651頁23萬字智慧教育大資料資訊化頂層設計及智慧應用建設方案

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建設目标

打造教育大資料平台，統領教育應用

教育大資料以“資料集中、資訊共享、業務共通、應用統領”為支撐，建立教育資料應用平台；所有應用統一于大資料平台，實作資料從各應用平台采集，彙聚到資料中心統一存儲，應用層統一調用，分場景進行加工處理的模式。

教育大資料平台，為教育管理者、教師、家長、學生等不同對象提供多層次、全方位的綜合應用服務，綜合建構“教、學、管、評、測、練”與“教育管理機構、學校、老師、家長、學生”相結合的多元教育大資料資訊化體系。全面打通使用者的基礎資料，融合學業資料、教育管理綜合資訊、教師資訊等大資料，進行全面多元的各類分析、資料透視。教育管理者、教師、學生、家長都能通過教育大資料平台，根據角色、權限及應用場景的不同，享用平台中各類教育應用。

提供個性化教學服務

通過對學生曆年學業成績、課程選修、活動參與等資料分析，除了追蹤學生學業進步情況外，還可以從中分析不同學生的學習需求和風格，進而提供适應學生特點的個性化教學。一是通過資料分析對學習困難學生進行幹預，教師通過學生資料系統監控學生學業表現進行幹預性指導。二是獲得學生學習結果的即時智能回報。通過課堂行為記錄與分析工具，教師可以及時獲得學生學習情況并調整教學活動。三是在學生選擇輔修課程或課外項目時，大資料技術可以提供适合學生的個性化建議。四是基于大資料分析改進日常教學工作。教師可以通過分析學生社交行為資料，更有效地開展團隊和小組學習，優化學習計劃和日程安排。

變革教與學發展模式，提升師生資料素養

對教師教學日志資料、教學資源資料、教學互動資料、教學評價資料、教學效果資料、教師繼續教育資料、教學工具使用資料等日常教學過程、行為、結果資料的深入分析與挖掘建立教師資料素養，幫助教師更好地獲得學生回報，發現每位學生的興趣點和薄弱點，以優化教學模式，改進教學政策，實作個性化教學；有助于教師有效預測學生考試成績及發展趨勢，及時幹預并指導學生的學習與發展；有助于教師對學生做出全面客觀的評價，推動教育評價方式從“經驗主義”走向“資料主義”；有助于教師的教育決策更加科學準确，提高工作效率與學生的學習成績；有助于教師發現自身專業技能的不足和問題，提升專業能力和研究水準，适應資料驅動教學時代的新要求。

對學生日志資料、成績預警資料、師生評價資料、線上話語資料、倫理隐私資料、多模态資料等六類資料的進行深入的挖掘分析,建立學生資料素養。培養學生在資料感覺和采集、組織和管理、處理與分析、共享與協同創新等方面的能力，以及在資料的生産、管理和釋出過程中的道德與行為規範。幫助學生更好地擷取學習回報，發現自身學習的優劣勢，優化學習方式方法，實作精細化學習；幫助學生更好的預估學習發展趨勢，指導學生做好學業生涯規劃；幫助學生更精确的進行學習過程跟蹤與學習過程評價，為學生綜合素質評價提供資料支撐；幫助學生發現和學習高效學習方式方法，提升自适應學習能力，培養終身學習習慣。

促進學校教育資訊化發展，破解發展難題

為了推進大資料應用服務驅動地區教學的快速發展，教育行政部門、教育大資料服務企業、中國小校應當協同發力，重點從五個方面推進實施，包括：開展資料素養專題教育訓練，提高教師資料意識與資料處理能力；打造基于大資料的智慧學習平台，支撐教師開展資料驅動的精準教學；開展資料驅動教學示範項目，探索資料驅動教學新模式；建構資料驅動教學實踐共同體，傳播資料驅動教學文化；開展資料驅動教學專題研究，引領資料驅動教學持續深入發展。

挖掘大資料推動教育研究轉型

現代教育運用實證資料研究教育具體問題，再基于研究結果指導政策與實踐。大資料技術為大規模教育實證研究提供便利，推動教育研究轉型為“資料密集型科研”。一是利用縱向資料開展長期性追蹤研究。維格多以北卡羅萊州1500名教師為對象，跟蹤分析1997—1998學年至2007—2008學年學生學業測評結果對教師工資薪酬的影響，提出基于績效考核的教師酬金改革建議。二是開展大規模橫向比較研究。美國“全國學生中心”(NSC)開展的大學階段學業成就與高中階段學業間關系研究，依托各州和聯邦教育資料庫，以全美92%的在校大學生為對象，通過了解不同學校入學情況、學生人口特征與大學入學的關系、高中階段學業成績相似學生在大學後的學業表現等内容，分析高中階段學習對大學學業的影響。這種跨年度的追蹤研究和大規模的橫向比較研究，沒有大資料的支撐是難以實作的。

基于大資料推動教育科學決策

全面的地區基礎教育品質監測不僅讓決策者了解教育的整體狀況和變化趨勢，還通過分析家庭背景、教育項目和學校教學與學生學業成績間的關系，進而影響地區教育資源配置設定與資助性項目的實施。一是運用教育大資料規劃學校布局與資源配置設定，地區和學校通過分析學生人口學資料，得出本地區學齡人口變動趨勢，進而科學規劃本地區學校布局與資源配置設定。二是改進學校績效評估辦法。基于學校整體與學生個體學業資料，評價學校的辦學品質或項目實施品質，分析學校的優勢與弱勢領域。三是推動家校合作。通過使用智慧課堂回報工具，教師可以實時上傳本節課學生課堂表現和任務完成情況，學校和家長借此可以及時了解并與校方交流學生情況。四是提高學校管理效率。在學生出勤、用餐及校車營運等活動中使用學生管理軟體，自動記錄并通過資料分析提出改進方案。五是改革教師評聘方式。通過分析教師任教學生的學業成績以及教師的職業信仰、專業發展、社會服務等名額，科學評估教師專業水準與發展潛能。

開展教育大資料服務，惠及全體教育參與者

通過涵蓋K12範圍内的國小、國中、高中全線貫通的區域教育生态監控大資料平台，全面跟進診斷班級、學校、區域教育的教與學現狀；為全區各級各類教育主管部門實時分析全區域、各校教學品質，并智能提供教育優化方案，智慧化跟進全區基礎教育品質；為全區所有教師提供精準教學和改進依據、為全區學生和家長提供了解自己學習現狀的途徑及改進管道、資源和方法；提供基于移動網際網路環境下的教與學内容探讨、交流互動的互動平台，形成教師、學生、家長三個群體之間的興趣聚合和廣泛讨論。

總體架構

以滿足大資料平台、應用、服務建設要求為基礎，整合現有軟硬體資源，建構資料機房計算、存儲、網絡、容災、安全等軟硬體基礎設施環境；建設涵蓋核心基礎資料庫、資料采集、資料共享、資料挖掘、資料控制、資料服務的資料進行中心大資料管控平台以及資料标準、資料安全等管理體系；聚合已建設應用管理系統，打造新型大資料應用服務系統，建構教學服務體系。全地區、全學校、全學段、全過程采集教育各環節資料單元，整合教育中繼資料内容形成教育資料集，打通教育各應用系統及管理口之間資料壁壘，形成教育資料鍊條。分析、挖掘、預警教育決策資訊，聚類、提取、發現教、學、管各類行為習慣資料，全面資料化指導教育業務管理；精準、智能化提升教育品質水準；智慧、個性化培養教與學行為習慣。

頂層設計架構圖

基礎環境

基礎環境為教育大資料的核心平台及各應用系統提供所需的基礎網絡環境、硬體平台環境、虛拟化環境、基礎安全環境等。主要包括雲平台、網絡設施、安全設施、專業運維團隊等軟、硬體基礎設施以及為保障基礎環境穩定、高效、可靠運轉所建立的資料中心安全體系。

大資料管控中心

大資料管控中心位于基礎環境層之上，負責存儲、管理教育相關核心大資料内容，以“一人一号”、“一校一碼”建立标準資料源，管控資料源，同時為資料應用服務提供各類資訊資源及資料服務。

基礎資料庫建構以組織機構、教籍、學籍、學校等教育基本中繼資料組成的核心庫以及教情、學情、考試、資源等教育過程資料組成的主題庫構成。

資料控制包含資料标準管理、資料代碼集管理、資料過程和資料品質管理等，嚴格追溯資料從采集、清洗、采用、更新全過程的每一個資料變遷痕迹，保證系統資料品質高效、穩定、可用。

資料采集、共享、挖掘分别代表了資料三個核心流轉過程，采集資料遵從“一數一源”，共享資料提取“一源多用”，挖掘資料分析“一數多鍊”。在每個環節嚴格控制資料流入及資料間的關聯關系。讓資料内容透明化、資料關系明确化、資料表現決策化。

資料安全及資料标準體系的建立是保障大資料管控中心所有工作正常開展、監管、考核的具體措施。

教育大資料應用服務

應用服務既是教育資料的采集輸入層，也是教育資料的服務輸出層。承載了教育大資料中心的各級各類資訊化應用系統，作為具體業務的執行單元，教育大資料應用服務層是實作教育管理、教學服務、教育惠民等業務流程數字化的重要載體。

大資料應用服務采用集中部署，多級應用的雲端架構。集中建設減輕系統維護工作量，資料互通避免系統建設資料孤島、多端多源資料采集、集中統一應用權限管控、友善快捷統一認證管理、多樣豐富應用統一提供。

教育局、學校等管理單元依托各級雲平台統一建構各類業務應用系統，平台與平台之間進行資料互通管理，系統與系統之間依托平台開展業務工作，建構區域教育畫像、學校發展評估、教學品質監測等教育管理及決策類應用及資料服務。老師、學生、家長作為應用單元根據教學、學習、跟蹤需要選取相應服務系統，系統自動采集各角色日常使用資料，分析挖掘有用資料形成教師畫像、學生畫像、教學預警、家校聯合情況等教育教學類資訊服務。