凌馨翁 :让教育在大数据时代寻找大机遇——对话美国卡内基梅隆大学高级访问学者魏忠

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让教育在大数据时代寻找大机遇

——对话美国卡内基梅隆大学高级访问学者魏忠

《今日教育》特约记者 凌馨翁

曾有人如此解读大数据应用:美国的Target百货公司上线了一套客户分析工具,可以对顾客的购买记录进行分析,并向顾客进行产品推荐。一次他们根据一个女孩在Target连锁店中的购物记录,推断出这个女孩怀孕了,然后开始通过购物手册的形式向女孩推荐了一系列孕妇产品。

从一个人杂乱无章的购买清单中,经过对比发现了其中的规律和不符合常规的数据,并就此得出一些真实的结论,这就是大数据应用的一个典型案例。

那么,大数据到底是什么?它将为教育带来怎样的机遇与挑战?教育工作者如何在大数据时代确定自身定位?

今天,大数据研究领域内的专家——美国卡内基梅隆大学高级访问学者、上海海事大学经济管理学院副教授魏忠,将为我们展现一幅大数据在教育领域的应用图景,解读如何让教育在大数据时代寻找大机遇。

从平常的教育中看大数据

记者:最近几年,随着信息技术的高速发展,大数据、慕课、翻转课堂、微课等引发了全国教育界的高度关注,部分地区、学校也已开始试点应用。那么,大数据最大的特点是什么?教育领域的大数据又体现在哪些方面?

魏忠:大数据最大的特点在于它记录、提供了海量的过程性、个性化的数据。

这些数据在什么情况下产生,背景是什么,是非常容易理解而且是非常真实的,是没有经过衰减的信号。为什么过去也提数据,但近几年大数据突然“热”起来了?这就是因为现代信息技术的发展和成熟,为大数据的记录、生成提供了基础。这种进步非常不简单,有了现代信息技术才可能达到。

具体到教育领域,在学生的学习成长过程中,会积累大量的结构性、非结构性数据。例如每一次考试的成绩、学习的速度、在哪方面有特长、曾经获得过哪些奖励、参加过哪些社会活动等,在电子档案中将一目了然,包括学生的微博、微信、QQ等网络社交活动中也会留下大量的信息,成长轨迹非常清晰。这些东西构成了完整的证据链,你是什么样的人,应该是能准确知道的。高校招生就可以通过这些过程化的数据,来判断、选择适合自己学校的学生。学生的过程数据还可以显示这个学生是更适合做医生还是工程师,更应该从哪个方向努力、从事什么工作,这对学生更为重要。

记者:在教育领域,也有很多的数据,比如平均分、升学率等等,您认为大数据与传统数据如何区分?

魏忠:你说的这些准确地说不是数据,而是数字。数字与数据最简单的区别在于,数字只是表面现象,仅仅是一个结果,几乎没有意义,很容易造成事情简单化;而数据蕴涵着更深层的信息,是过程性和综合性的考虑,更能够考量真实世界背后的逻辑关系。

比如说一个学生考试得了80分,好还是不好?放在一线城市的热点小学他是差生,放在农村小学里他就是优生。80分,只有和它的环境背景信息一起被考量的时候,才有意义。环境背景信息通常叫元数据。把80分背后的元数据考虑进去,例如这个学生的家庭背景、学习态度、智力水平等,再把这些元数据和80分放在一起,和学生过去的70分,未来的90分进行对比分析,才能说这80分是数据。80本身是个数字,80背后是数据,而且是庞大的数据。

传统数据诠释的是宏观的教育状况、整体的学生水平,且其采集方法、内容归类、分析构成等已被摸索出一套成熟的标准,数据更多是在阶段性的评估中获得。而大数据更关注微观、个体层面,要求时时处处采集信息,全面客观记录信息,大量采用可视化展现方法等等,帮助信息收集方获取精准材料。大数据与传统数据相比,有非结构化、分布式、数据量巨大、数据分析由专家层变化为用户层等特点,这些特点正好适应了个性化和人性化的学习变化。

最近还有一个非常热的问题,就是有人提出了小数据的概念,讨论大数据和小数据到底哪一个更有效。我曾去过一些省份,发现一些老师热衷于统计班里学生的答题情况,哪道题答对了,哪道题答错了。而上海有一个课题,拿个摄像头对着讲课老师,通过观察,分析他的教学应该从哪些方面改进。他们认为这些是大数据。其实这都是小数据,只观察了某一部分。大数据一般具有数据体量巨大、数据类型繁多、数据来源完整真实、处理速度快、价值密度低但价值高的特征,是完整全面的。大数据和小数据哪个更管用?如果你能证明你的教学方法、教学目的是准确的,那小数据是有用的。

大数据时代,教育向实证科学贴近

记者:您曾谈到有些结论看似是真理但其实是谬误,是不是可以这样理解,许多情况下的所谓真理它其实只是一个表面化的东西,而大数据让它更加深入和准确了?

魏忠:对于某一结论,它背后的背景更有意义,失去这个背景,变化很快的环境就会造成无效的结论。从教育的角度上说,如果仅靠抽样获取的数据来证明这种教学模式好,那种授课方法不好,是不准确的。我们今天觉得很多有用的数据,是怀着某种目标得来的,这个目标对还是不对,从不同的角度上看是不一样的。

大数据给了我们一种可能性,使我们可以用不同的视角去看同一件事情。通过大量的实验、研究等获得实证数据,以完整真实的数据为依据,分析学生,分析老师,这样得出的课程教学模式、师生评估方法等就更具针对性、可行性,得出的结论才能更科学、更精确。

在我看来,未来,当数据量积累到了一定的程度,教育将从人文社会学科变成实证科学,大数据应用的前景也会越来越光明,但道路也会越来越曲折。 

信息技术时代,未来学校得益于互联网教育而获得新生

记者:随着网络信息技术的发展,教育信息无处不在。现在的问题不是信息太少,而是信息过载?信息化将给教育带来怎样的冲击?

魏忠:可以理解为信息过载。我们现在有个误解是认为有电脑之后才有信息化,并且信息化能使教育成功。事实上,电脑只是一种信息的载体,竹简、书本等也都能传递信息,只不过信号强度不同。我相信没有任何一所学校能把所有的东西堆在一起,信息过载,反而容易致使某些学校不知如何准确选择适合自身发展的内容,同样,也容易致使某些老师在面对庞杂的教育资源时,不知怎样筛选可供有针对性指导学生发展的内容。

信息技术从外围给教师增加了新的竞争对手。信息技术的应用又导致学生在心理预期、学习习惯等方面的变化,这就从核心和内部促进着教学过程的转变。学生变了,不如以前“好带”。这也许并不是坏事,在这当中,不知潜藏了多少机遇和可能性等待着有心之人去发现。

记者:那您认为未来教育的图景是什么样的?

魏忠:我的判断是,大数据时代,互联网教育与学校教育将逐渐分离,正如电影院和电视机在初期竞争的时候水火不相容,而成熟以后会各得其所。翻转课堂提供了一种互联网教育与学校教育共存的新模式。事实上,学校里更多的实验室与更少的课堂,更多的交往与更少的讲授,更多的互动与更少的灌输,更个性化的服务和更灵活的学制,将是未来学校得益于互联网教育得到新生的机会。

解放了的知识本身被学校扔掉,学校不再是知识的独家代理商,人的本身才是教育的重点。我在讲授《网络工程课》时,大学三年级的60个学生在一个学期内对这门课程的点击量达到70000次,所花时间占他们该学期开设所有10门课程学习时间的60%,这一门课程的资源总合达到75G。是什么原因提高了学生的学习积极性,形成庞大的数据量呢?是通过任务教学、可视化诱导、日志排名、学习效果反馈、社交网络等MOODLE 和SAKAI 常用的或者定制的插件。大数据研究可以帮助老师重新审视学生需求,通过现代信息技术寻找吸引学生参与教学活动的方法。信息技术解放了一些具有创新精神的老师,使他们抛弃了大量重复的劳动而将精力集中在了教师的核心功能。

在学校,传统的每个班级40个学生以及每个老师讲45分钟,无异于让程度不同的学生排着队接受教师的“专家门诊”,与此同时,大量的学校实验室和美丽校园,却在排着队浪费,它们等学生下课去体验。而随着教育信息化的进展,更好的排队系统和行为分析系统,会将老师一对多的讲授,变成互动的沟通,这些都是技术的解放力量。

信息化革新教育模式,教育数据更易获得和整合。处于信息化的时代,学生获取知识的途径不再主要是课堂学习。线上学习越来越成为学习知识的主要途径,而课堂成为交流学习成果,答疑解惑的场所。比尔·盖茨声称:“五年以后,你将可以在网上免费获取世界上最好的课程,而且这些课程比任何一个单独的大学提供的课程都要好。”如此一来,学习行为的数据将自动留存,更易于后期的学习行为评价和评估,教师不再基于自己的教学经验来分析学生的共同点,在学习中的偏好,遇到的难题等,只要通过分析整合学习的行为记录,就能轻而易举得到学习过程中的规律,这对教师的下一步工作重点有指导意义。并且线上学习能做到个性化教学,根据个人的学习数据制定相应的学习计划和辅导。利用数据挖掘的关联分析和演变分析等功能,在学生管理数据库中挖掘有价值的数据,分析学生的日常行为,可得知各种行为活动之间的内在联系,并做出相应的对策。

技术重新定义教育,教师要贴上“个性化”标签

记者:慕课和翻转课堂进入中国后,有专家断言未来的中小学教师会失业,您怎么看这个问题?

魏忠:我并不认为教育技术可以取代老师,而是技术重新定义了教育。翻转课堂、信息技术下的教育可以不要老师吗?恰恰相反,你看视频,越来越标准化。但学生是个性化的,这就需要我们老师学会高效利用高新技术、利用教育信息资源,有针对性、更个性地指导学生成长、进步。

很难讲今天的老师比学生懂得多,更权威、准确。但是老师是不是更重要呢?当然更重要。为什么?教师的功能发生转变了,教师不再是知识的垄断者了,随着知识从学校教育中逐步剥离,传授知识不再是老师最重要的职能,教师培养什么样的人,对学生进行个性化辅导、指导的职能越发重要。翻转课堂不是不需要老师了,技术不能代替人的智慧,这些基本原则是不变的。掌握基本原则的人可以一直走下去,只掌握方法的人将会有灾难性的后果。随着信息技术的发展,老师的功能如果不变革的话,是会失业的。

记者:教师在大数据时代如何站稳脚跟?

魏忠:仔细回想教育这么多年走过的路,我们给学生带了很多不好的示范,比如老师自己不读书,不看原著,却要教育学生好好读书。大数据时代,各类教育信息接二连三地被推到师生面前,老师如果还在错误方向上“勤奋地工作”,学生便难以从老师的“指导”中获得有助于自身成长的养分。教育本质是对学习者的支持和服务,而不是对他们的规训和教化。人本身就有逻辑推断和自组织的能力,发掘它,才是正道。正在发生的教育变革并不是要把传统的课堂搬到网上,而是让新技术解放人们原有的天分,使原本千百年来被耽误的学生,成倍地生长出来。这就要求老师转变观念,更专业化地发展,更个性化地开展教学。一方面是让教学目的目标更加个性化,每个老师可以选择自己擅长的、喜欢的方法教学;另一方面是随着信息泛滥,个性化教育和人性化的面对面教育应该越来越受到重视。

记者:教育行政部门如何帮助帮助学校、教师应对信息化发展给教育带来的挑战和机遇?

魏忠:教育信息化,要求学校课程模式、课堂形态要有所革新,老师的思想意识要与时俱进,因为有太多别的资源在诱惑学生,占有他们的时间和精力,比如小说、电视节目、游戏。

在大数据时代,需要学校整合优化教育资源,增强自身的竞争力、吸引力,更好地发挥“育人”职能;需要解放老师,少用标准束缚老师。怎么解放?过去没有PPT的帮助,而现在有了,弥补了很多不足,许多普通老师的课甚至可以跟特级教师的一样精彩。信息化的本质是解放人,在于弥补人的不足,但观念不改变,学习不跟上,就没有根本性的帮助。教育部门理解了这个本质,明白了技术是为人服务的,就会清楚要做的是什么,是为了帮助教师的专业发展。对教育信息化而言,我们的投入其实并不少,但是使用率不高。我们往往重视硬件的投入不重视软件的投入,不重视对人的素质和看不见东西的投入。因此,教育主管部门工作的重点在于公平,不是推广某种信息技术教学模式,而且应该推广某种趋势,更多考虑那些弱势群体,给他们更多的帮助,让他们在大数据时代寻找到缩小差距、提升自我的机遇。



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