大数据在基础教育管理与决策中的应用研究

程淑琴

(安徽行政学院 国际贸易系，安徽 合肥230059)

全球知名的麦肯锡咨询公司提出“大数据”(big data)的概念后，近年来大数据已成为描述信息时代技术发展与创新的标志，基于大数据的管理与决策已经渗透到许多行业领域，成为创新驱动的重要因素。基于大数据的运用和挖掘，人们可以超越传统经验管理和决策方式，可预期更高效率的管理和决策得以实现。大数据作为一大颠覆性的技术革命在电子商务、军事、金融等学科领域已经取得突破，而在基础教育中的管理与决策领域的应用才刚刚起步。而如何挖掘和应用数据资产为基础教育的管理和决策提供高质量的服务，是教育主管部门和中小学校需要深入研究的重大课题。

1 管理与决策进入大数据时代

当前，人们越来越多地意识到大数据在管理和决策中的重要性，管理和决策将更多地依靠基于大数据而作出分析和判断，而并非习惯基于经验积累和直觉判断。美国哈佛大学社会学教授加里·金说:“这是一场革命，庞大的数据资源使得各个领域开始了量化进程，无论学术界、商界还是政府，所有领域都将开始这种进程。”［1］从基础教育的角度来看，均衡教育资源、制定中小学招生计划与政策、教学运行管理、管理思维方式、家长互动、学生学习行为引导、教学评估等都有大数据施展的空间。大数据可以为基础教育提供准确的预测性判断，形成有效公共教育资源供给决策与评价，同时也增加满足部分特殊群体的个性化教育需求，提供符合教师特质的教育教学水平培训与辅导。

引入大数据进行管理与决策，必须有足以支撑进行数据分析的数据来源。涉及基础教育管理与决策的数据除了来自于政府机构、教育主管部门、学校、社区、媒体以及其他社会组织等产生和公布的信息外，更多地依赖于各种网络终端等所产生的数据。中国互联网络信息中心(CNNIC)发布第33 次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2013年12月，中国网民规模达6.18 亿，互联网普及率为45.8%。其中，手机网民规模达5 亿，年增长率为19.1%，并继续保持稳定增长。中国互联网呈现发展主题从“数量”向“质量”转换，互联网与传统经济社会结合、影响力度更加紧密深远等特点。无论网民通过什么终端参与网络活动，都因而产生相应数据，这些数据为预测、判断目标人群的行为、心理提供了支撑。比如大型赛事组委会就可以通过大数据模拟和预测各场比赛的人流、交通、治安变化，制定各种工作方案。百度在2014年春节启动基于大数据的“迁徙图”，在没有大数据支持的情况下，数十亿人次春运迁徙被准确且形象把握，而通过百度LBS 大数据技术，就可以看到实时的迁徙线路。热播美剧《纸牌屋》的内容发行商基于其3000 万北美用户观看视频时留下的行为数据，预测出David Fincher 、Kevin Spacey 和“BBC 出品”三种元素结合的电视剧将会深受欢迎，由此决策拍摄《纸牌屋》。因此，基于大数据的管理和决策更能迎合公众的需求，“大数据”在分析方法和决策过程上的突破了人们习惯的思维方式，基于公众需求的政策和服务是现代技术条件下的“私人订制”创新产品，基础教育的管理和决策推出“私人订制”模式必然受到社会各界包括中小学校教育工作者的欢迎，也是基础教育事业颠覆性变革。

2 大数据对基础教育产生巨大影响

从百度“迁徙图”就能看到大数据已经在电子商务、金融、交通等社会方方面面产生深刻的影响。作为社会子系统的重要构成元素，基础教育必将受到大数据时代的深刻影响。

2.1 大数据的特征必将影响基础教育的管理和决策

教师、学生和家长手机使用、学籍登记、成绩、图书借阅、各类即时聊天工具、论坛以及微信微博都会产生大量数据，而且随着时间的推移会积累更多数据，这些构成了基础教育信息管理与决策系统中的数据基础之一。大数据的数据来源特征是数据量大和类型繁多，极大超越了传统的基础教育决策所依赖的数据性质，避免决策因为数据不全面而导致的“小信息量”决策错误和偏差。大数据的数据具有信息纯度高的特征，海量信息通过强大的云计算更迅速地完成有价值数据的提取，避免人为因素误导数据的统计和分析。另外，大数据结果的处理速度快、时效极高，传统数据挖掘处理无法胜任的工作，大数据可以利用优化的技术架构和路线实现高效的海量信息处理。采集到的数据进行直观有效的数据库管理，通过数据采编筛选对数据库的信息资源进行编辑加工、统计分析、信息监控、定制、备份等操作。所有信息可以转换成特定的数据库、图像、文本格式等归档存储，通过不断沉淀将采集到的数据作为历史资料、背景资料随时备用。大数据具有的这些特征使得现代基础教育管理与决策有了过去无法比拟的技术支撑，也拓展了全新的基础教育发展的空间与潜力。

2.2 大数据对基础教育管理核心环节的支撑

我国基础教育政策的产生与执行更多的是由上而下进行推动，这种模式使基础教育政策具有严肃性和刚性，在特定阶段对推动基础教育发展发挥了巨大的作用。而随着社会经济的快速发展，基础教育资源未能完全满足全社会期望的情况下，矛盾自然产生了。基础教育管理各个核心环节，常常需要精准的数据描述过去、现状和未来。比如，合肥市进行中小学学区调整，这需要人口数量，师生比、人口结构，适龄儿童，交通状况，城市规划大量的数据作为支撑，传统的数据来源较为单一和静态，而学区的调整更多地需要满足现有需求并保证在相当长的时间范围内保持稳定，传统的数据无法完成这样前瞻和复杂的任务，经验型的管理和决策也无法适应快速发展的社会需求。一个学区对应的学校容量看似刚好满足需求，很难说不因为区域内的人口年龄结构特殊性，使得在二三年后形成入学高峰。恰恰大数据可以对复杂情况进行梳理和预判，大数据具有预测的优势，海量的数据基础上的云计算可以有效预测未来某些事情发生的趋势和可能性。并且数据积累越来越多，预测模型优化和系统改进，常规难以准确把握的中小学招生生源情况、师资培训需求、跨区域教育资源调配可以实现提前判断。

国外基础教育管理中，相关教育数据的挖掘已经成为合理规划教育资源、提高教学质量的有效手段。美国的学校通过技术公司提供的数据，分析学生的升学意愿和专业取向，提供学生个性化的辅导。通过对海量教育数据的挖掘、分析，寻找最优化的基础教育政策解决方案，最大程度平衡社会各方利益诉求，可实现政策酝酿到决策、执行的优化路径。我国基础教育在社会快速发展的过程中，必定面临诸多问题，比如说优质学校的招生计划和学区划分，城乡学校教育资源均等化等问题，通过大数据的管理和分析，全社会关注度极高的基础教育政策的制定、教学运行中的诸环节控制，甚至学生作业量的信息都可以掌握，从而改变基础教育管理辛苦而社会满意度低、效率低下的局面。

2.3 教与学的创新

有了大数据为支撑，过去教与学过程中很多难以破解的问题将有解决方案，教学理念与学习方法随之将产生变化。比如，标准化、产业化的教学模式影响深远，这种教学模式在现阶段有其合理性，比如基础教育强调在知识一定的逻辑起点，按照统一的教学大纲和要求，实施均质化教学，同步发展，而忽略学生的学习能力和状态。我国基础教育虽然提倡个性化教学和因材施教，但在传统的班级教学模式下要实现个性化教学存在现实的困难。大数据的运用，教师可以在衡量学生学习效果时，不再单纯依靠频繁的考试进行，而在更广阔的空间和角度审视学生群体和个体的信息，选择最合适的学生群体教学方法和个体提高辅助教学，学生自主学习的盲目性也会因此大大减少。通过大数据相关的学习应用软件，可以分析学生目前掌握了哪些知识点，进行某门课程的学习最合适的学习方法是什么。学生的学习行为得到可实时衡量和调整，如果某个的知识点没有掌握，系统重复强化。大数据学习应用还可以为学生主动推介学习资源，在知识点之间建立逻辑联系，总结出启发式规律，设计合理的学习进度、教与学实时互动，帮助学生拓展和完善知识面与知识结构，激发和挖掘学生兴趣爱好和天赋，有利于培养学生特长，释放学生创造力。［2］

从中小学教学管理的角度，大数据也可以发挥作用。比如，过去的教学评价中，给出的教师教学指导意见是相对模糊的定性结论，而有了大数据的支撑，通过分析学生在上课时的状态，判断学生听课过程中被哪些内容吸引，对哪些内容不感兴趣，教师依此进行教学内容和教学方法调整。传统的教师教学评价虽然在内容上力求全面描述教师教学因素，但是，在实际执行中，很难对教师师德等柔性因素进行衡量，而大数据技术的应用就可以发现异常信息，学校管理层可以进行甄别核实，对确有问题隐患的教师进行提醒和警示，对已经发生问题的教师及时采取措施。传统的教学评价的参与者是学生、同行教师、教学督导、学校领导，看似完整的评价链条可能因为参与者的心理因素而导致结果失真。大数据技术的信息来自学生、教师、家长等更宽泛的人群，结果更真实可信。另外，教学测评不再是每学期固定时间进行的固定工作，可以在教学过程进行全时段评价，实现了教学效果动态监测。

在基础教育管理中，对中小学的各种检查评估是常规工作，这些检查涉及教学评估、校园安全、精神文明、食品安全等等，每项工作都需要组成检查评估组，各被检查单位都要耗费大量的时间精力进行准备，而限于时间和人手的原因，检查常常是走马观花，检查的效果不理想。各项检查评估的目的是发现问题、督促工作、提高效率，常规的检查已经成为实际效果不佳、被检查单位意见很大的，难以达到检查评估初衷的两难局面。在基础教育管理领域检查评估中引入大数据，不仅减少检查评估的工作量，减少中小学校迎检压力，更能提高了检查评估的科学性，变突击检查为长效监督检查机制，从而真正实现科学管理和监督。

2.4 校园安全和舆情管理

在学生的管理中，教师最头痛的是学生不把自己的真实想法、心理状态、遇到的问题和教师沟通，教师只能凭借细致的观察和经验判断来洞察学生的细微变化，比如学生是否存在早恋，是否迷恋网络游戏或疯狂追星。极端的情况常常掩盖在看似平静的状态中，很多教师感慨“现在的学生太难管了”。大数据技术可以对学生群体和个体进行长期行为和心理状态分析，教师在原来不可能的角度观察学生群体和个体的行为变化，可以通过大量数据的分析归纳，找出学生活动的规律，借此判断学生的情绪状态和心理状态，发现异常信息及时干预，避免事故发生。

现在涉及基础教育的网络舆情和校园安全事件，大多都是事后应对，难以做到提前预测，提前防范，以至于被动应对。大数据在网络舆情和校园安全综合解决方案面向舆情监测、校园安全信息、学校声誉管理、媒体信息收集等应用领域。采用大数据技术后，散布在微博、微信、QQ 群等各处的信息都进行集成和分析，发现异常信息的传播路径与渠道，识别出关键路径和关键节点，分析正负面信息、关注程度和人员、传播速度等，发现异常信息及实行跟踪、筛选、评估，及时将信息传递到各管理部门和学校，实现预警、处置快速跟进，实现信息的分类管理和有效管理，消除基础教育中存在的各种不稳定因素。

2.5 大数据时代的基础教育管理思维方式

维克多·尔耶·施恩伯格在《大数据时代思维大变革》中指出，大数据时代对人类社会产生深远的影响，人们放弃对因果关系的渴求，取而代之关注的是相关关系。只要知道结果，而不需要知道原因。大数据将颠覆人们业已形成的思维方式，对基础教育而言更提出了全新的挑战。大数据能够让基础教育管理与决策更好地了解社会、学校、教师、学生各方需求，在政策制定和执行中有了提供个性化的管理与服务的基础，为基础教育带来了实质性变革。数据能告诉从事基础教育工作的管理层，每一个社区、学校、教师、学生的倾向，他们想要什么样的教育资源，喜欢什么教学方式，每个人的需求又有哪些区别和联系，如何进行分类管理和引导，从而实现教育政策制定从个体优化到群体优化。［3］

基础教育运行需要大量的物资和外部服务，有些按照规定进行政府采购，有些各学校自行采购。由于各方面因素，物资的规格、质量、到货时间、价格很难令人满意，而且耗费大量的时间和精力。大数据集成全球各大网站上商品和服务信息数据，然后从便捷性、实用性、适用性诸多因素比对出多种备选方案，节省了时间，提高了效率，降低采购成本，同时也防止腐败现象的产生。大数据还可以检测各中小学物资库存、教师工作量、教学设备和场地等资源信息，编排资源调配清单，为管理者提供校际资源调配决策意见。例如，安徽省教育厅实施农村义务教育薄弱学校改造项目学校“畅言交互式多媒体教学系统”，该系统对提升安徽省农村地区义务教育学校教育教学质量发挥了积极作用。大数据的思维方式帮助基础教育管理部门为社会提供更好更有效的教育服务，必然赢得社会各阶层的认可和满意。

学校教育是当前基础教育的绝对模式，政府、社会各个层面在审视基础教育时，都从适龄入学率、学区划分、升学率等传统指标考察基础教育的发展，从来没有考虑过青少年可以不需要进入校园，跨时空与教师的进行交流和学习。但是大数据时代可能在一定程度上动摇人们已经固化的概念，传统基础教育教学模式可能会悄然改变。基于开源的课程平台，教师远程与学生实现各种教学环节是没有障碍的，随着大数据技术的发展，网络学校的教学内容、教学资源、教学方式不断优化，网络学校给传统基础教育教学带来了新思维。

3 大数据与基础教育管理的思考

对于大数据时代的悄然来临，基础教育应该未雨绸缪，为今后基础教育发展做好基础性工作，以确保能适应大数据带来的变化，但其中存在很多现实问题需要面对。

3.1 大数据涉及隐私权保护问题

大数据技术并非没有争议的问题，其中涉及到公民隐私权保护的法律许可和技术政策。数据挖掘、云计算、大数据技术的发展无不涉及隐私权保护的问题，比如手机位置信息、网页浏览数据、用户名与密码等等，甚至大型IT 公司和网站都曾发生过泄露个人隐私或数据丢失事件。当前我国相关隐私权保护、隐私数据管理、存储与应用的法律规定尚不完善，一定程度上存在混乱的局面。如果在基础教育管理中大量应用大数据技术，极有可能涉及教师、学生的手机通信、网络账户、音视频资料大量的和隐私有关的信息，而教师和学生反感被监视，反对隐私被挖掘，因此，大数据管理中相关问题需审慎对待，需要在法律和政策允许的框架下保护个人隐私。

3.2 大数据在基础教育管理中的局限

从云计算到现今的大数据概念出现，越来越多的行业和学者关注和研究其对社会经济产生的影响。毋庸置疑，大数据开启重大的时代转型和革新。有了大数据并非表明所有的问题都可以解决，首先是大数据人才的问题，当前，无论是省、市、县各级的教育主管部门，还是中小学校都没有建立大数据运行机构，没有适当的部门和人员能胜任大数据应用到管理和决策领域。现有的数据来源无论是质还是量都不高，数据系统建设尚未完善、对数据分析、判断、运用能力都难以支撑精确决策。没有高质量的数据来源和数据分析，难以在短时间内实现基础教育管理与决策的科学性。

任何技术都有一定的适用范围和局限性，大数据必然如此。大数据并非是中小学教学中万能的神器，教师的专业知识是教师展开正常教学保证教学品质的基础，没有这些作为保障，大数据的应用就是空中楼阁。由于我国社会发展的不平衡，虽然近年来大力推动教育资源均等化，但城乡基础教育的差距客观存在，大数据可能在条件较差的乡镇学校的数据较少，难以形成支撑决策的基础信息。

3.3 技术储备与外部协作

运用大数据进行基础教育管理需要引入跨专业的人才，从而使基础教育管理与决策更为完善，使研究方法更为广泛。同时现有的基础教育工作者也要注重自身的培养，与时俱进，多学习一些其他领域的知识，使自身的研究领域得到更好的完善。

大数据是大多数基础教育管理者和中小学教育教学工作者所不熟悉的领域，今后需要加大人才培养和技术培训的力度，提升基础教育管理需要的整合数据、探索数据蕴含的价值和制定精确行决策的能力。基础教育教学运行中涉及各种信息，学生校内外活动信息，教师与学生、教师与管理层交互信息，城市、学区人口变化等信息，其信息量和信息处理能力远远超过现有中小学校和基层教育主管部门的技术基础和设备承载能力。现在教育主管部门大力推广中小学校信息化，这些距离大数据技术的应用存在极大的差距。面对诸如Hadoop，MapReduce，NoSQL 等技术，相关的人员难以很好地掌握运用，先行利用外部资源，开展技术合作是当前应对大数据发展的捷径。大数据需要在投入服务器和存储设施建设，但为此在每个中小学或县市区教育主管部门都进行相似的设备采购就有可能形成浪费，大数据更多地是基于市一级中心系统建设，以组建市一级大数据处理中心设施为重点，避免一些不必要的设备重复采购。

3.4 基础教育管理模式和决策程序的调整

大数据进入基础教育管理和决策领域后，基础教育管理的模式和决策程序必然进行调整。传统的基础教育管理模式是教育部→省教育厅→市教育局→县区教育局→中小学校，决策程序中就算是基础信息来自基层，但决策中管理部门与基层的互动较少，一旦决策，基层和学校只能执行。而大数据技术条件下的管理，管理的层级趋于扁平化，比如市教育局可能在不需要区县教育局参与的情况下直接掌握中小学校的信息，并在这些信息基础上进行管理。同时，由于信息传递的层级减少，效率的提高，决策中就有时间与基层开展较多轮次的互动，这使得传统的管理模式和决策程序随之变化。

4 结 语

随着信息技术的飞速发展，大数据对社会经济产生的影响将超越技术层面，它为决策行为提供了一种全新的方法，包括基础教育管理与决策方式，而不是像过去更多凭借经验和直觉做出判断。大数据是推动基础教育发展和创新的源泉，从事基础教育管理的工作者需要进一步地学习、探索相关技术和应用，才能有针对性地对大数据进行挖掘与分析，让大数据为管理与决策服务。

［1］吴志荣.文献发现:大数据时代的重要命题［J］.上海师范大学学报:哲学社会科学版，2013(4):21－27.

［2］桑庆兵.大数据在高校的应用与思考［J］.南通纺织职业技术学院学报:综合版，2013(6):84－87.

［3］喻长志.大数据时代教育的可能转向［J］.江淮论坛，2013(4):188－192.