多的便利,則對教育研究者的想象力提出了挑戰。
2007年,美國科羅拉多州的兩名化學老師開始使用視頻軟件錄制PPT并附上聲音講解,上傳至網絡以此為缺席的學生補課。不久他們進行了更具開創性的實驗———以學生在家看視頻聽講解打基礎,課堂則變為老師與學生的交流。這個模式逐漸在美國中小學教育中流行起來,稱之為“翻轉課堂”。
而在國內的中小學,一些數據挖掘的項目也在起步,并積累了大量大數據分析決策的典型案例。據教育部教育信息化專家、首都師范大學遠程教育研究所所長方海光介紹,首師大數字化學習實驗室開發的數字化課堂的大數據分析應用,已經在揚州、常州等地中小學的200多個班級進行了多個學期的系統性試點應用,帶來了教育效果的明顯改變。
大數據下的教育與傳統教育相比到底有哪些優勢呢?傳統課堂的教學過程由兩個階段組成:第一是“信息傳遞”,通過教師和學生、學生和學生之間的互動來實現;第二是“吸收內化”,由學生在課后自己完成。新的教育模式則改變了這一流程邏輯,教師不再利用課堂時間進行知識講授——這由學生在課外通過聽播客、看視頻、讀電子書等方式自主完成;課堂內,學生和教師、學生和學生之間則更專注于基于項目的學習探討,以獲得更深層次的理解。
如何運用數據也是它區別于傳統教育的最大特點之一。“在數字化課堂教學過程中,可以對學習過程進行數據形式化采集和描述,并基于課堂單元和學期單元進行學習過程的大數據挖掘和分析。教師通過這些數據和分析結果,可以即時進行教學控制和教學反思,從而提高課堂教學水平。學生和家長通過這些數據和分析結果,也可以盡快發現學習中的不足,進而也可以提高學習水平。基于這類大數據應用可以構建課堂上的智慧學習環境,為每一位學生提供量身定制的學習指導方案,不再像傳統課堂會忽視課堂上的某一位學生,這也是國際上未來智慧課堂的核心組成部分。”方海光說。
另一好處是教學更加個性化。由于每一次課程的學習內容、節奏、風格和呈現方式都是由每位學生自主規劃的,教師獲得的學生數據也都是個性化的,相應的答疑解惑、講授協作也更能滿足個性化的需要。傳統課堂教學采用同一教材、同一備課、同一作業,往往并不能做到因材施教。大數據則以物聯網、云計算等綜合技術的成熟為基礎,在學生管理數據庫中挖掘出有價值的數據,經過過程性和綜合性的考量,找到學生各種行為之間的內在聯系,考量背后的邏輯關系,從而作出恰當的個性化教學決策。
全國教育干部培訓專家委員會主任委員陳玉琨認為,我國傳統課堂教學的講學稿產生于中國的農村學校,很大程度上由于技術條件的差異導致了所用工具和載體的不同。“但隨著我國經濟的發展和網絡環境的改善,這一差異很快就能得到克服。”大數據下的教育,將徹底顛覆基于印刷術的傳統課堂教學結構與教學流程,將引發教師角色、課程模式、管理模式等一系列的變革。
求知模式之變:泛在化、數字化
隨著互聯網開放平臺的發展,大規模在線教育方興未艾,成為了席卷全球的文化教育新潮流。2009年,孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗創立了一家非營利教育組織———可汗學院,利用網絡視頻進行免費授課,涵蓋數學、歷史、金融、物理、化學、生物、天文學等科目的內容,他的教學視頻像病毒一樣廣為傳播,如今全球已有成千上萬學生通過互聯網學習其視頻課程。隨后,類似的課程如雨后春筍般冒出,普林斯頓、伯克利、賓夕法尼亞大學等知名學府都宣布加盟在線教育,逐步向全世界開放自己的課程。
幾近免費的教育成本、不受時空規模的限制、名校教育資源的開放、多學科多領域的課程……許多已經離開校園的社會人士表示,過去,一旦離開學校的“班級授課制”,獲取知識的難度就加大了,如今只要一臺聯網的電腦或一部手機就能學習,知識傳播更加迅速了。
而在國內,清華大學“學堂在線”、上海交通大學“好大學在線”、深圳大學“優課”聯盟等中文慕課也相繼上線。“包括秋季學期剛上線的《有機化學》等課程。‘學堂在線’目前共開設了60多門慕課,注冊學生近26萬,選課總人次近54萬。”清華大學計算機科學與技術系黨委書記孫茂松說。
互聯網和大數據使得求知模式日益“泛在化”。泛在化作為網絡通信中的一個名詞,指的是新的信息技術融入人的生活空間,形成一個“無時不在、無處不在而又不可見”的計算環境,用戶可以通過手持設備、可穿戴設備等各種常規、非常規計算設備,無障礙地享用計算能力和信息資源。新技術創造了泛在化概念,泛在化助推了求知途徑的拓寬,慕課就是這樣一個在泛在化環境下隨時隨地可以學習的在線教育平臺。
那么,隱藏在慕課背后的大數據是如何工作的呢?通過記錄鼠標點擊,慕課收集了學習者的學習軌跡。一方面,對每位學習者來說,這些數據能夠對學習者進行行為評價和誘導,從而根據學習者的行為特征動態調整學習內容和節奏。上海思來氏教育測評中心首席研究員張韞舉例說:“比如A做對了第4題,系統馬上告訴他跳過第7題,因為做對第4題幾乎不可能做錯第7題。如果B做錯了第5題,系統會提示他繼續練習第6題,因為這個知識點可能需要反復操練鞏固。”
而在宏觀上,慕課所收集的這些數據累積到一定程度,學習者的群體行為就會呈現一種秩序和規律,這對教育研究就有非常重要的意義。一起作業網董事長王強向我們介紹了一個“反饋優化”的案例:對于一道在網上被做了上萬遍的選擇題而言,4個選項中,兩萬個學生沒選A和B,這說明A和B是糟糕的選項,內容生產者就可以依據大數據統計判斷出題目的難度和效度仍有欠缺,以此優化命題質量,推動考試改革。通過向社會開放,讓更多的學習者學習使用,就可以收集更多數據,研究眾多學習者行為模式,打造更好的在線平臺,吸引更多的學習者使用,提高整個社會的學習能力和知識素質,這是一個積極的正循環。
資源分配之變:公平化、優質化
今年的高考本科第一批次錄取中,山東沂蒙山區一所中學的考生們使用高考志愿填報助手,根據分數、興趣、專長,選上了自己心儀的大學和專業,減少了志愿撞車。其中一位沂蒙地區考生以僅高于投檔線兩分的成績壓分過線被濟南大學錄取。互聯網大數據為考生填報志愿提供幫助,這在過去完全不可想象,更別提山區的中學了。大數據則在逐步打破知識和信息的不對稱,普通個體能秒搜到世界各地的信息,數字鴻溝逐漸消弭。
長期以來,地區發展不平衡、城鄉差距極大都是困擾中國的教育桎梏,師資差距問題則是難中之難。講學稿編制的質量更多地依賴于個別學校個別教師的水平,而大數據的一個最不尋常之處,就是可以動員一個國家的力量,借助互聯網,將世界上最優質的教育資源傳播到最偏遠的角落,任何學生都有可能獲得頂尖明星教師的免費課程,而且可以反復學,優質教育資源得以最有效的利用和共享。
第十七屆中國北京國際科技產業博覽會上提供的信息顯示,2014年我國網絡教育市場規模已達千億元級別,到2015年將超過1600億元,網絡教育已成為炙手可熱的領域。業內專家表示,網絡教育最大的優勢是突破了傳統教育的時空限制,很大程度上改善了國內教育資源分配不均衡的現狀,為每個人提供更好的教育。
但資源分配不均的改善任重道遠,非一朝一夕。“在發達地區,學生人手一臺平板電腦,而在西部農村地區一所學校也只有幾臺電腦,這就使得中西部農村地區接受名校名師的輻射時,必須采取尊重差異、穩步發展的策略。”陳玉琨建議,沒有網絡條件的地區,人們可以為農村學校提供光盤或U盤,讓學生充分享受優質公平的教育資源。目前,發達地區強校對教育薄弱地區的學校正在以一種自覺的社會擔當,努力尋求將優質教育資源送往我國中西部農村學校的途徑,助推我國中西部農村教育的發展。其中,清華附小、蘇州國際外國語學校、青島二中等一批公辦或民辦學校都是該領域積極探索的先行者。
近日,教育部研究起草了《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見(征求意見稿)》(以下簡稱《意見》),以期深入貫徹落實中央有關教育信息化的戰略部署,目前相關文件正在征求修改意見中。《意見》指出,當前,云計算、大數據等新技術不斷涌現,信息技術對教育的革命性影響日趨明顯。
全國政協委員俞敏洪建議,要利用互聯網讓城市的優質教育資源走向農村,通過互聯網技術,均衡城鄉教育資源。新的時代,大數據技術在縮小我國教育城鄉和區域差距的過程中發揮了重要作用,為進一步深入推進教育綜合改革,在更高層次上促進教育公平、全面提升教育質量提供了更為廣闊的發展空間和難得的歷史機遇。