大數(shù)據(jù)“導航”學生成長

——上海閔行區(qū)的教育管理信息化變革

劉博智 制圖

小虎是上海閔行區(qū)某小學四年級的學生。他早晨上學是從哪個校門進的，中午吃了什么，選了那些興趣課，有沒有去圖書館，他喜歡看哪些課外書？這些情況，小虎媽媽從家里的IPTV數(shù)字電視中都能看到。如果她打開電腦，登錄學生電子檔案的個人門戶網(wǎng)站，孩子的成長信息更一覽無余。

這一切得益于閔行區(qū)教育局依托大數(shù)據(jù)所進行的數(shù)字化校園建設。“只有全面客觀地記錄學生成長軌跡，沉淀和積累多維度的學生成長數(shù)據(jù)，讓反映學生發(fā)展狀態(tài)的數(shù)據(jù)完整顯示出來，才能推進教育質(zhì)量觀的轉變，引導學生培養(yǎng)模式和教育質(zhì)量管理方式的科學發(fā)展。”閔行區(qū)教育局局長王浩說。

閔行區(qū)學生電子成長檔案的內(nèi)容包括身心健康、學業(yè)進步、成長體驗、個性技能4個維度，圍繞4個維度，設立了14個一級、38個二級、53個三級數(shù)據(jù)采集指標。為了搜集數(shù)據(jù)，學校為每一位學生發(fā)了電子學生證，學生日常行為數(shù)據(jù)將被動態(tài)抓取和實時記錄，并能在系統(tǒng)內(nèi)自動生成各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖表，從而讓學生隱性的狀態(tài)和需求顯性化，讓家長和老師能夠更直接地看到學生的點滴進步或潛在的問題。

進出校門時，刷一下電子學生證，從學生到校、離校時間就能看出一所學校是否經(jīng)常延遲下課放學；電子學生證同時又是學生健康卡，每次學生就診的情況都會被錄入數(shù)據(jù)庫；到圖書館借書時，借書信息也能被記錄下來；參加校運動會的哪些項目，拿到什么名次，參加了哪些興趣課程、社團活動、社會實踐等，只要刷卡都能記錄下來。學?；蚪逃姓块T根據(jù)數(shù)據(jù)分析，就能判斷校運動會的覆蓋面大不大，學校課程的選擇性高不高，學生學習經(jīng)歷豐富不豐富，與社會接觸機會多不多，然后再有的放矢地推進教育改革。

既是“鞭子”也是“梯子”

閔行區(qū)正在進行的數(shù)字化教育評價體系探索，對學校來說既是“鞭子”也是“梯子”，在鞭策學校不斷提高辦學水平、促進學生全面發(fā)展的同時，也為學校提供了一條可以借鑒依靠的現(xiàn)實路徑。

有了這樣一個數(shù)據(jù)池，綠色評價體系的建立也就有了依托。“我們不只是用學科分數(shù)來記錄學生的變化，而且采集學生的身體素質(zhì)、校園活動、社會實踐乃至學生閱讀、公益活動等成長信息，讓評價體系更豐富，從而避免了‘只聽樓梯響，不見人下來’，評價體系改革只喊不做的窘?jīng)r。”上海閔行區(qū)教育局信息中心主任張中濤說。

在大數(shù)據(jù)的支撐下，學生的整體評價體系被分為身心健康、學業(yè)進步、個性技能、成長體驗4個部分。學業(yè)成績不再是評價學校辦學成果的全部，而是所有指標中的1/4。

在多元化的考核體系下，學校不再僅僅注重學生的學業(yè)成績，而是讓學校認識到在促進學生全面發(fā)展某些方面的管理“缺位”。

七寶實驗小學每年學生的學業(yè)成績都排在前列，然而在其他指標的考核方面卻不盡如人意。比如，從學生成長檔案顯示的數(shù)據(jù)看，學生的肥胖率偏高，超過閔行區(qū)平均水平。這凸顯出學校在學生身體健康成長上關注不足。于是，學校與家長聯(lián)動，積極采取干預措施。學校向?qū)W生家長發(fā)放調(diào)查問卷，提供健康飲食指導。學校食堂提供每周食譜以及食物營養(yǎng)成分和熱量指標。體育老師為肥胖學生設計個性化的體育“長作業(yè)”，根據(jù)學生的年齡特點進行循序漸進的體育鍛煉，經(jīng)過一學期努力，學生的肥胖率下降，很多家長反映孩子的精神狀態(tài)也比以前好多了。

七寶實驗小學還在學生成長數(shù)據(jù)的分析中發(fā)現(xiàn)了課程“漏洞”——藝術類課程和綜合類課程比例比較大而自然類、語言類課程相對薄弱。于是他們重新完善學校課程計劃，增加自然類、語言類、體育類課程，還從校外引入“身邊的大自然”、“機器人進課堂”、“不一樣的通話不一樣的夢”等系列課程，讓學生在多元課程中得到成長。

經(jīng)過一年的“倒逼”，學校的管理水平得到了提高，家長的滿意度也不斷提升。七寶實驗小學校長吳悅感慨地說：“學生成長數(shù)據(jù)是一座取之不竭的富礦！”

閔行區(qū)正在進行的數(shù)字化教育評價體系探索，對學校來說既是“鞭子”也是“梯子”，在鞭策學校不斷提高辦學水平、促進學生全面發(fā)展的同時，也為學校提供了一條可以借鑒依靠的現(xiàn)實路徑。閔行區(qū)教育局長王浩認為：“我們通過基于客觀數(shù)據(jù)的科學分析，改變了以往傳統(tǒng)以資料檢查、調(diào)查訪談和印象評分為主的教育評價，讓數(shù)據(jù)告訴學校管理者自己在某些方面的‘缺位’。”

例如，梅隴中學通過電子成長檔案中“校內(nèi)興趣活動”數(shù)據(jù)的采集，詳細了解到每位學生參與校本課程的情況，同時也發(fā)現(xiàn)學校盡管提供了眾多的課程科目供學生選擇，但是在校本課程系統(tǒng)性規(guī)劃和整合上考慮不夠，對學生選擇課程的自主行為缺乏必要的指導。于是學校重新調(diào)整校本課程的實施方案，進行三級學程設計，形成了“體驗期、拓展期、社團期”三級體系，有效改變了以前校內(nèi)活動的無序性。

學生電子檔案采集了學生成長過程中的豐富數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的科學使用，對古美學校學生自主管理起到了很大的促進作用。學校這兩年采集的學生自主管理數(shù)據(jù)，表面上看比較理想，學生自主管理崗位（小學低年級除外）的覆蓋率基本達到100%，但通過進一步分析，學校發(fā)現(xiàn)了一個問題，即學生崗位的單一性、固定性，有的學生兩年來始終擔任同一職責的班委干部，缺少崗位的輪換，學生缺少多角色體驗。經(jīng)過調(diào)查訪談后，學校發(fā)現(xiàn)學生主動參與意識很強，希望有更多體驗新崗位的機會。針對這一情況，古美學校做了一系列工作，如今在古美校園內(nèi)，人們常會看到一群穿梭于各班的“學校自管委員會”的學生，指導、督促班級日常管理；校園節(jié)日活動，學生們都在忙著主持和策劃；街道、居委會、博物館也到處可見孩子們的身影。

閔行區(qū)基于數(shù)字化的教育評價體系探索，將重點放在學生的全面發(fā)展、教師專業(yè)發(fā)展、學校特色發(fā)展等方面。當十幾張量化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表擺在教育管理者面前時，精細化管理、績效量化將不再是傳說。上海市教委基教處處長倪閩景告訴記者：“大數(shù)據(jù)讓閔行在教育評價體系改革的道路上破繭成蝶，在助推學生全面發(fā)展的道路上更進一步。”

大數(shù)據(jù)里的“小數(shù)據(jù)”

“這種變味的‘大數(shù)據(jù)’之于最小數(shù)據(jù)集，就像GDP總量之于人均?？偭亢芷粒浅錆M了泡沫。只有人均才能準確地反映真實的狀態(tài)。”

“讓教育問題診斷像化驗單一樣清晰明了”，從組建“教育信息化推進辦公室”這支“特種部隊”到現(xiàn)在，這句話幾乎成了張中濤癡奉的圭臬。張中濤告訴記者：“大量的實驗、化驗支撐起了醫(yī)療信息化，這些化驗就相當于教育信息化中的評估診斷，它可以把那些教育問題中的抽象發(fā)展狀態(tài)用數(shù)字具象出來，這是醫(yī)療信息化騰飛的原因。而這恰恰也是教育信息化所缺乏的，我們的評估報告要像驗血單一樣，要讓農(nóng)民也看得懂。”

在教育人眼里，教育是感性育成，要在課程、教材、課堂授課等關鍵的教育肌體內(nèi)注入豐沛的感情。而在張中濤眼中，感性育成固然重要，但是缺少了數(shù)據(jù)支持，對教育狀態(tài)的判斷就成了無源之水，“要讓數(shù)據(jù)說話，用理性的數(shù)據(jù)將感性的教育狀態(tài)描述出來”。

實際上，這樣的理念并不新鮮，問題的癥結在于，到了教育實踐層面，數(shù)據(jù)采集就變得欠缺。比如在學生成長數(shù)據(jù)采集方面，記錄最完整的是學生學業(yè)數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)如學生身心健康、個性特長、成長體驗等往往被忽略，管理者只能從零零星星的學校內(nèi)部管理系統(tǒng)中，找出學生星星點點的成長記錄，遠不如學業(yè)記錄完整、清晰，這讓客觀判斷學生全面發(fā)展狀態(tài)困難重重，學生全面發(fā)展理念落實到實踐層面步履維艱。同樣的問題也發(fā)生在教師和學校評價上。

在頂層設計方面，閔行區(qū)力求層層密織，用嚴密數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將教育的邊邊角角都覆蓋住。

目前在閔行，教育信息采集的渠道有三種：第一，電子學生證的實時采集。比如學生走進校門、中途離校、圖書借閱、走班制課堂、進出特殊場所如閱覽室、實驗室、室內(nèi)運動場等進行刷卡，學生點到點軌跡，可以一一保存下來。第二，通過開發(fā)的閔行區(qū)中小學在校信息上報系統(tǒng)，學校統(tǒng)一上報區(qū)平臺，并分類納入主題數(shù)據(jù)庫。第三，通過業(yè)務系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換和共享，比如學生健康管理系統(tǒng)、學生校外社會實踐、學生學籍管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，都可以通過數(shù)據(jù)接口匯集到主體數(shù)據(jù)庫。

“這里面有一億兩千萬條數(shù)據(jù)，我們的工作就像盲人摸象，但是如何摸才能摸出‘大象’的形狀，而不是只摸出條‘象腿’，這里面的學問可大了。”指著信息中心大屏幕上滾動的學生信息和學校數(shù)據(jù)，張中濤說。

用什么標準去衡量這些數(shù)據(jù)？如何保證這一億兩千萬條數(shù)據(jù)具有信度和效度？張中濤拋出了一個概念：最小數(shù)據(jù)集。所謂最小數(shù)據(jù)集是指通過收集最少的數(shù)據(jù)，最好地掌握一個研究對象所具有的特點的一套精簡實用的數(shù)據(jù)指標。應用到教育管理層面，就是用數(shù)據(jù)去捕捉微觀到每一個學生身上的每一種特質(zhì)，數(shù)據(jù)源源匯聚，以此形成對一個學生、一個班級、一個學校、乃至一個地區(qū)的教學狀態(tài)的描述。簡而言之，最小數(shù)據(jù)集是大數(shù)據(jù)的“最小單位”。

在局長王浩眼中，以最小數(shù)據(jù)集構建起的教育圖景，是關注每一個個體特點和旨趣的，是尊重每一名學生訴求的。教育管理是點對點的。

“比如之前采集各個學校運動會數(shù)據(jù)時，各學校通過信息上報系統(tǒng)報送數(shù)據(jù)，以班級和年級為單位報上來的學生參與數(shù)據(jù)都很漂亮，但是細查才發(fā)現(xiàn)，這些沒有學生個人數(shù)據(jù)的百分比都存在不同程度的水分。”張中濤說，“這種變味的‘大數(shù)據(jù)’之于最小數(shù)據(jù)集，就像GDP總量之于人均。總量很漂亮，但是充滿了泡沫。只有人均數(shù)值才能準確地反映真實的狀態(tài)。”

在最小數(shù)據(jù)集的視野里，運動會的數(shù)據(jù)以每個學生為單位，他參報的項目獲得的名次和成績都被收集起來，一方面用作整體統(tǒng)計，一方面直接記入學生電子成長檔案，作為學生評價的依據(jù)。張中濤說：“以學生為單位的數(shù)據(jù)采集增加了造假的成本，也很好地保證了數(shù)據(jù)的信度。”

大數(shù)據(jù)積累起來，如何反哺教育管理改革？王浩介紹，通過數(shù)據(jù)的專業(yè)解析和深層挖掘，找到教育當中一些潛在的問題?；蛘哒f，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些教育問題，通過數(shù)據(jù)的佐證，可以看出這個問題的癥結在什么地方。這是數(shù)據(jù)改進和應用的問題。比如目前閔行區(qū)已經(jīng)開發(fā)試用教育資金管理軟件，每一筆資金、預算花下來，都可以形成一個數(shù)據(jù)，比如學生在科技教育方面花了多少錢？成效如何？和學生科技普及教育的整體水平到底是怎樣的關系？等一年下來所有的資金結算以后，從實時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中可以看出，資金是不是管好了，錢有沒有花在該花的地方。

“唐吉訶德”的三座風車

“閔行教育信息化推進辦公室”這支“秘密部隊”時常自比“唐吉訶德”，他們要面對的風車是傳統(tǒng)教育模式下培養(yǎng)出的強大的慣性。

發(fā)展和勃興于工業(yè)化時代的傳統(tǒng)教育和學校模式，映射了工業(yè)化集中物流的經(jīng)濟批量模式：鈴聲、班級、標準化的課堂、統(tǒng)一的教材、按照時間編排的流水線場景。

“對于傳統(tǒng)教育來說，教育信息化不啻于一場革命。”張中濤說：“傳統(tǒng)的標準化的教育，是將智力水平、性格、秉性各異的學生放在一個模子里，削足適履地生產(chǎn)標準化人才。這樣語境下的教學管理對個體的關注往往是缺位的?；诖髷?shù)據(jù)的教育管理應該是關注和尊重差異性的。”

雖然談起教育問題頭頭是道，但是要論“出身”，一直跟理工科打交道的張中濤絲毫沒有教育基因，他之前的兩份工作分別是在核工業(yè)和IT企業(yè)?，F(xiàn)在他卻要感謝這種疏離，讓他擁有了“跳出教育看教育”的視野，用一個局外人的眼光去打量教育。

和他的“出身”一樣，“閔行教育信息化推進辦公室”的出身也不平凡。王浩說：“很多地方教育信息化部門都屬于技術部門，鋪設硬件、處理數(shù)據(jù)。在閔行，教育信息中心更像是撬動教育管理和評價改革的一支‘秘密部隊’，不僅關注‘器’，更要進行‘道’的思考。”

這支“秘密部隊”時常自比“唐吉訶德”，他們要面對的風車是傳統(tǒng)教育模式下培養(yǎng)出的強大的慣性。

第一座風車是數(shù)據(jù)管理缺乏頂層統(tǒng)籌。碎片化的數(shù)據(jù)管理模式，讓作為數(shù)據(jù)收集部門的各個科室成了“數(shù)據(jù)孤島”。

當時混亂的數(shù)據(jù)管理模式，僅從學校名稱和代碼就可窺見一斑，張中濤說：“光是學校名稱和學校代碼，就有4套，有市教委和教育部規(guī)定的學校編碼，還有上級部門下發(fā)的學校編碼，就像一個人有4張身份證一樣。”這樣無形中增加了管理成本。教育信息中心成立之初，就把矛頭指向了混亂的“番號”。

“為此，我們對8個科室的管理數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌和整合，他們都怨聲載道，覺得我們吃飽了沒事干找茬。‘統(tǒng)一番號’表面上看起來無關緊要，但其折射出的卻是，不同的業(yè)務系統(tǒng)之間，數(shù)據(jù)管理的方法、流程、定義缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標準。就和隨后的改革一樣，這是一場與慣性的戰(zhàn)斗，我們就是要挑整個管理流程的刺。”

每一個業(yè)務系統(tǒng)一套標準，缺乏統(tǒng)一的“度量衡”，這樣直接導致在處理近十個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)以億計的龐大數(shù)據(jù)元時，頂層規(guī)劃失靈。

比如學生的健康檔案、成績檔案相對獨立、互不相連，發(fā)揮作用非常小。隨之而來要面對的，卻是體量膨脹的教育管理需要，閔行區(qū)每年平均增加10所學校，全區(qū)400多所中小學、幼兒園，每個學校發(fā)展到了什么狀態(tài)？傳統(tǒng)只重學業(yè)的教育管理方式顯然存在“翹腳”現(xiàn)象，其他方面的數(shù)據(jù)也是星星點點。“政出多頭”的問題讓學生信息管理難以進行。

要將每一個業(yè)務系統(tǒng)身上的“刻度”撥轉，就需要一個獨立的部門進行數(shù)據(jù)資源的規(guī)劃。這是閔行教育中心在成立之初，業(yè)務職能獨立于其他部門的原因。

將視野拉向國外。早在1990年美國克萊蒙特大學的Kenneth C. Green教授就提出了“Campus Computing”(校園信息化)這一概念。和歐美國家相比，我國的教育信息化建設落后了至少10年，缺少被大眾所認可的應用模式，大多存在信息孤島、各教學管理應用系統(tǒng)之間信息不能共享、數(shù)據(jù)難以保證一致等問題。

如果說，碎片化問題的處理牽涉到行政統(tǒng)籌問題，那么教育數(shù)據(jù)的隱含性、不連貫性和模糊性等先天性特征，則暴露出了一個更為關鍵的問題——教育大數(shù)據(jù)能否全面地反映教育的方方面面？這是第二座風車。

王浩局長表示，學生學科成績的數(shù)據(jù)采集相對簡單，但是數(shù)據(jù)積累過程還有兩大難點，一是學生心理方面、情感方面很難用客觀數(shù)據(jù)記錄，比如學生的愛國、明理、誠信品質(zhì)方面。二是學生學習過程中的實時記錄比較難，學生在課堂上的表現(xiàn)實際上直接關系到他的成績，但是學生課堂表現(xiàn)怎樣記錄？

目前閔行區(qū)通過研發(fā)技術手段，試圖解決這一問題，比如在教室裝上課堂實錄的探頭，它對學生課堂反應進行跟蹤，可看到每一堂課學生的投入度、關注度、積極性、與老師的互動等。

王浩說：“實際上這是非常專業(yè)、細膩的分析。通過一堂課不一定能夠把學生的數(shù)據(jù)非常科學、完整地呈現(xiàn)出來，但如果通過10堂課、20堂課，從這個孩子表現(xiàn)情況的積累，可能可以看出他在課堂上的狀態(tài)，可以積累相對比較客觀的數(shù)據(jù)。”

上海的綠色評價體系將落腳點放在學生全面發(fā)展上，全面發(fā)展的描述是通過課程和活動的參與度和完成度來反映的。但目前活動和課程的隨意性讓真實反映學生水平的數(shù)據(jù)采集變得難以為繼。這是第三座風車。

張中濤所率領的團隊曾對閔行區(qū)的中小學校本課程做過一次摸排，他們發(fā)現(xiàn)，竟有12000門之多，這些課程從1課時到800課時不等，這給數(shù)據(jù)統(tǒng)計帶來了極大的困難。他說：“這背后折射出的，是整個課程體系的混亂。在上海，拓展性課程和探究性課程的實施原則是校本化，把權力下放到學校固然能提高學校的積極性，但是忽略了一個現(xiàn)實，就是學校沒有能力開發(fā)課程。于是，出現(xiàn)了各式各樣的參觀課程。”

對抗這個風車，需要靠教育行政部門的介入，用行政力量去規(guī)范課程。張中濤說：“教育改革和教育信息化就像履帶上的兩個滑輪，如果教育本身不改革，信息化便無從談起。”