温州开展大数据驱动未来教育发展探索

侯元东 马元福 徐子棋

摘  要 温州教育以大数据建设为支点，实施教育信息化“151”工程，构建未来教育体系方案，启动温州教育“数字大脑”建设，进一步全面推进教育信息化、现代化，撬动区域教育优质均衡发展和整体水平提升。

关键词 温州;教育大数据;未来教育;教育信息化;互联网+教育

中图分类号：G527    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）09-0009-05

0  前言

当前，以大数据为支撑的人工智能、云计算、区块链等技术迅猛发展，开启了智能时代。近年来，温州重点加强对未来教育的探索，基于教育信息化2.0建设目标，融合先进的教育理念，不断升级更新教育教学手段和方法，利用大数据、云计算等信息技术推动“互联网+教育”建设，促进优质教育资源共建共享，提升教育现代化发展速度，推动教育优质均衡发展。

1  大数据时代温州未来教育体系的构建

1.1  对未来教育的定义

建设大数据、用好大数据，成为时代发展的必然要求，更成为现代教育治理的全新课题以及未来教育的重要基石。温州不断深化信息时代对未来教育重塑的认知，将未来教育聚焦到“为未来、向未来、创未来”三维核心层面。所谓“为未来”，就是为未来而教学，以互联网为信息载体及传递管道，以智能终端与移动终端为人机交互界面，促进高质量教育教学资源为每位学生享用，使学生积极主动地获取知识，成为学习活动的中心。所谓“向未来”，就是以数据为支撑，变革教学方式，引导教育科学研究范式转型。即：以数据为中心和驱动，直接从具有不确定性的实践场景中寻求事物之间的关联，得出最为有效的关于教育手段的知识，从而更好发掘教育教学规律，提升教育教學质量。所谓“创未来”，就是利用大数据技术勾勒学校、教师和学生等成长发展规律，从而提升教育管理服务和教育治理水平，使得每位学生的潜能得到充分挖掘和张扬，推进教育现代化迅速发展。

1.2  未来教育实施方案

2020年8月，温州市教育局出台《温州“未来教育”体系建设实施方案》，要求各地各校在未来教育大背景下，实施未来学校建设、未来学生培育、未来课堂变革、未来教师培养、未来社区服务等系列行动计划，预计用五年时间，培育未来教育窗口校100所，把半数以上的县（市、区）打造成未来教育创新区。同时印发《温州市教育“数字大脑”建设实施方案（2020年—2025年）》，建设形成教育治理、泛在资源、未来学校三大服务数字中心的温州教育“数字大脑”，整体形成“一库一码一屏”架构，即一个基本数据库、一个二维码画像、一面可视决策屏，创设全方位的教育应用场景，构建信息时代基于大数据的现代化教育治理体系，打造温州教育“3+X”信息化生态模式，全方位支撑温州未来教育体系建设实施。

2  温州教育大数据建设路径选择

2017年10月，温州启动实施教育信息化“151”工程，即建设一个教育大数据中心，构建教育管理、教学应用、教师发展和教育评价等五大教育数据应用体系，优化提升泛在的网络支撑环境，以系统的思维整体推进区域教育大数据建设，打造温州未来教育新生态。为加快推进区域教育大数据建设，温州探索建立市县校三级联动建设推进机制、多部门协同联建机制、“横联纵合侧并”数据汇聚机制和“三位一体”未来教育探索推进机制等，以突破和解决教育大数据推进中的难点与问题。

2.1  融合开发，合作推进建设

大数据具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征，呈现爆发增长、海量集聚、长周期挖掘的特点。教育的过程性、复杂性和目标性，更是决定了在大数据建设中必须充分发挥物、网、云、数、智融合资源优势，全面集合海量数据资源、优秀的数据处理能力和一站式提供数据定制服务。经充分研究论证，结合企业合作意愿，最终决定大胆尝试让优质网络运营商参建温州教育大数据平台，主要原因是其综合实力强，具备云计算、大数据、物联网、人工智能等新基建服务和支撑体系，双方能够根据实际需求和开发进展深度整合资源，积极探索“先期经费投入、驻场技术服务”的融合开发模式，为教育大数据的开发建设免除一定的后顾之忧。

2.2  一体两翼，构建区域教育大数据平台

综合来看，大数据建设和网站访问一样遵循“二八定律”：80%的业务应用集中在20%的数据上，对主题业务数据实时监测、跟踪研究、挖掘分析，揭示出规律性的东西，提出研究结论和对策，才能真正发挥数据应用价值。因此，温州教育坚持以全市统一的师生基础信息库为纽带，互通互联各职能部门业务应用管理系统，主题应用数据底层端口连接，基础数据伴随式分类采集，建设“一体两翼”的区域教育大数据平台，建立统一登录平台（https：//bd.wzer.

net），开展大数据应用挖掘，为精准管理和科学决策等提供支撑服务（见图1）。

目前，温州教育大数据平台主数据仓有6.8亿条数据，接入云阅卷、云图书馆、教育影院、在线答疑等共14个应用系统，在智慧安防、初中入学预警、入学入园“一件事”和中等学历闪办系统等多方面成熟应用，数据接口查询次数达446万人次，建立了教育基础数据分析、智慧教育应用、教育事业统计等可视化大屏10余个，更多的应用场景将不断推出，促进温州教育转型升级（见图2）。

坚持以“一源为主，多源完善，定期更新，积淀成档”为原则，大数据基础平台对采集到的数据进行过滤、清洗和双向传递，实现任何两个异构应用系统之间的数据交换与融合，以及各类系统的数据的抽取、加载、转换映射，完成从源头目标的数据融合，实现门户整合、数据规范、认证互信、应用协同以及流程贯通。

实现数据可视化。数据智能分析系统将各业务数据快速、及时和有效地清洗、整合、分析及可视化呈现，为决策提供数据支持。目前已开展三方面的可视化分析：

1）针对不同对象需求，实现局领导、科室、学校、个人的综合统计分析需求，全面实现对人、财、物的管控;

2）针对业务对象数据，实现学校数据、教师数据、学生数据和各系统资源调用使用情况等的可视化分析，并支持市、区县、校三级数据互联互通;

3）针对业务部门数据，实现云阅卷、云图书、教育卡、体质健康评价、饮食、阅读、运动等综合数据的可视化，并支持市、区县、校、个人的四级融通。

2.3  消除孤岛，全面整合教育各方数据

温州高度重视数据管理规范建设，相继出台《教育大数据标准管理办法》《教育大数据平台管理办法》等，制定全市教育信息化规范体系、数据体系与管理运行体系，定义数据标准，确定数据从采集、加工、交换到使用的规范，保证各类数据完整合理、有序流动。同时，建立网络运行、网络安全、数据安全等保障机制，并与国家、省教育信息化标准规范相衔接;建设区域、学校、班级之间的数据资源共享交换体系，推进各类教学资源和学习工具数据、用户数据与省教育数据中心对接，实现与省教育资源共建共享（见图3）。

数据共享与访问主要有三条路径。

1）基于数据交换平台的数据下发。依托数据交换平台，对主数据库的数据做T+1的数据下发，并可对原有的共享至中间库的服务模式升级到共享至业务库的服务模式。

2）基于订阅模式的数据下发。支持订阅发布模式，根据各个应用系统订阅的内容对共享数据进行实时推送。

3）基于API的数据访问。按照标准开放数据服务接口，各应用系统可以通过这些接口主动获取共享数据。

3   温州教育大数据应用典型案例

随着温州教育大数据建设工程的稳步推进，以“轻应用、重耦合”为理念，基于區域统一的教育云环境，构建一个承载教育管理、教育评价、教学应用、教师发展管理、未来教育生态的教育应用体系，涉及教学工作的方方面面，用途颇广，备受赞誉。应用体系按照“软件即服务”（“SaaS”）的思路，实施应用云端部署，将云图管理系统、云阅卷、学生体质健康等12个模块纳入“微应用超市云”，学校只需租赁或授权使用，就可网络分享平台应用，实现从传统的单校应用模式向“软件即服务”云服务模式转变（见图4）。

3.1  智慧安防

搭建市级平安校园视联网大数据平台（雪亮工程），建立“视联网+智能管控”智能管控系统，成为市委政法委、公安智慧安保的实践示范基地之一。目前完成14 000多路的视频接入，还将接入“雪亮工程”平台和市综治委、市公安的视频管控系统，并为县（市、区）的视频联网预留接口，实现上一级监控中心对所有校区的监控分中心及本地技防系统进行远程管理，对校园安全管理落实情况进行巡控与监督。为下属学校提供所有视频的在线率、视频诊断、存储诊断、工单管理、报表功能等。

3.2  教育决策辅助

通过“数字温州”基础地理空间框架平台，共享全市地图信息、控规用地、教育设施、建设工程规划许可、现状房屋面等数据，处理整合教育设施专项规划、现状教育设施等数据，形成教育小区、教育片区、教育行政区以及幼儿园、小学、初中、普高、职高等八类地理信息系统（GIS）数据，实现市政规划和教育规划的数据共享和动态更新。系统辅助分析中的预警功能具备校舍预警、饱和预警、现状预警、规划预警、建设预警等功能，在实现教育规划建设精准决策的同时，实现初中学校入学预警，并于2018年首次向社会公开发布。

3.3  入园入学在线办

研发教育专用核验API接口，含各县（市、区），协同教育大数据发展局、公安局、住建局、人社局等部门数据，实现招生数据的在线核验，覆盖整个义务教育阶段及学前适龄儿童入园，并率先将“入园入学一件事”系统接入浙江政务服务网、“浙里办”APP及浙江省政务服务好差评平台。2020年初中招生报名期间，共比对392 037人次房产信息，310 615人次户籍信息，42 876人次居住证信息，171 516人次社保参保信息，服务几十万家庭孩子的入学报名及资料审核，在方便教育管理的同时也大大方便了群众，助力市教育“最多跑一次”工作，节省约70%的工作量。

3.4  中等学历闪办“全球通”

在全省率先推出学历证明自助“闪办”服务，数据核验自助出件约占总办件量的80%以上。通过核准、补录1990年以来没有电子建档的各类高中学生学籍档案，实现学历证明办理全数据核验;通过研发学历证明自助办理系统，启用电子印章，开展历史档案数据化等，实现“现场即办”;将学历证明自助“闪办”系统纳入基层便民服务平台，群众在家门口服务点“瓯E办”上即可办理。目前，“瓯E办”已列入市政府打造的“全球通”温商版，便民终端分布全市各地、各乡镇的办事终端，后期扩展到全国各地商会、海外温商华侨聚居地，实现“全球通”。

3.5  教师“一件事”

在教育部全国教师系统的基础上，建设温州教育人事管理系统，并纳入职称评审、评优评先等项目内容。教师信息数据定期录入、及时更新，广泛应用于教师职称评定、“三坛评选”、评优评先等，提升区域教师管理的科学性、精准性与个性化。

3.6  教育影院与教育云图书馆

按照“资源整合+自主开发+在线教育”模式，促进数字资源开发与应用。深化与国家和省市资源平台“一站式”访问的师生学习空间建设，教育课程资源丰富，生命教育、价值观教育、科技教育、瓯越地方等课程凸显特色。温州教育影院视频资源达到1.6万余部，温州市中小学云图书馆资源总容量达到22.66 TB。

3.7  温州市中小学答疑平台

在全市范围、全学科推进学生在线答疑工作，组织全市1 000多名市级三层次以上教师开展答疑服务，1 500多位市级三层次名师免费在线答疑、定期讲座，破解学生八小时外学习辅导难题。

3.8  全市教学质量检测数据中心

全面实施推进“云阅卷”，实现初高中期末、高考模拟考全域联考与线上联评，开展学校、学科、教师、学生、知识点能力点的质量检测和诊断。开展数据驱动的精准学业诊断和评价研究，构建新学考选考数据模型，形成基于每位高中学生成绩的汇总诊断单、班级、学校、县市区、市级教研数据五级数据系统，形成新学考选考学科知识能力诊断清单，科学利用数据及时诊断教学情况，对温州市初高中教育教学质量的提升起到积极作用。

3.9  體育健康艺术板块

平台开发纳入学生体质健康系统、“明眸皓齿”信息系统、学生艺术特长系统等，利用大数据分析科学管理和指导学校体卫艺等工作。

3.10  区域推进教育质量评价

利用大数据，开展涵盖品德发展指数、学业水平指数、身心健康指数、学习生活指数等的学生四维评价。市级层面制定标准体系，组织技术开发和结果运用。学校制定校本化指标体系，采集各系统数据形成评价报告，探索实施教师“四维三阶二层”评价。

3.11  “温教钉”建设和推广

2019年4月，中共浙江省委办公厅印发《中共浙江省委办公厅关于推广“浙政钉”移动办公应用的通知》，要求全省建成统一的移动办公平台，建设“掌上办公之省”。省委办公厅、省政府办公厅联合阿里巴巴集团，合力打造数字化协同管理平台——“浙政钉”，即浙江政务钉钉，通过平台建设，探索强协同、提效能、促公开的政务新模式，推进治理体系和治理能力现代化。在教育方面，省教育厅推行浙江教育钉钉（即“浙教钉”）的全面使用。作为“浙教钉”建设应用示范区之一，温州教育与阿里未来校园签订战略合作协议，加快“温教钉”的建设和应用推广，以“互联网+”思维打造符合信息时代特征的高效、普惠、智能、开放、融合、跨界的生态体系，共同探索“互联网+教育”服务新模式，提升教育系统管理和协同效率及服务公众的水平，打造“温州教育大数据基础平台”“温州未来教育”新样板。目前，“温教钉”的主体框架已基本形成，构建了扁平化的组织框架，实施有区分度的角色管理，规范人员工号编号，确定了县（市、区）和学校试点的区域推进模式，通过疫情应用需求助推，市局办公室牵头开展培训示范和督办推进，已经覆盖市、县（市、区）、校三级教职工与学生，在线组织数量达到1 883个，师生用户激活160万人，日活用户达到55%，在线班级34 000个，活跃应用达到70+。

3.12  基于大数据的创新应用

温州综合利用教育大数据，积极开展基于大数据的创新应用，比如教育缴费“掌上办”、中高考优待多部门在线联办、民办学校审批在线快办等，推进温州教育“互联网+政府服务”，助推教育“最多跑一次”政务改革。特别是在新冠疫情防控期间，温州借助教育大数据平台，迅速开发建设师生健康信息报送平台，通过“一人一健康码，一校一健康指数”，实现全市4 000所学校（培训机构）、160万名中小学幼儿园、在温高校师生的健康跟踪和“智控防疫”，充分显示了大数据在教育现代化治理中的重大作用。

4  温州教育大数据的未来中坚力量——教育“数字大脑”

2020年，温州教育大数据“151”工程收官之际，为深入贯彻党的十九大和十九届四中全会精神，落实《中国教育现代化2035》《教育信息化2.0行动计划》精神，温州市教育局在“151工程”的基础上，着重推出“数字大脑”建设实施方案，强调各地教育行政部门和学校要不断提高认识，成立教育“数字大脑”建设工作领导小组，设立中小学校首席信息官（CIO）岗位，建立教育“数字大脑”建设专项资金和长效投入机制等。加快推进温州教育“数字大脑”建设，深入贯彻落实立德树人的根本任务，服务师生，促进教育改革与创新，重构新时代“互联网+教育”新生态，促进教育治理现代化，促进大规模因材施教，促进学生全面而有个性化地成长，高水平打造区域未来教育。■