用大数据思维革新教育

2017-12-21 01:17主持人罗清红
教育家 2017年44期
关键词:研训信息化课堂

主持人: 罗清红

用大数据思维革新教育

主持人: 罗清红

党的十九大的召开,吹响了建设教育强国的号角。建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程,必须把教育事业放在优先位置,加快教育现代化,办好人民满意的教育。推进教育公平,推动城乡义务教育一体化发展,努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育,这是我们教育人的担当和使命。

杜占元副部长指出,加快教育信息化发展,是全面推动教育现代化的有力支撑。教育信息化,必将成为促进教育公平和提高教育质量的有效手段。而发展基于互联网的教育服务模式,建立优质数字教育资源共建共享机制,搭建优质教育资源公共服务平台,将优质资源辐射到每个学习者,缩小数字教育鸿沟和差距,创新服务供给模式,就是一种有效的努力。

成都教育按照“西部领先,全国一流”的标准,坚持教育均衡化、现代化、国际化、信息化的“四化融合”发展思路,以教育理念创新为先导,以信息化学习环境建设为基础,以优质教育资源建设和师生信息技术能力提升为重点,全面推进学习方式变革和教育模式创新,充分发挥教育信息化对全面实现教育现代化、建设高水平学习型城市的支撑与引领作用。尤其是加快针对教师和学生的学习资源建设,用改革的办法推进结构调整,减少无效和低端供给,扩大有效和高端供给,提高质量,利用互联网,构建新型教育服务模式,取得显著成效。

今天,特邀请在此领域内富有实践与思考的同志一起参与探讨,并期待更多的精彩。

07陕昌群 成都市教育科学研究院信息资源数据中心副主任

陕昌群

构建数字化培训平台,垫高筑牢教师成长阶梯

我首先从成都市教师继续教育工作的开展来谈一谈这个问题。

推动教育改革创新,办好人民满意的教育,关键在教师。教师是立教之本、兴教之源,承担着让每个孩子健康成长、办好人民满意教育的重任。没有一流的教师,就培养不出一流的人才;没有高水平的教师队伍,就办不好人民满意的教育。因此,教师的专业发展与培养非常重要。

长期以来,我市立足成都全域,倾斜农村地区,基于教师需求,整体规划,深入推进研训一体、城乡一体策略,面向全体教师培优扶薄,建立覆盖全体教师的培训框架。这几年,我们又大力深化教师终生学习的实践研究与指导,聚焦教师专业发展路径,创新成都培训实践模式,加强培训科学管理,提升教师教育实效,实施与推进未来教育家培养、名师名校长工作室建设、骨干教师培训、文翁大讲堂、名师好课送教活动、读书活动等重点项目。一方面,加强线下培训,提升培训成效,另一方面,围绕互联网的快速发展,积极应对,既优化原来传统项目的管理,又不断开发新的项目,利用互联网,构建新型教育服务模式。

深化“菜单式”培训项目。传统项目主要指包括高中教师“超市菜单”培训在内的成都市中小学教师继续教育培训。主要是依托“成都市中小学教师继续教育网”,通过大规模、高水平、高效益、信息智能化的教师培训和学时监管,为教师带来教育理念、教学内容、教育方法、学习方式和管理模式的深刻改革。教师学习资源包括评审资源、专题资源、微课资源。评审资源覆盖幼、小、初、高、职高18个学科,涵盖教学课程270门,共计5267个,资源时长超过1800小时;有名师(校长)工作室、文翁大讲堂、未来教育家三大专题资源,拥有各类(文本、视频)专题资源1124个提供教师学习。

建立信息化管理平台。以“互联网+教育+物联网”的方式,建立包括网络化学习平台、信息化管理平台、远程教育资源平台“三台融合”的教师继续教育综合信息化管理平台。通过网站、移动终端、微信公众服务平台等方式,利用信息网络实现教师学习的多样化、个性化;以远程教育的形式,促进成都市教师队伍尤其是农村教师队伍的现代化、信息化、综合化、均衡化;推动教师继续教育模式的创新,全面实施市、区、校三级统一联动的智能化培训管理,以适应全市教师的网上学习、线下培训、互动交流、网络研修、教师成长档案建设、教师专业资源库建设、教师教育质量评估、培训效益分析、教师继续管理的需要。

说个简单的事例。以前,教师继续教育的学时证明,是手工登记,全市教师的审证颁证工作成了一项浩大的工程。而最近一次去参加文翁大讲堂讲座,老师们都拿出手机在扫微信二维码。这是做什么呢?原来是登陆学习。会议后,大会屏幕上又打出了一个二维码,老师们再一扫,就是退出学习,这样学习时长就自动记录在平台个人名下,简单、方便、高效,深受老师们好评。这就是一种基于互联网的教育服务模式的改变。

开发数字化培训模式。鉴于传统教师培训面临“一次性、集中式、高成本、低效率”的困境,成都市于2015年6月启动了基于移动互联网的“随身随堂微师培”项目,进一步推进教师培训的多元化、便捷化。

“微师培”项目以随身随堂为特征,面向全体教师。随身是指培训内容不离身,随时随地利用自由的智能手机、PAD等设备,利用碎片时间接收培训内容,并且可以根据自己的需求反复收看;随堂是指师培课程组织以学科知识点教学为对象、以教学进度为时点、以教学课时为基本单位组织培训内容。培训设计不求全、不求大,重实效、重参与,紧紧围绕“怎么教、怎么练”六字核心,解决教学困惑,解决学以致用和在职提升。通过多形式、多渠道开展教师培训,实现了“持续性、常态化、学员散状分布、碎片化学习为主”新的教师培训形式,极大提升教师培训的针对性和实效性。

目前已经建设资源913条,开通教师账号3.6万个,累计微课学习81392节。2017年学员登录次数910031次,学习节数1014277节,人均微课学习节数63.36节。微师培项目还得到了其他省市教育局的认可与参与,包括贵州、雅安、广元、资阳的4个地市教育局,23个区县,423所学校。

同时,“微师培”和“继教网”实现了网络对接,实现两网一号登录。后期,我们还将和成都数字学校平台打通,教师在数校平台上的听课学习也将计入教师继教学时。

互联网深刻影响着我们的生活,我们的教育也必须积极融入,以互联网思维来思考和建设教师培训服务的新模式。

01易立铁 成都市金牛区教育研究培训中心副主任

易立铁

混合式研训:线上线下两相宜

信息技术的飞速发展深刻地改变着我们的生活与生存方式,“互联网+”教育为教育发展装上了新的动力引擎,必将加速和催生教育的变革。在成都市加快推进教育信息化进程的背景下,金牛区着眼于信息化环境下教师培训方式的变革,积极推行混合式主题研训模式,促进信息技术与教师培训的融合,整体提升教师培训的针对性和实效性,经过几年的实践,取得了一定的成效。

目前,区级中小学教师研训活动主要存在两种方式,现场面对面研训与网络研训。传统研训的突出特点是现场感、参与感强,组织方便,但是形式单一,缺乏交流互动;网络研训则是方便灵活、支持碎片化学习,便于交流互动,但是缺乏临场感,学习的真实性存疑。在教师培训的不同场合加以运用,往往是各自为政、缺乏融合。谁都不能完全取代谁。

如何实现两者的有机融合、彼此扬长补短呢?我们提出了“混合式主题研训”的设想。

“混合式主题研训”是围绕同一主题开展的面对面的现场研训与网络在线研训交织在一起的序列研训活动。其核心就是充分发挥面对面学习和在线学习的优势,拓展传统研训活动的时空,提高教师研训活动的针对性和系统性。依据波普尔科学知识增长理论、野中郁次郎组织知识创生理论、建构主义学习理论,我们提出了“五环节、多模块”研训模式。

“五环节”是将整个混合式主题研训系列活动划分为五个阶段。一是辨析问题,明确目标。通过辨析教学实践中的问题,形成研究的主题,明确目标任务。二是深度学习,提出假设。提供学习资源,在深度学习基础上,提出解决问题的方案。三是情景演练,验证假设。采用微格培训、同课异构、在岗研训等方式,在教学情境中开展主体实践,在“做中学”,验证解决方案。四是反思梳理,整合提升。将教师在前两环节中产生的新认识加以梳理、总结、概括、提升,重组认知结构和心智模式。五是行为养成,跟踪指导。采用团队磨课、在岗研修、片区互动、网络跟进等方式,进行实操、演练与反思。本环节是“五环节”中的最后一环,是教师知识创生螺旋的回收和新起点。

“多模块”组合是指研训活动中采用的多种形式的研训活动,在五个环节中进行科学组合、搭配选用。这些模块分为线上、线下两大类。“线下模块”是指面对面的现场培训活动单元;“线上模块”是指在互联网络上完成的研训活动单元,用于提交作业、论坛交流、资源共享等远程互动的学习环节。

为实施“五环节、多模块”混合式研训活动,我们采取了以下推进策略。第一,“顶层设计、底层开发”混合式主题研训课程开发策略。从教师的专业精神、专业知识、专业能力的三个维度,划分若干个专业内容版块,各个板块的内容由一个个以“主题”为单位的课程单元组成,逐步实现有序化、系统化的主动建构。第二,“分层建设、逐步实施”的区域推进策略。分层建设是指在网络研训平台和资源建设、研训队伍培养上采取分层方式进行建设;逐步实施是指根据区域内各学科教研员、教师队伍、学科实际情况等分批次开展。第三,“常模推广、变式应用”的模式推广策略。“常模”是指混合式主题研训的“五环节”,是相对固定的框架,便于推广应用。“变式”是指混合式主题研训的“多模块”组合,方便教研员依据学科特点、专题差异进行变化组合、搭配选用,为培训者在教师研训活动中提供了自主发挥和创新的空间。

近几年来,我区按照“五环节多模块”模式的基本流程,开发混合式研训课程,构建网络研训平台,实施学科研训活动,混合式研训方式在中小学各学科教研活动中基本得到普及。开展混合式研训活动300余次,积累各类资源(课件、案例等)3万多个,核心期刊发表论文三篇,研训的针对性和实效性有所提高,受到一线教师普遍欢迎,总结的经验成果多次在省市各级教研培训工作会上交流。

09李微波 成都市成华区教育局电化教育馆副馆长

李微波

微格教研:让教师成长更快捷

我认为,当今的教育,信息化是支撑,教师发展是关键。如何充分利用以互联网技术为标志的现代教育技术手段,提升教师专业发展水平,是加快教育发展的必经路径。

成都市成华区自1990年建区以来,经历了“子弟校剥离、农村校收编、市属校下放”等体制机制的变革,区域教育成功实现了由分散薄弱到统筹均衡,再到内涵提升的历史性跨越。成华区“老工业+大农村+新社区”的教育发展路径,已经定格成了中国现代教育发展的一帧缩影。但是成华教育与其他教育发达区域相比还存在一定差距。这种差距往往体现在教师的发展上。因此,随着现代信息技术的发展,如何利用现代信息技术促进区域教师专业发展,成为区域教育发展新的支撑点与着力点。2010年,在区教育局的支持下,四川省乃至西部地区第一套基于初中学校的数字网络微格录播系统,在成华区所属优质品牌学校——石室初中建设完成。石室初中以“办好一所学校,探索一种模式,锻炼一支队伍,辐射一个区域”为路线,引导全区踏上了全域微格教研促进教师专业成长的第一步。

微格是一种利用现代技术手段培训师范生和在职教师的系统方法。它提供一个教师上课的练习环境,使日常复杂的课堂教学得以精简,并通过回放上课的录像视频使练习者从中获得大量的反馈意见。随着网络数字影音技术的发展,成熟的数字网络视频压缩技术、视频切片技术,可实现对视频课例的任意片断切割及分类、网络搜索,为现代课堂教学研究提供更为便捷的技术手段。成华区首个试点学校在长达近4年时间的实践和摸索中,创造性地构建出基于互联网环境的“双1+1”微格教研模式。

随着区域试验试点的不断深入,我区创造开发出基于互联网环境的、微格教学系统,并形成四大核心功能,即精细教研功能、资源采集功能、技能测评功能、网络开放办学功能。进一步丰富了互联网环境下微格教研内涵,提升了教师专业发展的效能。进而,我们逐步扩大试验范围,通过“硬件升级、理念再造、平台研发”,深度探索微格教研推进教师专业发展的新路径,形成了以网络私有云技术为支撑,以“成华区云资源中心”为平台的微格教研模式。我们投入1100多万元,建成录播系统39套,覆盖区内70%的学校,班级配备了固定多媒体教学设备,校园网、视频会议终端、网络监控系统、优秀网络教学资源覆盖率均达100%,逐渐形成以“全员参与、全区覆盖、全面应用”为特征的全域微格教师队伍专业化建设模式,构建起集“网络在线教研、微格精细教研、集团跨校联研、教学技能评价、名师网络课程、微视频资源应用”等多功能于一体的区域云资源管理体系。

“微格教研”的探索与实践,得到了省市领导的积极肯定和教育同行的认可,先后在“全国第三届城市教育装备论坛”、教育部“西南地区教育管理信息化建设与应用研讨会”、“第二届都江堰国际教育论坛”、 2016年成都市教育信息化推进会上做经验交流,探索成果在《中国教育信息化》杂志发表;“未来学校”探索实践先后在“2014中国教育学会中小学整改委第17届学术年会”和“2015亚洲教育论坛”上交流发言,有效地扩大了区域教育影响力。

随着AI技术、大数据技术的勃兴,基于运动图像人工智能自动识别技术在微格录播系统的应用,常规课堂师生课堂教学活动的大数据识别分析,为课堂教学研究以及教师专业发展提供了更加丰富的客观数据支撑,教师专业发展与信息技术的融合程度将进一步增强,成华区也将积极融入信息技术支持下教师专业成长新的探索中去。

04曾乾炳 成都市锦江区教育局电教馆馆长

10陶 蕾 成都市锦江区教育局电教馆教研员

曾乾炳 陶蕾

“锦江实践”: 推动课堂嬗变

我来介绍一下以教学信息化名师工作室为载体,推动课堂嬗变的“锦江实践”。

锦江区“教学信息化名师工作室”(最初叫“教学信息化示范研修工作室”)缘起于锦江教育人对信息化环境下课堂嬗变的思考,得益于“反木桶原理”的启示。

自2012年工作室成立以来,通过开展信息技术与学科教学深度融合研修,既培育了大量教学信息化的“种子教师”,更为推动区域中小学课堂教学嬗变做出了贡献。我区的这一成功做法于2015年11月入选了教育部基础教育二司指导、中央电化教育馆组编写的《公平 质量 创新 发展——中小学信息技术教学应用优秀案例集》,向全国推广。

“选种”——严格筛选,点面结合。2012年初,锦江区教育局着手建立“教学信息化示范研修工作室”,遴选“种子教师”。“选种”包括两个层面工作。一是遴选工作室主持人。我们从区内教学信息化基础较好的学校,按照“TPACK(整合技术的学科教学知识)能力过硬,教学水平服众,乐于合作分享”的标准和“宁缺毋滥”原则,遴选了4位公认为既是信息技术能手又是学科教学骨干的教师担任首批主持人。4位主持人分别来自小学语文、数学和初中英语、信息技术学科。二是选拔研修成员。结合教师自主报名和学校推荐,把有信息技术素养基础、有明显教学发展潜质的教师,按学科相近原则,安排6-10名进入工作室,组成4个研修团队。

“育种”——机制保障,研培并进。2012-2013年,是工作室的“育种”阶段。在确保主持人等同名师待遇并保障工作经费的前提下,实行“主持人引领+同伴互助”为主,“专家指导提升”为辅的研修机制。

区域特为4个工作室举办了为期半年的“锦江教学信息化骨干研修班”,进行较为系统的教学信息化理论与应用通识培训;并聘请4名区“教育专家指导委员会”专家分别做跟踪指导。主持人和研修成员既有定期的现场培训、研讨、做课,也可通过视频连线、微课学习、邮箱往来、“工作室网络空间”等与同伴和异地专家、同行进行实时互动和课例研讨。

这一模式的实效如何呢?锦江区首期4所“教学信息化示范研修工作室”,从稚嫩逐渐成熟,逐步聚合了区域信息化教学示范中心、信息化教学研修平台和教师发展共同体的功能。两年以后,工作室逐渐彰显示范效应,开始“发芽”——学科应用示范、教师专业发展,“开花”——区域中小学课堂“静悄悄地革命”。主持人引领研修团队探索和实践信息技术与学科教学的融合,构建新型学习方式。研修成员回到学校影响、带动其他教师应用信息技术,促进真实、有效的一线教学信息化。

几年来,工作室成了有志于通过信息化促进课堂变革的教师们的“朋友圈”,也成为这些教师专业发展的“学习团”和“训练营”,成为区域教学信息化的“播种机”和“孵化器”。目前,我区已培育出一支信息素养较高的教师队伍,第二期6所工作室正式升格为“锦江教学信息化名师工作室”。

如果说2011年我区的教学信息化“种子教师”是“星星之火”,那么,到2016年,这些“星星之火”已成“燎原之势”。令人兴奋的是,“工作室”正在影响和引领着锦江区中小学课堂发生着嬗变。

观念之变。由课本是“圣经”到课本是“学材”。打破了课本在师生心目中至高无上、不容置疑和不能撼动的思想桎梏,让师生在教与学中不迷信、不局限于课本。同时,信息技术由过去认识的“教学辅助手段”转变为“对教育具有革命性的影响”。这种革命性影响对于中小学课堂而言,就是以信息技术融合改革教学模式,改变课堂文化,改进学习方式。

内容之变。由教师教“死知识”到课堂学“活内容”。工作室主持人梁娟说:“围绕着学生的学习,仅靠书本内容已经无法支撑教育‘未来’之重,整合与应用网络工具、资源、服务和环境来开展教学应是未来课堂的新常态。”“杜玉工作室”由语文主动进阶为跨学科研修,以协同教育的理念,致力于“STEM +”的校本课程统整,实践基于解决真实问题的跨学科项目制学习,令学生具有超出同龄孩子的思考力和建构力。

角色之变。教师从课堂的“主演”变为“导演”,学生从课堂的“配角”变为了“主角”。锦江区中小学的“e教i学”课堂,一大显著变化是“生进师退”,学习过程逐渐取代教学过程,学生成为课堂的主角,教师退到了幕后,变成了“编剧”和“导演”,这样,课堂活泼了、生动了、有趣了。

环境之变。由“黑板+粉笔”支持的静态“教堂”变为“互联网+”环境下的互动“学堂”。网络环境下的互联课堂和多媒体环境下的交互式课堂已经在我区普及,手持智能终端下的智慧课堂正在我区多所学校试点。

学法之变。学生由“被动接受”走向“自主学习”,教学由“填鸭式”走向“做中学”,课堂由“先教后学”“以教定学”变为“先学后教”“以学定教”。锦江区中小学普遍倡导开放式、多元化、混合式学习,信息技术成为学生的认知工具。基于网络资源的自主学习、基于软件工具的探究学习、基于交互平台的协作学习成为课堂的主流。

评价之变。由“终结性评价”变为 “多元化评价”,由“模糊评估”走向“精准评价”。既关注学生的学习结果,也关注他们的学习过程,尝试基于数据技术进行学习分析和学生发展评价,对学生进行由分数到数据的深度分析,做到学业诊断“精确制导”,知识补救“精准扶贫”。

08罗清红 成都市教育科学研究院院长

罗清红

刚才各位主要从市级、区级层面介绍了基于互联网的教育服务模式的创新发展,主要面对教师培养的变革,非常具有启发与实践意义。教育是面向未来的事业,树立创新意识,培养创新精神是教育应有之义。教育是国家发展的基石,教师是这块基石的奠基者。国以人立,教以人兴。教育决定着人类的今天,也决定着人类的未来。我们做好教师专业成长的服务工作,就是为民族复兴、强国梦想做出贡献。那么,面对学生,面对课堂,我们还有没有一些基于互联网的服务模式创新呢?

02唐海鹰 成都市教育科学研究院信息资源数据中心主任

唐海鹰

在“信息高速公路”上实现城乡课堂“共享”

优先发展教育事业,推进教育公平,推动城乡义务教育一体化发展,高度重视农村义务教育,办好网络教育,努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育,是党和国家高度重视的事关广大人民根本利益的大问题。如何促进教育公平?如何满足老百姓对优质教育的渴求?成都数字学校借助“教育信息化”这双无形的手,将区域名校名师的优质教育资源,通过“信息高速公路”,实现“城乡穿越共享一堂课”,形成了一条解决教育资源均衡问题的有效途径。

2017年暑假的第一期课程为新高考背景下以学生核心素养培养为主的语文、数学和英语3门课,还包括学前教育、心理教育、家庭教育等内容。上课以直播的方式进行,成都市所有学生和家长,都可以自由选择电脑PC端以及手机、平板等移动终端免费收看。期间,成都数字学校顺利完成了幼小衔接、小升初衔接、初升高衔接直播课程76节,直播课程报名人次达303647人,点播课程参与人次59715人,平台注册人数28万余名。

课程是以哪种方式开展?直播还是录播?很多老师觉得直播很难,建议录播,但教研团队坚持要直播。因为“直播”可以检验和反映教师教学功底,可以让学生感受到真实的课堂,可以达到最好的教学效果。成都数字学校通过考查教师的学术和专业功底来遴选教师,课程执行前,教研团队进行多次课堂打磨,要求十分严苛。成都七中语文教研组长黄明勇在“为什么要学《论语》”一课的准备中,先后进行了7次现场说课。他深有体会地说,“从课程设计到授课,要怀揣敬畏之情、严谨之心,在无数次的磨课、研讨、修改中确定了我最终的课程内容”,“原来我在学校教授一两个班,一堂课几十个百余个同学受益,加入成都数字学校,同样是一堂课,就可让来自不同区域的上千上万的同学受益,这是成都数字学校教师应有的担当与使命”。

2017年9月成都数字学校第二期课程开播了。汇聚了成都市优秀教师的教研团队进行课程的整体设计,通过周三微课推送、周五反馈、周六周日在线授课的方式进行直播,继续满足市民对优质教育的渴求。课程中,抓住“数字与数据”,用数据记录在数字学校全域师生的听课、练习、测评等一系列行为,通过数据的汇聚,自动生成每一个孩子独有的知识树,通过大数据分析,实现定向推送服务,满足差异化、个性化的学习需求。同时,开展成都数字学校基地校建设工作,通过成都数字学校专家团队指导基地校教研,对基地校学生实行听课前测,听课后测,每月反馈学生学习数据来提升学生学习效果,助力基地校发展。目前,已有16个区县计35所学校、342个班级、15993人报名加入,注册人数已达到42万余人,学习课程人数已超过17万余人次。

成都数字学校的优质资源不仅传达给了学生,还传递给老师。如今,平台激发了各级教研机构、教研员、优秀一线教师对国家教材内容进行资源重组和开发的积极性,也辅助中小学教师开展常态化线上线下混合式教学教研,更促进了信息技术与教育教学的深度融合,提高了区域教学质量,助推教师专业化水平提升。

践行“学有良教”,促进教育公平,推动城乡教育优质高位均衡发展,按需推送、精准对位、实切服务,成都数字学校作为成都市教育局优质数字化教育资源综合服务公益性平台,正努力实现着成都无边界教育的梦想。

11李 娜 成都市第七中学物理教师

李娜

用数字技术打造“万人课堂”

我来谈一谈基于互联网的万人课堂的变革可能。截至2017年9月,成都七中远程教育模式已覆盖全国8省一市,232所学校,有近七万学生每天同上一堂课。我们也把这种远程教育现象称作“万人课堂”。这种模式,充分运用信息化手段扩大优质教育资源,为提升农村地区、民族地区教育质量,实现教育精准扶贫做出巨大贡献。教育部副部长杜占元在首届世界教育信息化大会等讲话中肯定了成都远程教育成绩。美国第一夫人米歇尔、英国首相卡梅伦、德国总理默克尔等外国政要亲身体验成都远程教育成果。成都七中做出的贡献有目共睹。

但是,这种远程教育模式也有不少瓶颈需要突破。比如,缺乏数据交互反馈、教学以单向传输为主、缺乏数据快速流通、反馈滞后等,要实现远程教育的跨越式发展,必须突破这些瓶颈。还有,在以往的教育决策、实施、评价等各环节中,主要依靠“教师的经验”“学生的表现”和“少量数据(如学生成绩)”等做出判断,缺乏数据实证。万人同上一堂课,若仅靠单向传输,教学缺乏及时反馈,这种教学形态如果长期存在,将带来极大的隐患和风险。另一方面,在“万人课堂”中,参与反馈的多为“能听懂”的学生,而教学本应该为“暂未听懂”的学生服务,让他们能在课堂上发出声音、留下痕迹,以此决定教学的进度、节奏和难度。

如何来有效解决这些难题呢?

随着平板电脑等硬件和互联网技术的进步,数据的采集、传输和分析变得更加便捷。基于上述考虑,2013年成都七中启动了首个“未来课堂+直播教学”班,通过技术与课堂的深度融合,采集课中和课后数据;2014年开始常态化翻转课堂实践,将数据采集的触角延伸至课前;2016年,两系统合二为一,在同一平台上实现了课前、课中、课后各环节的数据采集、分析、反馈和应用。2015年,为解决前端、远端学校教师听评课中非专业化、缺乏数据实证等问题,课题组研发出执教评估系统,并在使用过程中不断优化;2016年系统迭代升级完成,形成了基于数据实证的“观课云”平台,实现了观课数据的常态采集。

数据是对客观世界测量或观测结果的记录,不仅包括“有根据的数字”,也泛指一切保存在电脑中的信息,如数字、文本、图片、音频和视频等。数据按其结构可以分为结构化数据和非结构化数据。教育过程中产生的数字、文本、图片、音频、视频等即为教育数据,如学生的基础信息、考勤信息、活动轨迹、考试成绩、选课记录、课堂行为和教师的教学设计、课堂实录、电子作业等。这些教育数据之间相互联,不断积累、聚合,便形成了体量巨大、需要挖掘、意义重大的教育大数据。

教育大数据是实现教育现代化的关键。没有教育的信息化,就没有教育的现代化;要实现教育的信息化,必须采集、分析和应用教育全过程的数据,包括课堂内外、师生活动、家校行为等各环节的数据。通过对数据有选择性地采集、存储与分析,可以提升教育质量,促进教育公平,实现个性化学习,优化教育资源共享和辅助教育科学决策。大数据应用于教育,必将使教育观念、理论基础、实践方式、评价体系等发生变革。

教育大数据能够实现对教育的全景画像,既能反映群体水平,又能辨别个体差异,它能带来教与学的变革。在“全数据模式”的支持下,关照全体学生发展成为了可能,可以实现对学习者个体学习行为的深度刻画和描绘,可以实现从“统一要求”到“分层教学、因材施教、个性化定制学习”的转变。互联网、信息化时代,如何实现技术与教育的深度融合,如何实现群体性的个性化教学,如何变革我们的服务模式,大数据时代的万人课堂是实践、是探索,一直在路上……

03周 涛 电子科技大学教授大数据研究中心主任

周涛

教育大数据:让因材施教更精准

说到教育大数据,我来谈谈我的认识吧。我认为,教育大数据对传统教育理念的颠覆,主要体现在四个方面。

从定性化经验积累到定量化引导管理。教育大数据是实现教育领域量化自我的基础。量化工具在学习者学习过程中时刻记录他的显性和隐形数据,通过大数据挖掘出学习者的学习习惯和规律,再据此设计出一套适合学习者的学习方案。

在教育大数据基础上提出的量化自我,已经在改变几千年来的学习系统架构了,它让过去难以想象的精准分析成了现实。譬如,在线学习中包含大量的学习者学习行为的数据,借助量化自我技术,可以从这些数据中挖掘出学习者的学习风格、学习方式、合适的学习环境、学习结果等等,不仅可以干预学习过程,提供更好的学习路线,还能及时向学习者反馈学习情况,以便他熟知自己的状态。再根据学习者的交互及表现水平、学习者特征库、知识库等,迅速计算出一套行之有效的学习方案。更关键的部分是,可以将结果可视化展示给学习者,学习者也可以根据结果及对自身的认识主动去调整学习方案。

从工业化课堂教育到个性化定制教育。追求教育的个性化是科学技术发展至今的产物,当大数据成为强有力的支撑,教育工作研究者才有底气说,能够实现教育的个性化。中国对于个性化教学系统的应用越来越多,如前面大家提到的慕课、翻转课堂等,尤其是在北京、上海、广州等大城市,接受度已经很高。定制化的系统为学生多年的学习提供了一个富有挑战而非逐渐令人厌倦的学习计划。

从后置性应急管理转变为前置性预警引导。在动态数据的反馈下,教育者能够时刻保持对受教育者的状态把握,对受教育者的一系列行为作出判断。在教育大数据时代进行的教育政策制定不再只是简单的经验总结,更不是政策制定者以自己有限的认识、想象和判断来取代全面的调查、论证和科学的判断,而是强调更细致地去捕捉各个时间段、各个维度的动态数据,以及数据展现的复杂的相关关系和其背后的因果关系,将教育治理和政策层面的危机化为机遇。

从离线静态分析到自适应动态分析。有了大数据做支撑,学习内容可以随着动态数据的反馈而重新进行组合、推荐和调整。如果在前期的学习过程中,系统发现学生在某一知识结构上存在困难,在随后的习题中就会被强化,以确保学生有足够的学习机会。应该说,个性化教育就体现在对学生个体的动态把握、及时调整和行为预测上,而要完成这一系列功能的前提是定量化。因此,教育大数据的每一重特质都不会也不可能独立存在,四者之间必定是相辅相成的。

05吕红胤 电子科技大学计算机科学与工程学院党委书记

吕红胤

依靠大数据,推进教育智慧化

我接着谈谈大数据问题。

当今,一个大规模生产、分享和应用数据的时代正在开启,大数据的理念及技术在社会各个领域正发挥着越来越重要的作用。针对基于互联网的教育服务模式,无论是从工作理念还是从工作方法上,大数据都为我们带来了全新的视角和突破。

目前,大数据已经在高等教育领域引起广泛关注,很多高校也在应用大数据优化教育平台和教育手段。从2014年起,电子科技大学依托学科优势,成立电子科技大学教育大数据研究所,在将大数据运用于学生教育管理和服务方面进行了积极探索,主要收集学校学生的自身数据,进行整合、分析和展示。同一时期,国内已经在涌现教育大数据的一些实证案例,但主要集中在高校的信息口,并且仅限于在线教育,这大大限制了教育大数据的发展。

电子科技大学教育大数据研究所的建立,将大数据带到了教育管理、教学管理及学生成长等领域。电子科技大学教育大数据研究所最开始的基本想法是希望能够通过大数据将大学四年的教育数据化,助力每一个学生都成为优秀的毕业生,找工作、留学等成长轨迹有迹可循。随着研究的深入,电子科技大学教育大数据研究所开始尝试更多的数据分析,不单单只做数据的整理、归纳工作,开始进行预测、个性化等更多尝试。在电子科技大学,有了一卡通作为数据来源之后,消费、进出门、图书馆借书等各种信息都被记录了下来。再结合教务处的成绩数据,研究人员就能够尝试从校园生活的细节中找到与成绩相关的几个重要方面,比如生活行为对学习成绩的影响,并用数据证明这种影响的存在与影响的大小。

未来教育大数据研究所将继续在教育大数据领域开展科学研究与前沿探索,以建设现代教育治理体系为目标,帮助提升教育管理主体和教育服务对象的数据挖掘能力,推动实现教育管理模式的根本转变,推进教育的智慧化发展。

06聂 敏 电子科技大学教育大数据研究所博士 成都寻道科技有限公司总经理

聂敏

用大数据炼出更多的“学霸”

我来谈谈大数据的实际应用产业化情况。

十多年间,教育信息化的推行积累了大量的数据,却形成了数据孤岛。如果这些数据的价值得以释放,将可以极大地变革传统教育。2015年,我们尝试着将“学霸是怎样炼成的”等一系列开创性研究进行产业化转化,专注于教育大数据应用产业化,研发了一系列教育大数据的产品。

这些产品具体能为学校做什么呢?以面向高校市场的“学生画像”为例,在实行严格的隐私保护的基础上,系统通过对学生校内行为产生的数据进行分析和挖掘,对学生进行成绩预测以及毕业去向预测,释放数据价值,为相关职能部门开展教学管理提供定量化决策依据,有效引导学生健康成长。利用学生画像系统,所有的学生管理工作者都能实时感受所有学生的心理、学习、习惯等个人和群体状态。在此基础上,研发“精准资助”产品,利用大数据精准定位经济困难学生,挖掘隐形贫困,帮助解决高校的贫困生资助问题。这些利用大数据研发出来的产品,实现了学校对学生的个性化管理,推进教育管理从经验型、粗放型、封闭型向智能化、个性化转变,受到了很多知名院校的青睐。

针对K12市场,我们推出了教育大数据一体化平台,全面地记录、跟踪和掌握学生的不同学习特点、学习需求、学习基础和学习行为,综合运用了包括数据统计、知识可视化、个性化推荐、数据挖掘和机器学习等技术手段,形成为提高学生成绩提供支持的个性化学习分析与教学管理系统,为省市区教育管理部门以及校方提供精准的教育管理服务。

当然,要实现教育大数据对教育改革的推动,必须要有技术的支撑。如果没有强大的技术支持,支撑不起产品的持续发展,是经受不住市场的考验的。我们拥有自主研发的核心算法、专利、论文、软著等研究成果,并不断创新,从而在技术上保持行业领先优势。目前,国家也在鼓励学校利用大数据探索未来教育教学新模式,教育大数据正处在野蛮生长的状态,拥有着巨大潜力与前景。我们拥有着强大的技术支撑与市场资源优势,希望能用大数据为传统教育带来一些新变化,为教育行业的变革尽一些绵薄之力。

罗清红

当今教育,一切致力于“大数据”的收集行为,必将为教师和学生的准确画像提供强力支撑。诚如此,我们终将彻底打开基础教育的“黑匣子”,除此之外,好像我们别无他法。为今之计,我们是否可以在孩子们成长的过程中,更加关注那些伴随式数据,譬如,课堂上的焦虑表现,活动中的异常情况,社交媒体上的心迹表露,对某些词语搜索频次的突然加大,对电子读物上某些关键词的频繁回观、不停涂抹与多次点击,作业书写凌乱潦草等信息数据。数据对应心境,大量非结构化数据的聚合,可以涌现出学生心情的“真实场景”。模拟出的“真实场景”必然催生管理前置,防患未然,让花朵娇艳绽放,这才是智慧的教育,有温情的教育。

教育,尤其是对大数据作用下的教育,我们要有谦卑的心态和敬畏的心理。我们尊重教育,对教育的解构应慎之又慎。

大数据是一柄双刃剑,把一个人刻画得淋漓尽致的同时,会让人体无完肤,无处藏身。教育面对鲜活的青少年,他们在不断的试错中成长,为此,教育更应该具有宽广的胸怀和容错的气度。从这个意义上讲,只有真正富有爱心,懂得教育的人,才能引领这场教育的深刻变革,走向理想的彼岸。

党的十九大报告站在历史新高度,做出了一个科学的判断,就是我国社会的主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。这个历史性的变化,对包括教育在内的党和国家各项工作提出了新要求。我们要认真学习、深刻领会报告精神,扎实办好人民满意的教育。杜占元副部长对教育信息化对教育的作用提出了四个“必将”,教育信息化必将带来教育理念的创新和教学模式的深刻革命,必将成为促进教育公平和提高教育质量的有效手段,必将成为泛在学习环境和全民终身学习的有力支撑,必将带来教育科学决策和综合治理能力的大幅提高。在这样一个“大智移云”(大数据、智能化、移动学习、云技术)的时代,也是一个“大小10”(大数据、小型化、一对一、零门槛)的时代,敢于投身其间的人,应该是对教育有理想的人,对未来有期待的人。作为战斗在一线的教育信息化工作者,我们必须深刻领会十九大精神,贯彻“办人民满意的教育”精神,聚焦“深化、实践、创新、超越”,树立世界眼光和全局思维,全员参与、全面应用、全力推动,创造具有成都特色的教育信息化发展之路。谢谢各位参与。

罗清红,成都市教育科学研究院院长,中国教育学会学术委员,电子科大大数据研究中心客座研究员,曾任成都七中教学副校长。“基于云技术的现代课堂教学策略创新研究”获第五届全国教育科学研究优秀成果二等奖,主持“大数据下的远程教育模式研究”获得成都教育局教学成果一等奖,出版专著《大数据时代的万人课堂》。荣获“四川省物理特级教师”“四川省十大杰出青年”荣誉称号。

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