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李葆萍 张钟军 高梦楠 余胜泉:“北京市教育质量地图”APP的研发与调查

未来教育高精尖创新中心2019-06-21 12:14:40

摘要:文章首先依托智能教育公共服务平台——“智慧学伴”,通过将教育大数据信息与北京城市地图相叠加,研发出“北京市教育质量地图”APP。随后,文章介绍了“北京市教育质量地图”APP的系统架构,并重点展示了该APP的四大功能模块。最后,文章针对北京市通州区的74名中学教师,对“北京市教育质量地图”APP的用户体验和信息需求进行了调查。“北京市教育质量地图”APP采用数据可视化的方式,将教育质量信息通过移动应用程序直观地呈现给教育参与者和教育决策者,推动了教育决策的科学化,吸引了社会公众、政府多元主体协同参与教育质量评估,也在一定程度上促进了教育的公平化。

关键词:大数据;教育质量地图;“智慧学伴”;教育决策


作者简介:李葆萍,讲师,博士,研究方向为智慧学习环境、平板电脑教学。

本文发表在《现代教育技术》2018年11月

基金项目:本文受北京师范大学未来教育高精尖创新中心开放项目“北京市基础教育资源地图APP”(项目编号:BJAICFE2016IR-0001)资助。

一、问题的提出

       随着社会的进步和科技的发展,大数据时代已经来临。基于大数据的教育决策,提升了决策过程中对关键信息掌握的全面程度和利用率,加快了决策实施过程中产生的反馈信息的分离和处理速度,使得教育决策更具有前瞻性和精准性,真正实现了科学决策[1]。同时,以云计算、数据实时分析与可视化技术为代表的信息处理技术,为大数据的收集、处理和分析提供了技术手段,为教育决策提供了数据支撑;而地理信息系统和决策支持系统为大数据的结构化组织与可视化呈现提供了载体,为教育决策提供了技术平台。杨晓明[2]将地理信息系统(Geographic Information System,GIS)与决策支持系统(Decision Support System,DSS)相结合,提出了以DSS 为核心、嵌入GIS 的教育决策支持系统的总体框架。GIS 可将数据关系与空间关系相结合,并以可视化的方式呈现,有助于教育决策者直观、精准、有效地获取信息,从而在教育资源配置等相关的教育决策中发挥不可替代的作用。如宁波教育GIS 系统通过对数据的深入挖掘和分析,为行政部门更加科学地进行学区划分、开展入学查询等服务提供了直观而准确的信息[3];银川市相关教育部门运用GIS 空间分析法,为政府部门调整幼儿园空间布局提供决策参考[4];樊玉杰[5]通过ArcGIS 的叠加分析方法对大理市新建小学进行选址布局,并用来测算新建小学的用地规模,为政府部门均衡配置教育用地资源、落实学区划分就近入学政策等提供了决策支持。

       党的十九大报告提出“努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育”,其站在新的发展高度,赋予了中国教育新的使命。北京市教委积极响应党中央的号召,自2014 年提出绘制“北京教育新地图”的设想之后,又于2015 年利用北京市各区教育深化综合改革的大量一手资料(如学校的地理位置、综合改革的新变化和新成果等),以北京城市地图为底版,绘制出《北京教育新地图》[6]。截至2018年4月,《北京教育新地图》已先后发布4个版本,每个版本的问世都广受群众瞩目。而在移动互联网时代,用户对信息获取的时效性、应用的便捷性等有更高的要求,故对管理部门和社会公众而言,纸质版《北京教育地图》的使用效率和体验显然都需要改善。

       基于此,本研究利用教育大数据技术和地理信息系统技术,将北京基础教育大数据同北京城市地理信息相融合,基于北京市教育质量信息,设计并研发了“北京市教育质量地图”APP。该APP 将教育资源信息、教育质量信息、社会公众对教育的需求和评价有机地结合起来,可为教育决策者提供有价值的数据和决策参考,并推动社会公众、政府多元主体协同参与教育决策,努力实现“公平而有质量”的教育目标。

二、“北京市教育质量地图”APP的研发

       1.系统架构

       “北京市教育质量地图”APP采用服务器/客户端结构,分为数据层、服务层和应用层三部分,其系统架构如图1所示。

       ①数据层依托北京市未来教育高精尖创新中心研发的智能教育公共服务平台——“智慧学伴”,完成教育大数据的采集、处理、分析和存储。“智慧学伴”平台与北京市教育管理信息系统建立数据同步机制,在授权范围内获取政府教育信息数据;同时,该平台通过在北京各个学校和家庭的常态化应用,也汇聚了学校的日常教学管理数据、学生的学习数据和学生家庭对教育质量的诉求与评价数据。这些大数据会在“智慧学伴”平台中由系统自动进行处理和分类,并分别存储在教育质量库、地理信息库和教育资讯库等数据库中,成为北京市教育质量地图的数据来源。

       ②服务层通过“智慧学伴”平台提供的教育资源与服务数据交换接口,可以访问各类教育数据库、调用地图API,并将两者经过挖掘后的数据叠加起来,予以可视化呈现。

       ③应用层可以对各类教育质量信息进行抽象化处理,并在地图上以多种方式显示,进而支持用户进行各类教育质量信息的查询检索和实时定位等操作。


       2.功能模块

       “北京市教育质量地图”APP 以城市地图为底版,运用文字、符号、线条、颜色等多种形式将教育大数据叠加到城市地图上,并与城市地理信息融为一体,与过去纸版地图相比具有直观性、便捷性、全面性、准确性等诸多优势。“北京市教育质量地图”APP 的客户端含有四大功能模块:学区信息模块、学校信息模块、学校关系信息模块、公共教育资源与教育资讯信息模块,可为教育参与者和教育决策者提供全面而准确的数据信息。

       (1)学区信息模块

       “北京市教育质量地图”APP 学区信息页面如图2 所示。在该APP 中选择一个行政辖区后,首先呈现的是以不同色块和边界线勾画出的学区信息,并用文字显示学区的名称。将地图放大后观察,每个学区的位置边界和该学区内学校及公共教育资源的类型、名称、位置都一目了然。

       (2)学校信息模块

       “北京市教育质量地图”APP 学校信息页面如图3 所示。该APP 共有三种学校信息呈现视图:标准地图、教育资源图和教育质量图。其中,标准地图(图3左)在城市地图的底版上用符号和文字标出教育资源的类型、名称;教育资源图(图3 中)通过缩略图的形式,在城市地图上直观地显示教育资源的典型建筑或标志,用非常直观的方式将教育资源信息呈现给用户;教育质量图(图3右)则通过热力图的方式,将教育质量信息通过大小、形状不同的组合色块可视化地显示在城市地图中。用户可以点击视图切换按钮,根据自己的需求随意切换学校信息呈现视图。

       (3)学校关系信息模块

       “北京市教育质量地图”APP 学校关系信息页面如图4所示。该APP通过不同颜色、不同样式的线条将教育资源串联起来,表示各个学校之间存在的不同类型的关系,如九年一贯制、对口直升校、教育集团校等。

       (4)公共教育资源与教育资讯信息模块

       “北京市教育质量地图”APP公共教育资源与教育资讯信息页面和学校信息页面类似,其公共教育资源也通过有代表性的符号和文字或缩略图的形式,在城市地图上标注出相关的资源信息;而教育资讯信息则以热点的形式,将资讯标题或缩略图浮现在与该条资讯相关联的地理坐标上,提醒用户及时关注。

三、“北京市教育质量地图”APP 的应用情况调查

       在“北京市教育质量地图”APP 研发完成之后,本研究针对北京市通州区的74 名中学教师进行了一次小范围的应用情况调查。被调查的教师年龄从20~50 岁不等,具有丰富的中学执教经验和基本的信息技术能力。本次共发放问卷74 份,回收有效问卷74份,问卷有效率达100%。


       1.用户体验调查

       用户体验调查从“北京市教育质量地图”APP 的可用性、易用性、满意度等维度展开,其调查结果如表1所示。表1显示,教师可以通过该APP获取的教育信息主要有5类:学校详细信息、教育集团关系、学区详细信息、周边公共教育资源、升学相关政策等资讯,教师对这5类教育信息持“非常赞同+比较赞同”态度的总占比为82%—89%不等,表明该APP的可用性令人满意。此外,86%的教师认为该APP 的操作并不困难、能很快掌握,表明APP 的易用性令人满意;85%的教师愿意将该APP 推荐给其他人使用,表明教师的满意度比较高。综上可知,“北京市教育质量地图”APP 的用户体验良好。


       2.信息需求调查

       信息需求调查从“北京市教育质量地图”APP 的学校信息、学校活动、公共资源、政策资讯等方面展开,结果如表2所示。表2显示,高达97%以上的教师表示关心政策资讯;86%以上的用户对学校信息表示关心,尤其关心学校的教学质量和升学情况;而对于学校活动和公共资源,教师的关注度有所下降。

       信息需求调查的结果表明,教师对于各类教育质量信息或有可能影响升学决策的信息需求非常强烈,亟需及时、便捷地得到这方面的咨询和指导。加上近年来中高考改革政策不断调整,更是加剧了这方面的需求——教师对教育新政策和新动态、专家对教育政策的权威解读、教育热点新闻和资讯等方面的高度关注就直接反映了这种现状。未来,“北京市教育质量地图”APP将致力于快捷收集、积累和挖掘教育数据,构建基于数据的决策模型,以满足教师、学生、学生家长等各类用户的需求,帮助教师及时调整教学策略,并协助学生和家长科学有效地做好专业规划、职业规划和学校选择等决策。


       3.调查结论分析

       综合上述用户体验调查和信息需求调查,本研究得出以下结论:“北京市教育质量地图”APP的用户体验良好,用户普遍认为该APP显示的学区和学校信息非常有用,希望后续可以将数据不断更新、完善;该APP将学区地图和北京市地图予以叠加呈现,使显示的信息一目了然;该APP操作并不复杂,易于上手。此外,“北京市教育质量地图”APP为用户提供了学区、学校、学校关系、公共教育资源与教育资讯等方面信息,在一定程度上契合了用户的信息需求;而用户对政策资讯和学校办学质量信息的高度关注,可为后续“北京市教育质量地图”APP 的完善指明方向。当然,后续研究也应将调查对象从教师扩展至学生、家长等,调查学生和家长的用户体验和信息需求,从而为后续“北京市教育质量地图”APP 的完善提供参考。

四、小结

       “北京市教育质量地图”APP 基于大数据技术,形成了全方位、立体化的教育质量信息,并将教育质量信息同地理位置信息相结合,运用丰富多样的数据可视化技术,将教育质量信息以一种直观的、全面的、准确的方式呈现给教育参与者和教育决策者,推动了教育决策的科学化。此外,该APP打破了传统教育数据的壁垒,使越来越多的用户快速、便捷地了解相关教育信息,同时提供信息反馈渠道,吸引了社会公众、政府多元主体协同参与教育质量评估,故在一定程度上促进了教育的公平化。

       值得一提的是,随着信息技术的不断进步,教育数据和教育决策的透明化程度必将越来越高。因此,每一位互联网用户都将有同等的机会及时了解教育信息,选择适合自己的教育资源,获得便捷、精准的教育服务,这将促进教育公共服务供给模式的转型升级,从以往政府统一集中式的配置转为更多地关注用户个体的实际获得感,最终形成个性化、消费驱动的教育公共服务供给新体系。

参考文献

[1]蔡剑桥.基于大数据的教育决策模式演进与趋势研究[J].教育科学研究,2018,(2):35-41.

[2]杨晓明.基于GIS 技术的教育决策支持系统设计[J].管理信息系统,2001,(10):34-35.

[3]张曦,王磊,叶赛君.数据互联互通 助力教育管理向教育治理转变——以宁波教育GIS 系统开发、功能及应用为例[J].浙江教育技术,2018,(3):12-16、32.

[4]王燕华,周亮.基于GIS 的银川市幼儿园空间布局特征及其优化研究[J].佳木斯职业学院学报,2017,(11):438-439.

[5]樊玉杰.基于GIS 的大理市中心城区小学用地布局优化研究[D].昆明:云南财经大学,2018:58-60.

[6]北京市教育委员会.北京教育新地图背后的供给思路变革[J].人民教育,2016,(16):27-29.