智慧教育 數據驅動放首位

信息化2.0時代提出開展智慧教育創新發展行動。2019年2月，中共中央、國務院印發了《中國教育現代化2035》，提出率先在教育領域實現現代化，利用新興技術推動教育理念更新、模式變革和體系重構。這是教育行業需要完成的時代課題。

雖然「智慧教育」這4個字的提及頻率很高，但是如何理解智慧教育的內涵，業內還存在很多不同的聲音，沒有形成統一的認識，甚至在某些領域還出現了濫用「智慧」的情況。中國人民警察大學教務處辛永濤副教授認為，從高校智慧校園的建設和發展來看，在智慧教育發展的第一階段需要完成的主要任務，是在新興技術的基礎上形成成熟的學習模式、教學模式和管理模式，尤其應該把「數據驅動教育教學」放在極其重要的位置。

做以前不能做的事

智慧教育，是依託雲計算、物聯網、無線通信等新一代信息技術所打造的物聯化、智能化、感知化、泛在化的新型教育形態和教育模式。智慧教育將對傳統的教育思想、觀念、模式、內容和方法帶來顛覆式的變革。

從技術背景分析，由於信息技術高度發達，信息化社會正在邁向智能化社會，大數據、雲計算、人工智慧等給社會各個領域帶來了革命性的變革。新的技術革命也驅動著高校開展全方位的改革和創新。從人才培養的角度看，培養適應未來發展的高質量、創新型人才是高校履行立德樹人根本任務的基本要求。而傳統教育教學模式不可能培養出面向未來社會發展的創新型人才。探索新興技術範式下人人才培養的模式是每個學校開展智慧校園建設、發展智慧教育的根本驅動力。

中國人民警察大學

從2016年開始，在校教務處的牽頭負責，中國人民警察大學開始進行智慧教育的探索與實踐，將智慧教育的先進理念和手段與教學、教務深度融合，改變了原有的考核、評估標準和系統，大大提升了教與學的質量和水平。舉例來說，現在一所高校每個學期開設的課程有成百上千門，學生選課如果還採用傳統的人工處理方式那是不可能完成的任務，而在線選課就可以看作是智慧教育的入門起點，同時也是高校從很早就開始建設教務系統的重要原因。

辛永濤談到，智慧教育的目標，是建設基於新興技術的新一代智慧教育體系，其中信息化建設仍是工作的重點。必須強調的是，高校信息化工作要從外圍深入到教育教學內部，深入到課堂教學活動中，深入到人才培養的一線，實現技術引領傳統教育教學模式的創新，實現由教育教學業務驅動新型技術的落地應用，使技術與傳統教育教學發生化學反應。推動基於新興技術建設智慧教育體系也是「十四五」的重點工作。

現在，我們可以明確地描述智慧教育的內涵，即形成基於新興技術的新型教育教學範式，聚焦創新型人才培養，從人才培養的質量和效率兩個方面全面超越傳統教育教學模式。

正是秉承上述理念和認知，中國人民警察大學走在了國內高校智慧教育改革和實踐的前列。舉例來說，在此次疫情期間，中國人民警察大學線上線下融合教學的模式，有效保證了「停課不停學、停課不停教」。尤其是將智慧教育的理念融入教、學、管的全流程後，各級校領導可以實時查看教學的情況，這讓管理有了抓手。

特別值得一提的是，有了先進的技術手段作為支撐，可以實現學習預警。具體來說，以前，總是在考試以後才會做出留級、退學等決定。但是現在，可以通過提前監測、學習過程中的預警和智慧管理，老師、輔導員可以在發現學生的問題後，提前介入，給予適時的關心、疏導和幫助，從而避免不好的結果發生。

智能化與智慧化雖然只有一字之差，但內涵卻大不相同。智能化是讓機器具備人的能力，而智慧化強調的是，通過對信息和數據的分析、利用，不斷增強人自身的能力。以前，在沒有數據積累和大數據分析的情況下，很多事情我們無能為力，但是現在，在數據和智能分析工具齊備的情況下，我們可以做很多以前不敢想的事。這也是智慧教育被提上日程的重要原因。

數據驅動是自覺行為

此次疫情對於教育信息化來說是一次從觀念到實現手段和方式上的全方位改變。雖然從2014年開始，我國高校就已經普遍採用了線上教學，但其定位只是一種輔助教學的方式，實施的深度有限。疫情來襲，首先人們的觀念就有了徹底改變，信息化不再是可有可無的東西，學校的各個部門應該齊心協力做好教育信息化工作，建立一套完整、高效的信息化體系，能夠從容應對各種突發狀況。用辛永濤的話說，信息化首先應守住底線，保證教學管正常有序進行。

2020年上半年，雖然在線教育模式取得了前所未有的成功，但是在數據應用方面也暴露出許多尖銳的問題。比如，在整個在線教學期間，從教育部到各級教學管理部門都在採集各種在線教學數據，但是數據採集基本還停留在手工操作階段，教務系統與在線教學系統的數據對接不充分，教學管理崗位、教學督導崗位拿不到實時的數據，任課教師和學生也感知不到在線教學期間的整體情況。總之，在線教學模式的整體性不強，各崗位間無法密切配合，信息系統的建設還沒有真正與教學管理崗位完全匹配。

歸根結底，還是在數據的採集、處理、共享、交流等方面做得不到位。這也是智慧教育要以數據為驅動的根本原因。

辛永濤表示，智慧教育體系的形成，以及智慧教育模式的建立，需要新興技術對高校中的每個人、每個崗位的支撐。時至今日，高校信息化建設已經走過20多個年頭，每所學校都建立了大量信息系統，但是這些系統基本沒有對學生、教師、教學管理者和教育教學的全過程形成整體性、一體化、高效率的提升，或者提升的幅度與我們的期待還有較大差距。信息系統雖然數量多，但是教師的教學、學生的學習和管理者的教務工作，總感覺缺少點什麼。癥結就在於對數據的應用能力不強，對數據的應用程度不深。

還是以此次疫情為例，由於在線教育平臺與教務系統之間的數據沒有完全打通，師生在多個平臺上課，很多基礎數據都要教師自行維護，提高了在線授課的門檻；學生的成績記錄不能自動進入到教務系統中，增加了教師手工操作的工作量；多個在線教學平臺與教務數據融合不夠，師生看不到及時精準的在線教學數據，各級管理人員、教學督導專家的管理、督導工作停留在瀏覽、查看平臺數據層面，缺少精準化的數據，為提升管理和督導工作質量增加了難度。由此可見，一個面向崗位的業務數據工具，必須要打通各系統數據、融合多系統數據，及時響應學生、教師和管理者每個崗位的數據需求。

「數據驅動的需求來自於實際工作中。」辛永濤表示。數據與崗位相對應，為管理提供了抓手。以前，教學效果好壞、學習氛圍是否濃厚、教學設施設備是否得到了充分利用，因為沒有量化的數據作為支撐，管理和改革就沒有依據。現在，到課率、學生評測、教室和實驗室的利用率等數據全部開放出來，並隨時可查，有助於提升教育教學效果。

1+N數據業務系統革了誰的命？

為了建立「數據驅動崗位」的工作模式，中國人民警察大學打造了「1+N數據業務系統」。

1+N數據業務系統主要解決3個方面的問題。第一，將數據融合提升到新的高度。很多高校開展了數據共享和打通工作，通過建設數據中心，統一認證、帳號和權限，實現基礎數據的共享與治理。但是，這些工作只解決了數據互聯的問題，並沒有實現與業務的融合。隨著智慧教育的不斷推進，還需要實現以教務系統為中心的數據「串並融合」：打通教務系統、測評系統、考試系統、在線學習系統、實驗系統、訓練系統和資源系統等相關數據，讓數據從教務系統中來，最終回歸教務系統管理，即此串聯融合；將多個相似系統的數據進行融合，最典型的例子就是學校使用的多個在線教學平臺、多個考核平臺的數據融合，此即並聯融合。

第二，增強傳統管理信息系統的功能。通過建立數據業務系統，實現傳統管理信息系統數據使用的便利化。這是使用大數據新技術解決信息化老問題的典型思路。

第三，結合大數據落地場景，為崗位人員提供數據支撐，如對學生學習情況進行預警；通過數據分析，向教師提供備課資源和教學方法參考，降低教師備課工作量；學校的管理者可以通過數據平臺，實時關注教學運行的數據指標等。

到底何為「1+N」？使用成熟的技術，整合教育教學的所有系統，為每個人構建數據空間，並精準匹配崗位業務需要，建設數據業務系統，有多少個崗位、多少項工作，就有多少個數據業務系統。這就是所謂的「N」。串並聯的N個系統的數據，形成了N個數據主題，面向崗位工作又形成了N個業務系統。

但是這麼多系統，高校能夠負擔得起嗎？能夠有效利用嗎？所以，要進行系統規劃和建設，結合大數據技術的特點，一個學校建設一套基礎支撐平臺，並在這個平臺之上，根據業務需求逐步建設數據業務。「1」就是這個基礎支撐平臺，它是一個大數據底座、一個BI展現平臺和一套通用的教育教學主數據標準。

在推動智慧教育落地的過程中，不再是頭痛醫頭，腳痛醫腳，也不是將無數個應用系統簡單地拼裝起來，而是換個新打法，按照業務發展的規律，藉助微服務、中臺等新的理念和技術手段，實現人人都可以用，且投資少、見效快的「1+N」模式。「1」就是一個通用的大數據平臺，N則是建立在其上的與崗位匹配的多個教務數據應用。換句話說，N是面向業務的多個子集、微服務，可以集成起來構成門戶，方便應用。

辛永濤認為，「1+N」模式很好地回答了在智慧教育落地的過程中，大數據應該扮演什麼樣的角色，以及發揮什麼樣的作用。

中國人民警察大學建設的「1+N」系統，具有以下特點：基礎支撐平臺採用Hadoop和商業BI通用解決方案，通用性、共用性、標準性強；數據業務系統的應用可持續性、可擴展性、可適配性強，支撐崗位業務落地，變傳統的信息化建設方案為運營服務模式；一站式地實現了所有系統數據的可看、可用、可管；系統功能精確匹配崗位需求，使用人員、管理人員非常明確，且易於落地；系統功能、數據分級授權，使用複雜的層級權限管理和崗位角色管理；提高了業務閉環管理能力，實現數據從生產者、管理者到使用者的閉環，以及從業務系統生成到精準匹配崗位應用的閉環，數據準確性持續提升；學生、教師、管理者、領導決策者都擁有適配崗位角色的數據空間。

「1+N」系統中的「1」就像是定海神針，一旦確定就不能輕易更換，畢竟它要支持更長遠的應用發展，所以在選擇和建設這個大數據和BI平臺時，要慎重選擇、穩妥建設，即使需要投入較高成本也要在所不惜。為此，中國人民警察大學從2016年就開始對市場上主流的大數據軟體進行調研，通過對比國內主流大數據產品，確定了系統建設技術路線。最終，中國人民警察大學這一項目由國內商業智能領域著名的永洪科技公司承擔建設，永洪科技在大數據、商業智能領域耕耘多年，其敏捷BI不僅開發迭代速度更快，而且降低了用戶的使用門檻，在大數據和BI平臺建設的過程中發揮了非常核心的作用。藉助永洪科技這個「大數據+BI」的數位化底座，也就是「1+N」中這個最關鍵的「1」，中國人民警察大學構建了如此豐富多彩的教務和教學應用系統。

改造舊管理信息系統，對教務數據進行全量分析，最終實現大數據的智能分析，這是永洪科技成為「1+N」中的那個「1」的能力和優勢所在。

「高校在開展綜合改革的過程中，建設數據業務系統是教務處的剛需，也是高校完成新時代本科教育振興建設任務、提高現代化治理能力和治理水平的關鍵，對變革管理模式、促進教師教學和學生學習模式變革具有重要意義。」辛永濤舉例說，「在學生實習階段，我們的學生分散在全國各地，以前沒有實時數據，也沒有可視化的工具，想管也不管了。現在藉助永洪科技的大數據和BI平臺，可以自動化分析學生實習管理數據，學校各級的管理者通過手機就能每天精準掌握學生的實習情況，誰請假了，誰的學習出現了問題，都一目了然。」

用成熟的技術解決前沿應用問題，這是中國人民警察大學在與永洪科技的合作中摸索出的成功經驗。「1+N」不僅適用於高校智慧校園的建設，同樣也適用廣泛的場景和行業，只要是在打通的數據底座上以模塊化的方式構建多種不同的應用都可以。

最關鍵是業務主導創新

「1+N教學業務系統」是對教育教學業務的重大創新，是面向智慧教育開展的信息化建設，從業務深度和創新性上衡量，是對現有工作模式的重大改革和創新。為便於「1+N教學業務系統」的落地，減少溝通協調成本，需要高校的業務部門主導建設，也就是高校教務處牽頭進行建設。

從信息化到智能化、智慧化，不僅高校信息化建設的內容在廣度和深度上有大幅增強，而且建設的牽頭部門也發生了變化，這與技術和業務融合的程度密切相關。以前，學校的IT部門作為主導，旨在以技術支撐或輔助業務的發展，主要解決的是許多共性的和外圍的問題；現在由教務處牽頭，切入點是引領業務的發展，實現技術與業務的深度融合。「智慧教育並不是簡單重複教育信息化所做的那些工作。」辛永濤表示，「業務主導創新，這是大勢所趨。」

智慧教育的具體建設進程，需要根據學校教務處的整體信息化建設規划進行綜合分析，一般是先以教務系統為核心，打通數據，建立崗位的數據管理系統，將所有系統數據進行融合，形成業務閉環，在此基礎上逐步探索數據的高級應用。這是中國人民警察大學實踐經驗的總結和歸納，頗具借鑑意義。

智慧教育的落地，必須與學校整體教育教學改革進程相匹配，並保持一致。隨著教育教學改革逐漸深入，具體的應用模式也會隨之發生變化，市場發展空間巨大。從根本上說，高校開展智慧教育需要的是一套能夠與時俱進的解決方案，隨著時間的推移逐步落地，並在這個過程中持續適配業務。

實際上，「1+N教學業務系統」落地最大的障礙並不是技術，因為技術是成熟的，解決方案是現成的，成本也是可控的，最關鍵的還是觀念上的轉變。

「現在，我們已經讓數據跑起來，下一步就是實現更精準的數據分析。「辛永濤介紹說，「未來，我們會與永洪科技在機器學習、智能分析等方面繼續深入合作，特別是在教與學活動上加強深度分析。比如在管理上更好地實現提前預警、提前介入，不做事後諸葛亮。再比如，在在線教育方面，實現線上線下更好的融合，提升學習效果，讓數據真正驅動崗位工作。」

中國人民警察大學教務處副教授辛永濤，長期從事教學信息化工作，先後主導建設了本科教務管理信息系統、網上辦事大廳、1+N教學業務大數據系統、在線教學平臺、在線考核平臺、教學管理指揮系統、警察大學APP等20餘個教學信息系統。

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