大數(shù)據(jù)計算你和學霸的距離

在成都最冷的20天里還能堅持早起吃早餐；總是在晚上10點到11點之間洗澡；在教學樓打水近80次……正值開學季，電子科技大學教育大數(shù)據(jù)研究所的數(shù)據(jù)顯示，普通的你，和學霸之間，恐怕就差了這些“微不足道”的行為。

　　這個頗有意思的發(fā)現(xiàn)，來源于覆蓋了電子科大兩萬余名本科生的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)——“學生畫像”，其將每名學生幾乎所有的在?；顒榆壽E與成績之間建立了關聯(lián)。利用這些數(shù)據(jù)，不僅能預算出學生的學習狀況，研究者還希望依此引導他們更好地規(guī)劃各自的學業(yè)和就業(yè)方向。

　　學霸的生活軌跡

　　傳統(tǒng)教育認為，學生有規(guī)律的生活，是學生提高成績的重要保證。

　　“普遍情況下，良好的行為習慣與學習成績是呈正相關的，這基本是得到公認的。”21世紀教育研究院副院長熊丙奇表示，這些行為習慣，有的與成績變動直接相關，例如學生按時上下課，常去圖書館等；還有一些與成績的變動是間接相關的，比如養(yǎng)成早起的習慣，經(jīng)常洗衣服，有規(guī)律的打水等?！半m然不直接作用于學生的學習，但是，好的生活習慣，反映的是學生積極的狀態(tài)，說明學生自我管理的能力較強。那么，這些學生用在學習上的時間也相對有保證，也就勢必會對學習成績產(chǎn)生影響?！?/span>

　　不過，必須承認，這個被普遍接受的結(jié)論很難被定量描述。“如果我們能定量地證明已有的依據(jù)，并提出科學的可參照的建議，這項研究就是有價值的?！彪娮涌萍即髮W教育大數(shù)據(jù)研究所副所長連德富這樣解釋這項研究的初衷。

　　如今，研究團隊已經(jīng)花了一年多的時間記錄學生的校內(nèi)行為，包括吃飯、購物、打水、進出圖書館、借閱圖書、宿舍門禁、洗澡、使用洗衣機、乘坐公交等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學霸有著與一般學生完全不同的學習生活軌跡。

　　以某專業(yè)排名第3的學生為例，她幾乎每天固定在8點、12點、14點三個時間點出門，留在宿舍的總時長低于專業(yè)平均水平。而該專業(yè)成績排名第61的小石每天進出宿舍的時間很隨機，而且通常每次外出的時長不超過2小時，“宅指數(shù)”明顯高于專業(yè)平均水平。

　　此外，成績最好的學生吃早餐次數(shù)在110次，成績最差的學生吃早餐次數(shù)僅為60次。9點前出現(xiàn)在食堂吃早餐的同學，成績相對更好。成績較好的學生集中在晚上10到11點之間洗澡，而成績較差的學生，洗澡時間無明顯規(guī)律。

　　除作息規(guī)律以外，進出圖書館次數(shù)也是重要指標。第一學期，成績最好的學生進入圖書館的次數(shù)為55次，成績最差的學生進入圖書館的次數(shù)為35次；到了第四學期，成績最好的學生進入圖書館的次數(shù)為61次，成績最差的學生進入圖書館的次數(shù)為18次。

　　同樣的情況還存在于教學樓。學生去教學樓飲水機上打水次數(shù)越多，就說明學生長期在教學樓里活動。第三學期的數(shù)據(jù)顯示，成績最好的學生在教學樓打水近80次，成績最差的學生在教學樓打水不到10次。

　　尤其讓連德富印象深刻的是，不同成績的學生在借閱圖書的種類上也有明顯的區(qū)別。他發(fā)現(xiàn)，《蝴蝶公墓》《變態(tài)心理學》等帶有懸疑色彩的圖書，借閱者的成績普遍不理想。

　　過去，要想清楚地知道不同成績水平的學生群體與他們的行為特征之間一一的對應關系是非常困難的，但有了大數(shù)據(jù)的幫助，一切變得簡單起來。

　　“學生畫像”還能做什么

　　僅僅根據(jù)學生行為習慣的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，就可以制定出學霸路線嗎？

　　要想精確刻畫一個人需要用無數(shù)的數(shù)據(jù)，但連德富認為，校園就是一個擁有豐富數(shù)據(jù)的很小的社會系統(tǒng)，只要這些數(shù)據(jù)能與目標聯(lián)系起來，就有一定的指示作用。

　　事實上，“學生畫像”的首要功能，就是算出每名學生的學習、生活狀態(tài)，并設計出一系列輔助他們更好規(guī)劃各自學業(yè)的功能模塊。目前已經(jīng)實現(xiàn)的是掛科預警。

　　據(jù)了解，研究團隊設計了一個針對掛科率的公式，即過去的學習基礎+一段時期內(nèi)的努力程度。學習基礎是根據(jù)已考科目成績、已考與將考科目之間的關聯(lián)性計算得出的，而努力程度則主要依據(jù)教學樓打水頻率、進出圖書館的時間與次數(shù)等。

　　如果有學生正處于掛科率高風險的邊緣，系統(tǒng)就會自動向負責該名學生的輔導員發(fā)送預警信息。而在過去，只有當學生已經(jīng)出現(xiàn)掛科的情況，輔導員才能得知，即便如此，事后也很難分析學生掛科的具體原因。

　　“目前，教育大數(shù)據(jù)暫時的定位還是輔助傳統(tǒng)教育，管理、引導學生?！边B德富表示。

　　除了關注學生成績，他相信，現(xiàn)在的校園里依然充滿了像當初的自己那樣對未來迷茫的人?！拔覀兌荚悦＿^，不知道自己喜歡什么，可以做什么?！?/span>

　　如何利用“學生畫像”幫助學生找到適合自己的路，是研究團隊正在努力的方向。目前，數(shù)據(jù)庫不僅有現(xiàn)有學生的行為軌跡，還有已經(jīng)畢業(yè)的學長們的行為軌跡。連德富告訴《中國科學報》記者，最終選擇考研、出國或者創(chuàng)業(yè)的學生，在生活、學習方式上是存在一些差異的。

　　比如，打算出國的學生在選修課程、借閱圖書時都會偏向語言方面的內(nèi)容，而偏好創(chuàng)業(yè)的學生則與一項很有意思的數(shù)據(jù)產(chǎn)生關聯(lián)。由于電子科大在成都郊區(qū)，學生進市區(qū)需要乘坐一趟班車，有的學生去市區(qū)的頻率明顯要高于其他同學，這也意味著他們的社交行為可能更為豐富。

　　“學生畫像”可以將現(xiàn)有學生的行為軌跡與已經(jīng)畢業(yè)的學長們的行為軌跡進行比對，如果在選課、借閱圖書、參加社團活動等方面的軌跡與某類去向的畢業(yè)學生比較相似，學校就可以提供相關方面的建議、指導。

　　對此，21世紀教育研究院副院長熊丙奇也表示，傳統(tǒng)的大學教育對學生的管理是比較松散的，因此，通過對學生生活、學習的數(shù)據(jù)分析，掌握學生的目標動向，有助于學校對學生進行合理的引導，無論是學習還是參與社會活動，都能夠有的放矢地幫助學生作進一步規(guī)劃。

　　中科院心理所研究員尹文剛則將關注點瞄準了當下大學生的心理健康問題。

　　“學生從高壓的中學時期，進入完全需要自我管理的大學生活，一時間無法適應，容易出現(xiàn)心理問題。一旦受挫，通常選擇回避的態(tài)度，甚至會出現(xiàn)抑郁的情況，更嚴重的可能危及生命?！币膭傊毖?，近年來，大學生頻繁曝出跳樓、傷害同學事件，都與心理健康密切相關。

　　他認為，通過教育大數(shù)據(jù)，可以及時掌握學生的行為習慣特征，一旦發(fā)生明顯異常，比如長期獨處、很少參與公共生活等情況，學校就可以適當關注學生的心理健康問題，采取相應對策。

　　研究團隊正在挖掘“學生畫像”在關注學生心理健康方面的作用。他們可以根據(jù)學生的行為習慣來量化“孤獨”。

　　性格孤僻、有強烈的孤獨感，往往被認為是抑郁易感人群具有的一些共性特征。他們發(fā)現(xiàn)，學校最孤獨的一群人出現(xiàn)心理問題的概率比普通人高一個數(shù)量級。因此，研究團隊正在設計算法，依據(jù)“30天內(nèi)，兩個素不相識的人，有兩次或兩次以上前后腳打水、打飯、進公寓、進出圖書館或坐公交車經(jīng)歷的概率，不超過十二萬分之一”的結(jié)論，可算出每名學生的“在校朋友圈”，以此量化學生孤獨的程度。

　　在尹文剛看來，預知大學生的行為習慣所隱含的心理問題，特別是關注學生的變化，對于開展學生工作是非常有幫助的。

　　從這些角度看，大數(shù)據(jù)在教育領域的應用是有一定價值的。

　　如何保護學生隱私

　　打水刷卡、進圖書館刷卡、進宿舍房間刷卡……在校園逐步實施一卡通的時代，學生大數(shù)據(jù)已經(jīng)變得易得而且可控。學校一方面依靠大數(shù)據(jù)加強對學生的管理，一方面也要照顧到學生的隱私，尊重學生的行為習慣。因此，如何合理使用大數(shù)據(jù)，同時又保護學生隱私，就成為了一個重要的問題。

　　“如果讓學生感覺生活在學校的監(jiān)控下，那么即使學校的出發(fā)點是好的，希望能夠?qū)W生的行為及心理進行合理引導，這種舉措也無疑會讓學生反感?！毙鼙嫣貏e提示學校在運用大數(shù)據(jù)的時候，要考慮到學生的隱私及習慣。

　　對此，連德富表示，“學生畫像”在保護數(shù)據(jù)隱私方面是非常謹慎的。

　　“設計系統(tǒng)功能時，很重要的一方面是數(shù)據(jù)PK?！边B德富介紹說，希望每名學生除了能在系統(tǒng)上看到自己的“畫像”外，還能看到自己與同專業(yè)同學比較后的相對優(yōu)勢和劣勢?！暗?，比較的根本目的是找到學習的模板，而不是與具體的某個個體比高下?！?/span>

　　因此，在申請PK時，系統(tǒng)是存在強權限管理的。發(fā)起比對的學生必須經(jīng)過對方的允許，才能看到對方的畫像。但是連德富透露，由于該功能涉及的數(shù)據(jù)隱私比較敏感，目前并沒有向?qū)W生端開放。

　　而已有的面向輔導員的端口，所涉及的數(shù)據(jù)經(jīng)過嚴格的加密處理，系統(tǒng)不保存學生的真實姓名及學號，只有出現(xiàn)重要預警信息，才會自動給相應的輔導員進行短信推送。這意味著，任何一個技術人員都看不到學生個人的信息，而輔導員最多能夠掌握自己負責學生可能出現(xiàn)的重大問題。

　　連德富堅持認為，教育大數(shù)據(jù)不會刻意強調(diào)每個個體的情況，而是反映學生整體的生活、學習狀況，以及時預測預警學生的異常狀況，從而為學校的決策提供數(shù)據(jù)支撐。