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1989年，我國正式頒布《國家教育信息系統(tǒng)總體規(guī)劃綱要》，教育步入信息化時代。回顧我國高等教育信息化30多年的發(fā)展歷程，大致可分為三個階段。

第一階段是信息化時代（1989～2009年），高校信息化建設(shè)與信息技術(shù)的發(fā)展歷程基本同步，最早是利用計算機的運算能力代替人工計算，然后是財務(wù)電算化、辦公無紙化和管理信息化。

隨著互聯(lián)網(wǎng)普及，教育信息化經(jīng)歷了從線下遷移到線上的過程，逐步實現(xiàn)了辦公和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化。

第二階段是數(shù)據(jù)化時代（2010～2019年），高?；就瓿芍饕畔⑾到y(tǒng)建設(shè)，逐步由“信息化”步入“數(shù)據(jù)化”時代。

數(shù)據(jù)化是教育信息化在數(shù)字時代的全新形式，其最大特點是數(shù)據(jù)資源化，以及圍繞數(shù)據(jù)收集和利用進(jìn)行多維度創(chuàng)新。

第三階段是智能化時代（2020～），數(shù)據(jù)和智能技術(shù)將全面重塑高校治理模式，將引領(lǐng)高校在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)和文化傳承方面進(jìn)行改革創(chuàng)新，高校開始逐步推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

智能化時代將不斷涌現(xiàn)出按需定義的服務(wù)，包括大量個性化的推薦服務(wù)，學(xué)校治理將越來越智能化。

從發(fā)展延續(xù)性看，信息化是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。信息化時代，高校人才培養(yǎng)過程、日常管理與服務(wù)等工作逐步流程化、數(shù)字化，積累了大量數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)和信息基礎(chǔ)設(shè)施為各業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù)匯聚和融合奠定基礎(chǔ)；信息系統(tǒng)和應(yīng)用整合統(tǒng)一了服務(wù)入口，加強了部門之間的聯(lián)系，為開展協(xié)同辦公和服務(wù)模式創(chuàng)新提供了保障。

但是，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是信息化的簡單延伸，兩者之間存在著本質(zhì)區(qū)別。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵是利用信息技術(shù)對核心業(yè)務(wù)進(jìn)行重組再造，幫助組織更好地達(dá)成使命。

高校數(shù)字化轉(zhuǎn)型就是要通過信息化手段創(chuàng)新管理與服務(wù)模式，使得高校能夠更好地履行人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)和文化傳承等現(xiàn)代大學(xué)功能。

云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的出現(xiàn)，不斷改變著我們的世界。其中，網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和計算這三個要素綜合作用產(chǎn)生的影響尤其明顯。

首先是網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)作為信息化基礎(chǔ)設(shè)施，把分布在不同位置的人和設(shè)備聯(lián)系在一起。移動互聯(lián)技術(shù)的出現(xiàn)和普及，實現(xiàn)了任何時間、任何地點的在線連接。

其次是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是信息化應(yīng)用過程中的產(chǎn)物，是人類在計算機和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的數(shù)字世界活動中留下的痕跡。

很多看似沒用的數(shù)據(jù)其實也蘊含著價值。信息的特點容易導(dǎo)致局部性、滯后性，而數(shù)據(jù)才是現(xiàn)實世界的真實反映。

第三是計算，如果把數(shù)據(jù)比作沙子，那么計算過程就是從沙子中提取黃金。近年來，邊緣計算技術(shù)快速發(fā)展，邊緣計算和云計算的結(jié)合可以實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的高效處理和存儲，滿足業(yè)務(wù)時效性、連續(xù)性、安全合規(guī)性等要求。

1997年，IBM公司的超級計算機“深藍(lán)”在時限比賽中首次擊敗排名世界第一的國際象棋棋手。機器的勝利是智能化時代到來的重要標(biāo)志。

2010年以來，前沿科技領(lǐng)域出現(xiàn)諸多“大腦”概念，企業(yè)界有Google大腦、百度大腦、阿里大腦等，產(chǎn)業(yè)界則出現(xiàn)了城市大腦、工業(yè)大腦、航空大腦等。

2016年，由杭州市政府主導(dǎo)，阿里云等13家企業(yè)共同參與建設(shè)“杭州城市大腦”項目，利用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為城市交通治理、環(huán)境保護(hù)、精細(xì)化管理等需求構(gòu)建出一個綜合系統(tǒng)，推動城市數(shù)字化管理。

現(xiàn)代城市不只是城市管理和服務(wù)功能的簡單組合，如果把現(xiàn)代城市視作一個不斷發(fā)展進(jìn)化的智能生命體，那么大數(shù)據(jù)中心無疑是城市生命體的“大腦”。

無論從功能還是人員規(guī)模的角度考察，現(xiàn)代大學(xué)都是一個小型社會系統(tǒng)，其復(fù)雜性表現(xiàn)在活動主體、培養(yǎng)過程和校園環(huán)境等多個方面。

利用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)構(gòu)建教育大腦是高校提升治理能力和治理水平的現(xiàn)實需要，而多年來高校信息化建設(shè)所積累的系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗和人員團(tuán)隊，為構(gòu)建教育大腦奠定了物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。

Gartner公司高級副總裁Peter Sondergaard認(rèn)為，信息技術(shù)作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力，能夠幫助組織通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型實現(xiàn)四個方面的目標(biāo)，分別是：更強的競爭力、更高的運營效率、更好的用戶體驗和更敏捷的響應(yīng)速度。教育大腦建設(shè)可以圍繞上述四個目標(biāo)開展。

高校競爭力主要表現(xiàn)為資源獲取能力、人才培養(yǎng)質(zhì)量、科學(xué)研究水平和社會聲譽等方面。當(dāng)前，“雙一流”建設(shè)和“高校分類評價”是我國高校堅持內(nèi)涵式發(fā)展，提升辦學(xué)水平的重要抓手。

因此，圍繞學(xué)校“雙一流”建設(shè)目標(biāo)和“分類評價”標(biāo)準(zhǔn)，通過對關(guān)鍵指標(biāo)的收集、整理和分析，跟蹤和檢測進(jìn)展情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并提出預(yù)警是發(fā)揮教育大腦功能的重要應(yīng)用場景之一。

此外，如果學(xué)校根據(jù)自身特點開發(fā)出合適指標(biāo)并有相關(guān)數(shù)據(jù)支持，那么教育大腦在學(xué)科建設(shè)發(fā)展、領(lǐng)軍人才培育等方面也將有用武之地。

疫情對經(jīng)濟造成的沖擊，使得各高校辦學(xué)經(jīng)費承受不同程度的影響，作為應(yīng)對措施，開源節(jié)流和提高資金使用效率成為高校的必然選擇。教育大腦可以在智能化能源管理和重大設(shè)備預(yù)防性維修等方面發(fā)揮作用。

2005年以來，國內(nèi)高校逐步實施“節(jié)約型校園數(shù)字化節(jié)能監(jiān)管平臺”建設(shè)，通過對水、電、熱能等計量設(shè)備的改造和更新實現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)實時采集和分析，解決了“用多少”的問題。

通過在教學(xué)樓、辦公室和宿舍等場所安裝傳感器構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，教育大腦就可以回答“怎么用的”，“是否合理”等問題。

此外，學(xué)?？照{(diào)、電梯、大型實驗儀器等各類設(shè)備隨著使用年限增加，性能逐漸降低，而維護(hù)成本卻不斷上升。

利用教育大腦對關(guān)鍵設(shè)備健康狀況進(jìn)行實時監(jiān)控，及時更換部件和開展預(yù)防性維修，不但能消除校園安全隱患，同時還將提高學(xué)校運營效率和師生滿意度。

人才培養(yǎng)是高校的中心工作和根本任務(wù)。數(shù)字化時代，人才培養(yǎng)需要更加注重發(fā)掘?qū)W生潛質(zhì)，以學(xué)生為中心，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

智慧教室、在線學(xué)習(xí)平臺、虛擬仿真實驗環(huán)境等教學(xué)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，一方面為師生提供了數(shù)字化、多元化、個性化教學(xué)環(huán)境，另一方面在教與學(xué)過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。

教育大腦可以利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析，從而更好地實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程優(yōu)化和學(xué)習(xí)方法推薦等功能。

美國新媒體聯(lián)盟發(fā)布的《2020EDUCAUSE地平線報告》顯示，國外高校通過機器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)開展針對學(xué)生學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)成就的分析和實踐。

近年來，國內(nèi)學(xué)者同樣表現(xiàn)出對“學(xué)習(xí)行為分析”研究的高度關(guān)注。筆者以“學(xué)習(xí)行為分析”為關(guān)鍵詞在中國知網(wǎng)進(jìn)行搜索，返回1030條結(jié)果。其中，2016年以來，中國知網(wǎng)每年收錄的與“學(xué)習(xí)行為分析”有關(guān)的論文數(shù)均超過100篇。

2020年發(fā)布的《深化新時代教育評價改革總體方案》提出“創(chuàng)新評價工具，利用人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，探索開展學(xué)生各年級學(xué)習(xí)情況全過程縱向評價、德智體美勞全要素橫向評價”，為教育大腦實施更加精準(zhǔn)、科學(xué)、全面的教育評價提出了明確需求。

此外，教育大腦在學(xué)生心理健康、智慧安防、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的應(yīng)用，將大大提升學(xué)校應(yīng)對突發(fā)事件的響應(yīng)速度。

雖然出于對師生個人隱私保護(hù)的考慮，基于人臉、指紋等生物特征的數(shù)據(jù)采集和利用都受到有關(guān)法規(guī)和制度的限制，但是利用視頻監(jiān)控、圖像處理、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建校園安全態(tài)勢感知平臺，對需要關(guān)注的重點對象、重點區(qū)域進(jìn)行有效管控，仍然可以起到及早揭示風(fēng)險，提示高校管理者及時采取防范措施的作用。

總之，高校數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個長期、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。教育大腦通過技術(shù)和計算賦予高校更多智能和可能性。借鑒“小步快跑、快速迭代”的互聯(lián)網(wǎng)思維，在實踐應(yīng)用中不斷訓(xùn)練和強化教育大腦功能，不失為高校建設(shè)教育大腦的一種方法。