打造“四精模式”新课堂 促进学生全面发展——西安交大教学质量实时监测大数据平台助力三全育人

西安交通大学首创教学质量实时监测大数据平台，推进落实立德树人根本任务，健全学校内部质量保障制度，坚决克服重智育轻德育、重分数轻素质等片面办学行为，促进学生身心健康和全面发展。

课堂教学是学校人才培养的主渠道、主阵地，课堂教学质量是学校内部质量保障的核心环节。哪些因素影响课堂教学质量？如何精准评价课堂教学效果？如何精准督导教师课堂教学？如何精准帮扶学习、就业、经济困难学生？传统的教学成效评价方式如何应对这四“精”难题？如何更好地完成立德树人根本任务？西安交通大学用20年的改革实践给出了自己的答案：首创教学质量实时监测大数据平台，建立技术—制度—管理—服务协调联动的质量提升新机制，实现所有课堂的精准采集、精准评价、精准督导、精准帮扶，打造“四精模式”新课堂，以明确的应用场景+大数据技术，为传统教育教学领域赋能，助力高校更好地完成立德树人根本职责和使命。

多数据源集成 为课堂、师生“精准”画像

早期传统的人工管理方式难以掌握学生学习的真实情况，对教师的评价结果也存在时效性差、可信度低的问题，而且跨部门数据很难利用。西安交通大学教学质量实时监测大数据平台不仅集成了教务处、教发中心、学生处、网络信息中心等校内多个部门的数据，还基于“互联网+教育”的改革思路，研制出“物联网+云计算”数据精准采集方法，研制与师生身份绑定的访问控制精准化实时数据采集技术，对学生身份精准识别，确保数据真实可信，平台可实时采集全校年均6028门次第一课堂（如师生交流文本、视音频、评教等）和学生成长第二课堂数据，累计形成年数据总量约6PB的全口径、全覆盖教学大数据，建立了学生教育教学过程数据实时采集机制。

同时为解决数据共享问题，研制出不同业务系统之间的数据交换与共享接口，实现与教务、学工、招生、就业等11个部门的14个业务系统57类数据的综合集成与分析，成功解决了数据来源广泛、共享困难、动态实时采集等难题，2011年以来已采集量表、文本、音视频等超6.1亿条教学质量大数据。依托这些数据，学校可以真实、准确、如“画像”般动态还原学生学习、社交、招生就业等情况，描摹出课堂教学的到课率、缺勤率，甚至每节课的抬头率，为学生培养、教学秩序保障、教学质量提升提供了数据基础。

西安交大的大数据平台已经与每位师生密不可分。学生可以利用手机客户端实现随堂评教、实时查看评教结果；老师可以随时查看评教结果及建议，精准掌握自己的课堂教学成效，以此改进教学方式与方法，不断提升培养质量；督导专家可以实时查看每门课程的到课率、抬头率、课堂教学情况，并结合学生评教数据进行横向、纵向对比分析，为精准督导提供支撑。在很多师生眼里，学校大数据平台不是一个冰冷的数据库，更像是一位“生活导师”。

20年磨一剑 从“数据库”到“风向标”

这位大数据“生活导师”在西安交通大学的成长用了20多年。2000年，当时在西安交大电子与信息工程学院从事智能e-Learning、大数据知识工程及其应用领域研究的郑庆华老师，最早提出在校园内构建大数据平台的想法。基于对国外高校先进经验的观察让他意识到：“谁能率先利用信息技术指导教学改革，谁就有机会抢占教育改革新高地。”同年，郑庆华申请了国家自然科学基金的相关项目，并开始了关键技术攻关和原型系统研发。

西安交大教务处、教发中心、学生处、网络信息中心、电子与信息工程学部以“问题导向、平台驱动、机制创新、提质增效”的研究思路，联合建立教育教学质量实时监测大数据平台。大数据平台有了雏形后，西安交大将全校近400间教室进行了智慧化改造，形成融合互动式授课、录播、门禁、考勤等十五个功能的智能教室，并将大数据平台与学校制度挂钩。

2015年下半年，大数据平台结束“试运营”，正式在全校范围内应用。在2016年5月25日学校召开的教学重点工作推进会上，教育教学质量实时监测大数据平台及其应用被列为学校教育教学五项重点工作之一。2017年，教育部本科教学工作审核评估专家组对大数据平台进行评估后，给出了评价：“建立了教学质量监测大数据平台，在全国处于领先地位。对教学评价末位教师的帮扶制度有效，对学习困难学生的指导切实可行，教学质量保障体系运行效果良好。”

“大数据平台一直在升级，现在已具有90多个功能，已与校内14个业务系统对接，每个学期我们都会根据新的需求不断完善这个平台，以便满足学校的发展需求。”网络信息中心副主任徐墨说。网络信息中心主任锁志海表示，发展至今，大数据平台已由单纯的“数据库”成长为学校教育教学决策的“风向标”，为西安交大的学生工作、教育改革和思政课建设贡献了力量。

个性化帮扶 特色建设推进教育改革

目前，通过大数据平台，学校可以真实了解每天各校区、教学楼、教室不同节次的学生到课率，并可追踪缺勤学生的去向，从教师、学院、课程等维度实时给出学生到课率请况，精准回答“学生喜欢上什么课、学生去哪儿了”等问题。同时，西安交通大学提出“分类评测—多维排序—结果融合”评价方法，将课堂分为理论、实验、体育、艺术、医学见习5种类型，设计出与此匹配的评价指标。平台针对文本、数据、视音频数据，依据不同的模型和算法，挖掘反映课堂教学质量的细粒度特征，研制出多源多类评价密度分布的多维指标排序算法，最终识别出课堂教学中存在的问题。针对问题，采用现场点评、课后还原、约谈警示、递进培训、专家会诊等精准督导方式，进行指导纠正、名师培育，形成“评价、引导、反馈、提高”的督导闭环，为科学的教学质量评价和教师督导体系提供了“精准诊断”的依据。

在教学上，学校依托大数据平台，多部门协同制定出6项新制度，从中体现教风学风、绩效分配、职称晋升的价值导向，将评价结果作为主要依据，创建教务、学工等多部门协调联动的精准督导与帮扶机制，营造师生共同敬畏课堂、促进全面发展的“四精模式”新课堂。此外，学校建立专职督导团队，构建校、院、系三级立体交叉的督导机制，2011年7月成立教师教学发展中心，以大数据技术为依托，探索教学模式、教学方法的改革，不断改进教学方法，提高基础课程课堂教学质量。

在学生管理和帮扶上，基于大数据分析生成涵盖学业、社团、社交、消费、上网、作息六维特征的学生精准画像，发现问题及早介入。大数据平台可以精准预测学生学业走势、识别行为异常等问题，便于学校及时实施教育引导。截至目前，学校采取启智立志、学业辅导、心理疏导等方式，精准帮扶学生1.3万余人次。

平台依据学生消费金额、恩格尔系数、家庭经济情况、致贫原因等26个指标，可以准确识别受助学生，推荐资助标准，实现家庭经济困难学生的“精准认定、精准预警、精准帮扶”和全过程动态管理。例如，平台精准识别了能源与动力工程学院的本科生王创创在毕业季因贫放弃读研的趋势，针对这一情况，学生处帮他申请了相关补助，可以让他不再因“生活所迫”而放弃求学机会。王创创说：“因为这个平台的出现，才使得跟我情况类似的学生不再为未来而担忧。”

个体成长预测 打通教育“最后一公里”

依据平台数据所掌握的学生群体整体情况，学校可以把握学生工作整体态势，抓重点、补短板；基于数据分析，学校可以实现学生个体成长预测功能，提前为学生提供有效的学习、生活以及未来的职业规划建议。此外，西安交通大学率先将数字迎新系统与大数据平台整合，通过对新生大数据挖掘与分析，让学校在新生入学前就能全面准确了解每一位新生的家庭经济情况，提前确定学生家庭经济困难指数，主动引导特困新生在家中通过网上申请“绿色通道”并顺利入学。入学后，学校还陆续通过“奖、助、贷、补、勤、免、偿”七位一体的资助体系给予学生持续资助，消除特困生家庭的后顾之忧，并积极与各书院共同主动开展有针对性的帮扶工作，确保每一位学生不会因为经济困难而影响学业。

通过大数据平台对贫困生的隐形特征挖掘分析，学校有针对性地开展如毕业加餐券、温暖水果券、临时困难补助等“送温暖、送关怀”生活专项资助活动，针对贫困生普遍存在提高自信心、提升人际交往能力、明晰职业规划、开阔国际视野、增强创新精神等发展性需求，学校通过推进西迁精神新传人培育计划、“四个一百”“综合能力提升”计划、“饮水思源?青春担当”计划等，多措并举深化资助育人内涵，实现资助工作“解困—育人—成才—回馈”的良性循环，把学生资助工作做得更有温度、更有智慧、更有内涵。

“大数据平台改变了高校辅导员和思政队伍的工作模式。”郑庆华表示，有了大数据平台帮助，辅导员对学生的管理更加高效，繁琐细碎的统计工作由平台来完成，辅导员可以在专业领域多下功夫，提升能力和水平；思政工作开展方式从“大水漫灌”转变为“精准滴灌”，既顺应了信息化时代教育变革的要求，也彰显了一所大学应有的人文关怀。

依托大数据平台，西安交大建立健全协同工作机制，将辅导员日常工作中积累的案例心得编入资料库，并根据新情况、新需求定期对平台进行优化升级，让思政工作更加有的放矢。

学校通过研制基于师生身份绑定的、采用物理层和应用层角色绑定的访问控制及数据脱敏隐私保护等技术，全力确保数据的真实可信及安全可用。

应用成效显著 发展前景可期

在平台与机制保障下，解决了精准采集、评价、督导、帮扶4个难题，真正实现课堂教学“经常抓、抓经常”，为提升教学质量、促进师生发展起到了以往人工方式难以企及的作用。西安交通大学教学质量实时监测大数据平台2018年获得国家教学成果奖二等奖，陕西省教学成果奖特等奖。在教学管理和教学改革评价中取得了实实在在的成效。

2011年以来，平台累计采集6.1亿条数据，日均采集量超130万条，至今无一泄露、滥用。学生到课率从2011年74.18%增长到2020年97.14%，2016年教师迟到比例为20%，2020年，教师迟到比例降为零。2014年以来，教学评价后1%教师共206名，经帮扶后，重返课堂教学效果评价优良达97%。不及格人数从2012年18.51%下降到2020年7.57%；对网络沉溺等异常学生实施心理帮扶2393人次；毕业生继续深造率从2012年的57.72%提升到2020年的65.02%%，位居全国前5；学生获国内、国际奖项从2014年的51项232人次增加到2020年97项500余人次。教学质量实时监测大数据平台运行多年来，对西安交大的教学管理和服务育人工作，起到了提质增效的推动作用。

在中国高等教育学会、教育部科技司组织的高教改革、教育信息化大会上，西安交大向500多所高校做了11场主题报告，引起参会高校强烈反响，多家高校主动对接，期望引进教学质量实时监测大数据平台，助力教育教学改革。清华大学陈皓明教授表示，“平台的建立可以看出西安交大对本科生教学质量的重视。”

目前，教学质量实时监测大数据平台已在西北农林科技大学、西安电子科技大学、陕西师范大学等高校推广应用，并正在陕西省教育厅组织下面向全省高校推广应用。

“建设这个平台的目的就是让师生共同敬畏课堂，提升课堂质量、促进师生共同发展、进步，将大数据、人工智能技术扎扎实实运用到高校教育教学改革当中，围绕立德树人根本任务，为我国提升人才培养质量、推进高等教育改革提供切实可行的‘交大方案’。”郑庆华表示。