数据驱动的学习分析与适应性干预

第1章 数据驱动的教育变革 1.1 “互联网+”与教育变革 2015年，国务院颁布《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，把“互联网+”行动上升为国家战略。利用互联网平台和信息通信技术，把互联网和传统各行业（包括教育、医疗、金融、交通等）结合起来，从而在新的领域创造新生态。作为“互联网+”行动计划中益民服务的重要内容，“互联网+教育”经过近几年的迅猛发展，目前已具备了丰富的内涵，并发展成为教育现代化实现和提升的重要指标。 1.1.1 “互联网+教育”的内涵和本质 1.“互联网+教育”的内涵 “互联网+”行动为信息社会新时代人才培养、教育服务和教育治理带来了新机遇，也带来了新挑战。陈丽等认为，“互联网+教育”是指运用云计算、学习分析（learning analytics，LA）、物联网、人工智能、网络安全等新技术，跨越学校和班级的界限，面向学习者个体，提供优质、灵活、个性化教育的新型服务模式。 余胜泉等认为，“互联网+教育”既可以实现传统教育所关注的规模，又可以实现优质教育所关注的个性化；既能实现每个人都应该享有的公平，又能够实现跟每个人能力相匹配的高质量的服务。 刘革平等认为，“互联网+教育”是为满足新时代对创新型人才培养的需求，将互联网的创新成果与教育事业深度融合，面向学与教的主体，重构教育教学体系、教育治理格局和教育服务模式，形成以互联网理论与技术为支撑的全新教育形态。 总体而言，目前有关“互联网+教育”的研究较为丰富，刘晓宁等从不同视角分析其内涵，归纳总结为以下四种主要观点。 （1）“互联网+教育”被视为一种跨界融合。它是不同学科间壁垒日趋消解，走向深度融合，促使教育发生结构性变革的跨界融合产物，是“互联网+课程”“互联网+教学”“互联网+学习”“互联网+评价”等教学相关环节的组合，主要特征是跨界创新、开放生态、尊重个性、终身学习。 （2）“互联网+教育”被视为一种新型教育形态。它代表着在信息技术推动下进行转型升级的新型教育形态，是一场从质性到量态的大尺度变革，是亘古未有的教育革命。“互联网+教育”体现了教育新业态下的战略性与全局性，以及办学模式、教育理念的原创性，并从思想源泉、创新工具和变革途径三方面支撑起教育信息化2.0时代。 （3）“互联网+教育”代表着一种智慧化的教育。互联网与传统教育行业深度交融，形成了智慧教育形态，“互联网+教育”的核心特征是规模大、开放度高、生态性强、颠覆传统、强调人本。其中的智慧化是通过“互联网+教育体验”“互联网+教育管理”“互联网+教育评价”体现的。 （4）“互联网+教育”是一种生态化的教育。为了促进系统内部和谐，“互联网+教育”遵循生态学的原则与理念，建构互联网与教育结合的教育生态。在这一观点下的教育被认为更加平等、开放，被视为当代“博雅教育”的发展机遇。 2.“互联网+教育”的本质 “互联网+教育”是我国“互联网+”国家战略的重要组成部分，是加快教育现代化进程、推动教育现代化治理和提升教育公平的强大引擎。顺应时代潮流和发展趋势，推进“互联网+教育”的深入发展，必须准确把握其本质。近年来，随着相关研究的不断深入，人们对“互联网+教育”的本质形成了不同的观点，概括起来主要包括以下三种。 1）争议说 张忠华等认为，“互联网+教育”的实质是借助数据技术的在线化教育 ；秦虹等认为，“互联网+教育”是一种新型教育形态 ；陈丽等认为，“互联网+教育”本质上是一种教育思路的改革，是组织模式、服务模式、教学模式的创新，并非一种简单的教育形式的改变 ；南旭光等进一步指出，“互联网+教育”是一种在数据时代背景下提供的优质、灵活、个性化的教育服务，是一个新型、开放的教育生态体系。 2）人本说 潘懋元等指出，“互联网+教育”的推行必须有利于人的全面发展，这也正是其推行的价值所在。 “互联网+教育”变革的决定因素从来都不是技术本身，技术的使用也是为了学习者能够更好地学习。因此，教育改革的出发点一直都是“人”，也只能是“人”。教育变革应该从人本理念出发，推动传统学校育人制度的变革需要践行人本理念。 3）思维说 随着数字时代代替工业时代，学习者所处时代发生了变化，解决问题的思维方式也发生了变化。陈耀华等认为，“互联网+教育”是思维的转换，即用户思维、简约思维、社会化思维以及平台思维。 教育的先进性不是体现在技术的丰富度或强度上，而是能够使学习者适应并引领时代的发展，唯有打破固有的思维方式，进行思维革新，才能实现现代教育的改造。 1.1.2 “互联网+教育”的要素和特征 1.“互联网+教育”的要素 黄荣怀等指出，教育研究的三个基本问题分别是“学什么”“怎么学”“在哪学”。其中，“学什么”关注人才培养目标和学习内容，“怎么学”关注教与学的方式，“在哪学”关注学习环境。 刘革平等结合教育信息化2.0的时代背景，在此基础上提出了“互联网+教育”的五个核心要素，即学习资源、学习方式、师生关系、教学环境和管理模式，如图1-1所示。 图1-1 “互联网+教育”的五个核心要素模型 1）学习资源 “互联网+”对学习资源的影响主要体现在资源形态、资源平台和资源配置三个方面。“互联网+”使学习资源形态实现了优化整合，基于互联网思维构建的教育资源平台为学习资源的全方位开放共享提供了技术保障，“互联网+”背景下的学习资源配置可以使优质学习资源的价值和作用发挥到*大化。 2）学习方式 “互联网+”对学习方式的影响主要体现在技术支持和学习理念两方面：在虚拟现实/增强现实（VR/AR）、大数据、5G技术的支持下，实现虚实结合的沉浸式情境学习、学习过程的全程监测与评价、正式学习与非正式学习结合的跨界学习；学习者的主体地位将被强化，自主型学习、探究式学习、个性化学习得以真正地实现。 3）师生关系 “互联网+教育”将解构学校、教师和学生的传统关系，从而催生新型的师生知识结构、师生关系和师生职责。在“互联网+”时代，师生掌握知识的能力和途径已经发生变化，学生将有更多机会参与信息共建、问题解决和知识分配的过程，教师也从知识的权威和传授者转变为学习的引导和服务者。 4）教学环境 “互联网+”对教学环境的影响主要体现在学习空间和教学平台两方面。在“互联网+”时代，学习空间将以互联网思维加以改造，学校的组织结构和服务模式更加人性化和个性化；在各类教学平台的支持下，虚实融合、线上线下混合式教学将成为主流。 5）管理模式 “互联网+”支持的新技术为教育管理方法和教育服务模式的变革提供了机会。大规模教育活动的社会化协同、基于大数据的过程化监测评估将推动教育管理模式走向智能化；物联网技术、云计算技术将有效联结学校的物理空间和虚拟空间，打通部门之间数据的交换与共享，为以人为本的教育服务模式奠定基础。 2.“互联网+教育”的特征 “互联网+教育”是互联网技术与教育的深度融合，是推动教育进步、效率提升和组织变革，增强教育创新力和生产力的具有战略性和全局性的教育变革。秦虹等认为，“互联网+教育”作为一种新型教育形态具有五个特征 ：跨界连接、创新驱动、优化关系、扩大开放、生态性。李子运从高校教师发展的角度，提出“互联网+教育”的基本特征，包括：高密度互通性、高效率生成性、大规模涉猎性、大数据感知性、新事物熟悉性、新领域淡然性。 张海生等指出，“互联网+教育”背景下的学习形态不同于以教师、课堂和教材为中心的传统学习方式，呈现出混合式、泛在化、个性化、社群型、沉浸式和休闲性六大特性。因此，“互联网+教育”时代的学习新形态具有以下特征 。 （1）强调教育与技术的深度融合。使用新兴技术尤其是移动互联网、云计算、大数据等技术扩展教育内容、教育对象，提高教学效率。 （2）注重学习情境和学习体验。强调以学习者为中心，注重创设富媒体的学习情境，营造平等和谐的师生关系。 （3）构建交互合作学习共同体。强调开展混合、自主、协作学习的能力。 （4）创设多维化的学习时空。打破以往单一的课堂教学情境，学习者可以借助移动通信技术，通过移动终端或穿戴设备进行泛在学习。 （5）实现智能化教学。技术的改进将使学习平台的操作更加简单、便捷，使虚拟场景与现实场景的融合更加真实，基于数据驱动的智慧化学习生态环境将逐步完善。 1.1.3 “互联网+教育”的实践案例：“互联网+新师范”背景下师范生教育实践改革的浙江探索 2016年3月颁布的《教育部关于加强师范生教育实践的意见》指出：师范生教育实践是教师培养的薄弱环节，存在着“目标不够清晰，内容不够丰富，形式相对单一，指导力量不强，管理评价和组织保障相对薄弱”等问题。为增强师范生的教育实践能力，提升教师培养质量，高等师范院校亟待从三个方面解决以上问题：①师范生技能实训的过程性评价与规范化管理；②师范生实践学习行为的智能化统计分析；③师范生专业发展的个性化成长档案构建。 为了促进浙江省“互联网+新师范”建设平台升级，推进“互联网+”融入“新师范”教育过程，浙江师范大学结合教育部和浙江省对师范生教育实践改革的新要求，设计开发了浙师智慧教师教育平台，利用大数据和智能化技术转变师范生实践教学、管理与评价的方式，将传统师范教育实践的管理平台拓展为一个面向高校、地方管理部门和实践学校的个性化教学平台、协同化管理平台、智能化评价平台和数据化研究平台 。 1.个性化教学平台 浙师智慧教师教育平台将师范生教育实践的各个主要环节如见习、微格实训、实习、研习等进行了一体化的设计和整合。针对教育实践相关课程的内容，精细化研发了分学科、分学段的教育实践实施细则，开发了教育实践的支撑性课程。平台通过单点登录（SSO）插件实现与Moodle课堂在线课程平台自动对接，师生可以方便地浏览与教育实践相关的课程资源，查看历史学习记录和学习成果。师范生也可以在前置理论学习和微格实训的基础上，开展线上远程见习和线下实地观摩，通过调研、听课、交流、反思等活动增强一线教育实践活动的体验。在教育实践活动中，师范生还可以随时参与线上交流互动，提交过程性学习材料，在线修改已提交的教学设计方案或演示文稿（PPT）课件；指导教师通过手机端或个人电脑（PC）端发布实践教学任务，采用文本、图片、语音等多种形式的信息录入，实现对学生提交成果的及时批改、评价与指导。在数字化平台的支持下，传统以线下分散形式开展的实践教学得以转变，逐步形成了“任务导向线上学习—案例载体线下实践—数据为基在线反思”的新型混合式教育实践模式。 2.协同化管理平台 依据《浙江省高校师范生教育实践规程（试行）》及实施指南，