作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及推進(jìn)智慧教育的技術(shù)關(guān)鍵，教育數(shù)據(jù)技術(shù)及其應(yīng)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(guān)鍵的技術(shù)核心在于數(shù)據(jù)智能，以及伴隨數(shù)據(jù)智能技術(shù)的機(jī)制、教者的跟進(jìn)。當(dāng)前的智慧教育實(shí)踐中，數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)教育生態(tài)重塑的前景已經(jīng)浮現(xiàn)。前路依然曲折。

如何理解數(shù)據(jù)智能

通俗地理解，數(shù)據(jù)智能是從大數(shù)據(jù)中“提煉”出來的價(jià)值。同樣地，教育數(shù)據(jù)智能是海量教育數(shù)據(jù)模型、深度學(xué)習(xí)算法、高度計(jì)算力等智能化技術(shù)與算法的融合體。業(yè)內(nèi)也開始用“智能教育大腦”來隱喻之，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)融合、關(guān)系挖掘、問題診斷、決策優(yōu)化等教育賦能的智能應(yīng)用。

遵循“數(shù)據(jù)處理→模型訓(xùn)練→測(cè)試評(píng)估→服務(wù)應(yīng)用”的技術(shù)路線，數(shù)據(jù)智能的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集的深度追蹤、結(jié)構(gòu)化組織與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。這個(gè)過程中，其技術(shù)核心是教育數(shù)據(jù)中臺(tái)和智能分析引擎。

教育數(shù)據(jù)中臺(tái)（教育數(shù)據(jù)匯聚中心）致力于實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一、互通融合、開放共享目標(biāo)。具體包括底層數(shù)據(jù)環(huán)境、教育數(shù)據(jù)中臺(tái)、數(shù)據(jù)治理機(jī)制和安全管理機(jī)制等。其中，底層數(shù)據(jù)環(huán)境通過互聯(lián)網(wǎng)、5G、云平臺(tái)、傳感器等基礎(chǔ)工具完成數(shù)據(jù)的持續(xù)采集。數(shù)據(jù)中臺(tái)通過對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的清洗、關(guān)聯(lián)、流通、融合等，實(shí)現(xiàn)教育服務(wù)的精細(xì)化治理。數(shù)據(jù)治理和安全管理機(jī)制強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)流通的合理性和科學(xué)性，以及把控?cái)?shù)據(jù)治理過程的透明化和安全化。

智能分析引擎通過教育數(shù)據(jù)的關(guān)系挖掘，構(gòu)建智能教育大腦的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，為學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習(xí)、教師精準(zhǔn)化教學(xué)提供價(jià)值提升支持，以滿足適合多種教育場(chǎng)景的個(gè)性化教學(xué)形態(tài)與活動(dòng)的展開，呈現(xiàn)學(xué)校管理“一校一檔”、教師發(fā)展“一師一檔”、學(xué)生成長(zhǎng)“一生一檔”的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。

數(shù)據(jù)智能如何重塑教育核心業(yè)務(wù)

教育部推進(jìn)的“智慧教育示范區(qū)”建設(shè)，教育理念上，體現(xiàn)的是以人的發(fā)展為核心；智能技術(shù)上，則體現(xiàn)為學(xué)習(xí)空間的無縫連通、學(xué)習(xí)情境的敏捷感知、學(xué)習(xí)資源的開放整合、學(xué)習(xí)過程的全程可記錄、學(xué)習(xí)體驗(yàn)的自然交互以及學(xué)習(xí)服務(wù)的精準(zhǔn)適配等。

以數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)學(xué)、教、管、評(píng)等核心業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)重塑，是推進(jìn)智慧教育的實(shí)踐路徑。

第一，給教師的“化驗(yàn)單”。超越步調(diào)一致的集體教學(xué)，照顧到每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)需求，推動(dòng)因材施教目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，這是數(shù)據(jù)技術(shù)重塑教學(xué)場(chǎng)景的價(jià)值意蘊(yùn)。利用數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)時(shí)捕獲和挖掘教學(xué)進(jìn)程中的海量數(shù)據(jù)，經(jīng)由行為序列挖掘精準(zhǔn)預(yù)判學(xué)生的過程性習(xí)慣，探尋學(xué)習(xí)發(fā)生的作用機(jī)制和關(guān)鍵誘因，并在多輪迭代中不斷調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，從而促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)的普遍提升。同時(shí)，數(shù)據(jù)技術(shù)通過對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)策略等多維視角下的綜合研判，能夠更加精準(zhǔn)地診斷學(xué)習(xí)中存在的問題，以便更為精準(zhǔn)地施加干預(yù)。

數(shù)據(jù)智能重塑教學(xué)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景，最為突出的是線上線下融合的教學(xué)結(jié)構(gòu)重塑。智能技術(shù)為教師提供學(xué)生在認(rèn)知、行為、知識(shí)掌握及情感動(dòng)機(jī)等各維度的表現(xiàn)，基于細(xì)致的學(xué)情研判，教師能夠?qū)虒W(xué)活動(dòng)的組織實(shí)施相應(yīng)的設(shè)計(jì)，比如教學(xué)活動(dòng)差異化開展、前置組織、項(xiàng)目化設(shè)計(jì)等。

第二，給學(xué)生的個(gè)性化處方。了解你、成就你、發(fā)現(xiàn)你是數(shù)據(jù)技術(shù)重塑學(xué)習(xí)場(chǎng)景的重要體現(xiàn)。學(xué)習(xí)者畫像，從學(xué)生如何學(xué)習(xí)（即記憶與知識(shí)的結(jié)構(gòu)、問題解決與推理分析、元認(rèn)知過程與自我調(diào)節(jié)能力），以及學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)（主動(dòng)獲取知識(shí)和技能過程中發(fā)生的情感、認(rèn)知、行為變化）等維度，刻畫學(xué)習(xí)者典型特質(zhì)和學(xué)習(xí)成長(zhǎng)個(gè)性特征，在此基礎(chǔ)上的精細(xì)化和智能化學(xué)習(xí)診斷，成為給學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)“處方”。同時(shí)，也是對(duì)學(xué)生的能力預(yù)判，幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)自我、發(fā)展自我、規(guī)劃自我以及建構(gòu)自我。

不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)技術(shù)支撐下的學(xué)習(xí)場(chǎng)景呈現(xiàn)如下典型特征：一是以學(xué)生為中心，學(xué)生作為學(xué)習(xí)進(jìn)程的主體，借助智慧學(xué)伴、智能批改等技術(shù)支持，能夠自主控制教育活動(dòng)序列。二是自主選擇，即學(xué)生依據(jù)興趣偏好和發(fā)展需求等，選擇適應(yīng)的學(xué)習(xí)材料。三是靈活服務(wù)，依托智能技術(shù)支持，延伸了傳統(tǒng)教室環(huán)境下的數(shù)字資源和精準(zhǔn)服務(wù)，激發(fā)了學(xué)生持續(xù)探究的熱情和內(nèi)在動(dòng)機(jī)。

第三，給評(píng)價(jià)的增值提升。采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，利用監(jiān)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的數(shù)據(jù)畫像實(shí)施評(píng)價(jià)，能夠突破評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)目的及評(píng)價(jià)維度等方面的局限。2020年10月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》明確指出，堅(jiān)持科學(xué)有效，改進(jìn)結(jié)果評(píng)價(jià)，強(qiáng)化過程評(píng)價(jià)，探索增值評(píng)價(jià)，健全綜合評(píng)價(jià)……

學(xué)生成長(zhǎng)數(shù)據(jù)畫像，回應(yīng)了評(píng)價(jià)改革的綜合性、全程性和增值性要求。首先，以學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)發(fā)展為切入點(diǎn)，綜合學(xué)習(xí)者成長(zhǎng)過程中認(rèn)知發(fā)展、非認(rèn)知狀態(tài)、社會(huì)情感發(fā)展等因素，對(duì)學(xué)習(xí)者成長(zhǎng)發(fā)展進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)。其次，通過多模態(tài)數(shù)據(jù)收集，全面映射學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)全過程；以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式，建立學(xué)習(xí)者動(dòng)態(tài)畫像；再次，基于學(xué)習(xí)者動(dòng)態(tài)畫像對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為相關(guān)者提供問題甄別、學(xué)習(xí)診斷、決策支持等增值性評(píng)價(jià)。

數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)的評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)場(chǎng)景的全周期監(jiān)管，通過對(duì)多元數(shù)據(jù)的解碼，為診斷需求、縮小學(xué)習(xí)差距以及精準(zhǔn)化干預(yù)提供證據(jù)，實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)的科學(xué)化與增值性的平衡。

實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)智能的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，分析變革教育。如何充分發(fā)揮數(shù)據(jù)技術(shù)的增能、增效、改進(jìn)、變革等功效，既是重要考量又是艱巨挑戰(zhàn)。

一是數(shù)據(jù)治理方面的挑戰(zhàn)。教育的復(fù)雜性導(dǎo)致教育數(shù)據(jù)的多源異構(gòu)形態(tài)更為明顯，數(shù)據(jù)的采集、匯聚與互通方式更具挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求更為多元。數(shù)據(jù)技術(shù)涉及教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)、平臺(tái)、系統(tǒng)等產(chǎn)品，涉及標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的研制，涉及針對(duì)教育業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)建模和智慧教育應(yīng)用。教育數(shù)據(jù)技術(shù)亟須協(xié)同多方力量攻關(guān)突破。

二是教師素養(yǎng)方面的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)的教學(xué)創(chuàng)新需要教師具備基本的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，然而這項(xiàng)能力教師普遍較為欠缺。此外，數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)的教學(xué)創(chuàng)新，需要教師重新定位教者角色，需要重塑教學(xué)結(jié)構(gòu)，也即弱化“教書匠”的角色，發(fā)展和凸顯“設(shè)計(jì)者”“分析者”“促進(jìn)者”的角色。

三是學(xué)校機(jī)制方面的挑戰(zhàn)。智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)重塑是一種數(shù)字化轉(zhuǎn)型，對(duì)教、學(xué)、管、評(píng)來說都是一種機(jī)制的變革，學(xué)校如何借助數(shù)字化轉(zhuǎn)型的力量，系統(tǒng)地設(shè)計(jì)整個(gè)學(xué)校的教學(xué)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、評(píng)價(jià)系統(tǒng)等，這對(duì)于學(xué)校而言并非易事。

作者：顧小清（華東師范大學(xué)教授、教育部教育信息化專家組成員）

來源：《中國(guó)教育報(bào)》