黃浩宇

隨著當(dāng)今世界各國(guó)對(duì)大學(xué)教育質(zhì)量要求的提高，作為大學(xué)管理和決策的核心設(shè)施——教育信息管理系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)逐漸成為大學(xué)教務(wù)和科研管理中極為核心的環(huán)節(jié)。本文通過(guò)介紹京都大學(xué)在教育信息管理系統(tǒng)的日常業(yè)務(wù)與長(zhǎng)期戰(zhàn)略中獲得的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，闡述目前日本大學(xué)在教育信息化方面的現(xiàn)狀與問(wèn)題，探討了未來(lái)基于學(xué)習(xí)分析的大學(xué)教育管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

京都大學(xué)背景及現(xiàn)在形成的教育信息管理系統(tǒng)概況

2010年，由日本排名前十位中的八所國(guó)立大學(xué)——北海道大學(xué)、東北大學(xué)、東京大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、名古屋大學(xué)、大阪大學(xué)、九州大學(xué)的信息基礎(chǔ)中心以及東京工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)國(guó)際信息中心共同成立了“學(xué)際間大規(guī)模信息基礎(chǔ)共享、共研基地（JHPCN）”，被日本文部科學(xué)省認(rèn)定為網(wǎng)絡(luò)型共享、共研基地，并開(kāi)始開(kāi)展學(xué)術(shù)活動(dòng)，2015年，這一項(xiàng)目進(jìn)行了階段性的測(cè)評(píng)及認(rèn)定更新后暫告一段落。這一基地，作為日本最高學(xué)府和高等教育信息化的核心機(jī)構(gòu)，對(duì)高教信息化做了大量有意義的探索，并為日本大學(xué)教育信息化建立了模板。

京都大學(xué)學(xué)術(shù)信息媒介中心作為“學(xué)際間大規(guī)模信息基礎(chǔ)共享、共研基地（JHPCN）”的重要參與部門(mén)，在進(jìn)行超級(jí)計(jì)算機(jī)的軟件和教育、研究創(chuàng)意開(kāi)發(fā)以及計(jì)劃與實(shí)施網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的共同研發(fā)的同時(shí)，與以上的研究中心合作，通過(guò)與日本最主要的超級(jí)電腦研發(fā)中心合作開(kāi)發(fā)“高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施（HPCI：High Performance Computing Infrastructure）”，最終致力于研發(fā)出可以滿足用戶多樣化需求的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在其探索的過(guò)程中，積累了大量有意義的經(jīng)驗(yàn)。

雖然各個(gè)國(guó)家以及大學(xué)之間存在著顯著的差異，信息化程度也不盡相同，但在21世紀(jì)初期，ICT的有效利用在所有高等教育機(jī)構(gòu)的教育學(xué)習(xí)活動(dòng)中，大致形成了以下四個(gè)組成部分：①專為教員提供，支持教學(xué)的課程管理系統(tǒng)和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（Course Management System or Learning Management System，CMS/LMS）。②專為學(xué)生提供，以學(xué)習(xí)證據(jù)為基礎(chǔ)的電子檔案袋系統(tǒng)（e-Portfolio System）。③專為學(xué)校教務(wù)事務(wù)提供，教務(wù)系統(tǒng)（Student Information System，SIS）。④針對(duì)以上內(nèi)容提供的一站式統(tǒng)一服務(wù)，包括支持計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和平板電腦等多樣化方式訪問(wèn)的大學(xué)門(mén)戶網(wǎng)站（Campus Web Portal）。通過(guò)上述發(fā)展，物理世界的大學(xué)教育學(xué)習(xí)活動(dòng)也在不斷向虛擬世界擴(kuò)張。另外，受到麻省理工學(xué)院在2001年推出的開(kāi)放式課程軟件（OpenCourseWare，OCW）以及斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)的人工智能科目無(wú)償化、開(kāi)放化的影響，2012年以MOOCs（Massive Open Online Courses）為導(dǎo)火索，這些先進(jìn)的舉措開(kāi)始不斷地給予現(xiàn)實(shí)的教育現(xiàn)場(chǎng)以巨大的沖擊。雖然之前的幾乎所有的教育現(xiàn)場(chǎng)，都是以知識(shí)傳授型教育模式為中心，處于固有教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法的窠臼之中，但在最近幾年，固有的教育現(xiàn)場(chǎng)也開(kāi)始向主動(dòng)學(xué)習(xí)和反轉(zhuǎn)授課的模式摸索。

本文通過(guò)介紹京都大學(xué)在日常業(yè)務(wù)與長(zhǎng)期戰(zhàn)略中獲得的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，闡述目前京都大學(xué)在教育信息化方面的現(xiàn)狀與問(wèn)題，其中特別探討了未來(lái)學(xué)習(xí)分析的有效利用。

軟件環(huán)境的進(jìn)步：大學(xué)教育學(xué)習(xí)環(huán)境的系統(tǒng)理論框架

大學(xué)的教育學(xué)習(xí)活動(dòng)，如果按照?qǐng)鏊挠^點(diǎn)來(lái)區(qū)分，大致可以分為三大類別：進(jìn)行授課的教室環(huán)境、自主學(xué)習(xí)（預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)等）的校內(nèi)環(huán)境和校外環(huán)境。這些如果從PC用戶環(huán)境，信息系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)等系統(tǒng)環(huán)境來(lái)分開(kāi)考慮的話，可以發(fā)現(xiàn)，以前物理世界的教育學(xué)習(xí)環(huán)境由于ICT（信息通訊技術(shù)）的有效利用，在不斷地向虛擬世界的教育學(xué)習(xí)環(huán)境擴(kuò)大。

京都大學(xué)利用ICT來(lái)提高教育學(xué)習(xí)環(huán)境時(shí)（如圖1），通過(guò)硬件、服務(wù)軟件、教材和教授法/學(xué)習(xí)法四個(gè)層次的觀點(diǎn)進(jìn)行研究，我們發(fā)現(xiàn)校內(nèi)的組織性的分工變得更加明確。

首先，硬件大致可以分為用戶終端和教室儀器用戶環(huán)境相關(guān)的客戶端基本設(shè)施，以及通過(guò)校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)來(lái)使用的服務(wù)器方的系統(tǒng)基本環(huán)境。在京都大學(xué)，教育所用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由教學(xué)終端系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)、高度信息教育（日本把互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)前的社會(huì)稱為信息社會(huì)，出現(xiàn)后的稱為高度信息社會(huì)）用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。相對(duì)這些硬件基礎(chǔ)，在軟件方面，作為CMS/LMS的PandA，包含全體學(xué)生的共同門(mén)戶、全校學(xué)生通用的郵件KUMOI、語(yǔ)言學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)、遠(yuǎn)程授課服務(wù)等教育信息服務(wù)，而且共同提供了遠(yuǎn)程桌面服務(wù)等軟件服務(wù)環(huán)境，一般來(lái)說(shuō)這兩個(gè)方面的職能由信息環(huán)境機(jī)構(gòu)來(lái)掌管。

另外，由于全校共通教育是由國(guó)際高等教育院提供的，各專業(yè)的教育又是由各部門(mén)提供的，所以教材和教授法、學(xué)習(xí)法的相關(guān)事項(xiàng)，需要通過(guò)信息環(huán)境教育系統(tǒng)運(yùn)用委員會(huì)等機(jī)構(gòu)與國(guó)際高等教育院和各部門(mén)共同協(xié)作商討，并向前推進(jìn)。在京都大學(xué)配備了以教育學(xué)角度對(duì)教育現(xiàn)場(chǎng)提供支持的“高等教育研究開(kāi)發(fā)推進(jìn)中心”和以信息教育角度對(duì)教育現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行支持的“學(xué)際融合教育研究中心”等高度信息基礎(chǔ)設(shè)施組合，在與信息環(huán)境機(jī)構(gòu)的分工不斷明確的同時(shí)保持著密切的合作，支持京都大學(xué)的教育信息化。

硬件環(huán)境的進(jìn)步：BYOD（自帶設(shè)備）化和教育學(xué)習(xí)環(huán)境的云化

使這種教育學(xué)習(xí)環(huán)境的整合方式發(fā)生重大改變的原因是PC的必備化，也稱其為自帶設(shè)備（BYOD：Bring Your Own Device）化和云化。

BYOD，正如其名，也就是讓學(xué)生攜帶自己的PC等終端的舉措，為了讓學(xué)生自己攜帶的終端可以在教室環(huán)境、校內(nèi)環(huán)境中正常使用，學(xué)校內(nèi)的無(wú)線LAN以及學(xué)習(xí)共享設(shè)施的配備也是非常必要的。鑒于京都大學(xué)年度入學(xué)本科生的筆記本電腦擁有率超過(guò)八成的情況，未來(lái)教育用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行將以預(yù)定的2018年為目標(biāo)，并根據(jù)BYOD對(duì)信息終端利用環(huán)境的強(qiáng)化進(jìn)行討論。但是，由于為了進(jìn)一步加強(qiáng)BYOD化，出現(xiàn)了學(xué)生攜帶終端多樣化現(xiàn)象，所以如何提供授課環(huán)境所需要的統(tǒng)一終端環(huán)境成為非常棘手的問(wèn)題。而且，由于軟件的不同，在云環(huán)境中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)需要綜合合同，但學(xué)校所擁有的軟件許可不承認(rèn)在個(gè)人PC中的使用，這就必須考慮與個(gè)別軟件商達(dá)成新的契約與協(xié)議的狀況。

在這個(gè)流程中，校外環(huán)境中的教育學(xué)習(xí)支持相關(guān)系統(tǒng)，通過(guò)BYOD化以及VDI基礎(chǔ)設(shè)施這樣的云環(huán)境的配備，與教室環(huán)境和校內(nèi)環(huán)境整合的可能性變高。一般來(lái)說(shuō)，日本大學(xué)生課外的學(xué)習(xí)時(shí)間與美國(guó)學(xué)生相比有很大的差距，因此對(duì)教室環(huán)境、校內(nèi)環(huán)境、校外環(huán)境進(jìn)行整合，形成統(tǒng)一綜合性的教育學(xué)習(xí)活動(dòng)，也能對(duì)增加上課以外的學(xué)習(xí)時(shí)間做出貢獻(xiàn)。

新一代基于學(xué)習(xí)分析的教育學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)BYOD化和云化，大學(xué)的教育學(xué)習(xí)活動(dòng)比以往更向著信息化發(fā)展，其結(jié)果使與教育學(xué)習(xí)活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)都被服務(wù)器儲(chǔ)存。特別要提到的是，由于教育學(xué)習(xí)環(huán)境中信息技術(shù)的有效利用以及CMS/LMS和桌面云的使用，大大提高了在物理世界中難以被觀測(cè)的教師與學(xué)生的對(duì)話（互動(dòng)）的可能性（如圖2）。學(xué)校如何將各種數(shù)據(jù)儲(chǔ)存并活用是教育學(xué)習(xí)活動(dòng)改善和評(píng)價(jià)的關(guān)鍵，所以在談?wù)摗皩W(xué)習(xí)分析”一詞的同時(shí)全球各大學(xué)也開(kāi)始著手研究具體的措施。

同時(shí)，為了使數(shù)據(jù)能夠獲得更有效的利用，依托教育學(xué)習(xí)活動(dòng)互動(dòng)的廣大數(shù)據(jù)空間，大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)可以跨越學(xué)校之間的界限共享，將一所大學(xué)之前無(wú)法解決的各種各樣的問(wèn)題數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)解析為基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)，從而產(chǎn)生智慧型的學(xué)習(xí)支援。而各大學(xué)在明確了自己的課題以及問(wèn)題點(diǎn)的同時(shí)，還能產(chǎn)生凝練出自身特色的學(xué)術(shù)研究知識(shí)庫(kù)。

另外，基于這一經(jīng)驗(yàn)，這種信息基礎(chǔ)建設(shè)除了作為各大學(xué)的改革舉措之外，在國(guó)家教育相關(guān)的基礎(chǔ)建設(shè)中，不會(huì)僅停留在高等教育，還有可能擴(kuò)大到中等教育甚至終身教育。特別是鑒于現(xiàn)在大學(xué)入學(xué)考試多樣化、就職的多樣化，向以高等教育為目標(biāo)的初等中等教育、終身教育的基礎(chǔ)建設(shè)的支持工作在穩(wěn)步進(jìn)行著。