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1、大数据时代的教育变革:挑战、趋势及风险规避 胡弼成 邓杰 湖南大学教育科学研究院 摘 要： 大数据时代已经来临。顺应大数据时代发展,教育即将进入新的变革阶段。大数据给教育带来新的挑战:占据社会发展话语权,重新发掘教育价值;破解当前教育困境,推进教育深入改革;撬动教育杠杆,培养创新人才等。进入大数据时代,思维教育日渐凸显,以学生为中心的教育教学将全面推开,教育数据管理将成为学校和国家教育的核心竞争力。推进大数据时代的教育变革,需要化解不良数据风险、避免学生隐私泄露和转变管理者抵触心理。关键词： 大数据时代; 教育变革; 教育管理; 2011 年 5 月,美国的麦肯锡咨询公司发布大数据:创新、竞争
2、和生产力的下一个前沿领域报告,开启了大数据产业界的先河。这份报告认为,大数据是大小超出了传统数据库软件工具的获取、存储、管理和分析能力的数据集1。国际数据公司据此总结出大数据的四大特征:大量化、多样化、快速化、价值化。相对过去的小数据,大数据体现的是一种快速搜集、处理和利用复杂信息的能力。2012 年 3 月,奥巴马政府发布大数据研究和发展计划,将大数据上升为国家战略。2013 年被称作大数据时代的元年,信息技术进入一个崭新的发展阶段。进入大数据时代,我们可以分析更多的数据,甚至可以处理和某个特别现象相关的所有数据。研究数据如此之多,以至于我们不再热衷于追求精确性,不再热衷于寻找因果关系,而是
3、寻找关联关系。2时至今日,从数据科学的兴起到云基地大数据实验室的建立,大数据在中国受到了上至国家领导层、下至各基层机构的广泛关注。用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新的数据文化正在成形,大数据时代已经来临。顺应大数据时代的发展,教育变革已经进入了一个新的阶段,教育领域将迎来一场前所未有的大变革。一、大数据时代教育面临的挑战历史上,第一次科技革命把人类带入蒸汽时代,自然科学第一次被教育领域广泛引入,双轨制教学在西方普遍实施;第二次科技革命把人类带入电气时代,科学技术作为第一生产力在教育教学中受到极大重视;之后的电子计算机、空间、生物技术等把人类带入信息时代,网络传媒、声像技术进入教育领
4、域,教育手段、教学内容得以拓展。可见,每一次科技革命都推动了教育的变革。进入大数据时代,教育又面临哪些挑战呢?(一) 占据社会发展话语权,重新发掘教育价值的挑战从孔夫子提出“有教无类”打破教育壁垒,到书院的“会讲制度”打破门户之见,从中世纪大学首倡自由、民主、开放、自治,到近代新式学校率先向“国民教育”转型,教育一直以来就是引领社会发展潮流的一面旗帜。近几年来,随着科技的飞速发展,我们的教育工具和教育技术不断更新,但教学的本质没变,课堂中教与学的方式没变,教育质量有待提高的现实没变!大数据的出现,给中国教育带来了新的冲击,给教育变革提出了新的挑战。数据科学的出现,给教育教学方式的改观、人才培养
5、模式的设计、教育面貌的重塑提出了新的要求。大数据在经济、政治、科技、文化等领域已然存在的巨大价值,革新着人类的思维,给人们的生产、生活各个方面带来了全新的面貌。通过大数据的分析交换、整合利用,教育领域新知识不断出现,新智慧加速增长,新价值被高效创造。与此同时,在新一轮信息和科技浪潮中社会各领域秩序重整,教育要在社会新一轮变革中体现自身价值,引领并服务社会发展,就必须与时俱进,革新教学方式,创新教育管理,提高教育效力。(二) 破解当前教育困境,推进教育深入变革的挑战于我国教育而言,一方面我国教育的总体质量不高,培养的大批所谓社会人才中规中矩,创新能力不强,学生空有一套理论却不能满足社会和市场的需
6、要;另一方面,地区之间、城乡之间及学校之间教育发展极不平衡,教育不公平问题日益凸显,历经多年的教育改革已然陷入瓶颈。大数据的发展给困境中的教育变革提出了新的挑战大数据支持下的教学将需要更具说服力与影响力,大数据记录下的教与学的评价体系将需要更具科学性与权威性,大数据预测下的学生培养将需要更具针对性与实效性。与此同时,大量而又多样化的数据极易引发个人或群体的隐私泄露、对数据的盲目迷信等数据风险。数据资源、教育信息获取和利用的不对称将会进一步加剧教育的不公平。寻求混杂性而不是唯一性的教育思维的要求,量化数据下的教育需求与沟通,高门槛与高产出并举的信息管理,无形中都加大了教育走出当前困境的难度。破解
7、长期以来教育的低效与滞后困境,寻求教育质量与教育不公平问题的根本性改观,直面大数据带来的新挑战,关键在于趋利避害,利用大数据来实现对当前教育情境的精准分析、对教育教学的科学实施和对教育管理的合理把控。(三) 撬动教育杠杆,培养创新人才的挑战进入大数据时代,人类或许正面临最深刻的变革,教育也不例外。传统的教育理论和教学方式可能被彻底颠覆,依靠言传身教的古代精英式教学和注重快速实效的现代大众式教学正在有效结合,基于数据分析的共享式精准教学不再遥远,按需学习、因材施教将真正成为可能。大数据对教育观念、教育方法、教育内容乃至教育体制机制的变革,对新型创新人才的培养提出了更为迫切和现实的要求:日益强大的
8、互联网、多媒体及概念软件、开源软件等为师生提供了更加自由、灵活的学习和探索空间,求知的视野被极大拓宽;日益频繁的师生活动及社会互动被大数据予以记录、分析和共享,教育环境的时空界限和信息隔阂得以打破,长期以来潜伏于数据之下的教育理论和规律将日益凸显和明朗,人才培养将更具灵活性和多样性;学习与生活、教育与社会不再被孤立,学生、学校与现实生活的体验更为接近,学生学习兴趣、学校办学动力将被大大激发。总之,大数据为创新人才的培养提供了广阔的空间,而创新人才的挖掘和培养也迫切需要新思维、新理论、新方法的指引和支持。可见,在大数据背景下撬动教育杠杆,为社会积累新的人力资本,培养创新人才尤其是大数据创新人才,
9、将变得更为迫切和现实。二、大数据时代教育变革的趋势(一)“大数据思维”教育凸显,课堂和教学新形式出现,学生实际生活中的数据将受到更多关注“教育理论研究的推陈出新,最根本的不是添加几个新的观点和引用几条新的材料,而是要在教育观念和教育思维方式上有所更新。”3在大数据时代,让数据自己“发声”,知道是什么就可以了,没必要非得知道为什么。定位于精确性上的思维已无必要和可能,建立在相关关系分析法基础上的预测是大数据的核心不是随机样本,而是全体数据;不是精确性,而是混杂性;不是因果关系,而是相关关系。4这样的大数据思维应用到教育上,就是要树立这样一种观念纷繁的教育数据越多越好,自觉拥抱数据文化,公开的教育
10、数据只要处理得当,就能为急需解决的复杂教育问题提供答案,就能转变很多凭空猜测、互相指责的“文人相轻”现象,就能纠正众多仅凭概念和经验“拍脑袋”的教育决策。同时,大数据的纷繁复杂也满足了人们个性化的学习需求,课堂与教学出现新形式,如翻转课堂的引入、数字校园的流行、数据实证教育的出现、云课堂的设想。课堂将不再是单一和被动的滞后教学,学校将不再是无序和低效的传统官方式机构,教育也将不再是凭理念和经验、仅靠道德和良心来维系、传承的社会活动。在信息随处可见、知识随处可搜的大数据时代,课堂上教师不仅需要传授固有知识,更需要培养学生的思维能力、知识辨析与利用能力、信息搜集与整合能力等核心能力。新时代背景下,
11、大数据思维在教育界闪耀着光芒,全球教育界的超级巨星可汗学院便是一个例证。利用大数据工具,可汗学院实现了一人一台电脑,一千万学生的教育神话,大数据在挑战传统教育体系的同时也开启着未来教育的曙光。大数据思维带给我们的不仅仅这些。由于数据更多地来源于社会与生活,所以我们要更多地关注学生在学习和生活当中的数据,注重教育教学当中的各种实践,及时而又准确地预判社会对教育的各种需求 (利用大数据我们可以充分地作出应有的预判)。因此,充分挖掘和利用好学校和教育机构的数据库,建立对数据收集和分析的紧迫感,大气地展现和拥抱大数据,有意识地将数据素养和能力应用于教育教学中,用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据
12、创新的数据文化必将在新一轮教育变革浪潮中大显身手。(二) 对新学科、新人才的需求呼唤转变教育观念、深化教育改革,改革的重点在于构建以学习者为中心的教学体系顺应大数据发展趋势,传统的教学模式将受到新的挑战,一批新学科、新人才、新教学方法和手段将应运而生。在这场教育变革中,最严重的问题已经不是教育资源的缺乏,而是部分教师在传统的错误方向上还在“勤奋地工作”。5因此,对教师来说最重要的莫过于转变教育观念。大数据使我们生活和学习的维度达到了前所未有的可量化程度,包括思想、情感在内的量化研究成为可能。在大数据时代,教师和学生的数据分析能力将和专业知识同样重要。基于学习分析技术基础上的自适应动态化的个性教
13、学服务将变得越来越重要。同时,教学模式更加多元,教育过程更加信息化、多样化,师生测评与考核更加数据化、实效化教育界的思想观念将得以转变。在印度教育专家苏伽特米特拉看来,对学生而言只有三种最基本的东西是在今后的大数据时代要用到的和必须学的:“第一是阅读,第二是搜索,第三是辨别真伪。”“当一个特定领域变得特别复杂和专门化后,就会催生出对运用新技术专门人才的迫切需求”。6同时,在大数据时代,谁能拥有大数据 IT 基础设施人才,拥有大数据的深度分析人才,拥有大数据分析结果的运用管理人才,谁就占据了未来竞争的主动地位。因此,与数据相关的专业和数据科学研究机构在教育变革中的支撑作用将日益凸显,各行各业大数
14、据的统计分析和应用人才将成为行业翘楚。2012 年 9 月,美国西北大学决定在其工程学院成立一个主攻大数据分析课程的分析学研究生院,授课内容在数学、统计学的基础上,融合了尖端计算机工程学和数据分析。7与此同时,科研与市场、产业的链接将变得更加紧密,基本原理从发现到产业化的周期将被大幅缩短。因此,我们的学生培养需要更具市场前瞻性和社会自适应性;我们的教育需要及时传播与分享最新动态舆情,及时作出校园及社会的相关教育预警;我们的教学需要更有效地总结教学经验,最大限度地挖掘人才潜能,这些必将赋予信息科学、统计科学、社会科学以及新兴的数据科学等跨专业、全方位的融合性学科以更高的地位和更大的研究平台,现有
15、的科研和教学体制必将在大数据支撑下大幅度变革,届时全面的以学生为中心的教育教学体系必将形成。(三) 数据管理将成为教育的核心竞争力,管理及决策中需加强信息的数据化,建立、完善以数据管理为重心的制度规范体系教育管理是充分发挥教育人力、财力、物力和信息等有利条件,高效实现教育管理目标的活动过程。优化教育管理对教育的提质增效发挥着不可低估的作用。在大数据时代,教育管理的提升尤其凸显在对教育数据的管理上。在大数据时代,教育部门和学校更加易得数据,内部利益相关者 (如部门员工、学生本人等) 和外部利益相关者 (如相关团体机构、家长等) 都能最大限度地利用数据提高自身工作和学习效率;在行使相似职能时,不同
16、学校之间、教育管理部门之间呈现出的巨大绩效差异,为提高各部门乃至整个教育系统的执行能力提供了重要机遇;教育人为决策经由自动计算替代或辅助而得以不断完善、优化可以说,对教育数据的管理正在成为学校和国家教育的核心竞争力。具体来说,数据管理要真正成为教育的核心竞争力,需要做好以下三个方面的工作。第一,教育数据的信息化及相关管理信息的数据化。孤立的信息是没有多大价值的,其价值要远远小于广泛连接的数据。具有相关关系的教育信息只有被普遍地转化为分析数据,才能帮助教师、学校及教育部门了解学生的现在,把握教育教学的规律,并预测教育的未来。高校以及省市、国家教育部门可利用其庞大的教育资源,参照其特定的教育环境,量化并建立起教育体系内的各种信息,利用计算机存储、分析和计算能力相对强大的共享系统,充分挖掘数据库中的庞大信息,寻求数据间的对应与相关,并作出可能的分析和预测。第二,管理流程的数据化。也就是将教育和教学管理过程中已经规范化的流程用大数据加以分析、精简并固化下来,通过 EXCEL、SPSS、S
