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余胜泉:基于大数据的教育公共服务转型与变革

作者:余胜泉 发布时间:

余胜泉:基于大数据的教育公共服务转型与变革

作者:余胜泉 发布时间:

摘要:教育大数据发展到一定程度之后,不光是变革课堂,变革学校。

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余胜泉在会上发言

北京时间2018年5月30日,《中国基础教育大数据(2016-2017)》蓝皮书发布会暨第四届“互联网+教育”创新周闭幕式在北京世纪金源大饭店举行,此次发布会上,《中国基础教育大数据(2016-2017)》蓝皮书对外发布,同时正式启动2018-2019年度蓝皮书项目(主题为大数据助力教育治理现代化)。其中,北京师范大学教育学部副部长、北京师范大学未来教育高精尖创新中心执行主任余胜泉教授作“基于大数据的教育公共服务转型与变革”主题演讲。以下为演讲全文:

大家下午好,刚刚杨博士详细地介绍了数据有可能给教学、学校带来的变化和变革。实际上教育大数据发展到一定程度之后,不光是变革课堂,变革学校,它会对我们的教育公共服务体系,现代教育制度,以及政府为居民、家长、学生提供公共服务的形态和其出台的相关政策等都将产生影响。这也是我们下一本白皮书的一个主题,也是今日我与加大家探讨的一个主题:大数据和互联网怎么样变革我们政府提供教育公共服务的模式。

未来教育高精尖创新中心是北京市政府支持建立的,这是为了支持北京市“四个中心”的建设而设立一批科技创新的桥头堡,其核心的思路是推进北京市的教育公共服务,从数字化转为智能化,用大数据和互联网思路构建北京市教育公共服务的新的模式,支持中国教育梦想的实现。

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图1 2015年10月23日正式挂牌

当时,北京市委和市教委给我们明确提出,要通过互联网的方式,丰富教育供给。以前供给学校、供给学位、供给课堂教学,开展校内教育活动、校外教育活动等,是政府办学的传统教育供给内容。现在有了互联网、大数据以后,希望能够提供新的供给方式,通过移动互联的方式尊重学生的消费行为、消费方式,来推动在线教育服务、在线课程服务、在线诊断服务、跨学校的互助服务,也就是说,我们不光是实体的教育服务,还有网上的虚拟的教育服务,是线下线上融合的新的教育供给侧的改革。这是其当时给我们提的基本要求。

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图2 用互联网推进教育公共服务的供给侧改革

基于这种思路,我们建立了一个大数据的平台,通过采集学习过程中的学习数据,建立学生的知识图谱、能力图谱,以及心理健康、认知能力的图谱,通过智能推荐引擎,推荐每个学习者需要学习的内容、推荐在线专家教学的辅导、推荐相应的学伴、推荐他发展性的综合素质报告,以及相应的综合实践活动,这是我们开展工作的基本方向。我们以其中北京市中学开放型辅导计划为例给大家介绍。

一、北京教育公共服务供给侧改革的动力与压力

首先介绍北京市在推进教育公共服务供给侧改革的原动力是什么。其实,北京市是教育发达地区,但是北京同样在教育上遇到很多的问题,比如说现在学龄人口剧增导致学位紧张的问题,而教育需求的差距比较大,多样化教育存在供给的问题;教育质量城乡、学校差异问题,导致择校的社会性难题;个性化教育无法兼顾的问题;减负的问题;中考、高考开放给学生选择的权利,但是供学生选择的教育资源、服务、选择能力还不够的问题;教育信息化投入巨大,但是老百姓的获得感并不强;国际化大都市还存在跨文化的交流和理解等等,这都是北京市教育面对的现实问题。

实际上这是我们国家迈向现代化过程必然遇到的问题,我们中国正在大踏步走向现代化,以前的教育追求成绩,追求统一,强调苦学,强调服从,而现在新一代的白领、新一代的家长越来越强调追求教育的质量,追求教育的个性表达,追求尊重,强调幸福感。实际上这对教育提出越来越高的要求,这也是我们国家大踏步走向现代化,转型升级的一个必然要求。我们教育要跟上中国现代化的步伐,其中就要推进教育供给侧的改革,要压缩那些讲-测-考-练等过剩的产能,提高学生的创新能力培养、综合实践能力培养这种新形态的服务。

除了要提高教育供给端的质量、效益和创新性,使其更贴近学生的消费需求和消费习惯,做到既能满足学生个性化的需要,又能对准未来社会的需求。还要具体落实在对教育领域原有供给、服务的改造和转型上,在培养方式、学段衔接、专业部署、课程设置、考试评价、就业指导以及社会主义核心价值观的践行等众多领域,努力调整改善原有教育供给中的僵化、单一、缺乏个性和吸引力、脱离学生实际、不尊重和保护学生爱好和成长的做法,实现育人减负的“降成本”、人才培养的“高效率”、评价考试的“扬长与补短”、就业创业的“产能提升”等。只有教育的供给端实现转型升级了,有效的教育供给、精准的教育供给、创新的教育供给才能够真正解决“办人民满意教育”的问题,仅仅靠减少、降低和限制民众教育需求的手段,是不能满足人民群众对高质量教育的期待和需要的。

这是北京市教委李奕副主任给我们未来教育高精尖创新中心提出的两大意见。他认为要通过互联网、大数据的方式为学生提供丰富、多元、可选的教育资源、教育环境和教育服务模式的新供给侧结构,替代和打破原有单一的培养模式、统一的课程资源、僵化的考试评价供给结构。他强调教育质量最核心的不是擅长“加工”,而是善于“发现”,发现每一个孩子的禀赋,并进一步保护、支持其成长,这是教育应有的属性。只有教育的供给侧实现丰富多元可选择,才是对学生和人民群众需求的最大尊重,才有可能不再用规定、纪律和号召去“引导”需求,良好的教育生态才能够真正实现绿色、协调、持续,改革的成果才真正能够让人民群众乐于分享,而不是“被分享”。这样教育生态才能真正实现绿色、协调、可持续发展,这是整个大的背景。

在这个大的思路下,北京市已经开展了相关的活动,比如说开放综合实践课活动,开放型教学辅导的计划等等。以前我们信息化总是先把各种信息交给老师,再让老师交给学生,而现在强调的是基于消费者,直接面对学生、家长,提供相应的服务,而不是政府一味地推行一些必须要做事情。强调消费观引导下的广义教育资源的供求服务,关注学生的直接获得,建立服务于学生成长的“统一战线”,就必须努力提高教育供给端的质量、效率和创新性,尊重和贴近学生的消费习惯,满足学生个性发展的需要;还必须努力改善教育供给结构,形成丰富、多元、可选择的新供给侧结构,实现教育改革从“需求侧的拉动”到“供给侧的推动”的根本转变。这是北京市基本的思路。

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图3 关注学生实际获得的教育供给侧改革

二、北京市中学教师开放型在线辅导计划试点

在这个背景下,我们承接了其中一项工作“北京市中学教师开放性在线辅导的计划”。这个计划是北京市2016年、2017年在通州进行了两个学期试点,这学期在通州、房山、延庆、平谷、密云、怀柔六个区县开展试点。它的核心思路就是通过教师在线为远郊区县的学生直接提供在线辅导服务的形态,来推进北京市的教师智力资源的均衡。开放性辅导促进了教师走网,以学生个性化、实际需求为导向,在移动互联网、大数据、云计算的先进技术上,通过精细化的诊断、答疑、辅导、直播等方式在线贡献智力资源,从而帮助学生成功获得精准服务的一种独特的教师流动的形式。要把北京市“东西海”(东城、西城、海淀)老师的智力服务搬到房山、怀柔、平谷等,实际上就是推进教育公共服务、教师的智力服务在网络流转的一种尝试,是教师的现实服务与经验在虚拟网络中的共享,学习需求满足从以往的机会均等提升到直接获得的层面,从供给侧结构性改革对教师流动与服务进行科学系统的设计和优化产能一个创新性的尝试。

这个项目的技术并不是很复杂,主要是远程视音频传输技术、师生供给与需求的调度与匹配技术、书写轨迹数字化技术,但是这个项目的创新不仅仅是技术的创新,而是一种制度上的创新,是模式的创新,是尝试使教师的智力资源能够在网上实现共享的创新。它的核心特质是人岗不动,服务迁移,身份流转,服务和经验的共享,它可以实现最小化的教师资源常规流动与配置的成本,使得教师的服务流动与与他的生活与岗位脱钩,极大减少岗位流动带来的生活成本与阻力,将智力资源服务迁移作为政府进行资源配置的一个有效手段。

在此基础上,依托我们研发的平台——智慧学伴,实现了全学习过程的数据采集、知识和能力结构的建模、学习问题的诊断与改进、学科优势的发现与增强四大特色功能服务。采集学生过程中的各种数据,通过这个数据来建立知识结构、能力结构、认知特征、心理健康、体质健康,然后发现他的学习问题,改进他的学习问题,增强他的学习优势,这是基本思路。在这个基础上有一个数据分析的框架,一个是个体分析,一个是整体分析,这是我们分析的基本方面。

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图4 依托基于大数据的智能学习平台——智慧学伴

大家都看过数据分析,如果只是折线图、曲线图,一个统计数变化没有意义,我们建立这样的模型的核心和关键是要教育建模。我们从体质健康,通用心理、认知能力,学科核心素养,学科领域的核心知识,这四个层面、九个方面建立了300多个指标的分析框架的模型,形成各种发展过程的报表。这个报表不光是做一些统计趋势的分析,更重要的是发现并诊断学生的学习问题,发现学生变化的趋势,形成可视化的数据分析和报告,并形成三个层面统计分析,一个是描述性的统计,一个是诊断性的分析,一个是预测性分析。描述性的统计发现趋势,而诊断性的分析会发现问题表象背后的根本原因诊断学生的关键点、障碍点在什么地方。预测分析可以预测学生在多变、不确定、困难的背景下做出智能化的决策。这背后通过知识图谱、能力图谱的构建技术建立学习者的知识地图,根据学生的知识地图来推荐相应的学习内容、学习服务,以及在线教师的指导。背后的资源和教师的智力服务都通过语义化的方式进行构建,结合智慧学伴,这是我们背后依托的大数据平台。

具体来说,我们推荐的双师服务,这是其中一项。推荐双师服务我们怎么做的呢?教师端有一个软件叫“好双师”,实际上是一个APP,结合“点阵笔技术”,老师在电脑上边说边写,学生的手机就能看到老师说的、画的等内容。具体形态包括一对一的在线辅导、问答广场、微课的辅导、一对多的在线的辅导等相关服务。

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图5 双师服务模块简介

一对一的在线辅导,实际上这个试点进行了差不多170天的试点,2016年12月份试点,当时探讨政策环境,2018年4、5月正在试,实际运行140天,动员了北京市的区级以上骨干教师9427名,覆盖17个区县,为通州、怀柔5万名学生提供在线辅导。其中,实际参与在线辅导的老师有3804名,参与在线辅导的学生26968名,有效的辅导次数是11万多次,有效的辅导时间是4974.2小时,汇聚了5637个微课资源。

总的来说,试点还是起到了一定的作用,一是,多渠道帮助学生解决了个性化的问题,且部分学生已经养成了在线辅导的习惯。二是,推进了优质教师智力资源的线上流转,提升了骨干教师的影响力,促进了优秀教师资源均衡分配。把骨干教师,尤其是东城、西城、海淀的老师流转到通州、怀柔、延庆最边远的学生,为那些孩子提供服务,促进了教师智力资源的流转。三是,汇编了各个学科的共性问题,为区域精准教学和学科教研提供了相应支撑。四是,为家庭条件、技术条件、经济条件基础不同的学生,提供了平等接触优秀教学资源的机会,对于基础较弱的学生而学科成绩提供更加明显。

三、大数据时代的教育公共服务转型与变革

大家知道现在课外辅导是影响教育教学质量非常重要的关键,但是这种课外辅导带来很多的负外部性,有钱人能获得很好的辅导,但是经济处于不利群体的儿童没有办法获得有效的指导。各种学生在学校里遇到个性化的问题是现实、常态,这种问题在以前没有得到有效解决,而现在通过互联网、大数据,政府可以关注了,可以提供兜底服务了。为什么政府要做这个事?它可以缓解高收费辅导班导致社会分层加剧的问题,有效增强家长教育的获得感。实际上这就是教育公共服务的进步,政府为学校、为学生的个性问题提供兜底服务,有条件的可以找各种培训班,经济条件比较差就可以利用这个服务。它实际上就是通过互联网来增强我们政府为学校提供服务能力,它可以消除我们市场经济带来的负外部性,这就是这个项目制度上的意义和价值。

“北京市中学教师开放性在线辅导的计划”只是一个例子,大数据时代教育公共服务正在发生转型和变革。

互联网的数据智能,它可以通过学习分析和智能分析为学生提供个性化的智能服务,满足学生个性化发展的目标。互联网和大数据教育服务业态虚实融合使得线上教育公共服务供给成为可能,同时线上与线下的无缝学习空间为实现教育公共服务供给提供多样化的服务模式。互联网的时时通信功能,它可以使得教育服务的主体从单一的政府和学校,拓展到企业和社会。

互联网和大数据正在改变我们政府的教育公共服务的形态和模式,使得供给的内容会越来越多的体现出转向虚实融合的新型教育服务业态;供给方式转向基于全学习过程数据的精准、个性化教育服务;供给的形态会转向社会化协同的新型分工形态;供给的结构,越来越多的强调转向共性需求与个性化需求相包容的平衡结构;供给的决策会转向多元主体参与的公共治理的决策;供给的监管会转向基于数据的时时监管和预警。

第一,教育供给会越来越体现出虚实结合的多元教育服务的供给。从以前统一模式的学校教育供给,变向我们精确了解学生数据、个性特征的前提下,给学生提供精准的教学,提供线上线下融合的空间,提供权威知识群,提供个性化的学习设计,提供精准的学习内容、学习活动,面向学习过程的发展性评价,领域专家等等,形成多元教育服务的供给,而这种服务供给的核心就是通过内容作为人际之间连接的结点。以前我们在线服务只是站在外面看内容,而现在人会变成内容的有机组成部分,从信息的链接到人的链接。它的核心载体就是通过内容连接背后的人及其提供的服务,而这个服务穿越学校的边界。这种通过人作为载体提供的服务,以知识为中心,构建社会认知网络,连接学习,这是未来多元供给的关键所在。

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图6 虚实结合的多元教育服务供给

第二,教育供给形态会形成基于全学习过程数据的精准、个性化的教育服务。通过数据精确了解每个个体的需求,实现对每个个体的及时反馈,更好地满足学习者个性化发展的需要,建立面向个体的精准的教育公共服务体系。大数据可以记录学生的学习与生活过程中的行为、评估、表现,不仅可以诊断学生的学习问题,推荐相关的学习资源,预测学习结果,改善学习方式、制定个性化学习规划,还可以提供认知、性格、喜好等多方面针对性的服务,实现个性化、精准化的教育供给方面的服务。

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图7 基于全学习过程数据的精准、个性化教育服务

它可以采集学生学习过程的各种数据,对他进行发展性服务,包括认知能力、学习风格、注意力、情绪情感、学习轨迹、知识状态、知识数据、学科素养等等,多方面、多形态的智能服务。

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图8 基于“数据”的个性需求发现

以智慧学伴平台为例,我们可以了解每个学生的知识图谱,根据每个学生知识的图谱不同的内容推荐不同的学习内容,实现精准化的教育供给。

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图9 根据个性需求提供精准服务

第三,教育公共服务的供给转向社会化协同的新型分工形态。也就是说我们教育公共服务不再只是政府的事情,政府正在努力打造教育资源与服务的“统一战线”,使得社会利益相关者都能穿越学校的“围墙”,提供教育服务。利用互联网可以促进教育服务开放,汇聚除学校以外的各类相关教育机构的服务资源,从教育内容提供者角度分析,它可以社会化供给、群建群享的机制,为教育供给的消费者(学习者)提供了丰富的内容来源。今后政府可以通过互联网的方式,在有序可监管的前提下汇聚社会化的教育服务,使得社会化企业的资源、服务能够穿越学校的围墙,进入到学校常规内容中去。

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图10 社会化教育供给

现在我们开放性辅导试点成功形成制度以后,一定会汇集各种企业的服务进入到学校里面。试点试行的目的不是政府要运营一个东西,而是要探索制度的环境。除了在线辅导计划,还有北京市初中的开放性实践活动,实现了综合课程的社会化供给。开放性实践活动就是社会的资源单位包括高校、科研院所、科博场馆、高新技术企业建立专门的团队,提供课程服务,是典型公共服务社会化的供给。北京市教委建立准入规范、评价规范、监管规范,搭建了北京市初中实践活动的管理平台,以此实现汇聚各个企业提供的综合实践活动的课题。实际上它在尝试利用大数据来汇聚社会服务体系,同时进行有效监管,保证教育教学质量。

第四,教育公共服务的供给转向共性需求和个性需求相包容的平衡供给结构。以前我们在学校里面可能只关注到60%、70%档次的学生,而90%最好那波学生,或者是10%最弱的那帮学生老师很难关注到。而现在通过互联网、大数据既可以帮助到平均水平的学生,又可以帮助到最好以及最弱的学生,它既可以实现每个人都有的公平,又可以实现跟每个人能力相匹配的质量,这就提升了我们教育公平的宽容度,使得我们可以给每个人提供跟他能力相匹配的教育。

这是智慧学伴平台上的两个学生数据,一个是学习成绩比较好的,推荐的是发展型的资源,这个是学习比较差的,提供的补救型资源。根据每个学生不一样提供个性化的、相应的服务。教育公共服务,既要满足共性的需求,也要满足个性化的需求,提升包容度。

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图11 不同层级的学习者都能够得到服务与关注

第五,现代教育公共服务会转向多元主体参与的公共治理决策。为什么现在越来越强调治理而不叫管理?管理是自上而下,而治理可以强调利益相关者的参与以及相互协商。教育治理是政府、社会组织、利益权利者和公民个体通过一定制度的安排进行合作、互动,共同管理教育公共事务的过程,突出的是多主体参与合作管理、共同管理,最后目标指向教育领域公共利益的最大化。办人民满意的教育,就需要鼓励人民参与,确保其行使选择权和支配权,从而完善现代教育公共服务治理结构。

通过互联网、大数据,它可以汇聚民众的力量,汇聚专业机构的力量来实现多元治理,而现在互联网的参与度,会有效地提升多元治理能力。这是北京市政府的首都之窗,当然这不是教育,它是一个投诉的平台。这个平台是你每天可以给首都之窗提一些意见,这些意见通过语义分析可以把你最关注的事件搜集起来,民众反映意见最集中的反映出来。这实际上就是一种反馈机制。政府看到大家集中不满意,一定会优先解决。它是一种反馈机制,可以促进政府来改进相关的活动,而我们教育领域也一定是这样子的,越来越多的民众参与到过程中,汇聚集体的力量反过来促进我们教育政策的变化、变革,转向多元公共治理的决策。

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图12 北京市政府首都之窗平台及意见分析

第六,教育公共服务供给转向基于数据的实时监管。基于数据可以将众多教育事件,从事后补救,变成事前的预警。这是我们做的北京市教育质量地图,它可以为决策者实时展示区域及学校教育教学质量的情况,以及它发展的情况、关键指标的情况。

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图13 北京市教育质量地图

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图14 北京市教育质量地图

再比如,我们智慧学伴做学生的心理健康预警,通过学生各种心理素质量表的数据分析,可以找到他的潜在风险以及存在风险,而存在风险你可以通过心理辅导进一步观察,再进一步干预。它可以使得事情没有发生之前就可以得到处置和相应的预警。

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图15 心理健康预警

再比如,现在很多机构做微博用户的行为和语言来预测极端事件,中科院心理所就做过通过个人博客的语言预测自杀的倾向研究。2014年,法国蒙彼利埃大学计算机技术领域的教授也做了相关的研究,并得到了精神科医生充分的肯定,2017年,美国Facebook利用人工智能对美国用户对于网上的自杀倾向定量分析。类似于这种案例会越来越多,它实际上在一些公共服务过程中,在重大事件出现之前可以做出很多的预警。

这六个方面就我们政府未来提供教育公共服务转型和变革的趋势。教育大数据未来不仅仅是改变课堂,改变学校,教育大数据发展到一定程度之后还会推进政府提供教育公共服务的内容、形式、结构、形态、组织方式等发生变革。

这就是我今天给大家讲的,谢谢各位。

本文转自微信公众号“未来教育高精尖创新中心”,作者余胜泉。文章为作者独立观点,不代表芥末堆立场。

1、本文是 芥末堆网转载文章,原文:未来教育高精尖创新中心
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