數據智能驅動教育生態(tài)重塑

　　作為數字化轉型以及推進智慧教育的技術關鍵，教育數據技術及其應用創(chuàng)新是核心。智慧教育所追求的大規(guī)模因材施教，最關鍵的技術核心在于數據智能，以及伴隨數據智能技術的機制、教者的跟進。當前的智慧教育實踐中，數據智能驅動教育生態(tài)重塑的前景已經浮現。前路依然曲折。

　　如何理解數據智能

　　通俗地理解，數據智能是從大數據中“提煉”出來的價值。同樣地，教育數據智能是海量教育數據模型、深度學習算法、高度計算力等智能化技術與算法的融合體。業(yè)內也開始用“智能教育大腦”來隱喻之，是一個能夠實現數據融合、關系挖掘、問題診斷、決策優(yōu)化等教育賦能的智能應用。

　　遵循“數據處理→模型訓練→測試評估→服務應用”的技術路線，數據智能的實現基礎是對基礎數據集的深度追蹤、結構化組織與動態(tài)監(jiān)測。這個過程中，其技術核心是教育數據中臺和智能分析引擎。

　　教育數據中臺(教育數據匯聚中心)致力于實現教育數據規(guī)范統一、互通融合、開放共享目標。具體包括底層數據環(huán)境、教育數據中臺、數據治理機制和安全管理機制等。其中，底層數據環(huán)境通過互聯網、5G、云平臺、傳感器等基礎工具完成數據的持續(xù)采集。數據中臺通過對多源異構數據的清洗、關聯、流通、融合等，實現教育服務的精細化治理。數據治理和安全管理機制強調數據流通的合理性和科學性，以及把控數據治理過程的透明化和安全化。

　　智能分析引擎通過教育數據的關系挖掘，構建智能教育大腦的數據分析系統，為學生個性化自主學習、教師精準化教學提供價值提升支持，以滿足適合多種教育場景的個性化教學形態(tài)與活動的展開，呈現學校管理“一校一檔”、教師發(fā)展“一師一檔”、學生成長“一生一檔”的監(jiān)測目標。

　　數據智能如何重塑教育核心業(yè)務

　　教育部推進的“智慧教育示范區(qū)”建設，教育理念上，體現的是以人的發(fā)展為核心;智能技術上，則體現為學習空間的無縫連通、學習情境的敏捷感知、學習資源的開放整合、學習過程的全程可記錄、學習體驗的自然交互以及學習服務的精準適配等。

　　以數據智能驅動學、教、管、評等核心業(yè)務的結構重塑，是推進智慧教育的實踐路徑。

　　第一，給教師的“化驗單”。超越步調一致的集體教學，照顧到每一個學生的學習狀態(tài)和學習需求，推動因材施教目標的實現，這是數據技術重塑教學場景的價值意蘊。利用數據技術實時捕獲和挖掘教學進程中的海量數據，經由行為序列挖掘精準預判學生的過程性習慣，探尋學習發(fā)生的作用機制和關鍵誘因，并在多輪迭代中不斷調整教學設計，從而促進學生素養(yǎng)的普遍提升。同時，數據技術通過對學生知識掌握、學習習慣、學習態(tài)度和學習策略等多維視角下的綜合研判，能夠更加精準地診斷學習中存在的問題，以便更為精準地施加干預。

　　數據智能重塑教學結構的應用場景，最為突出的是線上線下融合的教學結構重塑。智能技術為教師提供學生在認知、行為、知識掌握及情感動機等各維度的表現，基于細致的學情研判，教師能夠對教學活動的組織實施相應的設計，比如教學活動差異化開展、前置組織、項目化設計等。

　　第二，給學生的個性化處方。了解你、成就你、發(fā)現你是數據技術重塑學習場景的重要體現。學習者畫像，從學生如何學習(即記憶與知識的結構、問題解決與推理分析、元認知過程與自我調節(jié)能力)，以及學生學習成長(主動獲取知識和技能過程中發(fā)生的情感、認知、行為變化)等維度，刻畫學習者典型特質和學習成長個性特征，在此基礎上的精細化和智能化學習診斷，成為給學生的個性化學習“處方”。同時，也是對學生的能力預判，幫助學生更好地認識自我、發(fā)展自我、規(guī)劃自我以及建構自我。

　　不難發(fā)現，數據技術支撐下的學習場景呈現如下典型特征：一是以學生為中心，學生作為學習進程的主體，借助智慧學伴、智能批改等技術支持，能夠自主控制教育活動序列。二是自主選擇，即學生依據興趣偏好和發(fā)展需求等，選擇適應的學習材料。三是靈活服務，依托智能技術支持，延伸了傳統教室環(huán)境下的數字資源和精準服務，激發(fā)了學生持續(xù)探究的熱情和內在動機。

　　第三，給評價的增值提升。采用數據驅動的方法，利用監(jiān)測學生學習成長的數據畫像實施評價，能夠突破評價方式、評價目的及評價維度等方面的局限。2020年10月，中共中央、國務院印發(fā)的《深化新時代教育評價改革總體方案》明確指出，堅持科學有效，改進結果評價，強化過程評價，探索增值評價，健全綜合評價……

　　學生成長數據畫像，回應了評價改革的綜合性、全程性和增值性要求。首先，以學習者核心素養(yǎng)發(fā)展為切入點，綜合學習者成長過程中認知發(fā)展、非認知狀態(tài)、社會情感發(fā)展等因素，對學習者成長發(fā)展進行綜合監(jiān)測。其次，通過多模態(tài)數據收集，全面映射學生學習成長全過程;以數據驅動的方式，建立學習者動態(tài)畫像;再次，基于學習者動態(tài)畫像對學生學習成長進行監(jiān)測，為相關者提供問題甄別、學習診斷、決策支持等增值性評價。

　　數據智能驅動的評價實現了評價場景的全周期監(jiān)管，通過對多元數據的解碼，為診斷需求、縮小學習差距以及精準化干預提供證據，實現了評價的科學化與增值性的平衡。

　　實現教育數據智能的挑戰(zhàn)

　　數據驅動決策，分析變革教育。如何充分發(fā)揮數據技術的增能、增效、改進、變革等功效，既是重要考量又是艱巨挑戰(zhàn)。

　　一是數據治理方面的挑戰(zhàn)。教育的復雜性導致教育數據的多源異構形態(tài)更為明顯，數據的采集、匯聚與互通方式更具挑戰(zhàn)，數據應用的需求更為多元。數據技術涉及教育大數據應用服務、平臺、系統等產品，涉及標準與規(guī)范的研制，涉及針對教育業(yè)務的數據建模和智慧教育應用。教育數據技術亟須協同多方力量攻關突破。

　　二是教師素養(yǎng)方面的挑戰(zhàn)。數據智能驅動的教學創(chuàng)新需要教師具備基本的數據素養(yǎng)，然而這項能力教師普遍較為欠缺。此外，數據智能驅動的教學創(chuàng)新，需要教師重新定位教者角色，需要重塑教學結構，也即弱化“教書匠”的角色，發(fā)展和凸顯“設計者”“分析者”“促進者”的角色。

　　三是學校機制方面的挑戰(zhàn)。智能技術驅動的教學業(yè)務的結構重塑是一種數字化轉型，對教、學、管、評來說都是一種機制的變革，學校如何借助數字化轉型的力量，系統地設計整個學校的教學系統、管理系統、評價系統等，這對于學校而言并非易事。

　　(作者系華東師范大學教授、教育部教育信息化專家組成員)