芥末堆 吉吉 11月15日

在以“共建·讓更好的教育來得更快”為主題的GET2017教育科技大會(huì)“學(xué)術(shù)發(fā)展論壇”上，首都師范大學(xué)教育技術(shù)系教授、人民教育出版社數(shù)字教育研究院首席研究員方海光帶來了主題為“教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究進(jìn)展”的分享。

方海光認(rèn)為教育大數(shù)據(jù)對于課堂來講，它真正產(chǎn)生價(jià)值的是形成了一個(gè)閉環(huán)，學(xué)生和教師都形成了一個(gè)閉環(huán)，這種閉環(huán)能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果越來越接近于他預(yù)期的目標(biāo)；對于學(xué)校來講，大數(shù)據(jù)真正的價(jià)值，是實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)的共享。

以下為方海光的演講實(shí)錄（芥末堆略有刪減）：

各位嘉賓、各位好朋友，各位老師、各位同學(xué)大家下午好，我用20分鐘的時(shí)間把我們最新的一些研究的成果，尤其是關(guān)于教育大數(shù)據(jù)方面的內(nèi)容跟大家匯報(bào)一下，主要講解一些基礎(chǔ)的東西，包括我們最新的一些研究，有些內(nèi)容也確實(shí)是我們第一次呈現(xiàn)給大家。

首先是背景的內(nèi)容。這是關(guān)于大數(shù)據(jù)的生態(tài)圖，在這張圖上我們可以解析，解析出來以后就是我們教育大數(shù)據(jù)，教育大數(shù)據(jù)有兩種理解，一種是大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育當(dāng)中的應(yīng)用，二是教育行業(yè)內(nèi)的大數(shù)據(jù)。第一種思路是完全以大數(shù)據(jù)作為技術(shù)切入進(jìn)來，第二種是以業(yè)務(wù)為主導(dǎo)。

所以我們一般傾向于理解成第二種，教育行業(yè)當(dāng)中的大數(shù)據(jù)這樣的，因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)很特別，我們知道技術(shù)影響最差的就是教育，因?yàn)榻逃锩娴暮芏鄻I(yè)務(wù)是很奇怪、很特別的，所以這里面的數(shù)據(jù)也不同。

所以右邊我們看到，我們可以把它分成四個(gè)層次，第一層次、第二層次主要是針對于企業(yè)的，包括互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、云平臺(tái)企業(yè)，第三和第四是針對研究機(jī)構(gòu)和學(xué)校的。所以各個(gè)不同角色在上面有不同的分布。

大數(shù)據(jù)能解決所有問題？

第二個(gè)圖我們想說清楚，在大數(shù)據(jù)方面最重要的一點(diǎn)就是數(shù)據(jù)的來源，而這張圖當(dāng)中我們說明白數(shù)據(jù)的來源是兩個(gè)。一種是我們通過自己的方式去采集，另外是通過其他系統(tǒng)進(jìn)行交換。這是兩個(gè)最主流的來源。而且教育大數(shù)據(jù)當(dāng)中，一種是傳統(tǒng)我們看得見的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，比如說我們測試的數(shù)據(jù)，典型是屬于這一類，另外是非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。在教育里面非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)占更多的比重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過50%。所以這也是教育行業(yè)當(dāng)中整個(gè)大數(shù)據(jù)最奇怪的地方。

第三個(gè)圖我們想說的是目前我們看得見的整個(gè)社會(huì)有一個(gè)潛在的發(fā)展規(guī)律，大家看得見，比如說亞馬遜、共享單車，還有我們看到的外賣美食，統(tǒng)統(tǒng)原本都是很小的數(shù)據(jù)，當(dāng)這種小數(shù)據(jù)聚集在一起，尤其是通過互聯(lián)網(wǎng)加大以后，就變成一個(gè)很大的產(chǎn)業(yè)，而這種產(chǎn)業(yè)我們認(rèn)為是小數(shù)據(jù)聚集在一起成為一個(gè)大企業(yè)，這也是一個(gè)大數(shù)據(jù)的體現(xiàn)，雖然數(shù)據(jù)量很小，但是一個(gè)大的產(chǎn)業(yè)，影響巨大，這也可以稱為一個(gè)大數(shù)據(jù)。

所以這樣的話，我借用張?jiān)菏康囊痪湓挘壳按髷?shù)據(jù)很熱，似乎大數(shù)據(jù)能解決所有的問題，但是真要大數(shù)據(jù)解決所有的問題，那這個(gè)就不叫大數(shù)據(jù)了。

因?yàn)楫?dāng)前有一種爭議，認(rèn)為大數(shù)據(jù)能夠解決所有問題，尤其在教育領(lǐng)域，好像以前解決不了的問題，今天我們用大數(shù)據(jù)都可以解決。其實(shí)不然，大數(shù)據(jù)只是其中一個(gè)方面。未來我們描述大數(shù)據(jù)能夠解決很多的傳統(tǒng)的B端，這是能夠看得見的，尤其是傳統(tǒng)以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的處理方式，未來在大數(shù)據(jù)方面，我們有新的處理的方法。這是基本的定位。

什么是教育大數(shù)據(jù)？

我們簡單跟大家說一下，從我們的視角來看，到底什么是教育大數(shù)據(jù)，這是最關(guān)鍵的。目前來講我們不糾結(jié)數(shù)據(jù)的量的大小，也不去考慮它的存儲(chǔ)空間多大，我們考慮只要能夠支持共建、共享，能夠產(chǎn)生新的價(jià)值的這種數(shù)據(jù)，其實(shí)就是好的數(shù)據(jù)、就是大數(shù)據(jù)。

目前我們會(huì)特別關(guān)注全學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)，以往我們所有的研究很難跟蹤一個(gè)人的全學(xué)習(xí)過程，甚至部分刻畫都刻畫不了，現(xiàn)在我們把教育大數(shù)據(jù)聚焦到全學(xué)習(xí)過程，所以我們想這更多是一個(gè)新的方法，所以這個(gè)是大數(shù)據(jù)真的有價(jià)值的地方。

目前來講，國內(nèi)包括美國現(xiàn)在是這么一個(gè)情況，整個(gè)的大數(shù)據(jù)的應(yīng)用是在國家的這個(gè)層面上，尤其教育大數(shù)據(jù)是在國家戰(zhàn)略這個(gè)層面。所以，我們有國家的實(shí)驗(yàn)室，包括國家整個(gè)的行動(dòng)計(jì)劃，應(yīng)用方面有三大類：

1. 教育大數(shù)據(jù)中心。我們看見各地、各省、各區(qū)域都在建教育大數(shù)據(jù)中心，這是典型的一個(gè)應(yīng)用。

2. 區(qū)域當(dāng)中的共建共享。這個(gè)甚至包括聯(lián)盟、跨地區(qū)、分校之間的數(shù)據(jù)的共建共享。

3. 圍繞我們的學(xué)習(xí)過程。我們會(huì)把它更多的聚焦到課堂。

這三大類的應(yīng)用都是教育大數(shù)據(jù)典型的應(yīng)用的場景，我們在我們出的這本書當(dāng)中（國內(nèi)第一本關(guān)于教育大數(shù)據(jù)），專門詳細(xì)分析了這三大類的應(yīng)用：第一大類相當(dāng)于聚焦到課堂，第二大類相當(dāng)于聚焦到大系統(tǒng)的建設(shè)，第三大類其實(shí)指的是共建共享。所以，共建共享的思想其實(shí)才是最歸根到底的一個(gè)思路。

這個(gè)是學(xué)習(xí)的過程，分為老師和學(xué)生課前、課中、課后；

這個(gè)是整個(gè)過程的數(shù)據(jù)，多樣化的，非結(jié)構(gòu)化的，比如說一些行為、作品類的都可以；

這個(gè)是典型的在反轉(zhuǎn)課堂當(dāng)中，課前和課上中間的反饋環(huán)節(jié)，就是一個(gè)大數(shù)據(jù)體現(xiàn)的環(huán)節(jié)，包括學(xué)生提到了一些問題（非結(jié)構(gòu)化），學(xué)生觀看視頻的一些時(shí)間，回答問題的一些準(zhǔn)確率等等，都是大數(shù)據(jù)的體現(xiàn)。

這個(gè)是傳統(tǒng)我們看得見的事件診斷和分析，這個(gè)是會(huì)有特定的應(yīng)用。

這個(gè)是我們的一個(gè)小研究，關(guān)于數(shù)字化課堂教師和學(xué)生行為交互的一個(gè)數(shù)據(jù)采集和分析的系統(tǒng)，我們稱之為改進(jìn)型弗蘭德斯，這樣的一個(gè)系統(tǒng)，相當(dāng)于課堂上對于老師的一種觀察。

教育大數(shù)據(jù)的學(xué)校應(yīng)用水平如何？

目前來講，我們會(huì)聚焦到在學(xué)校這個(gè)層面，到底這種大數(shù)據(jù)應(yīng)用在什么樣的水平，這是一個(gè)關(guān)鍵，目前我們會(huì)分成三大類的水平：

1. 這個(gè)學(xué)校僅僅是一個(gè)數(shù)據(jù)中心，它只會(huì)采集數(shù)據(jù)。

2. 采集完了之后會(huì)考慮一些應(yīng)用，比如說精準(zhǔn)的教學(xué)，在這個(gè)層面他會(huì)考慮數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的問題。

3. 圍繞這這個(gè)數(shù)據(jù)他有一些增值或者一些價(jià)值的一些體現(xiàn)，這樣會(huì)產(chǎn)生一些價(jià)值的共享，三個(gè)不同的層面。

對于課堂來講，一般我們也分成三個(gè)過程：采集數(shù)據(jù)、應(yīng)用、挖掘和分析。所以，這個(gè)是聚焦在課堂上的大數(shù)據(jù)。

如果我們要聚焦到教材上，尤其我們說第三代的智能的教材，從傳統(tǒng)最早期的電子課本、電子書包，第三代的智能化的教材。智能化的教材真正的應(yīng)用效果就在在于它的一些速度、適切性和安全，說白了它就是一個(gè)大數(shù)據(jù)，它的基礎(chǔ)也是教育大數(shù)據(jù)。

然后教育大數(shù)據(jù)如果對于課堂來講，它真正產(chǎn)生價(jià)值的是形成了一個(gè)閉環(huán)，學(xué)生和教師都形成了一個(gè)閉環(huán)，這種閉環(huán)能夠使學(xué)生他的學(xué)習(xí)效果越來越接近于他預(yù)期的目標(biāo)。

對于學(xué)校來講，大數(shù)據(jù)真正的價(jià)值，是實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)的共享。比如說我們拿學(xué)生的食堂數(shù)據(jù)來分析他未來是不是有給補(bǔ)助的要求，這個(gè)是跨業(yè)務(wù)的共享。

所以這是在學(xué)校一端真正能提現(xiàn)很大價(jià)值的一個(gè)地方。

教育大數(shù)據(jù)可以參考的標(biāo)準(zhǔn)是什么？

目前，我們很多的地方都去建大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，到底怎么考慮它的標(biāo)準(zhǔn)？我們給大家一個(gè)建議，因?yàn)檫@個(gè)現(xiàn)在各市其實(shí)建的很多，我把全市所有的學(xué)生全聚集在一起，聚集到統(tǒng)一的一個(gè)平臺(tái)上，這有一個(gè)大數(shù)據(jù)，其實(shí)這只是大數(shù)據(jù)的一方面。

大數(shù)據(jù)的核心思想并不是建這個(gè)中心，更多的是建一個(gè)生態(tài)，讓所有的數(shù)據(jù)能夠流轉(zhuǎn)起來、融通起來。

所以這種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)應(yīng)該是分布式存儲(chǔ)，并且建立相應(yīng)的應(yīng)用，目前來講我們可以參考的標(biāo)準(zhǔn)是XAPI的標(biāo)準(zhǔn)，可以參考的體系架構(gòu)是L2S一類的體系架構(gòu)。這一類的應(yīng)用可以將學(xué)校非正式的學(xué)習(xí)正式化，比如說學(xué)生在操場上的學(xué)習(xí)，納入到整個(gè)記錄當(dāng)中這樣去做。

教育大數(shù)據(jù)對學(xué)習(xí)的過程需要數(shù)據(jù)的融通，其實(shí)傳統(tǒng)我們國家的CELTS標(biāo)準(zhǔn)，包括傳統(tǒng)的國際上的Sgall標(biāo)準(zhǔn)都解決不了這個(gè)問題，而Sgall標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)版XAPI它的整體架構(gòu)特別值得我們參考，去生成我們自己的應(yīng)約標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)。

這個(gè)系統(tǒng)是這樣，整體上有一個(gè)專門記錄的獨(dú)立系統(tǒng)，在不同的場景有不同的平臺(tái)，原有的平臺(tái)保持原有的應(yīng)用，一起對焦到LRS當(dāng)中，相關(guān)的LRS相互可以進(jìn)行通訊，并且支持整個(gè)數(shù)據(jù)的分析，整體是這么一個(gè)架構(gòu)。

教育大數(shù)據(jù)構(gòu)造的課堂是什么樣子？

下面看一下我們說大數(shù)據(jù)構(gòu)造的課堂，這是我們基于大數(shù)據(jù)構(gòu)造的一個(gè)新型數(shù)字化的課堂，這種課堂依然還是以學(xué)生為中心，但是這是一個(gè)數(shù)字化體系。有別于傳統(tǒng)的課堂，在這個(gè)體系下，我們可以把各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分解，這是目前國內(nèi)分解最細(xì)的一個(gè)模型，每個(gè)分解點(diǎn)上我們可以根據(jù)你能采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，我們針對這個(gè)課堂可以進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)測，這也是這個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)架構(gòu)。

目前來看，真正落地的學(xué)校當(dāng)中很多的平板教學(xué)，對于平板教學(xué)采集到的數(shù)據(jù)是兩大類：

• 一類是過程類數(shù)據(jù)。比如說看視頻自主學(xué)習(xí)。

• 一類是評(píng)測類數(shù)據(jù)。比如說作業(yè)和測試。

再看一下教育大數(shù)據(jù)的處理過程，一般根據(jù)我們大數(shù)據(jù)的一些要求，教育大數(shù)據(jù)處理過程是這樣的，采集、處理、分析、呈現(xiàn)、挖掘、預(yù)測，有些解讀為學(xué)習(xí)分析的過程，有些解讀為教育數(shù)據(jù)挖掘的過程，兩者可以融合為一體。

對于學(xué)生我們更多是一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)，對于教師精準(zhǔn)教學(xué)，校長精準(zhǔn)管理和精準(zhǔn)的學(xué)型分析、教研員精準(zhǔn)教研，包括一些新方法。

所以對于不同的關(guān)系的人有不同的特定應(yīng)用，目前來講，我們說教育大數(shù)據(jù)的分析方法和手段，一系列的，因?yàn)橛泻芏嗟难芯恐皇瞧渲械囊粔K，這是傳統(tǒng)的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析常規(guī)的方法，在這個(gè)基礎(chǔ)之上我們可以進(jìn)行挖掘和BI的分析，可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)的技術(shù)，進(jìn)行一些可視化。所以后面相當(dāng)于延伸出來的。

當(dāng)然還有一系列的詳盡的方法，比如說決策數(shù)、聚列分析、聚類、關(guān)聯(lián)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這些就不說了。

謝謝各位！