大数据时代 美国高等教育改革对中国的启示

李蕾

摘要：大数据是新的技术革命。作为经济和科技强国，美国政府通过政策和资金支持，成功将大数据引入到高等教育领域，不仅使大数据在高等教育领域的巨大潜力得以发挥，而且为美国高等教育赢得了数字化时代发展的先机。我国政府和高校应借鉴美国大数据教育研究实践的成功经验，并结合本国国情加以创新，促进大数据在我国高等教育中的运用，提高我国高等教育人才培养质量。

关键词：大数据教育；高等教育；数字化

中图分类号：G434 文献标识码：B 论文编号：1674-2117（2017）10-0105-04

2008年9月，美国Nature杂志上刊登了一篇名为Big Data：Science in the Petabyte Era的文章，首次提出“大数据”一词。[1]之后，IBM对大数据做出比较形象的描述，认为大数据有四个基本特征：大体量（Volume）、高速度（Velocity）、多样化（Variety）和真实性 （Veracity）。[2]作为新世纪科技进步的又一卓越成果，大数据必将带来高等教育教学模式的革新，使教育信息化、在线教育、在线评估等进入教育领域：教育信息化促使远程教育、多媒体教学、数字教学等从理论走向实践；在线教育促使学生学习资料得到极大丰富的同时，也使学习环境不再局限于校园；在线评估能从多维度、多层次反映学生的实际状况。美国率先将大数据技术应用于高等教育领域，并取得瞩目成果。

● 大数据在美国高等教育领域的发展状况

为了使教育赶上科技步伐、适应社会所需，美国政府和高校采取了一系列措施将大数据用于教育领域。

1.制定相关文件

美国于2012年3月29日颁布Big Data Research and Development Initiative计划，提出“通过收集、处理庞大而复杂的数据信息，从中获得知识和洞见，提升能力，加快科学、工程领域的创新步伐，强化美国国土安全，转变教育和学习模式”[3]，并决定投资2亿多美元用以支持大数据的研发工作，为大数据的迅速发展提供资金保障，大数据被提升至美国国家发展战略层面。该计划在教育方面也做出了具体规定：第一，鼓励研究型大学开发跨学科的研究项目，用以培养新一代数据科學家和工程师；第二，为设在加州和伯克利的大学的计算机项目融资研究基金1000万美元，以整合机器改进、云计算和众包，使数据转化为信息；第三，为支持大学生运用图形和可视化技术处理复杂数据能力的培养，分配200万美元嘉奖一个研究训练小组；第四，召集各学科研究人员，研讨如何通过大数据改变教育和学习模式。[4]2012年4月10日，美国教育部发布《通过教育数据挖掘和学习分析改进教与学： 问题简介》，对大数据做出较合理的解读，认为大数据的数据量极大、数据种类多且数据更新速度快，致使常规数据软件无法对这些海量数据进行及时获取和有效储存与分析。[5]该文件认为要使大数据在教育领域的巨大潜能得到充分发挥，就必须重视教育数据挖掘和学习分析能力的培养，同时该文件对以内容传递、学习者数据库、预测、显示、自适应和干预六个模块为主的自适应学习系统加以说明，旨在使学者对大数据教育应用有一个深刻全面的认识。[6]

2.搭建教育平台并研发学习系统

美国已陆续设立大数据教育平台：MOOC集Coursera、edX、Udacity为一体，面向全世界，提供知名高校的优质课程，为更多学习者提供系统学习的可能[7]；2004年Sun公司创立的Curriki教育平台，免费提供课程和教学材料，教育资源丰富，目前在200多个国家中拥有40000多名会员；等等。此外，美国一些著名的高等教育机构（如耶鲁大学、斯坦福大学等）也开始对大数据时代教育的发展进行深入研究，美国Northern Arizona University研发的一个比较完善的绩效评估系统（GPS系统）[8]，为大数据在美国教育领域的应用做出了贡献。目前，在美国甚至一些发展中国家，学习管理系统（learning management system）和虚拟学习环境（virtual learning environment）已成为较为普遍的教学工具。

3.培养并吸引人才

社会是不断发展的，在教育领域，“大数据”作为一种新兴技术，其相关人才缺乏成为高等教育数字化变革中一个不可忽视的问题。因此，为更好地培养相关人才，使之能从海量数据资料中获得具有迅速挖掘、管理以及分析的能力，以加快高等教育变革的步伐，提高国家综合竞争力，美国政府重视培养新一代数据科学家并实行包容的政策吸引全世界优秀人才。

● 大数据在中国高等教育领域发展的可能及现实机遇

大数据在美国高等教育领域有得天独厚的发展条件，而中国同样也具备将大数据引入高校并促使其发展的基本条件：第一，网络普及是基础。在我国，随着科技的发展，网络技术兴起并得到普遍应用，一些地区为扩大网络覆盖面，实现网络资源共享，合作组建网络联盟，各大高校也几乎都建立了各自的院校网。第二，市场空间广阔是前提。中国高校数量多、规模大，尤其是高等教育大众化背景下，高校扩招，万人以上的大学屡见不鲜，学生数量多且作为青年群体对新科技成果接纳能力强，同时，学校处理各项工作（如招生、选课等）时，会产生大量数据，因此，无论是在学生还是在学校方面，大数据都有很大的市场空间。第三，优质教育资源共享意识的提高是关键。我国高校相对封闭，校际之间缺乏交流，各校资源相对独立、分布零散，没有得到科学合理的配置，造成资源利用率低、资源浪费以及优质资源分配不均等问题。近年来，我国高校开始注意这些问题，认识到要想使资源得到充分利用并发挥其最大价值，必须对其进行科学整合，使之形成一个流动的整体。第四，政府政策是保障。我国政府为转变高等教育传统的经验式教学模式，对大数据时代的到来做好充足准备，颁布政策予以支持，其中《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出要大力发展教育信息化。

中国既然具备大数据在高等教育领域发展的现实可能性，就应结合本国实际，将大数据应用于高等教育，这必将给我國高等教育带来巨大的发展契机。

首先，大数据能促进高等教育公平化发展。第一，大数据促进高等教育起点公平。教育不公的根本原因在于资源分配不均，在大数据时代下，学习者无论种族、性别、社会关系、家庭出身等，均可通过教育平台获取学习资源。第二，大数据促进高等教育过程公平。在数字化教育背景下，每个受教育者接受优质资源的机会是均等的，学习者也可根据自身所需，获取适合自己的教育资源。第三，大数据促进高等教育结果公平。大数据时代，教师可通过搜集学生学习过程中留下的种种数据进行有效的分析和评价，使不同学生得到不同的反馈结果，教师根据不同学生的特征信息进行有针对性的教育，这样就能充分发挥每位学生的潜能，实现高等教育结果公平。

其次，大数据应用于高等教育能使我国终身化教育从理论走向现实。在新世纪，国家经济发展迅速，传统的依靠学校教育培养人才的模式已经不能满足社会化大生产的需求，因此，中国可借鉴发达国家的终身教育理念，使每个人在需要知识的时候都能得到社会以最好的方式提供必要的知识，使教育贯穿人的一生，使每一个人都能接受教育。大数据教育促使终身教育由理论迈向实践，在提高国民素质和促进经济发展方面起着积极的推动作用。

再次，大数据应用于教学有利于提高教学效率。与传统教育模式相比，大数据教育下教师通过移动终端挖掘海量数据，通过对数据的分析将最有价值的信息传输给学生，并通过搜集与学生学习行为相关的数据，进行全面分析，根据反馈结果实行具有针对性的教学方法，促进学生个性化发展，提高教学效率。另外，大数据教育下学生在相同时间内吸纳的知识量更为丰富，这有利于缩短人才培养所需的时间，并最终提高教学效率。

最后，大数据应用于高等教育有利于打破原有的地域、文化差异，使合作成为可能。教育是加速文化融合的一个重要手段，将大数据引入到高等教育领域，使教育突破地域的限制，各地区高校教师、学生同时在一个网页上工作并学习，发表并相互交流观点，提问并解答他人疑惑，不仅有利于促进各地区的文化交流和合作，而且能在缓和地域矛盾、增强国家凝聚力方面发挥重要作用。

因此，我国为推动大数据在教育领域的发展，也掀起了一场教育信息化浪潮：曲阜师范大学协同国家统计信息服务中心建立了中国教育大数据研究院，这是我国首次将大数据研究应用于专业领域的创新探索，标志着中国教育大数据平台的诞生[9]；中国许多知名大学开始将课程通过网络免费对外开放，并将“数字化学习”“微课程”等新的概念引入课堂；“腾讯课堂”“粉笔网”应运而生；等等。但我国的高等教育数字化改革步伐相对较慢，至今仍处于初级阶段，教师数据分析能力有待提高，另外，课堂上过度依赖多媒体，注重学生对知识的理解和应用，却忽视了对学生分析能力与创新意识的培养。

● 加快高等教育数字化步伐的建议

1.把翻转课堂引入高校

翻转课堂是与教育信息化相适应的教学设计，主要是指学生通过教学视频等学习资料，主动学习并在课堂上与教师共同探讨和研究。学生变被动为主动，教师由灌输者变为指引者，这种方式教会学生的是如何思考，而不是思考什么。大数据教育为翻转课堂的有效实施提供技术支持，不仅有利于学生培养发散思维，增强创新意识，成为创新型人才，也有利于教师提高自身的教学能力。作为一种新的教学思路，翻转课堂已被美国的众多高校所接受，对此，我国高校也应看到契机，抓住机遇，把翻转课堂引入高校，以提升高校教学效率。

2.鼓励在线教育

在线教育在美国蓬勃发展，学习管理系统和虚拟学习环境等作为一种教学工具，在美国高校已得到高度认可。我国也越来越重视在线学习的重要性，正在逐渐将在线学习引入高校。对教师而言，通过在线学习，他们可根据学生学习行为的详细信息（学生观看某个学习视频的时间长度及重复次数、掌握新知识所需时间长短等）预测学生的学习能力并做出详细、全面的记录，从而有针对性地改进教学方式。另外，教师也可以通过在线学习、教学和研究来提高自身的专业能力。对学生而言，大数据时代数据资源丰富，学生不仅能够通过在线学习扩充知识量，还可以按照自己的兴趣爱好进行网络在线学习，这无论是在空间还是在时间上都使学生有了很大的自主性。

3.提高教师数据分析能力

分析应用大数据，不但可以对原有规律有一个更加清晰的认识，而且还可以对未来的发展趋势做出比较准确的预测，教师通过收集、分析、评价涉及学习者行为的海量数据，对学习者的特征信息做出全面的评估诊断和预测，对不同学习者进行有针对性的教育，促进学习者个性化发展。同时，学习分析的提高有利于教师通过监控和干预发现学生的学习问题和自身的教学问题，从而及时主动地对学生的学习问题加以指导，并在审视自身教学的过程中不断查漏补缺、完善自我，以提高教学效率。可见提高教师数据分析能力，对我国高等教育数字化改革具有重要意义。

4.搭建教育平台并加强数据管理

大数据是一个规模巨大的数据集，网络平台上的数据信息种类繁多，高等教育机构若想有针对性地挖掘相关教育对象的数据，就必须搭建自己的教育平台。学习者可以通过这些平台搜集并下载所需学习资料和在线问答，教师可对学习者在教育平台上涉及的行为数据加以分析，并反馈结果。美国很多大学已陆续设立大数据教育平台（MOOC平台）以及2004年Sun公司创立的Curriki教育平台等，使高校优质课程免费公开，扩大受众面，这无论是在空间上还是在时间上都为学习者提供了便捷。中国很多高校也已积极加入这些平台，努力搭建自己的大数据教育平台。

5.培养并吸引世界高端人才并加强与世界高校的交流

我国为顺应科技革命的浪潮，将大数据引入了教育领域，但要使我国大数据教育发展实现质的飞跃，还需培养一批具有国际影响力的技术创新人才，同时结合本国国情有选择地吸收美国有关大数据教育发展的积极实践经验，吸引世界高端创新型人才。

● 结束语

将大数据引入到高等教育领域是科技进步的必然结果，是国家繁荣昌盛的必然要求，是未来高等教育发展的必然趋势。我国在结合本国实际的前提下有选择地吸收美国大数据教育的有益经验，采取一系列有效措施将大数据教育纳入实践，这在很大程度上促进了大数据在高等教育领域的发展。但与美国相比，我国的大数据教育仍显稚嫩，对此可通过将翻转课堂引入高校、鼓励在线教育、提高教师数据分析能力等措施加快高等教育数字化的步伐，以便使教育更好地适应社会需要并引领社会发展。

参考文献：

[1]陈永.大数据时代学习分析与高职院校教育改革[J].成人教育，2014（07）.

[2]祝智庭，沈德梅.基于大数据的教育技术研究新范式[J].电化教育研究，2013（10）.

[3][5]徐鹏，王以宁，刘艳华，张海.大数据视角分析学习变革——美国《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》报告解读及启示[J].远程教育杂志，2013（06）.

[4]OBAMA ADMINISTRATION UNVEILS “BIG DATA”INITIATIVE： ANNOUNCES $200 MILLION IN NEWR&D INVESTMENTS[EB/OL].[2013-12-04].http：//www.white house.gov/sites/default/files/microsites/ostp/big_daTa_press_release_ final_2.pdf.

[6]Enhancing Teaching and Learning through Educational Data Mining and Learning Analytics[DB/OL].[2012-10-12].http：//www.ed.gov/edblogs/technology/files/2012/03/edm-la-brief.pdf.

[7][8]張进良，何高大.学习分析：助推大数据时代高校教师在线专业发展[J].远程教育杂志，2014（01）.

[9]中国教育大数据研究院在曲阜师范大学揭牌成立[EB/OL].[2015-9-19].http：//society.people.com.cn/n/2015/0920/c136657-27608498.html.