高等教育数字化转型的逻辑框架和信息化体系研究
发布时间：2025-02-21 20:26:23| 浏览次数：
随着新一轮科技革命和产业革命的深入发展，数字化转型已成为全球教育界的共识。当前，我国的高等教育数字化转型正处于发展萌芽阶段，数字化转型的整体逻辑框架尚不清晰，如何部署和建设高等教育机构的信息化体系成为高校亟需思考的问题。基于此，研究者提出一种教育数字化转型的逻辑框架，包含驱动因素、技术和方法、目的三个主体元素。首先将受教育者的需求、社会的需求、教育变革和信息技术提供的可能性列为驱动因素；其次将技术和方法作为逻辑框架的主体，分别从政府、企业、学校、教师的角度，对技术和方法展开描述；最后从微观到宏观描述了数字化转型的目的。同时提出构建数字化转型的信息化体系，重点描述信息技术在高等教育机构数字化转型过程中的作用和建设思路，为教育领域的数字化转型建设方案提供了思考和借鉴。
基金项目：2024年度广州美术学院学术提升计划项目“基于深度神经网络技术的艺术类高校网络安全算法研究”（编号：24XSC38）
目前，全球许多国家和组织相继制定数字化教育的相关战略。例如，基于“工业4.0”战略的时代需求，2016年，德国政府在教育领域推出“数字型知识社会”战略，作为全面促进德国数字化教育的行动框架[1]。法国推出“教育数字领地”项目，对教育内容、培训系统、数字设备进行全方位部署，[2]还将法国数字大学战略纳入《高等教育研究法》。此外，法国的《2023—2027年教育数字化战略》（Digital Strategy for Education 2023-2027）强调，加强学生的数字能力和数字素养，提高教师数字化教学能力。2022年，英国发布新版《英国数字战略》（UK Digital Strategy），该战略在教育领域重点强调终身学习的理念、提升数字技能、培养数字人才[3]。从1996—2024年，美国教育部先后推出七版“国家教育技术规划”（National Educational Technology Plan），提出“数字化学习”，积极引入科技公司参与教育数字化软硬件基础建设，夯实教育数字化转型的软硬件基础[2]。美国在《2023年EDUCAUSE地平线行动计划：数据治理》（2023 EDUCAUSE Horizon Action Plan: Data Governance）中，对高等教育数据治理的目标和要素进行详细阐述，明确数据治理为高校数字化转型的关键因素，提出高校应开展长期规划和实践以实现最终数据治理的目的[4]。
联合国教科文组织也密集发布了多项与教育相关的战略和计划。2015年，联合国教科文组织发布《教育2030行动框架》，旨在提供一个全纳、公平的优质教育，使人人都能获得终身学习的机会[5]。2018年又提出《全球数字素养框架》（Digital Literacy Global Framework，DLGF），列出数字能力域和具体技能指标[6]。2020年，联合国教科文组织联合各方力量组建教育联盟，实现全方位、多层次的国际教育合作，推动教育资源整合互补，提供包容、公平、免费的远程教育资源[7]。2022年，《联合国教科文组织教育信息技术研究所中期战略（2022—2025年）》（UNESCO Institute for Information Technologies in Education Medium-Term Strategy 2022-2025），将促进包容和公平的教育数字化转型作为首要战略目标[8]。
在我国，2022年10月，党的二十大报告提出“推进教育数字化”[9]。2023年2月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，提出应大力实施国家教育数字化战略行动[10]。上述与教育数字化相关的政策文件，极大地推动了我国教育机构及教育信息化相关企业朝着教育数字化的目标迈进。
总而言之，教育数字化相关概念在全球范围内以各种形式被多次提及，各政府及相关组织发布的与教育数字化转型相关的其他典型政策、战略行动等如表1所示。
全球教育数字化建设经过多年的沉淀，已积累一定的数字技术基础和数字资源。但高等教育面对教育数字化转型尚处于发展初期，高等教育机构对于如何开展数字化转型依然存在许多困惑。因此，许多学者对教育数字化转型进行了研究分析。例如，许秋璇等从创新生态理论视角分析了教育数字化转型的驱动因素，包含宏观的政策驱动、中观的数据驱动和微观的模式驱动[18]。胡姣等从多方面分析了教育数字化转型的现实困境与突破路径[19]。吴永和等从物联、组织、数据、消息、应用等五大中心阐释了教育数字基座的核心结构[20]。
技术作为教育数字化转型的基础条件之一，发挥着重要作用。高等教育如何构建信息化体系，如何规划信息化发展步骤成为高等教育信息化部门亟需思考的问题。由此，综合分析高等教育机构数字化转型的基本框架，各信息技术建设的必要性和高校对信息化业务需求的紧迫性，可为高校教育数字化转型基本框架和整体信息化体系建设提供思路借鉴和参考。
高等教育数字化转型是通过开发更先进有效的技术和方法，提升高等教育的成效，达成新环境下高等教育的使命。在当前新兴数字技术发展的背景下，信息技术和方法融入教学过程、管理体系尤为重要。各种形式的技术、方法联合形成一个较为完整的基本框架，从而实现作为高等教育数字化转型的基本工具或指导过程。
目前国内外已有部分学者、机构、企业对高等教育数字化转型构建了一些基本框架。例如，毕马威（KPMG）针对高等教育机构开发的数字化转型框架，包含六个组织要素，即客户、渠道、企业战略、核心业务实践、先进的数据和分析、有利的业务实践，如图1所示[21]。微软设计的数字化转型框架包含四个主要方面，即学生成绩、教学和学习、学术研究、安全和连接的校园，旨在帮助高等教育机构根据其愿景建立一个全面的数字化转型计划[22]，如图2所示 。布曼（Bumann）等通过对比18项数字化成熟度模型和框架，分析超过一百个特征维度后，确定战略、组织、文化、技术、客户、员工6个维度为数字化转型框架中重要的组成元素[23]，如图3所示。杨成明等构建的职业教育数字化转型研究框架包含1个出发点、3个着力点和4个落脚点[24]，具体如Kaiyun平台官方图4所示。许秋璇等基于创新生态系统理论，从转型目标、技术生态、教育生态、转型机制、创新环境5个方面构建了教育数字化转型的逻辑框架[18]，如图5所示。
在对其他学者、机构、企业的数字化转型框架进行研究梳理后，本文提出更为简洁的数字化转型逻辑框架，包括驱动因素、技术和方法、目的三个主体元素。驱动因素包含受教育者的需求、社会对人才的需求、教育的变革、信息技术发展提供的数字化转型可能性。技术和方法作为框架的主体，分别从政府、企业、学校、教师的角度，对技术和方法展开描述；从微观到宏观，目的表现为提高教学质量、培养学生创造性、服务现代经济发展需要、建设教育强国，具体的数字化转型逻辑框架如图6所示。
受教育者的需求主要表现为当前社会环境下，群众对优质教育资源的向往。例如，黄广荣以B市作为研究对象，发现其面临现有资源很难满足大众从“有学上”到“上好学”的新变化、优质教育资源“供给不足”与“供给失衡”现象叠加、教育资源差异性大、分布不均导致家长忧虑与社会负担增加等问题[25]。过去受教育者只是期待有教育资源即可，但如今的受教育者则追求更好的学校、更优秀的名师，以及其他各种优质教育资源。因此，无论是学校或政府，都需要及时注意并满足受教育者的新需求，提供优质教育资源，避免教育资源发展的不平衡等问题。
社会对人才的需求主要体现为当下就业环境中，企事业单位更需要创造性人才，而非重复性劳动力。麦肯锡全球研究院的研究报告显示，在当前人工智能的影响下，部分一般性知识技能人才容易被AI取代，创造性人才更容易被社会需要[26]。
教育的变革也是数字化转型的驱动因素之一，为满足受教育者的需求和社会对人才的要求，高校也不得不展开教育变革，以提升教学质量，广泛开展产教融合，为受教育者提供优质教育服务，为企事业单位培养满足其要求的人才。例如，高校开展的国家精品课程打造、融入信息技术的教学模式、与企业合作共同培养人才等措施，都可视作教育变革的举措。
数字化转型除了需求驱动，也有条件驱动，信息技术的发展为数字化转型提供了技术条件。当前诸如人工智能、大数据、物联网等新兴技术的兴起，使互联网应用更加蓬勃发展，促进各行各业实现数字化转型。因此，信息技术的发展为教育行业提供了数字化转型的可能性，使其成为教育数字化转型的关键驱动因素之一[9]。
技术方法可分别从不同的主体进行阐述。首先，以政府作为主体，从技术角度而言，以国家级的智慧教育公共服务平台作为工具之一，布局新型基础设施建设。例如，5G基站、人工智能、大数据中心、物联网、IPv6等新兴技术工具。从方法角度而言，可以涵盖任何政策性文件，各种形式的政策、规划、行动计划等纲要性文件，均具有宏观层面的指导性意义。
其次，以企业作为主体，最终目的是实现企业存活、发展、盈利。从技术角度而言，企业可在政府规划的指导下，明晰数字化转型方向，并进一步利用信息技术研发适合高等教育机构需求的辅助工具。例如，企业可以研发适合高校教学的多媒体设备、信息化系统等能驱动数字化转型的工具。从方法角度而言，可以根据企业自身在市场环境下的技术成熟度和资源整合能力，对高等教育机构的局部问题或整体提出解决方案。
再次，以学校作为主体，从技术角度而言，学校需为全校的教育教学提供信息技术支持。例如，提供业务应用系统、科研工具、基础信息平台等工具。同时，学校为实现教育数字化转型，从方法角度而言，可以通过制定一系列的培养方案、教学方案、教学科研等指导性管理方Kaiyun平台官方法，从而提升教学效率。
最后，教师作为科研教学的主体，在教育数字化转型进程中，更应借助新兴技术工具，提升自身的教学技能。而教学方法与教学技能不同，更侧重的是方法而非技术。
数字化转型的目的可以从不同层次进行探讨。首先，通过提升教学质量来推动教育的进步。教学质量的提升不仅仅是技术手段的改进，更是在教育实践中实现教学效果的最大化。其次，数字化转型旨在促进学生创造性的培养，这一目标与现代经济社会对创新型人才的需求紧密相连。通过这种转型，教育不仅满足了社会的期望，也为经济发展提供了人才支撑，最终指向更高的目标，即建设一个能够持续支持国家发展的教育体系，实现教育强国。
在当前国际环境大力推动数字化转型的背景下，教育行业的数字化转型也是重点工作之一。在确定数字化转型的框架之后，如何梳理信息化体系建设成为高校亟需思考的问题。当前许多高校会对“智慧校园”或“数字校园”进行总体架构设计，却缺乏单独针对信息化体系的规划建设，经常是在信息化浪潮的推动下被迫开展信息化活动，缺乏有步骤、有计划的主动作为。
信息化体系建设是高校的重点工作内容。高校数字化转型建设离不开信息化基础体系的建设。本文剥离其他复杂因素，结合数字化转型提出构建相应的信息化体系。总体信息化需要在顶层设计和统筹规划的指导下开展，健全信息化保障体系和网络安全建设是信息化发展的两大支柱。在诸多支撑条件下，部署、优化、完善业务系统，然后重点建设数据中台，实现数据整合、数据治理、数据存储和备份容灾。基于大数据、人工智能等新兴技术的建模分析，对数据进行加工处理，实现一系列新的应用，如流程重塑、数据可视化等，具体如图7所示。
高校信息化发展和数字化转型首先需要建设必要的信息化基础设施。当高校信息化基建条件存在明显短板或缺陷的情况下，不应盲目为实现数字化转型而建设高层级的应用，首先应查漏补缺，提高信息化基础设施水平。高校应根据自身需要和限制，分批、选择性建设。例如，带宽资源直接影响校内师生的教学科研效率；网络建设直接影响校内网络用户的上网体验；诸如5G、物联网、人工智能、大数据、数据中心、智能计算中心等通信基础设施、新技术基础设施和算力基础设施，将在很大程度上影响信息化建设的开发进程和数字化转型程度；教学多媒体建设情况将在很大程度上决定着教学效果，这也是当前很多高校建设智慧教室的原因之一；服务器、存储、备份等资源建设也非常重要，尤其是统一规划、统一管理的数据中心，如果服务器、存储、备份资源建设不到位，将直接影响业务系统的部署、关键资源的存储、安全性等。此外，还有许多其他基建条件，各高校应夯实自身基建条件，为数字化转型打下坚实的基础。
业务系统作为数字化转型的必要条件之一，应充分调研需求，完善和优化业务流程，规范数据标准，集成到学校数据中心，为数据流转、打破数据孤岛进行充分准备。当前，各高校中普遍存在重建设、轻运维的现象。很多业务系统在没有经过充分需求分析和规划之前就匆匆招标立项开发上线。上线之后，发现存在诸多问题或业务部门没有专人进行系统运维，最终导致业务系统被搁置。为避免此类现象发生，高校应节约信息化建设经费，业务部门应充分进行需求分析和调研工作，与学校统筹管理信息化建设的部门进行沟通，充分挖掘业务系统价值，重点实现业务系统数据的规范化和准确性，为之后一系列围绕业务数据的开发利用等数字化转型应用提供数据基础。
数据中台是实现数据再利用的基础。然而数据中台的建设非常艰难，需要强有力的保障和支持。建设数据中台可以简单理解成通过循环往复的一系列数据处理过程，最终实现数据共享的目的。
数据处理流程包括数据整合、数据治理、数据存储、备份容灾等多项措施。任意一项都需要大量的工作和完善的保障支持。例如，有些高校在充足的信息化经费支持下，进行多轮数据治理，取得了一定成效。有的高校在数据整合方面下功夫，建设统一数据中心，集成多项业务系统数据，为业务流转共享提供了数据来源。此外，数据的存储、备份容灾、脱敏等措施也都是建设的方向。值得注意的是，数据中台建设的流程并非完全线性关系，而是在一定程度上循环治理、反复优化，最终实现数据的准确、高效共享。
在实现数据共享后，数据成为有力的生产要素。如何挖掘数据价值成为当下工作的重点，最终真正实现数据赋能。首先，数据要素已经通过数据中台的建设成功获取，如何对数据进行加工处理，需要利用新兴信息技术工具。例如，利用大数据技术挖掘海量数据价值；利用人工智能技术实现用户画像、自然语言处理等；利用云计算技术，实现计算资源的统一管控。其次，数据赋能应根据实际需求开发合适的应用。例如，业务系统对数据进行规范处理后，结合数据中台的治理措施，数据的完整性和准确性得到有效保障，进一步通过数据可视技术实现高效且直观的信息呈现，是实现数据赋能的有力手段。最后，流程重塑是数据赋能的高效手段之一。利用数据共享实现流程在线处理，对部分业务流程重塑，盘活数据价值，为师生提供便捷服务。数据决策、数据科研、数据运营等其他需求，都是充分利用信息技术，在数据生产要素的基础上进行加工再利用，实现数字化转型。
高校保障体系建设是数字化转型及整体信息化发展的支柱。而保障体系建设的内容涵盖规章制度和规范标准的设置、组织架构的确定、信息化团队的建设、信息化经费的支持、专业运维团队的服务等多项保障措施。任意一项保障举措都对高校整体信息化水平和数字化转型建设至关重要。可通过规章制度明确信息系统的建设办法、网络安全管理办法等。如数据标准规范的设置可起到降低数据共享流通的阻碍，减轻数据治理的工程量，加快数字化转型进程。信息化团队建设是保障高校整体信息化有序发展的中坚力量，系统的运维、安全的保障都需要专业的人才团队。提高团队的专业素养、技能水平、信息化站位意识，能有效保障高校信息化发展和数字化转型建设。信息化经费的支持是所有技术和方法的前提，直接决定着信息化发展水平和数字化转型速度，高校应增强信息化发展意识，加强信息化经费支持。专业运维团队在高校信息化发展和数字化转型中不可或缺，信息化部门的专业团队应以高屋建瓴的视角规划信息化发展方向，布局信息化建设项目，而具体运维工作，应由专业运维团队进行支持才能实现技术和财务的效用最大化。
在当前全球网络安全态势严峻复杂的环境下，网络安全建设显得尤为重要。高校在信息化发展和数字化转型中，网络安全建设至关重要。具体而言，业务系统需要保障系统安全；关键业务数据和其他重要数据资产则需要确保数据安全；物理环境和资源，如机房、设备及各类终端设备，则需要有相应层级的网络安全保障。因此，学校需要建设诸如数据中心防火墙、进出口防火墙、态势感知、综合日志审计、数据脱敏加密备份等，并需要专业人才进行有效运维，发挥安全设备的作用，建立强有力的网络安全保障体系。
本文提出构建一种数字化转型逻辑框架，主体只阐述技术和方法，简化了框架结构，明晰了教育数字化转型的参与对象和各自的责任方向，逻辑结构更为清晰简洁。此外，针对高校信息化发展和数字化转型，又提出了信息化建设体系，与其他研究学者对校园的整体建设体系规划不同，更为侧重信息化发展的支撑因素和条件，以及数字化转型的重点工作和方法。
该数字化转型逻辑框架在实际应用中，理论上可以解决不同主体面向教育数字化转型的重点任务，以及实现数字化转型的技术和方法。但是随着时代的发展，可能面临角色的多样化、技术迭代、方法创新等问题。但总体而言，仍可以保持由驱动因素推动各角色采用各自的技术和方法，从而实现不同层次的目的。因此，在数字化转型时代，面对复杂多变的外部环境，各方应准确定位自己的角色，分析自身的使命，创新技术方法，实现自我价值的同时，推动教育数字化转型不断发展。
本文所提出的信息化发展体系是基于当前信息化背景和技术成熟度而构建的，整体而言是为了解决教育机构信息化布局和建设问题，攻关信息化重点任务。在实际应用中，各教育机构应理性分析自身信息化建设程度，夯实信息化基础，厘清建设路径，以应对高速发展的数字化转型时代。
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