我国基础教育信息化发展指数构建及应用研究

　来源：全国教育科学规划领导小组办公室    发表时间：2020-06-30   阅读次数：355   作者：吴砥

    华中师范大学吴砥主持完成了国家社科基金教育一般项目“我国基础教育信息化发展指数构建及应用研究”（课题批准号：BCA180091）。课题组主要成员：卢春、周鹏、陈敏、石映辉、徐建、蒋龙艳、饶景阳、余丽芹、尉小荣等。 
    一、内容与研究方法
    （一）研究内容
    1.基础教育信息化发展评估指标体系研究
    理论框架搭建：重点关注教育信息化发展战略规划中提出的主要任务和行动计划，构建全面客观教育信息化发展指标理论框架。根据我国教育信息化发展规划和实际需求，设计包括基础设施、数字教育资源、教与学应用、管理信息化、保障体制等在内的5维度基础教育信息化发展指数理论框架，并通过小样本实测数据，采用K-W检验方法验证评估理论框架的合理性和稳定性。
    核心指标筛选：遴选国内外教育信息化常见指标和部分文献高频指标形成宏观通用、扩展可比的评估核心指标。参考我国教育信息化评估现实需求和国际评估研究最新成果和趋势，设计一套多指标多层次基础教育信息化指标体系。基于地市层面实测数据，采用R聚类——因子分析方法精简核心指标。
    指标更新机制：关注教育信息化发展最新趋势，适时对评估内容和指标进行调整。在确定调研指标框架时，同时考虑指标体系的稳定性和教育信息化评估内容的时变性。通过专家调查法确定需要增减指标，并开展小范围中小学校调研实测，结合因子分析结果最终确定指标调整方案。
    2.基础教育信息化发展指数模型构建
    数据来源：为验证指数模型的正确性和评估结果的准确性，开展小范围实测调研。基于核心指标设计调研问卷，对东中部4个代表性城市共计2000多所中小学校开展教育信息化调研，针对指标数据类型多样的特点，使用对数法对实测数据进行归一化处理，并借鉴CPI（居民消费价格指数）计算方法设计数据基期。
权重确定：使用基于博弈论的组合赋权法确定指标权重。对比各级指标主客观赋权方法的冲突系数，确定最优赋权方法组合，基于博弈论赋权法确定权重配比方法。避免使用单一权重系数的结构性缺陷，兼顾教育信息化决策者的主观性、评估对象各指标的客观性及权重随时间渐变性的特性。
指数合成：采用指数理论中的综合指数法构建原则测算基础教育信息化发展维度指数和综合指数。具体计算公式分别为（1）、（2），W_ij、W_i分别为各指标和维度所占的权重，Z_ij指标无量纲化后的值。
    （1）
    （2）模型验证：采用“位序法”计算基础教育信息化发展指数模型验证系数，并设定调整指数模型的检验阈值。当各指数的验证系数超过阈值时，则调整指标体系中的指标内容和权重配比方案，直至模型正确性达到要求；并对指数结果开展专家测评，检验评估结果的有用性和准确性。
指数测算：依托评估指标体系持续开展全国调研，运用基础教育信息化发展指数模型，测算我国各省市基础教育信息化发展指数。开展全国范围的省域发展水平横向、纵向、历史对比，为教育管理部门的教育信息化决策提供数据支持。
    3.基础教育信息化发展指数实践应用
    发展阶段划分：参考教育信息化发展阶段划分相关理论，将各省教育信息化发展水平划分为三类：融合创新阶段、均衡发展阶段、基础提升阶段。基于全国调研数据，采用K均值聚类进行阶段划分，并对比分析各省基础教育信息化阶段变化情况，设计预警机制关注维度指数、总指数的异动情况。
    区域差异分析：应用泰尔指数方法量化评估区域基础教育信息化的发展差异水平，定量分析区域内、区间差异对总差异的影响程度。采用方差分解将区域差异量化分解到各个指标维度，精确了解各纬度对区域差异的贡献度和影响程度。
    城乡差异分析：采用基尼系数测算方法量化分析城乡基础教育信息化发展水平的差异情况。综合应用回归分析以及Oaxaca-Blinder分解的方法，定位影响显著指标，以及定量分析可观测变量和非客观测变量对基础教育信息化城乡差异的影响程度。
    （二）研究方法 
    搭建理论框架：采用文献研究、调查研究、专家咨询等方法，分析我国教育信息化发展内涵、现状和趋势，构建多指标多层次基础教育信息化发展评估理论框架，通过小范围实测数据定量分析检验框架稳定性。
    构建指标体系：通过案例研究梳理国内外典型指标，结合我国教育信息化发展实际情况，使用R聚类和因子分析法构建基础教育信息化评估指标体系以及对应的指标更新机制。将基于专家经验的主观筛选法和基于定量的客观筛选法相结合，并设计对应的验证环节，最终构建基础教育信息化发展评估指标体系。
    建立指数模型：采用“研究—验证—修正”的思路构建具有评估和监测作用的发展指数模型，使用基于博弈论的组合赋权法计算指标权重，开展小范围实证研究，对评估结果进行专家访谈定性验证和“位序法”定量检验，对模型模型的正确性、稳定性及可用性进行验证。
    指数拓展应用：在全国范围内开展大规模的教育信息化发展现状实证调研，计算各省基础教育信息化发展指数。采用K均值聚类对各省发展阶段进行划分；采用泰尔指数法，对各省的区域差异情况进行测算和分解；通过基尼系数、 Oaxaca-Blinder、回归分析等统计分析方法，对省域层面的城乡差异因素进行分析。
    二、结论与对策
    （一）教育信息化指数构建结论和对策
    1.全面普及网络学习空间是破解数字教育资源困境的有效途径
    目前我国正在积极推动以网络学习空间普及，探索以应用促进区域教育均衡发展的新模式。要求将空间打造成为各级各类学校、全体教师和适龄学生教育信息化应用的主要入口。网络学习空间建设与应用对全面推进“网络学习空间人人通”，实现地区教育信息化均衡发展具有重要意义。网络空间更成为优质数字教育资源建设、共享、应用的主渠道。对比各地市维度指数发现，数字教育资源纬度差异系数最大，地市间发展极不均衡，成为各地市教育信息化发展的短板。尤其体现在学校空间和学生网络学习空间开通比例这2个指标上。各地区应制定有效的激励机制，鼓励学校建设网络学习空间推动信息技术与课程的深度融合；教师利用网络学习空间开展网络教学、教研，实现优质数字教育资源的共建共享；学生能够充分发挥学习主观能动性，利用网络学习空间实现学习方式的多元化。
    2.补齐数字教育资源和基础设施短板是实现区域内部均衡的首要任务教育信息化均衡是实现教育公平的基础与前提，促进地区教育信息化均衡发展是现阶段我国教育信息化深入发展的核心任务。通过对比省域内各地市各维度指数的差异系数发现，数字教育资源和基础设施两维度地市间的差异最为突出。同时横向对比各地市内部五大维度指数之间的差异值发现，教育信息化发展后位地市五大维度间的不均衡情况较为明显，其发展短板同样集中在数字教育资源和基础设施两方面，其指数值平均值仅为39.64和43.56，但其机制保障指数相对较高，平均指数值达45.90，表明其在经费投入、培训安排和专职人员配位上情况较好。可以借助其保障机制的前期积累，落实政策文件中对教育信息化经费投入比例，重点保障多媒体教室的升级换代和学校无线网络建设，搭建良好的智慧学习环境，满足学习者泛在学习需要，使校园信息化建设朝着更为先进智能的“智慧校园”迈进。同时，后位发展地市还应充分利用好学校信息技术专职队伍优势，建设优质校本资源库，实现优质教育资源融合创新应用，从而辐射带动周围学校，以地市内教育信息化发展均衡逐步实现区域内整体均衡。
    （二）教育信息化应用指数结论和对策
    研究结果表明，我国中小学校教师信息化教学应用层次尚浅，信息化教学创新应用能力不足，各省基础教育信息化应用仍存在一定程度的不均衡。为提升我国基础教育信息化应用水平，进而实现区域均衡协同发展和提高教育质量，提出以下发展建议。
    1.辐射应用，实现优质资源共享。优质数字教育资源是提升基础教育信息化应用水平的有力支撑，当前我国中小学数字教育资源建设取得了一定成果，但整体来看仍存在资源重复建设、资源分布不均和优质资源不足等问题。研究结果表明，我国东部地区基础教育学校主要学科数字教育资源建设和应用水平较高，其他地区数字资源建设和应用水平均有待提升。为进一步提升优质数字教育资源建设和应用水平，从省级层面制定资源建设整体规划，构建资源协同建设机制，减少和避免资源重复建设，降低资源建设成本，提升资源建设和应用质量。
    2.加强培训，提升教师信息素养。教师是基础教育信息化教学应用的主体，随着信息技术在中小学教育教学应用的不断深入，教师信息技术应用能力成为影响基础教育信息化应用水平的关键因素。研究结果表明，我国基础教育教师信息技术应用能力基本具备，但信息化应用模式仍以ppt等基础技术手段支撑教学为主，教师信息化创新应用能力不足。应创新信息化培训内容，通过优秀案例展示等丰富多样的信息化培训形式，培养教师的信息化应用意识和提升教师教学设计、课程整合等信息化创新应用能力，进而逐步提升教师信息素养。
    3.创新机制，推进网络空间应用。网络学习空间融优质教育资源、教学服务和教育数据于一体，是促进教学模式、学习方式和教学评价方式变革，创新教育服务模式和提升教育治理水平的重要载体。研究结果表明，我国基础教育网络学习空间应用率较低，各类网络学习空间应用水平有待提升。为进一步提升我国基础教育网络学习空间应用水平，各级教育行政部门和各级各类学校应制定相关激励措施和政策，提升网络学习空间覆盖率及教师和管理者应用积极性，逐步实现各类网络学习空间的普及应用和常态化应用。
    （三）教师信息素养指数结论和对策
    农村教师信息素养相对较低，与城市教师和县镇教师存在一定差距。针对中小学教师信息素养现实情况提出以下建议。
    1.培养信息创新意识，建设高素质创新型教师队伍。我国正处于迈入“融合创新”的教育信息化2.0阶段，其侧重点也逐步从“应用驱动”向“创新引领” 阶段转变，即借助信息技术创新教育教学模式与方法来引领新时代的教育发展。培养教师信息创新意识，建设高素质专业化创新型教师队伍，是培养创新创业型人才的关键，也是基础教育创新改革的要求。针对当前部分教师缺乏应用信息及信息技术创新教学方式的思维的现状，可通过营造创新型教育的校园氛围，灌输创新性的教育理念，增强教师对创新信息化教学方法的理解和认同感。
    2.提升信息管理水平，实现教学管理现代化。教师信息管理水平对教育教学活动的开展和分析有着重要支撑作用。良好的信息管理是提升教育资源利用率，实现教学分析即时化、教学管理精细化、人才培养个性化的基础。然而，现阶段部分教师有效管理教学资源、学生学习档案等的能力比较薄弱。为提升教师信息管理水平，推动教学管理规范化、科学化、精细化，支持教务管理流程优化与再造，构建教师研学共同体，搭建学校、学科、年级组三级网络平台，促进教师在共同体的帮助下不断提升信息管理水平。
    3.强化信息应用安全，保障教育信息化健康发展。教育领域的信息安全工作能够保障教育事业的全面改革与健康发展，教师能理解和遵守信息应用安全规范可以有效防范、控制和抵御信息安全风险。然而，测评结果发现目前教师保障信息安全能力不足。为强化教师信息应用安全，在信息活动中保证信息保密性、完整性、真实性，应制定有效的信息安全培训制度，按时开展信息安全知识普及性培训，指导教师辨别有害、不实、缺失信息，提高信息应用安全的技术水平。
    4.关注农村教师等弱势群体，推进教师信息素养均衡发展。缩小城乡教师信息素养差异是促进城乡师资均衡配置的关键，也是推进教师队伍整体发展的要求。研究结果表明农村教师信息素养相对较低，在信息素养各维度均与城市、县镇教师存在一定差距。为推进教师信息素养均衡发展，建议重点增强农村教师信息素养的相关培训力度，培养教师应用信息及信息技术开展教学的意识、方法与技能，帮助教师改进教学效果，促进教师信息能力持续发展，缩小区域间教师信息素养的差距，从而推进中小学教师信息素养的均衡发展。