基于學(xué)業(yè)質(zhì)量評價的縣域大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的幾點思考

曹雷

【摘 要】將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入學(xué)業(yè)質(zhì)量評價，是當(dāng)前縣域教育主管部門極為關(guān)注并積極探索的重要課題，本文從縣域?qū)W科教研員的角度，對大數(shù)據(jù)在縣域中小學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量評價中的角色、服務(wù)的角度與維度、服務(wù)過程的信度等方面談?wù)勛约旱乃伎?，提出?gòu)建縣域大數(shù)據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量管理平臺的策略與建議，使其能“精”“準(zhǔn)”“優(yōu)”“快”地服務(wù)于區(qū)域教學(xué)，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)挖掘；知識圖譜；評價平臺

【中圖分類號】G434 【文獻標(biāo)識碼】A

【論文編號】1671-7384（2017）12-0037-03

近年來，大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)已逐漸被運用到學(xué)校管理與教學(xué)的各個領(lǐng)域，學(xué)校教學(xué)管理、教師教學(xué)的過程性數(shù)據(jù)，學(xué)生的同步學(xué)習(xí)和成長數(shù)據(jù)都能如實地被存儲與調(diào)用，使得對教學(xué)個體（學(xué)校、教師、學(xué)生）學(xué)業(yè)質(zhì)量進行全面的、科學(xué)的、動態(tài)的評價成為可能，同時也催生了一批基于大數(shù)據(jù)的學(xué)業(yè)質(zhì)量評價系統(tǒng)。這些系統(tǒng)功能如何，能否符合我們期待的精準(zhǔn)、精細(xì)、多維、個性、互聯(lián)、共享的需求？本文就以一個縣域?qū)W科教研員的角度，談?wù)劗?dāng)前的“大數(shù)據(jù)”學(xué)業(yè)質(zhì)量評價系統(tǒng)的現(xiàn)狀，給出一些思考與建議。

現(xiàn)狀分析

1.“自下而上”的功能擴展——當(dāng)前一些大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的先天缺陷

縣域內(nèi)，綜觀當(dāng)前較為流行的一些大數(shù)據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量評價系統(tǒng)，其產(chǎn)品前身為學(xué)生考試系統(tǒng)，該系統(tǒng)先從校內(nèi)學(xué)生日?？荚嚪治鲎銎穑髷U展到區(qū)域性聯(lián)考，故其基本功能架構(gòu)皆以學(xué)生考試為核心，數(shù)據(jù)字典及相關(guān)定義、數(shù)據(jù)流程等局限于考試系統(tǒng)?，F(xiàn)今大數(shù)據(jù)流行后，學(xué)校及教學(xué)管理部門的需求發(fā)生變化，已不滿足于僅獲得學(xué)生考試數(shù)據(jù)評價，而是希望對整個教育教學(xué)管理進程，教師、學(xué)生等教學(xué)個體，家庭、社會等教育支撐環(huán)境進行整體融合，從而獲取改善、提升教育教學(xué)質(zhì)量的決策性建議。所以，為了適應(yīng)需求，快速地推出適用產(chǎn)品，系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)對原來的“考試系統(tǒng)”進行功能擴展和系統(tǒng)升級成為最快的捷徑，這種“自下而上”的系統(tǒng)更新和功能擴展帶來了一系列的問題，如系統(tǒng)的整體協(xié)同性、數(shù)據(jù)定義的規(guī)范性、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的科學(xué)性、用戶使用的便捷性都受到影響。

2. 數(shù)據(jù)采集的“功能性缺位”，形成數(shù)據(jù)源的完整性缺失

基于大數(shù)據(jù)的學(xué)業(yè)質(zhì)量評價系統(tǒng)需要大量的、各種類型的數(shù)據(jù)，如學(xué)校管理的過程數(shù)據(jù)、教師教學(xué)行為數(shù)據(jù)、學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)、學(xué)生考試成績數(shù)據(jù)、教學(xué)個體心理數(shù)據(jù)、家庭及社會環(huán)境數(shù)據(jù)等，當(dāng)前一些大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對上述部分?jǐn)?shù)據(jù)的采集缺少有效的途徑與辦法，如無法有效地獲取教師教學(xué)行為數(shù)據(jù)、教學(xué)個體心理數(shù)據(jù)，對家庭及社會環(huán)境數(shù)據(jù)也沒有合適的采集途徑，這些數(shù)據(jù)采集的“功能性缺位”，導(dǎo)致數(shù)據(jù)源的完整性缺失，最終影響整個大數(shù)據(jù)系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)鏈的形成，從而導(dǎo)致“只能描述群體，不能微觀個體”和缺少分析的“深度與角度”，限制了大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能，無法給教學(xué)主管部門或教學(xué)個體帶來有效的決策性建議。

3.“知識圖譜”尚不健全，喪失精準(zhǔn)的“知識”診斷功能

在基于大數(shù)據(jù)的學(xué)業(yè)質(zhì)量評價系統(tǒng)應(yīng)用過程中，無論是課堂教學(xué)行為、學(xué)生練習(xí)診斷、階段性測試與綜合性聯(lián)考評價與分析，“大數(shù)據(jù)”系統(tǒng)都要能自動形成較為精細(xì)和精準(zhǔn)的診斷報告和分析評價，如何精細(xì)與精準(zhǔn)，這與“大數(shù)據(jù)”系統(tǒng)中各學(xué)科的“知識圖譜”的精細(xì)與精準(zhǔn)與否有很大關(guān)系。在這里，我們可將學(xué)科“知識圖譜”理解為各學(xué)科知識體系、知識點、能力點所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。綜觀當(dāng)前大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，“知識圖譜”的構(gòu)建還處于“初始”階段，有的系統(tǒng)僅對學(xué)科課標(biāo)及知識點進行錄入，有的組織了一批專家進行試卷知識點圈點，但對于使用者來說，這遠遠不夠。譬如，一道數(shù)學(xué)綜合題，對學(xué)生的答題要點、表達方式、能力要素、得分依據(jù)等方面的評斷，使用者希望系統(tǒng)能給出精細(xì)及精準(zhǔn)的分析報告，告之答題錯誤類型及答題錯誤方式、答題能力缺陷，甚至答題錯誤習(xí)慣等，但依據(jù)當(dāng)前的學(xué)科“知識圖譜”顯然不能滿足要求，從而在源頭上喪失了精準(zhǔn)的“知識”診斷功能。

4.“分析與挖掘”能力不足，不能提供精確的決策建議

影響學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的因素很多，學(xué)生自己的學(xué)習(xí)過程固然重要，但教師的教學(xué)行為、學(xué)校的教學(xué)舉措、學(xué)生心理狀態(tài)和社會及家庭等因素也不容小視，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)就是要融合這些主、客觀因素進行分析，提供有效且精確的決策服務(wù)。而當(dāng)前的一些大數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供的最主要服務(wù)是“學(xué)生考試數(shù)據(jù)的分析與服務(wù)”，即根據(jù)學(xué)生平時作業(yè)、階段性測試、區(qū)域聯(lián)考等考試數(shù)據(jù)，進行設(shè)定的指標(biāo)分析，如平均分、優(yōu)秀率、升降排名等，也提供針對學(xué)生個體的“知識點”漏缺分析，推送錯題供學(xué)生練習(xí)等。但如前所說，決定學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的因素不獨為“學(xué)生考試行為”，還有其它綜合因素。綜合多種因素的大數(shù)據(jù)分析與挖掘，提供多層次、多維度的有效、精確決策服務(wù)與建議才是大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的用戶需求，僅從學(xué)生成績來分析挖掘，是偏頗的、不全面的。

5.“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象普遍，難以形成整體的個性評價

縣域范圍內(nèi)，所謂“數(shù)據(jù)孤島”，我們認(rèn)為是各類教育教學(xué)主體、個體或一些社會團體在教育教學(xué)管理及社會實踐過程所積累的各類數(shù)據(jù)資源獨立依存，不能形成區(qū)域范圍內(nèi)的有效聯(lián)接與共享。近年來，隨著信息技術(shù)及信息化應(yīng)用能力的發(fā)展，各類教育教學(xué)主體、個體或一些社會團體積累了大量基礎(chǔ)性或過程性數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)或在單位內(nèi)部單獨使用，或采集后塵封不動，形成了事實上的“數(shù)據(jù)孤島”。

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量系統(tǒng)并沒有實現(xiàn)對這些“數(shù)據(jù)孤島”的有效聯(lián)接整合，譬如，評價學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展趨勢，這是一些“大數(shù)據(jù)”系統(tǒng)的必備功能，但事實上這些功能是微弱或不精確的。它只能采集學(xué)生當(dāng)前或某個階段的學(xué)業(yè)成績，對學(xué)生成長的每個階段的學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)無法獲知，更不用說學(xué)生的心理發(fā)展變化及其他社會環(huán)境影響等數(shù)據(jù)。因此難以形成整體的、個性化的、有效的學(xué)生學(xué)業(yè)評價。

思考與建議

1.“整體設(shè)計，架構(gòu)先行”，構(gòu)建科學(xué)、全面的學(xué)業(yè)質(zhì)量評價平臺

我們認(rèn)為，縣域?qū)W生學(xué)業(yè)質(zhì)量是教育質(zhì)量的重要組成部分和重要標(biāo)志，主要包括學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展水平、身心發(fā)展水平、興趣特長養(yǎng)成、學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)狀況、師生關(guān)系、教師教學(xué)方式、學(xué)校教學(xué)管理、教學(xué)主管部門教學(xué)指導(dǎo)等維度，因此，基于縣域的“大數(shù)據(jù)”學(xué)業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)的服務(wù)對象應(yīng)是縣域教育主管部門、學(xué)校、教師、學(xué)生等主客體對象，它不是孤立地評價學(xué)生個體學(xué)業(yè)狀況，還要綜合評價教師教學(xué)、學(xué)校教學(xué)管理、縣域主管部門教學(xué)指導(dǎo)等多方因素對學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的影響與貢獻，并提出精準(zhǔn)的決策建議。正是基于多對象、多層次、多維度的綜合分析，縣域大數(shù)據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)必須從整體上思考，明確需求，進行系統(tǒng)目標(biāo)規(guī)劃，詳細(xì)設(shè)計各功能模塊，定義統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)字典，有序流轉(zhuǎn)各模塊數(shù)據(jù)流，融合各類數(shù)據(jù)分析形成精準(zhǔn)的報告策略。譬如，形成教師教學(xué)行為與學(xué)生學(xué)業(yè)成績的分析決策，系統(tǒng)先要從整體上思考教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)層次性關(guān)系，分解成多種聯(lián)系，通過數(shù)據(jù)建模，融合教師教學(xué)行為數(shù)據(jù)與學(xué)生學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)，分析得出相應(yīng)的決策報告。

2.“多維度、多途徑”的數(shù)據(jù)采集，構(gòu)建大數(shù)據(jù)評價系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

縣域大數(shù)據(jù)學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量評價管理系統(tǒng)中，其數(shù)據(jù)源的構(gòu)成是“多維度、多層次”的，采集對象包含學(xué)校、教師、學(xué)生、教學(xué)主管部門、社會實踐團體等一切能提供有助于分析學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)的主客體，而就其中一個對象而言，采集的維度又是多重的。譬如學(xué)生個體的數(shù)據(jù)采集，包含個體成長記錄、學(xué)業(yè)考試成績、學(xué)習(xí)過程、心理狀態(tài)、家庭及社會背景等多維數(shù)據(jù)。而有些數(shù)據(jù)的采集并不容易，比如平時學(xué)習(xí)進程數(shù)據(jù)、心理狀態(tài)數(shù)據(jù)等，所以，系統(tǒng)必須要能提供采集此類“多維、多層”數(shù)據(jù)的方法與措施。

我們認(rèn)為，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的途徑可從以下3個方面入手：

（1）傳統(tǒng)手工采集

縣域內(nèi)學(xué)校分布較廣、條件各異，不是所有學(xué)校的所有數(shù)據(jù)都以電子檔案形式存在，所以對尚未形成電子信息的數(shù)據(jù)，還需通過手工方式采集，系統(tǒng)要有針對此類數(shù)據(jù)的采集接口。

（2）集群化自動采集

集群化數(shù)據(jù)采集可針對一些現(xiàn)已存在，由各學(xué)?；蚱渌鼏挝粏为毚鎯Σ⒐芾淼碾娮訑?shù)據(jù)，系統(tǒng)可結(jié)合實際需求，打破不同終端、不同網(wǎng)絡(luò)、不同設(shè)備、不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，從而進行多用戶、集群化采集。

（3）過程數(shù)據(jù)實時采集

針對教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)或考試所產(chǎn)生的過程性的、實時性的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)應(yīng)能提供相應(yīng)的采集手段，如通過攝影或攝像設(shè)備捕捉師生教學(xué)過程中的實時數(shù)據(jù)信息并進行實時采集，通過掃描系統(tǒng)獲取學(xué)生考試時的作答數(shù)據(jù)、成績信息等。

3. 專業(yè)與人工智能相結(jié)合的知識圖譜構(gòu)建，是大數(shù)據(jù)評價系統(tǒng)的核心要素

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)要提供精細(xì)和精準(zhǔn)的診斷報告和分析評價，必須具備幾個條件，一是所采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，二是評價標(biāo)準(zhǔn)的精準(zhǔn)性，三是分析建模及相關(guān)算法的精準(zhǔn)性，其中，評價標(biāo)準(zhǔn)的精準(zhǔn)尤為重要。在縣域大數(shù)據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量評價系統(tǒng)中，各學(xué)科“知識圖譜”的精準(zhǔn)并精確應(yīng)用成為評價標(biāo)準(zhǔn)的核心，如何構(gòu)建“知識圖譜”并精準(zhǔn)應(yīng)用，我們認(rèn)為需要：

（1）縣域?qū)W科專家參與

縣域?qū)W科專家是縣域內(nèi)各學(xué)科處于教學(xué)一線且經(jīng)驗豐富的教學(xué)人員，他們對縣域內(nèi)學(xué)科教學(xué)狀況和學(xué)生學(xué)情了如指掌，作為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的使用者，讓他們參與學(xué)科知識體系及知識點、能力點的構(gòu)建更有利于系統(tǒng)使用的本地化、精確化。

（2）探索人工智能參與

現(xiàn)階段，構(gòu)建“知識圖譜”最主要的方式還是通過人，但有時知識點之間的聯(lián)系并不是一對一或一對多那么簡單，而能力點的構(gòu)建可能更為復(fù)雜，即使是經(jīng)驗豐富的教學(xué)人員及領(lǐng)域?qū)＜乙膊豢赡苊婷婢愕剑绻ㄟ^系統(tǒng)能加入人工智能，進行深度學(xué)習(xí)，或許能將“知識圖譜”構(gòu)建得更為成熟、完美。

4. 提升分析與挖掘能力，提供精準(zhǔn)決策服務(wù)，是大數(shù)據(jù)評價系統(tǒng)的宗旨

構(gòu)建大數(shù)據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量精準(zhǔn)評價系統(tǒng)的最終目的是通過與學(xué)業(yè)質(zhì)量相關(guān)的全維度（不僅包括教學(xué)，未來將包括家庭、學(xué)校、社會環(huán)境、社交圈等多個方面）多屬性的數(shù)據(jù)采集、分析處理，實現(xiàn)對每一個個體（包括學(xué)生、教師、學(xué)校、區(qū)域）精細(xì)、準(zhǔn)確、個性化的評價、診斷，并據(jù)此制定個性化、精細(xì)化的指導(dǎo)方案。它不僅針對學(xué)生提供診斷，也要為教師、學(xué)校、區(qū)域提供決策支持，所以， 提升大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的挖掘與決策支持能力勢在必行。

（1）與區(qū)域化、本地化融合，有效提升分析與挖掘性能

“大數(shù)據(jù)”學(xué)業(yè)質(zhì)量精準(zhǔn)評價系統(tǒng)作為一種“通用”型的分析系統(tǒng)，有著較為寬廣的應(yīng)用區(qū)域，它集中了數(shù)據(jù)分析與挖掘的共性功能，但各地教學(xué)能力、學(xué)生水平、管理舉措各有不同，有的甚至差異很大，所以，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)必須要能做到“本地化、區(qū)域化”，將本地特色融入數(shù)據(jù)分析，才能挖掘出符合本地需求的決策服務(wù)。

（2）多維數(shù)據(jù)處理與分析，挖掘更為精確的服務(wù)支持

“大數(shù)據(jù)”學(xué)業(yè)質(zhì)量精準(zhǔn)評價系統(tǒng)一定要改變當(dāng)前“學(xué)生考試與成績”的單一分析維度，充分考慮到學(xué)校管理、教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)生心理及家庭社會環(huán)境等多種因素對學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的影響，建立多維、多層分析的數(shù)據(jù)模型，這樣才能為學(xué)校、教師、學(xué)生、家庭提供較為精準(zhǔn)的支持服務(wù)。

（3）動態(tài)服務(wù)延伸，提供愈加精準(zhǔn)的決策內(nèi)容

縣域內(nèi)，影響學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的多維因素并非一成不變，而是隨著時間、條件的改變而發(fā)生變化。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)者應(yīng)適時與縣域使用者進行溝通，了解主客觀因素的變化，進行動態(tài)性、過程性的延伸服務(wù)，這樣才能提供愈加精準(zhǔn)的決策內(nèi)容與服務(wù)。