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大数据支持下的智慧教育管理杨现民江苏师范大学江苏省教育信息化工程技术研究中心2015.12.20北京1234CONTENTS认识教育大数据信息化视角下的智慧教育管理大数据助力智慧管理应用案例值得探讨的问题认识教育大数据大数据内涵需要拓展大数据不仅是一种技术大数据还是一种能力大数据更是一种思维方式大数据正在慢慢演变为一种文化!010203谈的比较多的领域大数据电商大数据交通大数据金融大数据工业大数据BIGDATA教育领域有大数据吗数据体量的初步测算我国基础教育阶段共有学校49.16万所,在校生共约2.2亿人。--《2014年全国教育事业发展统计公报》基础教育阶段一年的数据量D=D1+D2+D3+D4D=4471.41Gb+1757787.11Gb+37805945771.49Gb+10449033.33Gb=37818157063.34Gb=36931794.71Tb=36066.20Pb=35.22Zb2000年48000英里PB教育领域真的有大数据什么是教育大数据?教育大数据,是指在整个教育活动过程中产生的、根据教育需要采集到的、用于教育发展并可创造巨大潜在价值的数据集合。年度10大教育信息化热词之一教学活动中产生教育管理过程产生两大数据产生渠道传统教育数据教育大数据•阶段性、部分采集•非自然状态、事后采集•简单统计汇总、结构性数据•关注宏观发展、区域比较•持续、全面采集•自然状态、动态实时•深度多元分析、多样化数据•宏观+中观+微观、预测+预警教育大数据与其他领域大数据有何不同之处?淘宝数据魔方华信大数据服务景点推荐店铺选址选房购房大数据在智能交通中的应用网络安全领域中国网络骗子地图世界网络黑客攻击地图教育大数据的采集呈现高度的复杂性不仅注重相关关系,也要强调因果关系教育大数据的应用需要高度的创造性独特性价值体现教育大数据是一种教育战略资产教育大数据是教育领域综合改革的科学力量教育大数据是发展智慧教育的基石01推动教育转变教育过程教育决策教育模式教育管理教育评价“非量化”“可量化”“经验化”“数据化”“大众化”“个性化”“不可见”“可视化”“单一化”“综合化”教育大数据结构模型表1教育大数据采集方式与应用场景比较数据层次数据采集方式数据应用场景基础层人工采集、数据交换宏观掌控教育发展现状、科学制定教育政策、合理配置教育资源、完善教育体系等状态层人工记录、传感器感知教育装备的智能管理、教育环境的智能优化、教育业务的实时监控等资源层专门建设、动态生成各种形式的教学与培训,如课堂教学、教师培训、网络探究学习、移动学习、协作学习等行为层日志记录个性化学习、发展性评价、学习路径推送、教学行为预测等学籍学习行为人事设备办公财务统计信息教学录像学习动机、兴趣课堂互动安全监控校园生活家庭学习社会学习管理行为教学行为作业过程教务科研招生校园能耗教室环境情境状态学生进出校…...家校沟通…...…...…...结构化、显性化教育数据为主结构化、显性化教育数据为主非结构化、隐性化教育数据为主非结构化、隐性化教育数据为主学习软件图1教育大数据的“冰山模型”教育大数据的发力点杨现民,余胜泉.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育,2015,(1):87-94.教育发展水平评估教育资源均衡配置教育舆情监测与剖析数据驱动的教育决策即时学习诊断与预警学生的发展性评价基于大数据的科学研究信息化视角下的智慧教育管理荣荣,杨现民.教育管理信息化新发展:走向智慧管理[J].中国电化教育,2014年第3期.管理信息化走在了教学信息化的前面全国建立了统一的教育管理信息化标准体系国家教育管理公共服务平台运行良好全国范围内正在逐步形成自下而上的教育数据采集和管理机制各级各类学校通过数字校园建设,部署了各种教育管理信息系统,简化了传统教育教学管理流程,提升了管理效率和水平BIGDATA4321教育管理信息标准不完善,孤岛依旧智能化程度较低,处于“人管、电控”的管理阶段数据缺乏系统化、精细化管理,难以支持及时精准的教育决策教育监督系统不到位,难以进行动态监管“问题”依旧智慧管理通过智慧管理云平台系统,对外界需求进行智能处理,为教育管理提供资源配置、数据集成、信息管理、运行状态监控、教育质量监测等业务支持,实现教育智能决策、可视化管控、安全预警、远程督导和个性服务,提升教育管理智慧化水平的过程。特征与框架业务全数字化智能运维管理安全预警智慧决策远程督导业务协同与优化个性化智能服务BIGDATA利用可视化与自动化技术,使管理工作更轻松高教育业务全面数字化,实现信息无缝整合与共享实时监控教育运行状况,预警教育危机深度挖掘教育数据,提高管理与决策的科学性发挥信息技术优势,开展全面及时的远程教育督导全面感知工作与学习情境,提供个性化的智能服务大规模的实时沟通与业务协同,重构管理业务流程智慧教育管理的一般流程智慧管理系统通信网互联网物联网监控教学过程学习过程资源设备科研动态校园安全记录采集管理数据进行数据挖掘技术智能分析与预测可视化方式呈现分析预测结果形成智慧决策发布管理调度指令管理指令过程实施智慧管理云平台监控记录采集四步走管理模式1234监控教育过程,记录、采集和管理数据可视化呈现分析预测结果,形成智慧决策通过数据挖掘,进行智能分析与预测发布管理调度指令,分层实施指令调度过程大数据助力智慧管理应用案例大数据支持智能运维1采用SiteView、Cati等专业的监控系统案例一:清华大学智能运维服务实时采集所有设备的在线情况、工作状态、运行情况、故障情况、报警状态等数据综合报表、智能分析,提出预警报告远程登录、远程维护智能管控故障检测性能管理预警通知远程管理采用Splunk软件(基于MapReduce架构)案例二:康涅狄格大学校园IT安全索引来自网站,应用程序,服务器,网络和移动设备产生的数据监控用户帐户的行为异常,检测、定位、系统受损、IT使用情况等大数据支持科学决策2案例一:深圳市教育资源科学动态规划人口统计、年龄分布、职业分布、迁入迁出、跨区流动、学校分布、公开预支等不同方面的实时动态数据案例二:美国构建立体化教育数据网络,支持教育科学决策美国国家教育统计中心(NationalCenterforEducationStatistics)州级纵向数据系统项目(TheStatewideLongitudinalDataSystems)学生信息系统、课程管理系统、教学评价系统等《教育数据通用标准V5.0》National-levelState-levelDistrict-levelSchool-level美国ECLS项目•美国国家教育统计中心(教育科学研究所)•全国性的幼儿数据研究项目•三个纵向研究课题•理解儿童发展、学习准备度、早期学校经验•服务政策制定者、教师、父母、研究者、保育人员等从幼儿到高中、大学、毕业后工作,持续跟踪人的发展,从“根本上”改变弗吉尼亚州的教育和劳动力发展政策。1750万美元弗吉尼亚纵向数据系统图6.错误!文档中没有指定样式的文字。23纽约市学生数据驱动教学决策南加州的CHILD系统(1992)纽约市学生(3-8年级)数据驱动教学决策(1200所近40万学生)大数据支持危机预警3案例一:课程学习预警CourseSignals可汗学院的学习仪表盘eAdvisor™StarfishEarlyAlertsystemDesire2Learn开发的学生成功系统预警方式红绿灯电子邮件短信仪表盘电子邮件电子邮件小红旗短信电子邮件课程获得成功的影响因素总览图预警内容成绩/分数、努力程度、先验知识、学生特征知识点学习路径努力程度课程成绩影响学生成功学习每门课程的因素(出席率、完成情况、参与度和社会学习)预警效果辍学率降低学生成绩提高节省管理所需的时间和金钱直观了解对学过知识点的掌握情况及时得知自身哪方面的技能有所欠缺向学习者推荐适合其下一步学习的相关内容推荐适合的专业课程,并为其制定相应的学习路径为他们安排课程计划,并帮助他们能够按时毕业尽早的了解学生降低辍学率降低辍学率预测学业危险提供适当干预方便管理者管理技术/算法/工具预测学生的成功算法(studentsuccessalgorithm,简称SSA)数据挖掘和分析工具信息跟踪技术和镜像(Mirroring)技术学习分析个性化的eAdvisor™点播工具学习分析大数据分布式计算自矫正系统学习分析语义分解整体预测建模法学习分析数据可视化技术优点可视化可视化、个性化推荐个性化制定学习路径偏离学习路径无法继续学习发出预警后提供取得成功的学习路径个性化预警数据可视化设置预测的准确性较高缺点不够个性化提供过量相同的干预不提供诊断信息,难以提供有效的补救措施普适性较低应用学科有限,目前只有数学课程只预警知识点的掌握情况仅使用电子邮件预警不够及时准确普适性较低普适性较低非技术人员不能够很好地解释决策和行动所预测的结果案例二:学生管理与发展预警大数据支持个性化服务4苏格兰羊绒披肩案例一:美国马鞍峰社区学院个性化服务助理全面记录学生在校期间各种信息,系统分析提出时间管理、课程选择等方面的个性化建议。SHERPA(Service-OrientedHigherEducationRecommendationPersonalizationAssistant)案例二:百度大数据辅助智慧择校分数预测选专业选学校选职业值得探讨的问题如何构建立体化教育数据网络04030201以国家教育管理公共服务平台为核心打通各层、各类教育数据系统实现教育数据的纵向贯通&横向互联持续、动态、标准化采集教育大数据如何落地应用推广如何保障教育数据质量与安全诸多因素影响教育数据质量采集技术、管理规范、隐私保护如何合理合规运营教育大数据数据的适度开放问题政府、企业、教育相关人员,职责、权利、义务为何?运营的边界问题•敬请关注《中国基础教育大数据白皮书》~~组委会邮箱:eduwhpaper@163.com感谢大家的聆听!E-mail:yangxianmin8888@163.comQQ:16997036简历:微博:通信地址:江苏省徐州市铜山新区上海路101号江苏师范大学教育研究院邮编:221116
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