2011年5月,美國的麥肯錫咨詢公司發布《大數據:創新、競爭和生產力的下一個前沿領域》報告,開啟了大數據產業界的先河。這份報告認為,大數據是大小超出了傳統數據庫軟件工具的獲取、存儲、管理和分析能力的數據集①。國際數據公司據此總結出大數據的四大特征:大量化、多樣化、快速化、價值化。相對過去的小數據,大數據體現的是一種快速搜集、處理和利用復雜信息的能力。2012年3月,奧巴馬政府發布《大數據研究和發展計劃》,將大數據上升為國家戰略。2013年被稱作大數據時代的元年,信息技術進入一個嶄新的發展階段。進入大數據時代,我們可以分析更多的數據,甚至可以處理和某個特別現象相關的所有數據。研究數據如此之多,以至于我們不再熱衷于追求精確性,不再熱衷于尋找因果關系,而是尋找關聯關系。②
時至今日,從數據科學的興起到云基地大數據實驗室的建立,大數據在中國受到了上至國家領導層、下至各基層機構的廣泛關注。用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新的數據文化正在成形,大數據時代已經來臨。順應大數據時代的發展,教育變革已經進入了一個新的階段,教育領域將迎來一場前所未有的大變革。
一、大數據時代教育面臨的挑戰
歷史上,第一次科技革命把人類帶入蒸汽時代,自然科學第一次被教育領域廣泛引入,雙軌制教學在西方普遍實施;第二次科技革命把人類帶入電氣時代,科學技術作為第一生產力在教育教學中受到極大重視;之后的電子計算機、空間、生物技術等把人類帶入信息時代,網絡傳媒、聲像技術進入教育領域,教育手段、教學內容得以拓展。可見,每一次科技革命都推動了教育的變革。進入大數據時代,教育又面臨哪些挑戰呢?
(一)占據社會發展話語權,重新發掘教育價值的挑戰
從孔夫子提出“有教無類”打破教育壁壘,到書院的“會講制度”打破門戶之見,從中世紀大學首倡自由、民主、開放、自治,到近代新式學校率先向“國民教育”轉型,教育一直以來就是引領社會發展潮流的一面旗幟。近幾年來,隨著科技的飛速發展,我們的教育工具和教育技術不斷更新,但教學的本質沒變,課堂中教與學的方式沒變,教育質量有待提高的現實沒變!
大數據的出現,給中國教育帶來了新的沖擊,給教育變革提出了新的挑戰。數據科學的出現,給教育教學方式的改觀、人才培養模式的設計、教育面貌的重塑提出了新的要求。大數據在經濟、政治、科技、文化等領域已然存在的巨大價值,革新著人類的思維,給人們的生產、生活各個方面帶來了全新的面貌。通過大數據的分析交換、整合利用,教育領域新知識不斷出現,新智慧加速增長,新價值被高效創造。與此同時,在新一輪信息和科技浪潮中社會各領域秩序重整,教育要在社會新一輪變革中體現自身價值,引領并服務社會發展,就必須與時俱進,革新教學方式,創新教育管理,提高教育效力。
(二)破解當前教育困境,推進教育深入變革的挑戰
于我國教育而言,一方面我國教育的總體質量不高,培養的大批所謂社會人才中規中矩,創新能力不強,學生空有一套理論卻不能滿足社會和市場的需要;另一方面,地區之間、城鄉之間及學校之間教育發展極不平衡,教育不公平問題日益凸顯,歷經多年的教育改革已然陷入瓶頸。
大數據的發展給困境中的教育變革提出了新的挑戰——大數據支持下的教學將需要更具說服力與影響力,大數據記錄下的教與學的評價體系將需要更具科學性與權威性,大數據預測下的學生培養將需要更具針對性與實效性。與此同時,大量而又多樣化的數據極易引發個人或群體的隱私泄露、對數據的盲目迷信等數據風險。數據資源、教育信息獲取和利用的不對稱將會進一步加劇教育的不公平。尋求混雜性而不是唯一性的教育思維的要求,量化數據下的教育需求與溝通,高門檻與高產出并舉的信息管理,無形中都加大了教育走出當前困境的難度。破解長期以來教育的低效與滯后困境,尋求教育質量與教育不公平問題的根本性改觀,直面大數據帶來的新挑戰,關鍵在于趨利避害,利用大數據來實現對當前教育情境的精準分析、對教育教學的科學實施和對教育管理的合理把控。
(三)撬動教育杠桿,培養創新人才的挑戰
進入大數據時代,人類或許正面臨最深刻的變革,教育也不例外。傳統的教育理論和教學方式可能被徹底顛覆,依靠言傳身教的古代精英式教學和注重快速實效的現代大眾式教學正在有效結合,基于數據分析的共享式精準教學不再遙遠,按需學習、因材施教將真正成為可能。大數據對教育觀念、教育方法、教育內容乃至教育體制機制的變革,對新型創新人才的培養提出了更為迫切和現實的要求:日益強大的互聯網、多媒體及概念軟件、開源軟件等為師生提供了更加自由、靈活的學習和探索空間,求知的視野被極大拓寬;日益頻繁的師生活動及社會互動被大數據予以記錄、分析和共享,教育環境的時空界限和信息隔閡得以打破,長期以來潛伏于數據之下的教育理論和規律將日益凸顯和明朗,人才培養將更具靈活性和多樣性;學習與生活、教育與社會不再被孤立,學生、學校與現實生活的體驗更為接近,學生學習興趣、學校辦學動力將被大大激發。
總之,大數據為創新人才的培養提供了廣闊的空間,而創新人才的挖掘和培養也迫切需要新思維、新理論、新方法的指引和支持。可見,在大數據背景下撬動教育杠桿,為社會積累新的人力資本,培養創新人才尤其是大數據創新人才,將變得更為迫切和現實。
二、大數據時代教育變革的趨勢
(一)“大數據思維”教育凸顯,課堂和教學新形式出現,學生實際生活中的數據將受到更多關注
“教育理論研究的推陳出新,最根本的不是添加幾個新的觀點和引用幾條新的材料,而是要在教育觀念和教育思維方式上有所更新。”③在大數據時代,讓數據自己“發聲”,知道是什么就可以了,沒必要非得知道為什么。定位于精確性上的思維已無必要和可能,建立在相關關系分析法基礎上的預測是大數據的核心——不是隨機樣本,而是全體數據;不是精確性,而是混雜性;不是因果關系,而是相關關系。④這樣的大數據思維應用到教育上,就是要樹立這樣一種觀念——紛繁的教育數據越多越好,自覺擁抱數據文化,公開的教育數據只要處理得當,就能為急需解決的復雜教育問題提供答案,就能轉變很多憑空猜測、互相指責的“文人相輕”現象,就能糾正眾多僅憑概念和經驗“拍腦袋”的教育決策。
同時,大數據的紛繁復雜也滿足了人們個性化的學習需求,課堂與教學出現新形式,如翻轉課堂的引入、數字校園的流行、數據實證教育的出現、云課堂的設想……課堂將不再是單一和被動的滯后教學,學校將不再是無序和低效的傳統官方式機構,教育也將不再是憑理念和經驗、僅靠道德和良心來維系、傳承的社會活動。在信息隨處可見、知識隨處可搜的大數據時代,課堂上教師不僅需要傳授固有知識,更需要培養學生的思維能力、知識辨析與利用能力、信息搜集與整合能力等核心能力。新時代背景下,大數據思維在教育界閃耀著光芒,全球教育界的超級巨星可汗學院便是一個例證。利用大數據工具,可汗學院實現了一人一臺電腦,一千萬學生的教育神話,大數據在挑戰傳統教育體系的同時也開啟著未來教育的曙光。
大數據思維帶給我們的不僅僅這些。由于數據更多地來源于社會與生活,所以我們要更多地關注學生在學習和生活當中的數據,注重教育教學當中的各種實踐,及時而又準確地預判社會對教育的各種需求(利用大數據我們可以充分地作出應有的預判)。因此,充分挖掘和利用好學校和教育機構的數據庫,建立對數據收集和分析的緊迫感,大氣地展現和擁抱大數據,有意識地將數據素養和能力應用于教育教學中,用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新的數據文化必將在新一輪教育變革浪潮中大顯身手。
(二)對新學科、新人才的需求呼喚轉變教育觀念、深化教育改革,改革的重點在于構建以學習者為中心的教學體系
順應大數據發展趨勢,傳統的教學模式將受到新的挑戰,一批新學科、新人才、新教學方法和手段將應運而生。在這場教育變革中,最嚴重的問題已經不是教育資源的缺乏,而是部分教師在傳統的錯誤方向上還在“勤奮地工作”。⑤因此,對教師來說最重要的莫過于轉變教育觀念。大數據使我們生活和學習的維度達到了前所未有的可量化程度,包括思想、情感在內的量化研究成為可能。在大數據時代,教師和學生的數據分析能力將和專業知識同樣重要。基于學習分析技術基礎上的自適應動態化的個性教學服務將變得越來越重要。同時,教學模式更加多元,教育過程更加信息化、多樣化,師生測評與考核更加數據化、實效化——教育界的思想觀念將得以轉變。
在印度教育專家蘇伽特·米特拉看來,對學生而言只有三種最基本的東西是在今后的大數據時代要用到的和必須學的:“第一是閱讀,第二是搜索,第三是辨別真偽。”“當一個特定領域變得特別復雜和專門化后,就會催生出對運用新技術專門人才的迫切需求”。⑥同時,在大數據時代,誰能擁有大數據IT基礎設施人才,擁有大數據的深度分析人才,擁有大數據分析結果的運用管理人才,誰就占據了未來競爭的主動地位。因此,與數據相關的專業和數據科學研究機構在教育變革中的支撐作用將日益凸顯,各行各業大數據的統計分析和應用人才將成為行業翹楚。2012年9月,美國西北大學決定在其工程學院成立一個主攻大數據分析課程的分析學研究生院,授課內容在數學、統計學的基礎上,融合了尖端計算機工程學和數據分析。⑦與此同時,科研與市場、產業的鏈接將變得更加緊密,基本原理從發現到產業化的周期將被大幅縮短。因此,我們的學生培養需要更具市場前瞻性和社會自適應性;我們的教育需要及時傳播與分享最新動態輿情,及時作出校園及社會的相關教育預警;我們的教學需要更有效地總結教學經驗,最大限度地挖掘人才潛能,這些必將賦予信息科學、統計科學、社會科學以及新興的數據科學等跨專業、全方位的融合性學科以更高的地位和更大的研究平臺,現有的科研和教學體制必將在大數據支撐下大幅度變革,屆時全面的以學生為中心的教育教學體系必將形成。
(三)數據管理將成為教育的核心競爭力,管理及決策中需加強信息的數據化,建立、完善以數據管理為重心的制度規范體系
教育管理是充分發揮教育人力、財力、物力和信息等有利條件,高效實現教育管理目標的活動過程。優化教育管理對教育的提質增效發揮著不可低估的作用。在大數據時代,教育管理的提升尤其凸顯在對教育數據的管理上。在大數據時代,教育部門和學校更加易得數據,內部利益相關者(如部門員工、學生本人等)和外部利益相關者(如相關團體機構、家長等)都能最大限度地利用數據提高自身工作和學習效率;在行使相似職能時,不同學校之間、教育管理部門之間呈現出的巨大績效差異,為提高各部門乃至整個教育系統的執行能力提供了重要機遇;教育人為決策經由自動計算替代或輔助而得以不斷完善、優化——可以說,對教育數據的管理正在成為學校和國家教育的核心競爭力。
具體來說,數據管理要真正成為教育的核心競爭力,需要做好以下三個方面的工作。
第一,教育數據的信息化及相關管理信息的數據化。孤立的信息是沒有多大價值的,其價值要遠遠小于廣泛連接的數據。具有相關關系的教育信息只有被普遍地轉化為分析數據,才能幫助教師、學校及教育部門了解學生的現在,把握教育教學的規律,并預測教育的未來。高校以及省市、國家教育部門可利用其龐大的教育資源,參照其特定的教育環境,量化并建立起教育體系內的各種信息,利用計算機存儲、分析和計算能力相對強大的共享系統,充分挖掘數據庫中的龐大信息,尋求數據間的對應與相關,并作出可能的分析和預測。
第二,管理流程的數據化。也就是將教育和教學管理過程中已經規范化的流程用大數據加以分析、精簡并固化下來,通過EXCEL、SPSS、SAS、WEKA等數據挖掘和分析工具,整合教育內外資源,明晰和簡化教育管理流程,提高教育管理實效,以減少管理過程中的人為控制、臨時應付等行為。
第三,教育決策的優化。運用一定的數據模型,通過對數據化的信息進行科學的分析處理,既可支持和強化管理部門的可程序化決策,也能給予管理人員以更多的時間精力用于不能程序化的決策上。
從宏觀上講,在大數據時代,對原有教育規范的修修補補已滿足不了需要,規范和保障數據搜集、使用及傳播的新準則將全面進入教育領域。這些新準則,越開放聚合,管理就越顯實效;越量化寬松,就越顯客觀和公正;越靠近學生,我們的教育就越能提質增效。為了有效利用數據這一資源,同時防范大數據帶來的隱私泄露、數據壟斷、管理者心理抵觸等風險,需要重構教育責任機制和數據保障機制,而專門的數據管理機構將變得不可或缺,并成為影響教育決策的關鍵部門。各層面的數據規章制度將進入教育的各個領域,以便為提高辦學效率和提升教育質量保駕護航。總之,以數據管理為核心的全新的制度規范體系建設,將引領新一輪教育保障體系的變革。
目前,我國的教育正面臨著競爭激烈、觀念多元、需求多樣又苛刻等復雜發展環境,教育經費缺乏和浪費并存、相關人才匱乏與過剩并舉、教育蓬勃發展但又后勁不足。利用大數據來獲得系統監督及精準預測的能力、提高經費使用效率、引導教學及教育決策與時俱進,從而最大限度地集成和綜合教育教學信息流、工作流和辦學資源流,實乃優化資源配置,培養創新人才,實現教育決策科學、教育競爭力顯著提升之上策。
三、大數據時代教育變革的風險規避
變革是大勢所趨,但也有風險,大數據時代的教育變革更是如此。將大數據融入教育這一復雜的育人系統,尤需謹慎。變革的風險關鍵在于如何管控和規避。大數據時代的教育變革有哪些風險?又該如何規避呢?此處,主要從三個方面進行分析。
(一)化解不良數據風險,讓數據在流動中增值
大數據并不等同于海量數據,海量只是大數據的特征之一,大數據更強調數據的及時性和多樣性。其實,學校里發生的事件、學生的活動情況、教師的一言一行都可以搜集并及時轉化為數據,都是大數據教育變革中所需要研究和處理的對象。盡可能快地去挖掘、分析多樣化的海量數據并用于決策,才能生成大數據的價值。
利用大數據時應避免一些不良數據風險。不良數據風險主要包括數據割裂、數據獨裁和數據迷信等。所謂數據割裂即由于思維觀念、資金技術、制度等原因造成的數據分散而得不到有效挖掘和利用的現象。在教育領域,受傳統狹隘思維的影響,部分學生刻意隱瞞自身情況,部分學校謊報或者拒絕開放相關數據資源,部分教育部門辦事拖沓,信息數據搜集、整理及公開滯后等,都會造成數據割裂。以大學的學院圖書室為例。部分學院的圖書和資料只對本院師生開放,這種資源的封閉致使相關資源不能共享,嚴重阻礙了學科特別是跨學科學習和科研的進行。同時,部分學院和學校受現有資金、技術的局限,不能完整地搜集和處理數據,這些也直接導致了數據鏈的分散斷層,相關數據不能有效地被整合利用。數據獨裁,又稱數據壟斷,體現在教育上就是各教育部門和學校擁有大量的高價值數據卻不予以共享。這些數據或許由于包含敏感或隱私信息,在現有數據制度和立法不到位的情況下,往往限制他人對數據的利用甚至訪問。數據迷信就是人們過分依賴數據的統治。我們可能會為了收集數據而收集數據,從而完全受限于我們的分析結果,缺失了教育和人才培養應有的本意。
流水不腐,戶樞不蠹,讓數據在流動中增值,是化解數據風險的良策。各具差異的數據在可控、授信、全程監督的情況下放開,鼓勵對大數據價值的探索,更有助于大數據價值的實現。⑧化解數據割裂和數據獨裁風險,利用好大數據這一寶庫,除了引導樹立大數據開放性的思維外,還需要完善現有各層次的教育規章制度保障體系,尤其需要教育主管部門充分扮演好自身角色,當好學校之間的數據資源分配者、協調官和整合專家。我們無法獲得所有完美的數據信息,大數據給我們提供的畢竟不是最終答案,而只是參考答案。它只是一種工具,人的培養才是最終的裁判,尤其當教育面對的是正在成長的可塑性極強的學生時。即使數據再“大”,數據也不是教育,更不是人。因此,這也提醒教師及相關教育管理者,在利用大數據管理和培養學生時,應始終銘記人性之本,常懷一顆謙恭和仁慈之心。
(二)避免泄露學生隱私,使學生全面成長
大數據是一把雙刃劍,在讓教育和管理更加高效、科學、透明和創新的同時,也可能帶來泄露學生信息、侵犯學生隱私等問題。在大數據時代,學生全時段的校內外活動軌跡及其家庭背景、社會交往等個人信息,在教師和教育管理者面前“一覽無余”,而學生卻處在教育管理鏈的末端,因此,保護好弱勢學生的隱私信息就顯得尤為重要。教師和教育管理者在獲取、生成、使用和傳播數據時必須遵循數據道德,規范其數據信息使用行為和方式。在數據隱私認識上,為了保護作為一個現代人(尤其是未成年學生)應有的隱私,維護其作為一個個體應有的尊嚴,教師應該了解哪些數據信息的獲取是應該保密的,哪些數據信息的披露是應該禁止的;在數據使用和傳播方面,教師應保護借教育所獲取的學生信息,學生有權力監督自身信息數據的去向,教育研究者和管理者應理清獨享與共享的界限,在確保數據安全和不侵犯學生權益的情況下最充分、有效地利用數據資源。總之,教師及教育管理者在接觸各種數據信息時,應有針對性地選擇各類實時數據,在不違反數據道德的前提下,將其加工并作用于學生,傳播于社會。唯有如此,才能培養出道德素養和數據素養都較高的高質量人才。
(三)轉變管理者抵觸情緒,為教育變革大顯身手
從管理角度看,部分教育管理者會對大數據的應用產生較大的心理抵觸。
首先,是基于教育管理者權威地位動搖的抵觸。教師是課堂管理者,是教育的主體,而現代信息技術和網絡傳媒的飛速發展,使得知識、信息量井噴式爆發,數據源大大拓寬,教師不再是學生唯一的信息源,學生甚至可以比教師更快、更多地獲得最新的數據和信息,在紛繁復雜的數據面前更具創造性。許多數據需要學生的參與,教師不再獨享知識,單純的知識和經驗傳授將不再變得像以往那般至關重要,基于大數據工具的預測性分析進一步弱化了教師在師生關系中的主導地位。對學校管理者而言,大數據分析在教育教學規劃、教師評價、人才選拔等教育管理中的應用比重大幅增加,傳統意義上的學校領導者和教育管理者權威將進一步動搖。這種權威的動搖必將引發部分管理者對數據新媒介、新方法的抵觸。
其次,是基于數據泛濫的恐慌。數據泛濫即大量重復、失真、陳舊的數據經由各種傳媒和技術而在社會中泛濫成災。在復雜的大數據背景下,當教育管理者面對多層次、多方位、多領域的參差不齊的大數據沖擊時,唯恐自己淹沒在數據的海洋里,無法對眾多數據進行有效辨析和利用;加之,全面和相關的實時數據的生成和搜集要求,常常使得管理者無所適從,盲目跟著冰冷的數據走——這些都難免會引起管理者對數據的恐慌,引發他們的心理失調。
再次,是基于提高數據素養的壓力。辨別和查找出恰當的數據資源,知道如何分析、應用可靠的教育統計數據,通過理解數據的潛能和局限來提高數據的洞察力、決策力——這些都是在大數據時代作為一名教育管理者應具備的數據素養。但有調查發現,部分管理者(如一些年長者)的數據處理技能比較差,不會搜集、利用最基本的信息和數據,甚至連最基本的EXCEL數據工具都不會應用,碰到稍微復雜的問題往往束手無策,不得不花大量時間和精力來提升自身素養,適應數據時代的變化。大數據時代的不確定性給管理者帶來了巨大的挑戰,給教師的教育教學增添了新的一時難以適應的壓力。
大量、多樣而實時的要求決定了大數據的不確定性。不確定的情況下,學習、焦慮、困難以及對未知的恐懼在所有的變革過程中都是必然存在的,特別是在初期。⑨風險是任何變革所必然面對的,如果缺乏承受風險的能力,如果不愿意冒不確定性的風險,就不可能產生有意義的變革。⑩教育也不例外,要想突破現實中的困境,打破大數據給教育教學帶來的恐慌和壓力,就必須與時俱進,勇于在實踐中扎扎實實推進教育變革。大數據的強勢來襲,管理者首當其沖。教學管理者必須學會擺正“領路人”和“牧羊人”的位置,放低姿態,與學生同學習、共進步,在新形勢、新挑戰下弄潮數據和駕馭課堂。教育管理者必須要調整好自身心態,轉變抵觸心理,不斷提升抗壓和學習能力,提高自身數據素養,只有這樣,才能在大數據時代的教育變革中掌握主動權,乘風破浪,引領教育直達質優效高的彼岸!
注釋:
①郭曉科.大數據[M].北京:清華大學出版社,2013:5。
②④⑥維克托·邁爾-舍恩伯格,肯尼思·庫克耶.大數據時代生活、工作與思維的大變革[M].盛楊燕,周濤,譯.杭州:浙江人民出版社,2013:18、75、227。
③王道俊.主體教育論的若干構思[J].教育學報,2005,(5)。
⑤魏忠,何立友.大數據:開啟面向未來的教育革命[J].中小學信息技術教育,2013,(10)。
⑦承田真琴.大數據的沖擊[M].周自恒,譯.北京:人民郵電出版社,2013:232。
⑧趙國棟,易歡歡,糜萬軍,等.大數據時代的歷史機遇:產業變革與數據科學[M].北京:清華大學出版社,2013:74。
⑨邁克爾·富蘭.變革的力量——透視教育革命[M].中央教育科學研究所,譯.北京:教育科學出版社,2000:36。
⑩任友群,胡航,顧小清.教師教育信息化的理論與實踐[M].上海:華東師范大學出版社,2009:83。