大数据提升教育治理与服务能力——北京市东城区教育“数据大脑”建设与思考

张 硕

（北京市东城区智慧教育研究中心，北京 100061）

1 建设开放、融合、共享的东城教育“数据大脑”

东城区围绕“数据驱动教与学模式创新”，探索泛在、灵活、智能的教育教学新环境，建设与应用新模式，提出“1+7+N”智慧教育服务体系，即1个“数据大脑”、7项工程、N所“未来学校”。建设一个开放、融合、共享的东城教育“数据大脑”，是东城区智慧教育示范区建设的核心工程。通过“数据大脑”建设，提升区域基于教育大数据的数据治理能力和综合服务能力，形成“用数据辅助决策”的新机制，构建面向全区的数据可视化“一张图”教育治理图谱，提升决策有效性和服务精准性[1]。

东城教育“数据大脑”主要由三大信息系统组成，数据管理平台、数据治理平台、统一服务支持平台，形成完整的智慧教育数据服务体系。数据管理平台负责采集汇聚教委各科室及下属部门业务原始数据，数据经过质检、清洗、整理形成统一标准的结构化数据。数据治理平台对数据进一步加工、分析、建模，形成各类主题库、产品库、专题分析库等。统一服务支撑平台将数据资源通过个性化工作台开放给学生教师、教育管理者等各类用户。同时汇聚对接各业务应用系统，实现数据共享与回流。

东城教育“数据大脑”建设的主要目标，一是依据国家、教育部、北京市的教育数据标准，制定东城区教育数据管理系列办法，统一数据采集标准和使用规范；二是建设统一生态平台及资源开放门户，横向整合区域平台，纵向对接国家和北京市平台，实现统一认证登录。建立审核机制，根据服务需求和数据权限，以接口形式提供对外共享服务；三是构建“三档六报告”，即学生档案、教师档案、学校档案，学生成长报告、教师发展报告、学校发展报告、区域发展报告、教育事业统计报告、义务教育优质均衡报告及学科学业报告；四是实现数据管理可视化，建立数据工作台，提供数据、文件在线浏览及多组合条件的数据检索服务，支持数据采集、质检、清洗、共享任务的在线配置与开展。

2 以数据管理为核心，数据应用为目标

东城教育信息化建设成果丰硕，信息系统和应用服务涵盖教育教学、行政管理、家校沟通、决策分析等各方面。随着大数据、人工智能和物联网等新一代信息技术的应用，智慧教育已逐渐走向常态化，实时教学数据、行为数据、业务数据和传感数据正在各系统、场景中源源不断的产生与积累。如何将系统建设的数据成果、系统成果有机集成，面向教师、学生、家长、管理人员、领导等统一提供服务，是发挥数据和应用建设成果的必然需求。东城教育确立了以数据资源管理模式推进全区教育数据建设的信息化发展理念，以教育数据管理为核心，以教育大数据应用为目标的信息化工作思路。

（1）建立师生校全息数字档案，完善教育数据采集汇聚机制。一是全面汇聚包括以学校基础信息、办学条件、教师队伍建设、教学质量水平等为主要内容的学校管理数据；以教师职业发展、教学能力、师德修养、工作绩效等为主要内容的教师发展数据；以涵盖学生学业成绩、体质健康、个性发展、社会实践等为主要内容的学生成长数据的三类教育数据，通过“统一服务支撑平台”，初步形成以“一校一档”“一师一档”“一生一档”为展示内容的个性化空间。二是通过大数据管理平台开展教委科室及下属单位的数据采集汇聚专项工作。成立数据采集工作小组，依据各部门“三定”职责目录调研各科室工作内容及产出核心数据资源，研究制定近三年历史数据采集入库可行性方案。数据资源有对应信息系统且具备直接导入条件的，制定合适的对接汇聚方案，非结构化数据无法直接入库的，根据数据字段及业务需求制定可行的采集方式，建立规范的采集模板，明确数据录入、输出格式等。对于与师生校有直接关联，有利于丰富“三个档案”内容的数据优先梳理采集。

（2）建立健全全流程数据标准规范与管理制度。东城教育系统近年来已编制形成了一系列数据标准，初步建立了常态化更新机制与规范，实现了基础数据的产品化服务。但在智慧教育示范区建设目标框架下，已有标准不能完全适应当前海量应用对接及数据汇聚交换需求。应从数据采集、传输、存储、处理、交换、销毁等数据全生命周期维度对数据安全及技术标准进行规范，行程一套完整、统一的数据管理体系。特别是教育主数据标准的建立，是打破各系统信息交互壁垒，支撑学校、教师、学生、教育管理机构基础数据在多个系统内充分共享、高度复用的基础，保障数据在各业务系统间保持一致、完整和可控，提升数据质量，减少数据质检、清洗过程消耗，提高数据分析挖掘效率。

（3）实现区教委多部门业务数据共享、协同配合为教育决策提供数据支持。各部门对教育数据资源进行分级分类，遵循“应汇尽汇，共享为常态，不共享为例外”原则，做到一次汇聚、充分共享。各部门利用大数据管理平台建立数据工作台账，开展数据目录维护，实施数据采集任务。按照“谁提供、谁维护，谁使用、谁负责”的原则，各部门明确可共享教育数据资源的内容、时间、范围、形式和更新周期等，做到及时更新数据资源，确保数据资源的质量和时效。教育系统各单位均可通过数据管理平台浏览、申请使用可共享的教育数据。

3 大数据驱动教育治理与服务能力提升

东城教育“数据大脑”将成为现代教育治理、智慧决策和应急处置的人工智能中枢平台，让数据辅助教育部门思考、决策，为智慧决策、精准教学、个性化学习与个性化服务提供依据。

（1）东城教育“数据大脑”实现区域教育管理与决策数字化。“数据大脑”为教育管理者提供“领导驾驶舱”，区、校两级不同部门、角色的管理者根据其权限查看相应维度的统计数据，从宏观到微观全面掌握办学条件、师资水平、学生成长等情况，为教育决策提供数据支撑。利用大数据重构了传统业务流程，实现了数据一次采集、多方应用，实现了统计、督导、考评等工作流程的优化，变原有的“人工报数”“人工统计”模式为“数据大脑供数”模式。当然，“数据大脑”建设效果的发挥，不在于汇聚了多少数据，也不仅是提供领导决策的大屏展示系统，数据的汇聚、清洗、整合、展示必须有“需求牵引”，否则“数据大脑”还是会沦落为“空中楼阁”。整合原有割裂的业务流程，统一为基于“数据大脑”的协作模式，是利用数据驱动教育治理与服务的方向。“数据大脑”向各系统推送基础数据，各系统向“数据大脑”回传应用数据，构建各业务专题统计数据并汇总至“领导驾驶舱”，使“数据大脑”中的数据得到不断更新与积淀，推动数据应用的良性循环模式。

（2）东城教育“数据大脑”支撑个性化学习与精准教学。东城教委开展政企合作，与高新技术企业建立合作关系，引入互联网优质教育教学应用10余个，同时对接国家教育资源公共服务平台、市教育公共资源平台教学资源。通过“统一服务支持平台”整合各应用资源，利用学生个人门户实现网络学习空间覆盖至全体适龄学生，学生可通过应用中心单点登录直接使用，使线上线下教学进入常态化模式。以学生个性化成长为中心，依托“数据大脑”的数据采集与分析能力，一方面通过学生所在学段学校、学业水平、兴趣特长等数据，向学生智能推荐教学应用与学习资源；另一方面，通过学生基于各教学应用所产生的数据，分析学生个体的学习效果与学习行为，让教师把握每名学生的学习动态，为教师调整教学策略或内容提供数据支持，做到因材施教。大数据改变了教育服务理念，优化了教育资源分配，为学生创造了个性化、多元化的学习条件。

（3）东城教育“数据大脑”驱动教育治理主体提升信息素养及数据素养。全面推进大数据应用不仅需要先进的系统平台，更需要具备信息及数据素养的管理人员。数据素养是对信息素养的延伸与扩展、提升与深化，体现数据行为主体对数据处理与利用、解读与分析等的综合能力。对数据采集、汇聚、清洗等流程的理解与组织水平直接影响数据质量及其可利用价值，利用数据发现与解决问题的水平则直接影响数据驱动教育治理的进程与效果。东城教委在今年开设领导高研班及师训课程，提升学校校长、行政干部的智慧教育领导力及广大教师的信息化素养；与示范区技术联盟单位、大数据开发企业建立长效沟通合作机制，通过大数据建设、课题研究等方式培养教育系统数据人才队伍。