大数据驱动的区域教育信息化实践研究*——以广州市越秀区为例

（广州市越秀区教育信息中心，广东广州510000）

一、研究背景

2012年，联合国在发布的“Big Data for Develop⁃ment:Challenges&Opportunities”《大数据促发展：挑战与机遇》白皮书[1]中指出：“大数据时代已经到来，大数据的出现将会对社会各个领域产生深刻影响”。美国教育部于2012年10月发布了名为《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》的重要报告[2]，指出要通过对教育大数据的挖掘与分析，促进美国高等院校及K-12学校教学系统的变革。2015年国务院发布的《促进大数据发展行动纲要》[3]中指出“数据已成为国家基础性战略资源”，并在启动的十大工程之一“公共服务大数据工程”中明确提出要建设教育大数据。2016年发布的《教育信息化“十三五”规划》[4]强调积极发挥教育大数据在教育管理平台建设和学习空间应用等方面的重要作用。

大数据在教育教学中的应用是近5年来《地平线报告》所体现出的重要主题，大数据强烈冲击着教育系统，正在成为推动教育系统创新与变革的颠覆性力量。大数据时代是互联网时代的进一步发展，教育信息化也是时代和社会发展的重要成果。教育信息化离不开大数据时代互联网的重要支持。

二、区域教育信息化面临的问题及大数据对区域信息化的价值

（一）区域教育信息化面临的问题

为系统了解区域教育信息化发展的关键问题，特向区内各中小学校、幼儿园发放网络问卷开展调查。共向区内37所中小学发放问卷，回收得到校长版问卷70份、教师版问卷688份。并针对回收结果进行分析，发现区域教育信息化面临以下问题。

1.教育教学管理、信息化管理有待优化

从表1来看，尽管各学校也实施过多样的教育信息化管理措施，但是各学校的教育信息化管理存在方向不一的问题；各学校信息化管理平台/系统以需求而建，系统不统一、信息重复录入的问题严重，绝大多数校长反映提高信息化管理水平需完善学校教育教学管理系统/平台（84.29%）、相应的政策推动和鼓励（80%）、教学管理者观念的转变（68.57%）及教师学生与家长的支持和帮助（32.86%）等是影响学校信息化管理水平的重要因素。

表1 信息化管理水平影响因素

2.教育信息化对教育变革促进作用有待提升

在教育信息化推进的过程中，随着“深度融合”“互联网+”等新理念日益纳入到国家教育信息化发展战略，推动课堂变革依然是教育信息化发展与改革创新的关键和重要任务。从表2来看，超过87%的被调查者认为信息化教学非常有用，但是仍然有5%的被调查者对信息化教学不感兴趣，这是由于各学校在积极开展信息化教学创新课题的同时，缺乏对课题研究过程进行深度上的探索，未构建促进信息技术与教育教学整合的有效模式，72.86%的被调查者认为信息化教学的主要困难在于缺乏信息化教学整合的指导。从表3来看，75.87%的被调查教师认为教师最需要的信息化教学能力是信息技术与学科整合应用能力。

表2 信息化教学实施的主要困难

表3 教师最需要的信息化教学能力

3.信息资源共享未能充分盘活，数字教育资源共建共享有效机制有待形成

从图1来看，虽然搭建校本资源、教育管理服务等平台的学校超过80%，但是校本资源平台（48.27%），其常态利用率却相对较低，绝大多数学校对相关教学资源系统建设良好，但是利用率不够，同时缺乏数字教育资源的共建共享机制，数字教育资源的有效利用存在缺口，归根结底是缺乏对信息化教学模式的深入研究和推广，一些学校教育信息化应用仍然停留在初级阶段，距离常态化应用、融合应用还有一定距离。

图1 信息化教学系统覆盖率、利用率

（二）大数据对区域信息化的价值

针对上述问题，区域建立了教育大数据平台，汇聚区域教育数据，消除信息孤岛。优化信息化管理，提升教育信息化对教育变革的促进作用，盘活优质资源的共享。大数据对区域信息化的价值体现在以下方面。

1.寻找并缩小区域内教育质量、教学资源的差异，促进区域教育均衡发展

区域教育大数据平台构建起“一平台、两主题、三基础库、四空间”的教育大数据应用新格局，消除原有的信息孤岛，为所有学校提供统一的、基本的教育信息化服务，利用大数据智能分析，为区、校提供20多项师生大数据可视化统计视图，挖掘影响校际发展差异与教师质量差异的因素，为学校教师提供针对性服务，以实现“差异发展”和“分层发展”，协助实现精准教育决策，缩小区域内教育质量、教学资源的差异，促进区域教育均衡发展。

2.开展数据分析，提供资源共享等个性化服务

教育大数据平台形成了统一的数据仓库和业务汇聚门户，通过大数据分析，教师个人门户为教师提供了任教班级的成绩分析、学生体质健康状况、学生个性特长以及自己的专业发展档案袋等信息，并根据任教学科年级，将资源云平台中相应的优质数字资源推送在个人门户，实现区域内的个性化资源共享服务，提升教育信息化对教育变革的促进作用。

3.整合教育业务，提高决策水平，形成合力

教育大数据平台整合了与教师专业发展的有关系统，建立教育局、校长和教师门户，实现单点登录。教师进入个人门户即可轻松了解具有访问权限的业务系统的待办事项，直接享受全面的教育教研、互动教研、数字资源、专业培训等教育信息化服务，优化教育教学管理。有效提高教育局管理人员、校长的办事效率和决策水平，形成合力，提升区域教育治理能力。

三、区域教育信息化模型

教育信息化的核心价值[5]就是服务育人全过程。以立德树人为宗旨，将信息技术新成果转化为教育创新发展的强大动力，遵循教育发展和人才培养规律，促进学生全面发展，提高教育质量和促进教育公平。

为实现教育信息化的核心价值，越秀区构建了教育信息化“一核两翼”模型（如图2），即以服务育人全过程为核心，以教育公共服务平台提供精准和共享的大数据服务、新技术环境下的教学模式创新实践为两翼，整体推动区域教育优质均衡发展。

图2 区域教育信息化“一核两翼”模型

为推动实践“一核两翼”模型，区域制定了两翼并进的具体实施路径（如图3），从技术与教研两方面同步开展公共服务平台大数据和新技术环境的教学模式创新实践的实施，运用教与学过程大数据的行为记录、分析和诊断，实现教师教情、学生学情的及时精准反馈，扎实推进“互联网+”时代信息技术在教育教学各环节的创新应用，实现信息技术与教育教学的深度融合，有效促进师生个性化发展。

图3 区域教育信息化实施路径

四、区域教育信息化的实践

区域教育信息化的实践离不开多方努力，如政府投入、信息化资源等，本文以大数据为背景，从技术与教研两方面同步开展服务育人全过程。

（一）实地调查，制定教师专业发展数据模型

教师专业发展的数据模型，是教育大数据的基础。越秀区结合教师专业发展的需要，通过访谈、问卷调查等方法，对涉及教师专业发展的信息数据进行梳理，并遵循国家和教育行业的相关标准，制定了教师专业发展的数据模型，如图4所示。

图4 教师基础数据库的业务信息类数据模型框架

（二）梳理、汇聚数据

依据数据模型规范，按照“一数一源”的原则，对现有业务系统数据库中的数据进行汇总分析，将分布在各个系统的属性相同的数据、编码表进行集成，对关键的编码规则进行合理归并，按业务管理主题对数据进行分类，确定数据标准，完成主题数据库和权威数据库建设，完成现有数据的抽取、转换、清洗、加载，初步建立支持教师专业发展的越秀教育数据仓库，并开展深度挖掘与分析应用。

（三）整合教育业务，开展数据分析

教育大数据平台整合了与教师专业发展的有关系统，通过大数据分析，个人门户为教师提供了任教班级的成绩分析、学生体质健康状况、学生个性特长以及自己的专业发展档案袋等信息，并根据任教学科年级，将资源云平台中相应的优质数字资源推送呈现在个人门户。并对教与学过程大数据的行为进行记录、分析和诊断，实现教师教情、学生学情的及时精准反馈。

五、区域教育信息化实践成效

区域教育信息化涉及的因素较多，根据不同的应用范畴理念和标准，会得出不同的结论。在大数据时代背景下，区域教育信息化实践[6]主要包括：教育环境、教育资源、教育机会和教育质量，其中教育质量成效和成果[7]体现为：是否有效提升教育教学质量、是否有助于促进学生的可持续发展、是否提高教师的教育技术应用能力及是否促进教师专业发展。通过实践，大数据驱动的越秀区区域教育信息化取得了以下成效。

（一）教育环境和教育机会

全区学校教师笔记本100%配置，100%教师建立了个人实名制网络学习研修空间。中小学已完全接入千兆级区教育城域网，教师办公区域已基本覆盖网络宽带，能满足教师备课及上网需求。90%的中小学学生在广州“数字教育城”拥有个人实名制的网络学习空间。

（二）教育资源

区域教育大数据资源云平台提供语文、数学、英语、物理、化学、生物等24门类别科目，并包含教案、课件、试卷、电子图书（数字图书、数字书苑、电子期刊）、区域教学课例、教育视频资源、教学素材和慕课等教育资源，与区内7582位教师分享151783份资源和12节慕课。教育大数据资源云平台直接对接智能组卷网和中小学学科网等权威专业教育资源门户网站，为区内学校的师生推送权威的学科教育资源（如图5）。

图5 区域教育大数据资源云平台

（三）教育质量

通过大数据分析支撑，实现教研部门对教学数据的结构分析、对比分析、发展分析，及时掌握学校学业质量情况，科学运用数据提高了决策水平和服务质量。中高考成绩各项指标继续保持广州市前列，有效地提升了教育教学质量；大数据分析提供的资源精准推送，支持了教师开展教育技术的应用，提高了教师的教育技术应用能力，有助于促进学生的可持续发展。越秀区80%以上教师可达到《中小学教师信息技术应用能力标准》。通过大数据分析提供个性化的网络学习空间研修，越秀区教师素质进一步提升，促进了教师专业发展。