赵衍：教育数字化转型的技术难点在于建模
教育是一个多要素参与的复杂互动过程。不仅教育过程本身具有普遍的复杂性，个体也存在极大的差异性，这进一步增加了教育模型构建的难度。
赵衍
上海外国语大学信息技术中心主任
教育数字化成为国家战略
从2017到2023年，“数字经济”连续7年出现在政府工作报告中。2021年以来，国务院陆续发布了《“十四五”数字经济发展规划》《提升全民数字素养与技能行动纲要》《“十四五”国家信息化发展规划》等多项推动国家数字化转型的指导意见和政策文件。这些政策和文件的发布，充分体现了我国推动社会全面数字化转型的决心。
具体到教育领域，高校数字化转型也已经成为全球共识。欧盟2020年发布《数字教育行动计划（2021～2027年）》，德国、法国也相继推出了《数字教育倡议》和“教育数字领地”等项目。2022年9月，联合国教育变革峰会指出，全球教育面临严峻挑战和学习危机，迫切需要“教育变革”，必须“充分发掘数字革命的力量，确保将优质教育和终身学习作为一项共同利益提供给所有人”。
2022年10月，党的二十大报告提出“推进教育数字化”的战略任务，教育数字化正式成为国家战略。这同样是多年数字化举措积累使然，2019年，教育部发布了《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》。2021年，教育部发布了《教育部关于同意将上海作为教育数字化转型试点区的函》。2018年以来，上海市先后发布了《上海市教育信息化2.0行动计划》《上海市教育数字化转型“十四五”规划》《上海市教育数字化转型实施方案（2021—2023）》等政策文件。2022年，《教师数字素养》教育行业标准发布，全国教育工作会议提出“实施国家教育数字化战略行动”，并将其列入教育部年度工作重点。2022年，国家智慧教育公共服务平台正式开通上线。
数据已经成为继土地、资本、劳动力、技术之后的第五大价值创造要素。关于数字化转型的内涵，国内外许多权威机构都给出了相关的定义，虽然表述千差万别，但都表达了数字转型的两个核心要素：变革和增值。变革，即改变传统的做事情的方式，是数字化转型的手段；增值，即增加价值，是数字化转型的目的。具体而言，数字化转型的本质，一方面是利用数字技术改变组织业务流程、组织文化、商业模式和客户体验，以实现业务增长、效率提升和创新能力提升；另一方面是通过数字化技术与组织业务相融合进而对组织战略、管理制度以及商业模式等的全面调整和变革。
教育数字化的实践价值
教育数字化转型是通过数字技术和数据技术的综合创新应用，促使教育要素、教育业务、教育场景实现全面数字化，逐步形成与现代经济社会发展高度适配的高质量教育体系的持续过程。其中，教育要素包括教育者、受教育者、教育内容和教育手段；教育业务包括普教、高教、职教、继续教育等；教育场景包括线下教学、在线教学、泛在教学环境、混合教学等。
教育数字化转型是信息技术在教育领域的应用，是教育管理信息化转向全面支持教育核心业务（教学、科研）的数字化。教育数字化转型通过将数字技术融入教育领域的各个层面，实现教学范式、组织架构、教学过程、评价方式、教育治理等全方位创新，这是实现教育领域的各项业务由流程驱动转向数据驱动，由工具理性转向价值理性的变革。通过对教育全过程闭环的支持，让数据直接参与教育价值创造的全过程。换言之，教育数字化转型要“转”的是教育领域价值创造的方式，让数字化技术由辅助工具转为价值创造的要素，并让数据成为一种新的生产要素，参与到教育价值（传道、授业、解惑）创造的全过程。
比如，传统的教育管理工作中常常是“救火式”的，问题只有在出现了以后才会被知晓、被重视。数字化泛在的教学环境，生成并存储了海量的校园大数据。如果能够对这些数据进行加工、处理和合理运用，将有助于教育工作者对各种情况做出预判和预警，将问题消灭在萌芽阶段，从而更好地辅助校园管理。
以教学工作举例，传统的“流程驱动”授课方式是在课前确定大纲、知识点，然后进行授课，但教师无法提前了解学生情况。相比之下，翻转课堂通过提前上传学习资料，教师可通过数据了解学生掌握情况，有针对性地提高授课效果。翻转课堂的本质在于数据驱动，与传统的“流程驱动”式的授课方式存在本质的不同。科研工作中，传统构建领域本体的方式需要人工查阅大量文献，而数字化技术支持下，计算机程序能自动提取关键词、建立关系，大大减少了人工劳动和复杂度。
教育数字化的关键要点
教育数字化转型的核心是数据。与曾经流行的“教育信息化”有着本质不同，数字化校园强调数字化基础设施建设，是将传统的模拟信号转化为数字信号的工作，比如网络的敷设、数据中心的建设等。教育信息化强调的是教育管理信息化，主要内容是各业务部门管理信息系统的开发和建设。而教育数字化转型则是强调通过数据来支持、改善、变革教育的核心业务，提升教育价值。在具体应用中，教育数字化转型更多与大数据分析、智能报表、决策支持、人工智能等技术工具相关。
教育数字化转型的关键是融合。孤立的数据没有价值，数据只有在连接中才能产生价值。以结构化数据和非结构化数据（文本、图像、音频、视频、传感器数据、3D模型数据等）组成的多模态数据在语义层面的融合，是教育数字化转型的关键。
教育数字化转型的难点在模型构建。教育是一个多要素参与的复杂互动过程。不仅教育过程本身具有普遍的复杂性，个体也存在极大的差异性，这进一步增加了教育模型构建的难度。模型难以构建，运行模型所需的参数难以估计，甚至具体的数据采集需求都难以确定。加之，参与教育价值创造的主体是“人”，不是机器。机器可以通过加装传感器搜集数据，但在人的身上加装设备采集数据理论上可行，在实践中却存在诸多困难。显然，对社会行为体的数据采集远比对机器的数据采集要困难很多。
教育数字化转型的支撑是数字技术的泛在。教育大数据不仅需要海量的数据，更需要全量数据，否则得到的数据分析结果往往背离事实。当前的教育大数据不仅包括各类管理信息系统中的结构化数据，更包含各种校内外信息系统中的非结构化、多模态数据。如果要获得全量数据，一定要首先实现数字技术的泛在环境，即所有业务都要跑在线上，不存在“离线”业务。
高校信息化管理部门的挑战
当前，网络和各信息系统已经成为师生学习、生活和工作必不可少的一部分，高校的信息化管理部门承担着学校所有软硬件系统的建设和运维工作。校园网是师生联接校内外各类信息系统的“第一接触点”，师生在任何情况下登录不了各种系统，第一反应就是“校园网出问题了”。加之，大部分高校与信息化相关的管理制度不完善，权责不清晰，信息化管理部分权威性不够，造成信息化管理部门常常成为各种系统故障和管理藩篱的“背锅侠”。
此外，高校信息化管理部门人员还长期受困于编制限制、晋升压力、收入限制、权责不对等各种压力。虽然数字化转型已经上升为国家战略，但目前对教育数字化转型的认识和具体行为依然存在很多误区。比如，有人将“数字化转型”视为教育信息化的升级版；有些项目戴“数字化”之帽，行“信息化”之实；也有些管理者盲目追求进度，好大喜功，希望一日建成罗马，忽视事物发展的客观规律。在很多情况下，我们做数字化转型工作，不仅需要知道数字化能做什么，更需要知道数字化不能做什么。
以上都是高校信息化管理部门面临的“传统挑战”。在教育数字化转型的环境下，高校信息化管理部门，还要面临一些新出现的“非传统挑战”。比如，在教育数字化转型的大环境下，学校要求信息化业务主管要站在全校的工作全局和战略高度进行数字化赋能和变革学校业务的整体谋划，要求信息化业务主管既要懂技术，又要懂管理；既要懂战术，也要懂战略。
教育数字化要实现技术对业务的深度赋能，要求信息化管理部门对学校各部门、各类业务有更加深入的了解，就像ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划系统）实施顾问一样，既懂业务又懂技术，成为各块业务的咨询顾问。信息化管理部门要承担学校各类数据的收集、分析、管理和服务工作，成为名副其实的“信息中心”和“数据中心”。高校信息化管理部门还要承担营造数字化文化氛围和提升师生信息化素养的重任。否则，数字化转型获得普遍认可和广泛推行，也无法持续。所有这些，都对高校信息化管理部门的工作人员提出更多、更高的要求。
数字化时代的新机遇
当然，挑战和机遇往往是共存的。高校信息化管理部门也面临着更多的机遇。比如，信息化管理部门掌握着全校的数据，有望成为真正的“数据中心”。而数字化转型的核心就是数据，因此，信息化管理部门天然有着作出更大贡献的可能。而且，学校的教学、科研、管理和服务工作对数字化的依赖不断加深，信息化管理部门的重要性日益得到凸显。其次，高校的人员编制数量越来越紧张，但工作量却不断增加，学校迫切需要通过数字化技术增效，高校信息化管理部门的作用将会愈发凸显。同时，数字化转型要求数据与业务的深度融合，IT工程师有机会深度参与到各业务部门的具体业务中，融入具体的业务管理以及教学和科研工作中，从而获得更多的锻炼能力和个人发展机会。
总之，数字化在教育领域正得到前所未有的重视，高校信息化管理部门应该抓住机遇，既要站在全校的战略全局设计、谋划数字赋能和变革各项业务，又要满足师生对校园数字化日益迫切的需求，主动作为，不断提升自身能力，让数字化真正引领教育现代化。同时，如何使核心技术人员摆脱低技术含量的繁琐重复工作，集中精力于数据管理、数据服务、数据分析、决策支持等工作，实现从“背锅侠”到“赋能者”的华丽转身，是当前需要解决的关键问题。
来源：《中国教育网络》2023年10月刊
作者：赵衍（上海外国语大学信息技术中心主任）
责编：陈荣
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