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篇1

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篇2

民事責任能力是民法上的一個重要概念。我國民法學者對這一概念存在理解上的分歧，其中比較有代表性的是“不法行為能力說”和“侵權行為能力說”。前者認為，民事責任能力既包括當事人承擔侵權責任的能力，也包括承擔違約責任和其他民事責任的能力。[1]后者認為，民事責任能力僅包括當事人承擔侵權責任的能力，不涉及其他民事責任的承擔。[2]之所以發生這樣的爭議，其原因在于：一方面學者們對民事責任能力的適用范圍存在不同的見解；另一方面，學者們對民事責任能力的本質缺乏準確的認識。有鑒于此，筆者將對民事責任能力的適用范圍予以考察，在此基礎上進行反思并探討民事責任能力的本質以及《中華人民共和國侵權責任法》（以下簡稱《侵權責任法》）相關條款的完善。

一、民事責任能力的適用范圍不限于侵權責任：以其他民事責任為考察中心

關于民事責任能力的適用范圍，首先需要探討如下問題：民事責任能力是否適用于侵權責任以外的其他民事責任？由于民事責任能力解決的是未成年人和精神障礙者（精神病人、癡呆癥人及其他心智能力有障礙的人）是否需要對其致害行為承擔民事責任之問題，因此上述問題也可以表述為如下兩個更為具體的問題：一是未成年人和精神障礙者是否承擔違約責任及其他債務不履行責任？二是在無因管理和不當得利情形中，未成年人和精神障礙者是否需要承擔民事責任？

對于第一個問題，我國有學者認為，民事行為能力或者說締約能力本身就包含了承擔違約責任的能力，當事人如果不具備相應的民事行為能力，合同就不能生效，從而就談不上承擔違約責任；是否承擔違約責任屬于締約能力解決的問題，既然民法已經對締約能力作了明確規定，就沒有必要再規定承擔違約責任的能力。[3]筆者認為，這種觀點欠妥。締約能力并不能完全覆蓋違約責任能力。不具備締約能力的人也有可能成為有效合同的當事人從而承擔違約責任，此時就需要考察其是否具備承擔違約責任的能力。例如，未成年人或精神障礙者由法定人代其訂立合同成為合同當事人，若未按合同要求履行債務，就需要確定由誰承擔違約責任。對此，需要區分兩種情形：其一，如果違約責任采用過錯責任原則，而未成年人或精神障礙者被認定為不具備足夠的識別能力從而不構成過錯，那么他不會因為自身的行為（作為或不作為）而承擔違約責任，[4]不過，他卻需要對其法定人的過錯承擔違約責任。這是大陸法系國家或地區民法的通說。根據《德國民法典》第278條第1句的規定，債務人如果是未成年人或精神障礙者，需要對其作為履行輔助人的法定人的過錯負責。我國臺灣地區所謂“民法”第224條亦有類似規定。[5]《瑞士債法》第101條雖然僅規定債務人對其履行輔助人的過錯負責，但很多學者主張將該條類推適用于法定人之過錯。[6]《日本民法典》對此雖然未作明文規定，但日本民法通說亦認為債務人須對其法定人的過錯負責。[7]在此種情形中，法定人的識別能力彌補了被監護人識別能力的不足，使其能夠成為法律行為的當事人。其二，如果違約責任采用無過錯責任原則，由于責任的成立不以債務人的過錯為要件，因此未成年人或精神障礙者識別能力的欠缺不妨礙其承擔違約責任。由此可見，如果由法定人代為訂立合同，無論采何種歸責原則，不具備締約能力的未成年人或精神障礙者都需要承擔違約責任。

無締約能力人成為有效合同的當事人并不限于上述情形。按照《中華人民共和國民法通則》（以下簡稱《民法通則》）第12、13條的規定，限制民事行為能力人經其法定人同意即可締結超出其行為能力限度的合同（法律行為），從而成為該法律行為的債務人。該債務原則上應由法定人代為履行，此時法定人如有可歸責的違反債務之行為，應當歸屬于債務人。如果事實上是由債務人自己履行，那么在無過錯責任原則下，債務人當然要承擔違約責任；在過錯責任原則下，如果債務人的行為違反義務，法定人要么因其懈怠、要么因其輕率而具有過錯，依據債法上的履行輔助人和法定人過錯之歸屬規則，該過錯也應該歸屬于債務人。除此之外，還存在“事后無締約能力”之情形，即某人在訂立合同時具備相應的行為能力，合同生效后因患精神病喪失行為能力。此時，也不能說該當事人必然不需要承擔違約責任。即便采用過錯責任原則，其仍然可能承擔違約責任，因為其需要對作為法定人的監護人的過錯負責。當然，如果事發突然，具有監護資格的人不知道債務人已喪失行為能力從而自己已經成為監護人或者雖然知道自己成為監護人但根本不知道被監護人曾與某人訂立合同從而未及時履行債務，則監護人就沒有過錯，被監護人無需依過錯責任原則對其履行遲延負責。

總之，締約能力并不能解決所有涉及違約責任能力的問題，無締約能力人并非一律不承擔違約責任。對于違約責任以外的其他債務不履行責任，締約能力更是鞭長莫及。由此可見，未成年人和精神障礙者是否需要承擔以及依據什么來承擔債務不履行責任之問題仍然需要一個有別于締約能力的理論來解決。

對于第二個問題，我國有不少學者認為未成年人和精神障礙者可能承擔無因管理和不當得利之責任。[8]筆者認為，這種認識也值得商榷。其理由如下：

（1）所謂“不當得利責任”是一個不太精確的表述，它實際上包含了不當得利返還債務和該債務不履行所產生的責任。不當得利債務在性質上并非民事責任。因為不當得利并不涉及對當事人行為的評價，僅涉及對客觀利益關系的考量。它關注的是“結果不法”而不是“行為不法”。只要當事人的利益存在客觀不法狀況，即本應屬于甲的利益無正當原因地處于乙的支配之下，就構成不當得利，[9]受益人就有義務將所得利益返還于對方，此為不當得利返還債務而非責任，在法律上也不需要考察受益人主觀上是否有過錯。唯一涉及受益人主觀狀態的情形是：受益人如果知道其取得利益無正當原因，則應將其受領時所得之全部利益或知悉無正當原因時現存之利益及附加利益一并返還；反之，如果不知道其取得利益無正當原因且所得利益已不存在者，不負返還義務。在理論上，上述兩種情形往往分別被表述為“惡意受領人的返還責任”與“善意受領人的返還責任”，[10]或者把前者稱為“加重責任”。[11]那么，此處所謂的“責任”究竟是否真正意義上的民事責任？在學理層面上，上述對于善意受益人與惡意受益人區別對待的規則有兩種可能的解釋：其一，不當得利返還債務自受益人知道其無正當原因受益時成立。據此，惡意受益人要么自取得利益時起成為債務人，要么自事后知道其取得利益欠缺正當原因時起成為債務人。無論如何，在惡意受益人成為債務人后，債務的標的物即為所得利益，若所得利益在此后喪失以至于最終不能返還給受損人時，則構成債務不履行，其需要向受損人支付與所失利益相當的價額，此即所謂“加重責任”，它在性質上屬于不當得利返還債務不履行之責任。[12]善意受益人直到受損人向其請求返還不當得利時才知其無正當原因受益，不當得利返還債務也自此時成立，其范圍自然僅及于現存之利益，因為債務的效力不能溯及地發生，此即所謂“善意受領人的返還責任”，它在性質上屬于不當得利返還債務而不是民事責任。其二，不當得利返還債務自受益人獲得利益時成立。據此，如果受益人知其無正當原因受益而未妥善保管該利益致其喪失，則受益人須負債務不履行責任，此即所謂“加重責任”。如果受益人直至受損人向其主張權利時才知其無正當原因受益，此前一直以為自己是該利益的所有人，可對之為任意處分，即便因保管或使用不慎而致該利益喪失，相對于受損人也不構成過錯，因為受益人并不知道自己的行為會導致他人利益受損害。既然善意受益人對于利益的喪失無過錯，則在過錯責任原則之下，其對于“得而復失”的利益自然不必負債務不履行責任，此即所謂“善意受領人的返還責任”，它涉及的是善意受益人是否就已喪失的利益承擔債務不履行責任之問題。顯然，無論對不當得利返還債務的成立采用主觀（知情）主義還是客觀（受益）主義，學者們所謂的“不當得利責任”都可以定性為不當得利返還債務或者該債務的不履行責任。就前者而言，并不涉及民事責任能力問題，因為此債務并非責任，即便該債務的成立取決于債務人的主觀狀態，該狀態也不是責任能力；就后者而言，涉及民事責任能力問題，但它并非“不當得利責任能力”，而是債務不履行責任能力的一種。在民法理論上，關于未成年人和精神障礙者是否應承擔不當得利返還的“加重責任”，頗有爭議。[13]筆者認為，如果將該責任視為一種債務不履行責任，就比較好解釋：若未成年人和精神障礙者具備相應的責任能力，則其應承擔“加重責任”；若其不具備相應的責任能力，則不應承擔“加重責任”。但是，如果是法定人代其從事交易并發生給付不當得利，而且法定人明知無正當原因受益，則未成年人和精神障礙者仍然應承擔“加重責任”，因為法定人的知情以及過錯歸屬于被人。

（2）無因管理中的責任也需要作具體分析。在民法學上，關于無因管理的性質和成立條件有兩種學說。根據傳統民法學上的通說，無因管理在性質上屬于準契約或準法律行為，因此應該準用民法關于行為能力之規定，即要求管理人具備行為能力。此為第一種學說。根據當代民法學上的通說，無因管理在性質上屬于事實行為，不要求管理人具備行為能力。此為第二種學說。[14]若依第一種學說，則無行為能力人不能成為無因管理人，不需要承擔無因管理關系中的民事責任，限制行為能力人可以實施與其行為能力相應的無因管理并承擔由此產生的民事責任———不履行無因管理人的適當管理義務、繼續管理義務、[15]財物返還義務所產生的責任。這在性質上屬于債務不履行責任。若依第二種學說，則無行為能力人和限制行為能力人均可以成為無因管理人，享有請求本人償還管理費用并補償所受損失的權利。不過，為了保護欠缺行為能力的無因管理人，《德國民法典》第682條規定此類管理人僅依照關于侵權行為損害賠償和不當得利的規定負其責任，我國臺灣地區民法學者大都認為應借鑒此種立法例。[16]也就是說，民法上關于未成年人和精神障礙者欠缺責任能力的規定也適用于欠缺行為能力之無因管理人的民事責任，[17]包括正當無因管理關系中的責任和不當無因管理關系中的責任。其中，前者在性質上屬于債務不履行責任，后者在性質上屬于侵權責任。[18]可見，關于無因管理的性質和成立條件無論采何種學說，其所涉及的責任都是債務不履行責任或侵權責任，并非一種獨立的“無因管理責任”。

對以上兩個問題的考察可以小結如下：其一，若對違約責任采無過錯責任原則，那么未成年人和精神障礙者一律需要自己承擔責任，此時，民事責任能力無用武之地，民事責任能力之欠缺不能阻卻違約責任的成立；如果采過錯責任原則，那么不具備相應識別能力的未成年人和精神障礙者不對自己的違約行為負責，因為他們尚不具備構成過錯違約行為之能力，但他們通常需要為法定人的過錯負責，除非事發突然，法定人沒有過錯，未成年人和精神障礙者無須對此負責。其他債務不履行責任亦同。其二，在不當得利和無因管理關系中，未成年人和精神障礙者可能涉及的責任在性質上要么屬于債務不履行責任、要么屬于侵權責任，究竟是否承擔這些責任需要考察其責任能力。總之，對侵權責任以外的民事責任，民事責任能力有適用之余地。究竟是否適用，取決于該民事責任采用何種歸責原則。

二、民事責任能力適用范圍限于侵權責任中的過錯責任：原則與例外

未成年人和精神障礙者是否需要承擔采用無過錯責任原則的特殊侵權責任，取決于無過錯侵權責任的立法理由。現代各國侵權法在傳統的過錯責任原則之外，普遍規定對某些特殊侵權責任實行無過錯責任原則，如鐵路事故責任、機動車事故責任、環境污染損害責任、產品責任、飼養動物致害責任等。這些侵權責任被視為危險責任，其實行無過錯責任原則的理論依據包括原因責任主義、衡平責任主義、報償責任主義、違法歸責主義、危險歸責主義、多元主義等。[19]其中影響力較大的是報償責任主義、危險歸責主義和多元主義。[20]

《侵權責任法》及其他法律也規定了若干實行無過錯責任原則的危險責任，除去明顯與未成年人、精神障礙者無關的外，高度危險物（易燃、易爆、劇毒、放射性物質）致害責任、危險作業責任、飼養動物致害責任、環境污染致害責任、在公共道路上遺撒妨礙通行物致害責任[21]以及機動車交通事故中的部分無過錯責任（10％限度內）[22]等是否關涉未成年人和精神障礙者，需要具體分析。

危險作業致害責任、產品責任、環境污染致害責任的主體都是經營者，既包括具備法人資格的經營者，也包括不具備法人資格的經營者，如個人獨資企業、個體工商戶、合伙企業等。未成年人和精神障礙者有可能因繼承或精神無障礙時的投資行為而成為企業主、店主或有限合伙人，若企業致害，其有可能成為責任主體。高度危險物致害責任的主體是占有人和使用人，動物致害責任的主體是飼養人和管理人，在公共道路上遺撒妨礙通行物致害責任的主體是遺撒行為人，機動車交通事故責任的主體是機動車所有權人、使用人、盜搶人。未成年人和精神障礙者有可能成為所有權人，那么是否可能成為占有人、使用人、飼養人、管理人、遺撒行為人、盜搶人？現代民法一般不要求占有人具備占有意思，只要占有人對標的物具備事實上的管領力即可，頂多只要求占有人具備一項無特別品質要求的自然的意思，因此占有人不需要具備行為能力。一個6歲的兒童在大街上撿了一個錢包也可以成為占有人。[23]若以此占有概念為準，則用硫酸傷人的精神病人即成為危險物的占有人。除了盜搶、管理之外，飼養、使用、遺撒也可以作類似解釋。

那么，未成年人和精神障礙者作為經營者、所有權人、占有人、使用人、飼養人、遺撒行為人，是否需要承擔無過錯之危險責任？從危險責任的理論依據來看，若采用報償責任主義，則未成年人和精神障礙者作為危險設施或危險事業的經營者、所有權人需要承擔無過錯責任；而他們作為危險物的占有人、使用人、動物的飼養人、遺撒行為人，若無行為能力則不應該承擔責任；其作為機動車的所有權人是否需要承擔危險責任則有疑問，若著眼于損失的轉嫁或分散，由于其并不具備這樣的能力，似乎不應承擔無過錯責任；同理，其作為危險物的占有人、使用人、動物的飼養人、遺撒行為人，也不應承擔無過錯責任。如果采用多元主義，將報償責任主義與所謂的危險歸責主義相結合，則結論與采用報償責任主義時相同。

從比較法上看，在德國民法學說和判例中，對于危險責任的成立是否以當事人具備責任能力為前提存在爭議。一般認為，危險責任不以責任能力為要件，但機動車保有人、動物飼養人身份的認定與行為能力有關，欠缺行為能力的人不能成為保有人或飼養人，除非經過法定人同意。[24]有學者認為，機動車致害責任和飼養動物致害責任適用責任能力制度，即欠缺責任能力的人對其致害不需要承擔責任。[25]在瑞士，按照其民法學通說，無責任能力（判斷能力）人需要承擔實行無過錯責任原則的侵權責任，如建筑物致害責任。[26]在荷蘭，按照《荷蘭民法典》第6編第183條的規定，未成年人和精神障礙者需要承擔實行無過錯責任原則的雇主責任、建筑物致害責任、經營危險物致害責任、經營礦業和垃圾場致害責任、占有危險動產致害責任、占有動物致害責任。例外的是，如果占有危險動產或動物的是未滿14歲的兒童且該動產或動物并非被用于從事營業的，則由行使家長權的父母或由監護人代替該兒童承擔責任。[27]在英格蘭和蘇格蘭，16歲以下的未成年人擁有或占有動物，其父母被認定為動物保有人，從而承擔責任。[28]總之，從比較法上看，占主導地位的觀點是：實行無過錯責任原則的侵權責任不以民事責任能力為法律前提，而危險物品占有人和動物飼養人身份的認定通常需要考慮其識別或判斷能力。

筆者認為，比較法上的這種觀點值得借鑒。關于危險責任，如果適用民事責任能力制度，將導致作為危險源利益享有者的未成年人和精神障礙者逃脫其本應承擔的責任，這顯然背離了構建危險責任制度的立法目的。為了使占有、使用并非用于從事營業的危險物品或動物的未成年人和精神障礙者免于民事責任，與其在危險責任人的資格（責任能力）這個要素上設置門檻，不如在危險行為人這個要素上設置門檻，即占有、使用、遺撒危險物及飼養動物等行為需要以當事人具備必要的識別或判斷能力為前提。雖然按照現代民法原理，占有、使用、飼養等事實行為本不要求行為人具備行為能力，但若標的物是危險物可能給行為人帶來責任負擔，則另當別論。因為這些潛藏著較大風險的事實行為仍然以行為人具備必要的識別或判斷能力為法律前提，無行為能力人必定不具備此種能力，不能理性地選擇是否從事這種行為，所以不能承擔此類危險責任。如果未成年人或精神障礙者事實上“占有”危險物品或動物并致人損害，應該將其視為一般侵權行為，適用一般侵權行為的責任能力制度，即監護人因失職而負責。不過，未成年人和精神障礙者是作為危險設施或危險事業的所有權人還是作為經營者，這兩種情況的法律效果存在不同。因為他們并非在識別能力欠缺的狀態下自己選擇成為所有權人或經營者的，而是要么通過繼承要么通過先前的、精神健全狀態下的行為而成為危險設施或危險事業的所有權人或經營者。對于后一種情況，監護人作為其人或代管人補足了其能力上的不足，而該設施或事業的利益是由自己而非監護人享有的，因此可成為危險責任主體，而非由監護人承擔危險責任。在某些情形中，由于未成年人或精神障礙者是以經營為目的占有危險物品，因此應該將其認定為危險事業的經營者，使其承擔不以民事責任能力為前提的危險責任。事實上，危險責任以外的無過錯侵權責任也存在類似現象。例如，甲是個體戶，雇了幾個工人，后來甲患了精神病，但并未停止營業，在此期間有個工人在工作過程中致人損害，甲對此需要承擔雇主責任，不得以自己欠缺民事責任能力為由不負賠償責任。

總之，未成年人和精神障礙者需要承擔實行無過錯責任原則的侵權責任。但是，他們由于欠缺足夠的識別能力，因此通常不能成為非用于營業的危險物品占有人和動物飼養人，也不必承擔相關的侵權責任。

三、民事責任能力本質之重述：以過錯能力為中心

綜上所述，一方面民事責任能力的適用范圍不限于侵權責任；另一方面，并非所有的侵權責任都適用民事責任能力。對于民事責任能力的適用范圍，不應該以責任的發生原因（如侵權行為、違約行為等）為標準予以界定，而應該以責任的歸責原則為標準予以界定，即民事責任能力僅適用于實行過錯責任原則的民事責任，不適用于實行無過錯責任原則的民事責任。從這個意義上說，前述關于民事責任能力含義的“侵權行為能力（侵權責任能力）說”不能成立。如果把民事責任能力理解為侵權行為能力或侵權責任能力，顯然是不適當的，在理論上無法解決違約責任及其他債務不履行責任（如果其實行過錯責任原則的話）的承擔問題，這就如同給一個成年人戴上一頂兒童帽。況且，如果簡單地將民事責任能力理解為侵權責任能力，那么無行為能力人就不具備侵權責任能力，從而不需要承擔侵權責任，包括一般侵權責任和實行無過錯責任原則的特殊侵權責任，這顯然與上述關于特殊侵權責任的考察結論相矛盾。所謂的“不法行為能力說”也不精確。該學說試圖以“不法行為能力”這一概念涵蓋民事主體對侵權行為、違約行為及其他不法行為承擔民事責任的資格，但卻無法解釋為什么欠缺“不法行為能力”的人仍然需要承擔實行無過錯責任原則的侵權責任和違約責任。

無論是“不法行為能力說”，還是“侵權責任能力說”，都停留在民事責任能力這一概念的表面，沒有揭示其本質。筆者認為，民事責任能力是致害人的行為構成過錯行為的法律前提，在本質上是過錯能力。只有具備過錯能力的致害人的行為才構成過錯侵權行為或過錯違約行為，依據過錯責任原則需要承擔民事責任。欠缺過錯能力的致害人的行為不構成過錯侵權行為或過錯違約行為，不需要承擔實行過錯責任原則的侵權責任或違約責任，但需要承擔實行無過錯責任原則的侵權責任或違約責任，因為這些責任不以“過錯行為”為要件。

“民事責任能力的本質是過錯能力”這一命題可以從法律史中得到印證。對法律史的考察表明，民事責任能力與過錯責任原則密切相關。凡是采用過錯責任原則的民法，都有民事責任能力制度，如后期羅馬法以及近現代民法。在后期羅馬法中，7歲以下的未適婚人[29]可以免于私犯（侵權）責任，7歲以上的未適婚人有些也可以免于私犯責任。[30]這個時期，羅馬法對于私犯責任已經明確實行過錯責任原則。[31]近代民法也是如此。最具代表性的是1794年《普魯士普通邦法》以及1811年《奧地利民法典》。這兩部法典都采用過錯責任原則，同時也都要求致害人具備歸責能力。[32]

與此不同，凡是采用無過錯責任原則的民法都沒有民事責任能力制度，如早期羅馬法。在古羅馬早期的《十二表法》中，未適婚人不能免于私犯（侵權）責任，其心智能力之欠缺只能作為減輕責任的事由。這一時期的羅馬法尚未明確實行過錯責任原則。在這方面，中世紀日耳曼法的立場更為鮮明，其對侵權責任實行無過錯責任原則（結果責任）。[33]與此相應，日耳曼法普遍承認未成年人和精神障礙者需要對其致害行為負賠償責任。同樣，凡是主張侵權責任實行無過錯責任原則的學者，也都對民事責任能力制度持否定態度，如古典自然法學家托瑪修斯。按照托瑪修斯的看法，《阿奎利亞法》上的訴權之所以要求行為人具有過錯，是因為它具有懲罰性。[34]這也決定了該訴權不能針對未成年人和精神病人，因為這兩種人毫無疑問是不應該受懲罰的。然而，依據萬民法和自然理性，侵權訴權是純粹賠償性的，不具有懲罰性，既可以針對無過錯的行為人也可以針對未成年人和精神病人。他們雖然沒有故意或過失的能力，但卻有致害的能力，因此未成年人和精神障礙者對其致害行為仍然需要承擔賠償責任。

很顯然，民事責任能力和過錯責任原則是相生相伴的，前者是后者的“配套設施”。只要民法采用過錯責任原則，就需要判定致害人是否具有過錯，而構成過錯則要求致害人對其行為具有相當的識別和理解能力，否則其致害行為就是無過錯的。這種能力就是過錯能力，我國民法學者一般稱之為“民事責任能力”。遺憾的是，恰恰因為使用了這個不夠精確的術語，導致我們長期以來未能準確地認識民事責任能力的本質，進而導致我們在其理論研究和制度設計上出現了諸多偏差。

在德國的民法文獻中，與我們所謂的民事責任能力相當的術語主要有三個：Verschuldensfahigkeit（“過錯能力”）、Zurechnungsfahigkeit（“歸責能力”）和Deliktsfahigkeit（“侵權行為能力”）。[35]目前更常用的術語是“過錯能力”和“歸責能力”。 [36]而“歸責能力”也容易陷入與“民事責任能力”類似的邏輯困境。相較之下，“過錯能力”這個術語最為精當。所謂過錯能力，即致害人的主觀狀態被認定為民法上的過錯所需具備的心智能力。未成年人和精神障礙者之所以不承擔民事責任，是因為他們不具備過錯能力，其致人損害時的主觀狀態不能被認定為過錯，按照過錯責任原則，民事責任當然不能成立。

四、《侵權責任法》第32條評析：缺陷及其完善

基于以上關于民事責任能力適用范圍及其本質的考察結論，可以對我國現行法中的民事責任能力制度予以檢討和重塑。在這個問題上，《侵權責任法》基本上沿襲了《民法通則》第133條的規范模式。鑒于《侵權責任法》第32條規定存在明顯的缺陷，筆者建議在以下幾個方面加以完善。

（一）只應將被監護人的財產能力作為其承擔公平責任的基礎

從《侵權責任法》第32條第2款來看，有財產的無民事行為能力人、限制民事行為能力人需要支出賠償費用，實際上等于說需要承擔損害賠償責任，而監護人只承擔補充責任。行為人是否承擔賠償責任取決于其是否擁有財產，不論其是否具有行為的識別能力。哪怕是6歲的兒童，如果有財產，也需要對其行為承擔責任；相反，一個17歲的青年，如果沒有財產，不需要對其致害行為負責。識別能力強的青年反而比識別能力差的兒童更受法律的優待，這種做法在倫理上難以正當化。

對于侵權責任的承擔，我國立法者實際上在過錯能力意義上的責任能力之外又確立了另一個責任前提，即財產能力。只要致害人具備過錯能力和財產能力這兩個責任前提中的一個，他就需要承擔責任。我們可以將這種規范模式稱為“雙軌式的侵權責任法律前提”。其立法目的主要是：充分救濟受害人，防止在監護人財產能力不足的情況下受害人得不到賠償；[37]減輕監護人的負擔，避免出現沒有人愿意擔任監護人的狀況。[38]這種做法盡管確實有這兩個方面的積極意義，但這種規范模式也存在明顯弊端：（1）在法價值層面上缺乏充分的正當性。一般認為，過錯責任原則的倫理根基在于自由意志論。與過錯責任原則相配套的民事責任能力制度也是以該理論為倫理根基的，只有具備自由選擇能力的人才具有民事責任能力。古典自然法學家普芬道夫認為，人的任何自愿行為的原動力都在于其理智，如果某人不具備清楚地辨別是非的能力，那么他所實施的錯誤行為就不能作為一種過錯而歸責于他，否則就是嚴重的不公正；不過，任何一個沒有精神障礙的成年人都具備足夠的理智確保自己的行為符合自然法的準則，所以其行為都是可歸責的。[39]《侵權責任法》第32條第2款單純以財產狀況這種外在因素決定未成年人和精神障礙者是否承擔侵權責任，導致侵權責任完全喪失了倫理性，背離了侵權責任制度和民事責任能力制度的本質。（2）容易導致監護人玩忽職守。既然可以從被監護人財產中支出賠償費用，那么監護人也就不必那么認真履行監護職責了，尤其是在監護人并非被監護人父母的情況下這種弊端更加明顯。（3）不利于維護被監護人的利益。讓一個年幼無知或精神錯亂缺乏理性判斷能力的人以其財產賠償他人損失而監護人即使嚴重失職也不承擔賠償責任，不但顯然有失公平而且還可能導致被監護人喪失生活或未來發展的經濟基礎。

筆者認為，《侵權責任法》第32條第2款不符合侵權責任的基本原理，無論在倫理上還是在比較法上都缺乏正當依據，應該依民事責任能力的基本原理對該款予以修改。如前所述，民事責任能力在本質上是過錯能力，因此被監護人是否承擔一般侵權責任取決于其是否具備過錯能力，而不是外在的財產能力。被監護人的財產能力充其量只能作為其承擔公平責任的基礎。從比較法上看，在規定民事責任能力的同時，很多國家的民法均規定了無責任能力人的補充性公平責任，即在受害人不能從負有監督義務的人如監護人那里獲得損害賠償的情況下，為公平起見，可以在不剝奪無侵權責任能力人的生計且不影響其履行法定扶養義務的前提下判令其承擔賠償義務，如《德國民法典》第829條、《奧地利民法典》第1310條、《俄羅斯聯邦民法典》第1076條第3款、《意大利民法典》第2047條2款、《葡萄牙民法典》第489條、《希臘民法典》第918條。而且，《侵權責任法》第24條針對一般侵權行為規定了普適性的公平責任，其適用范圍也應該包括被監護人承擔公平責任。總之，《侵權責任法》第32條第2款規定是多余的。在立法論層面上，該款規定應當刪除。在解釋論層面上，應當對該款予以目的性限縮，將其解釋為只有在受害人無法從監護人那里獲得賠償的情況下有財產的被監護人才承擔賠償責任，而且只承擔公平責任。

（二）應該對民事責任能力予以更細致的劃分

從《侵權責任法》第32條第1款的規定來看，無民事行為能力人、限制民事行為能力人都不具備民事責任能力，其致害行為由監護人負責，只有完全民事行為能力人才具備民事責任能力。民事責任能力的標準顯然高于法律行為能力，也高于我國刑法規定的刑事責任能力年齡標準。與民事責任相比，刑事責任對行為人的不利影響更大。易言之，民事責任較輕，刑事責任較重。與此相應，民事責任能力的年齡標準本應低于刑事責任能力的年齡標準，但《侵權責任法》卻反其道而行之。這種立法例在全世界恐怕都是獨一無二的。造成這一結果的原因在于我國民法的立法者忽略了民事責任能力的倫理價值，沒有充分意識到民事責任能力在本質上是過錯能力。只有在理論上強調民事責任能力的本質是過錯能力，才可能以年齡和識別能力為標準對被監護人的責任能力進行細分，因為一定的年齡和識別能力是過錯的基礎。至于監護人是否也應該對此承擔責任，那是另一個問題，在此不再展開了。

從比較法上看，大陸法系國家或地區民法關于未成年人民事責任能力的判定存在四種規范模式。一是出生主義，以法國民法為代表。在當代法國民法中，任何人自其出生之后都具有侵權責任能力。[40]二是抽象標準主義，具有代表性的是《荷蘭民法典》。《荷蘭民法典》是以14歲這一抽象的年齡標準來衡量行為人是否具有侵權責任能力的。三是具體認定主義。責任能力的有無取決于識別能力之有無，而后者只能具體判斷，沒有事先確定的統一標準，如年齡。《日本民法典》第712條以及我國臺灣地區所謂“民法”第187條第1款均采用該規范模式。四是抽象標準和具體認定相結合主義。《德國民法典》第828條規定的侵權責任能力兼采抽象的年齡標準和具體的識別能力標準。前者適用于7周歲以下的兒童以及交通事故中的10周歲以下的未成年人，其不具備責任能力；后者適用于其他未成年人，需要考察其在行為時是否具備對于認知責任所必需的理解力。

筆者認為，作為過錯能力，民事責任能力是以致害人的心智能力作為基礎的。因為過錯歸根結底是一種應受責難的心理狀態，即致害人本應選擇對他人無害的行為但卻做了相反的選擇。這種選擇要求致害人具備識別、理解能力。既然如此，那么判定致害人是否具備民事責任能力就應該以其心智能力的狀況為準。對此，最理想的做法是具體認定主義，即在個案中對致害人是否具備識別、理解其行為所需要的心智能力進行具體認定，據此判定其是否需要承擔過錯責任。不過，這種做法成本太高，而且具有很大的不確定性，容易導致法官濫用自由裁量權。在法官的專業水準和道德素養不夠高的情況下，采用具體認定主義風險太大。比較現實的做法是對未成年人采用抽象標準和具體認定相結合主義，即規定一定年齡以下的未成年人不具備民事責任能力，對該年齡以上的未成年人則在個案中具體認定是否具備與致害行為相應的民事責任能力。這樣可以兼顧法的安定性和個案的妥當性。對精神障礙者只能采用具體認定主義，在個案中確定其是否具有民事責任能力。

至于民事責任能力與民事行為能力在認定標準上應該是什么關系，筆者認為，從理論上說，行為人對其致害行為違法性的認識比對其法律行為效果的認識通常要容易一些。一個12歲的未成年人通常都知道打傷別人是不對的，但卻未必知道出租一套房屋的法律意義和風險。不過兩者之間的差距并不是那么明顯以至于需要對其認定標準予以嚴格區分。至少在抽象標準上對民事責任能力與法律行為能力不必區分。也就是說，無法律行為能力人與無民事責任能力人的年齡標準應該是一樣的，否則將導致民法上對人的年齡劃分過于繁雜，有損民法的簡明性。在立法論層面上，應該比照《民法通則》第12條的規定將未滿10周歲的未成年人規定為無民事責任能力人，將10周歲以上的未成年人規定為限制民事責任能力人。對限制民事責任能力的具體認定，法官在標準的掌握上可稍低于限制法律行為能力的認定標準。換言之，對過錯致害行為的成立，不需要具備民事法律行為所要求的那種程度的識別和理解能力。

（三）應該限定民事責任能力的適用范圍

《侵權責任法》第32條未明確規定民事責任能力的適用范圍，在實踐中容易使人誤以為其不僅適用于實行過錯責任原則的侵權責任，也適用于實行無過錯責任原則的特殊侵權責任，但這顯然不是正確的理解。作為過錯能力，民事責任能力在侵權法領域僅適用于實行過錯責任原則的侵權責任。不具備過錯能力的被監護人需要承擔實行無過錯責任原則的侵權責任。例外的是，對《侵權責任法》第72條規定的高度危險物致害責任以及第78條規定的飼養動物致害責任，如果被監護人欠缺足夠的識別能力，不能成為占有人、飼養人或管理人，則不必承擔侵權責任，但這些危險物或動物系用于營業的除外。筆者認為，在立法論層面上，應該在《侵權責任法》第32條中增加一款，規定前款關于民事責任能力（過錯能力）的規定不適用于實行無過錯責任原則的侵權責任，同時在第72條和第78條再作特殊規定。在解釋論層面上，可以考慮對《侵權責任法》第32條第2款作目的性限縮，將其中的“財產”解釋為用于營業的財產，將“損害”解釋為因營業性活動而導致的損害。這樣，該款的含義就被限縮為：（1）就實行過錯責任原則的侵權責任而言，在受害人無法從監護人那里獲得賠償的情況下，有財產的被監護人承擔公平責任；（2）就實行無過錯責任原則的因營業性活動而發生的侵權責任而言，被監護人應該以其財產承擔損害賠償責任。

注釋:

[1]參見龍衛球：《民法總論》，中國法制出版社2002年第2版，第233頁；劉保玉、秦偉：《論自然人的民事責任能力》，《法學研究》2001年第2期。

[2][3]參見余延滿、橋：《自然人民事責任能力的若干問題———與劉保玉、秦偉同志商榷》，《法學研究》2001年第6期。

[4]有學者認為此種情形中，未成年人作為合同主體在履行中如有過錯和瑕疵則直接據此認定未成年人成立違約責任。參見姜戰軍：《未成年人致人損害責任承擔研究》，中國人民大學出版社2008年版，第174頁。這種觀點值得商榷。由法定人代為訂立合同時，未成年人通常不會自己履行債務，即便自己履行了，因其欠缺識別能力也不構成過錯。

[5]參見史尚寬：《債法總論》，中國政法大學出版社2000年版，第362頁。

[6]Vgl．BSK　ORI－Wiegand／in，Art．101N8．

[7]參見［日］我妻榮：《新訂債權總論》，王燚譯，中國法制出版社2008年版，第98頁。

[8]參見李慶海：《論民事行為能力與民事責任能力》，《法商研究》1999年第1期；劉保玉、秦偉：《論自然人的民事責任能力》，《法學研究》2001年第2期；姜戰軍：《未成年人致人損害責任承擔研究》，中國人民大學出版社2008年版，第202頁。

[9]Vgl．Fikentscher／Heinemann，Schuldrecht，10．Aufl．，De　Gruyter　Rechtswissenschaften　Verlags－GmbH，Berlin，2006，S．691－693．

[10]參見王澤鑒：《債法原理（2）：不當得利》，中國政法大學出版社2002年版，第215－229頁。

[11]參見王澤鑒：《民法學說與判例研究》第5冊，中國政法大學出版社2005年修訂版，第127－128頁；［德］梅迪庫斯：《德國債法分論》，杜景林、盧諶譯，法律出版社2007年版，第555頁。

[12]參見［德］梅迪庫斯：《德國債法分論》，杜景林、盧諶譯，法律出版社2007年版，第557—558頁。

[13]參見王澤鑒：《民法學說與判例研究》第5冊，中國政法大學出版社2005年修訂版，第127－129頁。

[14][15]Vgl．Günter　Christian　Schwarz／Manfred　Wandt，Gesetzliche　Schuldverhaltnisse，3．Aufl．，Verlag　Franz　Vahlen，München，2009，S．74，S．64．

[16]參見史尚寬：《債法總論》，中國政法大學出版社2000年版，第66頁；王澤鑒：《民法學說與判例研究》第5冊，中國政法大學出版社2005年修訂版，第124頁。

[17]Vgl．Brox／Walker，Besonderes　Schuldrecht，33．Aufl．，Verlag　C．H．Beck，München，2008，S．426．

[18]參見王澤鑒：《債法原理（1）：基本理論·債之發生》，中國政法大學出版社2001年版，第354頁。對此有學者持相反觀點，認為在不當無因管理的情形中，管理人的責任并非侵權責任，而是債務不履行責任。參見姜戰軍：《未成年人致人損害責任承擔研究》，中國人民大學出版社2008年版，第190頁。

[19][20]參見邱聰智：《從侵權行為歸責原理之變動論危險責任之構成》，中國人民大學出版社2006年版，第260－266頁，第263－266頁。

[21]從語義上看，《中華人民共和國侵權責任法》第89條規定的“堆放”、“傾倒”都屬于有過錯的行為，而“遺撒”則可能是有過錯行為，也可能是無過錯的行為，如某人運輸之物品意外遺落于公路上，造成事故致他人損害。

[22]按照《中華人民共和國道路交通安全法》第76條第1款第2項的規定，機動車與非機動車駕駛人、行人之間發生交通事故，機動車一方沒有過錯的，承擔不超過10％的賠償責任。

[23]參見［德］鮑爾、施蒂爾納：《德國物權法》（上），張雙根譯，法律出版社2004年版，第117頁；謝在全：《民法物權論》，中國政法大學出版社1999年版，第931頁；［日］近江幸治：《民法講義II：物權法》，王茵譯，北京大學出版社2006年版，第136頁。

[24]Vgl．Deutsch／Ahrens，Deliktsrecht，Carl　Heymanns　Verlag，Kaln，2009，S．162；Esser／Weyers，Schuldrecht，Bd．II，BesondererTeil，C．F．Müller　JuristischerVerlag，Heidelberg，1984，S．544．

[25]Vgl．PWW／Schaub，§827Rn．2．

[26]Vgl．BSK　ZGB　I－Bigler－Eggenberger／in，Art．18N20；BSK　OR　I－Schnyder／in，Art．58N3．

[27]See　The　Civil　Code　of　the　Netherlands，translated　by　Hans　Warendorf，Richard　Thomas　＆Ian　Curry－Sumner，Kluwer　Law　Inter－national，2009，p．685．

[28][40]參見［德］克雷斯蒂安·馮·巴爾：《歐洲比較侵權行為法》（上），張新寶譯，法律出版社2004年版，第204頁，第97－100頁。

[29][30]參見［意］彼德羅·彭梵得：《羅馬法教科書》，黃風譯，中國政法大學出版社1992年版，第43－44頁，第44頁。

[31]參見D．4，3，13，1；D．47，2，23，2；D．44，4，4，26；D．50，17，111pr．；［古羅馬］蓋尤斯：《法學階梯》，黃風譯，中國政法大學出版社1996年版，第276頁。

[32]Vgl．C．F．Koch，Allgemeines　Landrecht　für　die　Preussischen　Staaten，Thl．1，Bd．1，4．Aufl．，Verlag　von　J．Guttentag，1862，S．374．；Moriz　von　Stubenrauch，Das　allgemeines　bürgerliche　Gesetzbuch　vom　1．Juni　1811，Bd．3，Verlag　von　Friedrich　Manz，Wien，1858，S．525－527．

[33]Vgl．Hepp，Die　Zurechnung　auf　dem　Gebiete　des　Civilrechts，C．F．Osiander，Tübingen，1838，S．123．

[34]See　Christian　Thomasius，Larva　legis　Aquiliae　detracta　actioni　de　damno　dato　receptae　in　foris　germanorum，translated　by　MargaretHewett，Hart　Publishing，Oxfoerd　and　Portland，2000，pp．5－46．

[35]Vgl．MünchKomm／Wagner，§827Rn．1．

[36]Vgl．Esser／Schmidt，Schuldrecht，Bd．I，Allgemeiner　Teil，6．Aufl．，C．F．Müller　Juristischer　Verlag，Heidelberg，1984，S．370；Brox／Walker，Besonderes　Schuldrecht，33．Aufl．，Verlag　C．H．Beck，München，2008，S．492．

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中圖分類號：D631.43文獻標識碼：A

隨著科學技術的發展，人工智能、大數據等新一代信息技術已經成為了人們關注的焦點，它不但給人們的工作生活帶來快捷和便利，同時實現了良好的經濟社會效益。把人工智能運用到公共管理當中，可以創新管理理念和管理模式，提高公共管理和社會治理的效能。

一、公共管理概述

公共管理是指以政府為核心的公共部門，把科學管理理念、功能、組織及手段應用到公共事務。公共管理的特征：其一，公共管理主要把實現公共利益當作主要目標，促使社會整體朝著更加良好的方向發展；其二，積極履行社會公共責任是公共管理重要職能；其三，公共管理能夠結合實際發展需要，協調與控制各項公共事務，并不斷創新管理方式和手段。因此，公共管理者需要在法律基礎上主動實行公權力，科學合理地運用各項公共資源才能順利實現最終管理目標。目前，社會對公共管理者的專業能力及綜合素養要求越來越高，公眾在整個過程中賦予公共管理者較多的期望和責任。此外，公共管理也具備技術掌控職能、社會協調職能及預測職能等，這些都是新時代對公共管理者提出的新要求，公共管理者必須全面掌握各方面技能，了解并掌握公眾的實際需求與時代的發展趨勢，才能成為一名符合時展的高素養公共管理者。

二、人工智能對公共管理的主要影響

（一）人工智能對公共管理的促進作用

公共管理指通過使用管理理論、技術及方法等知識，系統化、專業化地管理公共事業，不斷優化公共資源分配，使公共事業為人民服務。傳統公共管理模式在公共管理信息收集及資源管理配置方面，需耗費大量人力、物力及財力，要想提升公共管理水平，就要加大成本投入。因此，傳統的管理模式已無法適應新時期公共事業管理需求。將人工智能運用到公共管理中，尤其在收集處理公共管理信息方面效果較為明顯。其一，智能化管理系統能夠全面提升收集信息的效率和質量；其二，人工智能管理模式更為精準有效。人工智能對于問題與數據分析更具針對性，分析結果更加科學合理，可以準確把握社會個體需求，做到管理精準化、個性化；其三，在公共管理中運用人工智能可以節約成本，并實現更加優化的管理目標，提升公共管理效益；其四，在公共管理中運用人工智能，使資源配置更加符合公眾需求，采用人工智能化、科學化資源配置模式，能夠使資源合理利用，發揮最大效能。

（二）人工智能給公共管理帶來的風險

人工智能作為新興信息技術，為公共管理事業帶來了較多機遇，推動了公共管理事業的進步和發展。然而人工智能也給公共管理事業帶來了相應的機遇和風險。人工智能給公共管理帶來的機遇在于人工智能與計算機網絡技術可以完整的保存海量數據，并挖掘與分析有價值的信息。網絡安全性使得人工智能技術存在諸多未知性，人工智能是否能夠確保信息資源安全，包括信息存儲、授權使用，行為軌跡等管理問題[1]。信息安全對公共管理十分重要，要確保信息安全才能使公共事業管理中資源配置更加科學合理，最終實現提升公共管理效率。通過以往的案例證明，人工智能技術的自我安全性還不足，因此，要想使人工智能在公共管理事業中得到普及，就必須盡快解決這一問題。

三、人工智能在公共關系管理當中的具體運用

當前，人工智能快速發展，能給人們的工作生活帶來巨大改變，幫助人們完成了許多高難度、高強度、復雜化的公共工作，推動智能社會發展。人工智能能夠代替人開展腦力勞動工作，可以改變許多工作模式。但是人工智能屬于輔助工具，人們要正確認識并科學合理地利用它，才能充分發揮它在公共管理中的真正價值。在人類社會不斷進步與發展過程中，公共管理者必須不斷學習、掌握先進技術，才能提升對人工智能的利用效率，把具有明確規則卻復雜、耗時耗力的工作交給人工智能。

（一）公共事業方面。有人認為人工智能在生活和工作中不常用到，然而其已經運用到了人們生活的方方面面。2016年共享單車方便了出行，各年齡段的人安裝了共享單車APP。共享單車具有明顯優勢，快捷便利、綠色環保，是人們出行的首選。共享單車利用人工智能平臺，來科學的預測騎行的行程、路況及停放等，從而有效整合了天氣、時間等各項變量工作，合理分析了其需求量和供給量，進一步提升了共享單車管理效率和效益。由此可見，人工智能已經越來越多地進入到了人們的日常生活當中，改變了人們的生活模式，使人們的生活朝著智能化方向發展。

（二）社會經濟方面

運用人工智能能夠把消費者具體需求反饋給企業，企業根據精準數據可以制定出更加優質的產品，提供高效服務[2]。當前電子支付是人們生活中重要的內容，人們出行不用帶大量現金，運用支付寶或微信就能夠進行支付。同樣在電商物流整個過程中，分揀機器人就屬于人工智能，其每天能夠完成大于20萬的工作量，很好地解決了困擾電商的物流問題，降低了人工成本，提高了工作效率。

（三）教育管理方面

人工智能運用包含教育管理，通過智能化學習系統和數據分析，教師能根據學生具體情況，如學習行為數據、知識點掌握等制定相應的個性化教育方案，提高了育人效果。從當前人工智能在教育領域運用情況看，在遠程教育中同樣獲得了良好效果。在運用人工智能后，學生獲得了個性化教育，創建了新的教學、內容研發和師資管理等形態。運用人工智能可以更準確、有針對性地協助教學，使日常教學效率得到大幅度提升。

四、人工智能在公共管理中的應用措施

（一）改變人才培養方式

人工智能技術的運用，還可以推動人才培養方式的變革和發展，能夠創建健全的新型教育方式。首先，加強編程教育普及，設置人工智能方面的課程，把人工智能和其他學習的教育結合起來，健全人才培養方式。其次，組織多元化、多層面的人工智能科普活動，使社會大眾能夠進一步認識和了解人工智能。最后，加大人工智能基礎設施方面的建設。

（二）重新構建組織形式

隨著人工智能的出現和廣泛運用，管理主體要結合自身特點，積極主動運用人工智能，不斷發展完善管理結構。

在日后的工作當中，管理主體要和普通員工、智能機器有效合作，全面發揮潛在優勢。另外，運用人工智能技術的時候，管理者要精心設計各種組織形式，才能確保信息傳遞真實、高效。

（三）創新工作模式

篇4

一、教育大數據分析挖掘的價值

高校大數據分析挖掘至少有四個典型價值：

一是使得大學的管理更加精準高效，可以朝著智慧治理、分類管理、過程監控、趨勢預測、風險預警的方向發展，真正實現基于大數據分析規律的精準治理，改變管理的模糊性；

二是可以更加準確地分析評價課堂教學的質量，過去我們對課堂、對老師的評價是定性和模糊的，而在大數據智慧課堂的模式下，可以真正實現采集樣本的持久化，采集方式的多元化，挖掘手段的多樣化，分析技術多維度，通過這些方式可以提高課堂教學的質量；

三是使得教和學更加智慧，更加有效。對學生來說，老師可以了解學生學習的進展情況，發現學習興趣點，以及對老師講的哪些內容理解或者不理解，學習路徑分析及課程推薦等等。對教師而言，不僅可以跨校跨地域分享他人的優秀課程，而且可以對學習者進行精準分類，進行個性化指導；

四是資源服務的個性化、精準化推薦與服務，學習績效的個性化評價，以及個性化教學管理，個性化手機內容推送等等，這些功能將有效提升教與學的效率和質量。

二、教育大數據技術平臺的總體設計

首先，我們對高等教育大數據技術平臺有一個總體的頂層設計，如圖1所示。這不僅是學校自己要有一個大數據的管理平臺或者是數據中心，而且也是面向區域乃至全國的平臺。教育部評估中心正在努力建立國家級高等教育教學質量監控大數據中心，陜西省也是這樣考慮的。數據來自高校、教育管理部門以及行業、第三方、企業用人單位等等各方面采集的數據，該數據平臺既有大學的業務數據、課程資源，也有政府部門的統計數據，還有學生網上學習的日志數據，用戶產生的UGC數據，比如微信、微博、論壇等等的數據，基于大數據平臺，開展面向學習者、面向高等教育管理機構、教師、高校等提供服務，并和教育部評估中心、主管部門等進行數據交換與對接。

顯然，這樣一個大數據平臺必須是一個高性能的計算平臺，沒有這樣的基礎設施一切無從談起，所以去年我們學校花了很大的力氣做了兩件事，一個是把校內二級單位原來小的集群計算進行整合，形成學校統一的高性能云計算平臺，既面向校內的科學研究、人才培養提供服務，其實也可以為社會提供合作共建共享模式。目前，我們已建立了一種自我造血機制，四兩撥千斤，以這個平臺吸引更多的外部資源，努力擴展平臺的性能和應用。

三、教育大數據分析挖掘的典型應用案例

目前，我校的高性能平臺除了應用于材料、航天、能動、信息等大型科學計算之外，還開展了以下三項典型的大數據應用。

案例1：陜西省高等教育質量監控與評估大數據應用

圖2所示的是陜西省高等教育的整體架構。其數據基礎是來自陜西省100多所高校的各種辦學狀態數據，有將近700個表格，以及陜西省教育廳各個職能部處的各種各樣的管理數據，此外還有行業第三方提供的數據，包括招生、就業數據等等，這個平臺上我們開展預測預警、查詢在線分析、信息、統計決策等等，主要是為省級教育管理部門、評估機構、教育管理機構提供各種各樣的辦學狀況的分析、統計、關聯分析。

建設全省高等教育大數據服務平臺，實時采集各高校的辦學狀態數據，其根本目的是為了匯聚全省各高校的辦學狀態數據，打破數據孤島，融合各方數據，實現橫向關聯比較、縱向歷史分析，提供精準服務，支持科學決策。

首先，該平臺面向省教育廳提供了11項功能，從根本上解決了原來各處室間的數據孤島的問題，實現了數據融合，橫向關聯，縱向融通，這個數據和各個高校是實時融通的，為省教育廳領導和職能部處提供了領導儀表盤、各職能處室的專項服務、81張高基表及年報年鑒表格的自動生成、績效分析、招生就業及辦學指標計算、教育評估等功能，從根本上解決了數據碎片化及其治理問題。

其次，面向全省高校輔助決策，為高校領導以及校內各個職能部處提供了系列功能，包括辦學情況綜合分析和在線查詢，專業結構分析比較，校級的教學質量監控評測體系，教師管理等等，這些功能非常實用，這是大學實現精細化、規范化、現代化管理的必備基礎。以我校為例，我們過去教師的數據可能在人事處、教務處、科研院等學校的職能部門，采取本平臺以后，把教師有關的所有數據都進行了融合，打通了所有原來割裂的數據。從去年開始，我們學校的職稱評聘，年度考核全部基于這一平臺，全部在大數據里，建立健全了基于數據驅動的精準化服務，解決了數據碎片化歷史遺留問題，實現了從管理信息化向服務信息化的根本轉變。

第三，為本科教育教學評估及專業認證提供技術支撐。鑒于本平臺能提供比較全面的高校辦學狀態數據，便于專家在進校之前全面系統地掌握學校辦學的情況，找到問題，精準查看驗證，提高效率，給高等教育評估提供了重要支持。基于本平臺，我們成立了中國西部高等教育評估中心，接受陜西省教育廳指派的省屬本科高校的審核評估和專業論證。如果沒有這一高等教育大數據平臺的支撐，工作量和難度是極其巨大的，甚至難以實現。

案例2：MOOC中國技術平臺

MOOC中國成立于2015年1月，到目前為止已經有121所高校加入，理事單位40家，會員單位80家。該平臺的宗旨是：做政府想做的，做社會愿意做的，做單一高校做不了的事情。例如，真正解決校際資源共享、學分互認等，開拓遠程教育國際化等未來發展的難題。

圖3給出了MOOC中國的技術框架。其核心是互聯網+教育，實現互聯網教育從1.0到2.0的升級。基于這一平臺，既要開展網絡教育業務的國際化，比如我們牽頭成立的“絲路大學聯盟”，其目的之一是借助MOOC中國平臺，實現網絡教育業務的國際化，通過MOOC中國平臺，面向“一帶一路”國家開展開放教育和技能培訓。

到目前為止，MOOC中國已經有了9911門課程，用戶將近600萬，其中光IT培訓的有500多萬，學歷教育在讀學生50多萬。

案例3：西安交大教育教學大數據分析挖掘與應用

學校非常重視教育信息化技術融入和應用到教育教學之中，去年一次性建成了80個智能教室，把物聯網技術、云計算技術應用于智能教室和教學一線，基于物聯網技術實現教室設備的集中管理、智能控制，同時，將互聯網技術深度融入到教室的管理當中，除了多媒體的直播錄制功能以外，還提供了學生考勤和專家的精準督導，通過云平臺來集中管理各個教室，比如說開投影機、關電源、關多媒體設備等等，都可以通過后端的云平臺集中管控，真正實現教室管理的數字化、智能化、精細化，提升了教學保障的能力，也大大提高了教室管理的效率。更重要的是，這些教學的過程數據可以全程采集下來，獲得數據，有了這些數據，就可以做精準化分析服務，建立西安交大教學質量大數據監測中心。

目前，我校的教學大數據主要包括兩大部分：一是教師在授課過程中的全程錄制的課堂實況；二是學生在學習過程中產生的大量日志數據。基于這個平臺，我們可以開展教育教學的大數據關聯分析，開展課堂教學質量的綜合評價，實現正面激勵、負面懲戒、精準督導，實現教學評價從模糊宏觀到量化精準、從每學期制到持續常態、從部分隨機到全面覆蓋、從事后評價到實時動態的根本轉變。通過評價激勵老師敬畏課堂，評選精品課堂、示范課堂，在全校內進行正面表彰，另外也作為教學質量評價的重要依據，包括教師的職稱晉升，評選最喜愛的老師等等。

此外，本系統還為學院領導和管理部門提供了針對性的信息服務與決策支持，以數據說話，量化分析，改變了以前我們的模糊評價，采取多維度、全覆蓋、持續化、精細化的過程評價與監控。

四、教育大數據分析挖掘的若干關鍵技術

首先，介紹一下大數據人工智能的基本原理。前段時間，AlphaGo戰勝世界圍棋冠軍這一故事炒得很熱。這對我們的教育科研工作者提出了一個重要的課題，到底人工智能會不會戰勝人類的智能，將來教師存在的主要價值是否還有必要？863計劃正在研究一個項目，到2020年，人工智能軟件參加高考得分要超過一本線，這就是說，計算機教出來的機器軟件參加高考都能達到一本線以上。這就引起我們的思考，這是一個深層次的方向性問題。當然我們今天不是談這個問題，而是我們要看看AlphaGO的原理，其核心是價值計算函數，用收益函數來判斷圍棋下一步該落子到哪里其收益是最大的，其中采用了人工智能深度學習方法。AlphaGO并非天生聰明，其實他的智慧是分三步完成的：

第一步，給AlphaGO輸入了3000萬個人類圍棋高手的棋譜和走法，任何一個人是不可能記住3000萬個棋局的，只有人工智能才能記住。

第二步，AlphaGO自己和自己對弈，在對弈過程中找到自己的薄弱點，進而改進和完善，這其實和人的學習原理類似。

第三步，才是人機對弈，從職業選手到世界圍棋冠軍，通過這樣不斷的對弈完善算法，校正學習，使得AlphaGO具有強大的智能計算能力。AlphaGO的難點在哪？其關鍵在于在一個巨大的落子空間選一個最大的收益點，或者落子點，稱之為MovePicker（）函數，這個空間很大，有10170次方，在如此龐大的計算空間中選擇最優函數，只能依靠高性能計算平臺。

AlphaGo為我們研究大數據問題提供了思路和啟發。我們在研究教育大數據問題中需要著力攻克以下理論與技術難題。

第一，大數據造成了嚴重的認知碎片化問題。比如，大家在百度搜糖尿病會檢索出4440萬個數據源，誰也看不過來，并且里面還有一大堆真假難辯的數據。所以，碎片化知識的聚合是一個非常基礎的難題，高度的碎片化降低了知識的可用性，造成了分布性、動態化、低質化、無序化等典型的問題。

一方面是知識的碎片化，另一方面是每個人的興趣和需求還不一樣。所以，資源的碎片化整合以及個性化推薦是今后人工智能中的關鍵問題。我們的思路是：一方面，我們要從資源的角度把無序、分散、低質的資源進一步重組以后形成知識點，形成有序的知識地圖；另一方面，要對學習過程進行跟蹤，實現興趣、個性、情感等方面的動態分析與挖掘，兩者結合起來，建立基于用戶興趣和個性的資源推薦，最后實現個性化精準過濾，通過知識地圖面向用戶提供導航學習，從而緩碎片化知識的問題。開展這一研究也要建立龐大的基礎數據，就像剛才講的AlphaGO，光靠智能軟件肯定不可能那么聰明，需要建立龐大的知識地圖、知識圖譜，并將其放到了國際開源社區和開放數據平臺之上。

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人工智能時代的教育變革

一、人工智能驅動智慧教育

當前，以人工智能為代表的技術創新進入到一個前所未有的活躍期。當人類社會邁進信息時代的新階段——人工智能時代，這種工業化的教育體系已經無法滿足未來社會對人才的需求，時展迫切需要一場教育變革。換句話說，教育不是由外而內傳遞知識，而是由內而外覺悟智慧。這就要求，我們必須打破整齊劃一的傳統教育形態，構建與人工智能時代相適應的智慧教育體系，利用智能技術對學習環境、學習內容、教學方式、管理模式進行系統化改造，為學生提供富有選擇、更有個性、更加精準的智慧教育。

二、智慧教育的理念內涵

綜合已有研究，我們認為，智慧教育是指以“人的智慧成長”為導向，運用人工智能技術促進學習環境、教學方式和教育管理的智慧轉型，在普及化的學校教育中提供適切的學習機會，形成精準、個性、靈活的教育服務體系，最大限度地滿足學生的成長需要。只有把“人”置于教育的最高關注，發掘人的潛能，喚醒人的價值，啟發人的智慧，才能從容應對人工智能時代帶來的挑戰。智慧教育不僅是教育基礎設施的信息化、智能化，而且是教育理念與教育方式的轉型升級，從注重“物”的建設向滿足“人”的多樣化需求和服務轉變。

智慧教育包括三個組成部分：一是相互融通的學習場景，利用智能技術打通物理空間與網絡空間之間的壁壘，讓萬物互聯，讓世界互通，所有學生都可以在任何地方、任何時刻獲取所需的任何信息；二是靈活多元的學習方式，注重學習的社會性、參與性和實踐性，打破學科之間的界限，開展面向真實情境和豐富技術支持的深度學習；三是富有彈性的組織管理，破除效率至上的發展理念，釋放學校的自主辦學活力，利用人工智能提高教育治理的現代化水平，讓學生站在教育的正中央。

虛擬和增強現實（VR/AR）技術在教學中的應用與前景展望

一、虛擬現實和增強現實技術的起源、概念和應用領域

（一）虛擬現實和增強現實技術的起源

虛擬現實（VirtualReality，簡稱VR）技術描述的就是我們現在熟悉的“虛擬現實”。增強現實（Augmented Reality，簡稱AR）是指在真實環境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋。

我國虛擬現實技術的研究起步于20 世紀90 年代初。隨著計算機圖形學、計算機系統工程等的高速發展，虛擬現實技術得到相當的重視。2016 年3 月17 日全國兩會授權的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中指出：“大力推進先進半導體、機器人、增材制造、智能系統、新一代航空裝備、空間技術綜合服務系統、智能交通、精準醫療、高效儲能與分布式能源系統、智能材料、高效節能環保、虛擬現實與互動影視等新興前沿領域創新和產業化，形成一批新增長點。”

（二）虛擬現實和增強現實的概念、特征和應用領域

1. 虛擬現實技術

虛擬現實，是一種基于多媒體計算機技術、傳感技術、仿真技術的沉浸式交互環境。具體地說，就是采用計算機技術生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產生親臨等同真實環境的感受和體驗。

虛擬現實具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構想性(Imagination)，是一個學科高度綜合交叉的科學技術領域。虛擬現實與人工智能 (AI) 技術及其他相關領域技術結合，將會使其還具有智能(Intelligent) 和自我演進演化(Evolution) 特征。頭戴式虛擬現實設備，即可觀看虛擬現實視頻介紹。

虛擬現實涉及門類眾多的學科，整合了很多相關技術。虛擬現實是未來科技發展的方向之一，它可以從人的感覺系統上改變現有的空間感。虛擬現實現有的產業鏈大致可分為硬件設計開發、軟件設計開發、資源設計開發和資源運營平臺等幾種類別。通過虛擬現實關鍵技術的突破以及“虛擬現實+”的帶動，會產生大量行業和領域的虛擬現實應用系統，為網絡與移動終端應用帶來全新發展，將會推動許多行業實現升級換代式的發展。虛擬現實可以應用于國防軍事、航空航天、智慧城市、裝備制造、教育培訓、醫療健康、商務消費、文化娛樂、公共安全、社交生活、休閑旅游、電視直播等領域中。

2. 增強現實技術

增強現實是在虛擬現實的基礎上發展起來的一種新興技術。增強現實技術基于計算機的顯示與交互、網絡的跟蹤與定位等技術，將計算機形成的虛擬信息疊加到現實中的真實場景，以對現實世界進行補充，使人們在視覺、聽覺、觸覺等方面增強對現實世界的體驗。

增強現實具有三大特點，即虛實結合、實時交互和三維配準。

增強現實具有三種呈現顯示方式，按距離眼睛由近到遠劃分分別為頭戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空間展示（spatial）。增強現實智能眼鏡，掃描二維碼可以觀看Magic Leap 增強現實演示視頻。

增強現實的應用領域非常廣泛。如在教育領域增強現實可以為學生呈現全息圖像、虛擬實驗、虛擬環境等；在旅游業增強現實可以幫助游客自助游玩景區，以虛擬影像的形式為游客講解景區概況、發展歷史、人文景觀等內容；在零售業中增強現實技術可以實現一鍵試穿，在網上銷售中具有極大的應用空間。增強現實在工業、醫療、軍事、市政、電視、游戲、展覽等領域都表現出了良好的應用前景。

二、虛擬現實和增強現實技術在教學中的具體應用

虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用潛力巨大、前景廣闊，主要體現在運用虛擬現實和增強現實技術具有激發學習動機、創設學習情境、增強學習體驗、感受心理沉浸、跨越時空界限、動感交互穿越和跨界知識融合等多方面的優勢。虛擬現實和增強現實技術的應用，能夠為教育工作者提供全新的教學工具，同時，能激發學生學習新知識的興趣，讓學生在動手體驗中迸發出創新的火花。因此虛擬現實和增強現實技術應用于教育行業是教育技術發展的一個新的飛躍， 它營造了自主學習的環境，由傳統的“以教促學”的學習方式演變為學生通過新型信息化環境和工具來獲取知識和技能的新型學習方式，符合新一輪教學改革的教育理念，有助于學生核心素養的培養。虛擬現實和增強現實設備有多種，這里分別介紹各種設備在教學中的具體應用。

（一）頭戴式虛擬現實和增強現實設備在教學中的應用

頭戴式虛擬現實設備一般包含頭戴式顯示器、位置跟蹤器、數據手套和其他設備等，分為移動虛擬現實頭盔和分體式虛擬現實頭盔。國外有臉譜、谷歌、微軟、三星等公司的虛擬現實頭盔產品，國內有微視酷、蟻視、暴風魔鏡、中興、樂視、華為、小米等100 多種虛擬現實頭盔產品。結合國內外的研究報告以及目前虛擬現實教育實踐情況，虛擬現實和增強現實技術在生物、物理、化學、工程技術、工藝加工、飛行駕駛、語言、歷史、人文地理、文化習俗等教學中均可應用。

學生使用頭戴式虛擬現實設備體驗學習時具有置身真實情境的沉浸式感覺，能給學生以絕佳的真實體驗， 使人如身臨其境，讓書本中的內容可觸摸、可互動、可感知。例如地理學科講述關于宇宙太空星際運行的課程時，在現實生活中學生無法遨游太空，如果戴上頭戴式虛擬現實設備，就可以讓學生從各個角度近距離觀察行星、恒星和衛星的運行軌跡，觀察每個星球的地表形狀和內部結構，甚至能夠降落在火星或月球上進行“實地” 考察、體驗星際之旅等。虛擬現實頭戴設備， 手機掃描二維碼觀可看虛擬現實效果視頻。

（三）手持式虛擬現實與增強現實設備在教學中的應用

手持式增強現實設備多采用移動設備與APP 軟件相結合的方式。APP 有視+AR、AR、4D 書城、幻視、視AR、尼奧照照等，另外有多種增強現實圖書都有相配套的APP，如《機器人跑出來了》《實驗跑出來了》《恐龍爭霸賽來了》這套“科學跑出來”系列增強現實科普讀物有iRobotAR、iScienceAR、恐龍爭霸賽來了等多個APP，它們的原理都是采用手機攝像頭獲取現實世界影像，通過手機在現實世界上疊加虛擬形象的形式，實現增強現實的特殊顯示效果。有的APP 中提供了豐富的教育資源，如安全教育、科普讀物、識字卡片、益智游戲等，特別適合兒童教育。使用方法有兩種：一種是手機APP 與相配套的紙質圖書一起使用，用手機攝像頭掃描圖書上的圖片，在手機屏幕上即可呈現出演示效果；另一種使用方法是運用APP 下載增強現實資源并與外界實景疊加即可呈現出演示效果。增強現實特效非常逼真，利用這些APP 進行學習，學習過程具有真實感、體驗感、沉浸感，增強了學生學習知識的興趣，可以達到寓教于樂的教學效果。

三、虛擬現實與增強現實技術在教學中應用的優勢分析

（一）虛擬現實與增強現實技術為學生自主學習提供了有利條件

虛擬現實和增強現實教學資源存在形式多種多樣， 根據采用的設備不同，可以將教學資源保存在網絡運營平臺、桌面式設備、移動設備和紙質圖書里，學生可以在不同的地方采用不同的設備調用虛擬現實和增強現實教學資源進行隨時隨地的自主學習。如果學生在課堂上有些知識點未能掌握，可以重新學習一遍，增加對知識的鞏固和理解，有時學生因為特殊原因未能在課堂上學習，也可以課后彌補，同時可以將虛擬現實和增強現實設備作為載體采用“翻轉課堂”或“微課導學”教學模式組織教學，為學生提供自主學習條件，教師也可以從繁重的重復性講解中解脫出來，有針對性地為學生答疑解惑，有助于傳統教學方式的變革。

（二）虛擬現實與增強現實技術為學生提供更加真實的情景

在傳統的教學課堂上，知識的傳輸主要通過文字、圖片、聲音、動畫和視頻的形式呈現。遇到比較復雜的情況，比如數學課的立體幾何、地理課的天體運動、物理課的磁力線和電力線、化學課的微觀粒子結構、生物課的細胞結構等，教師用語言很難把這些知識點表達得非常清晰，同時由于每個學生的理解力不同，教學效果也會因人而異，甚至初次學習這些知識的學生會得到“盲人摸象”般的感受。而采用虛擬現實和增強現實技術組織教學，三維立體效果的呈現可以彌補這樣的缺憾，能夠把知識立體化，把難以想象的東西直接以三維形式呈現出來，讓學生直觀感受到文字所表達不出來的知識，真實的情景可以幫助學生對知識的理解和記憶，使學生的想象變得更加豐富。

（三）虛擬現實和增強現實技術能提高學生的學習興趣

由于虛擬現實和增強現實技術具有視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果，學生具有真實情境體驗、跨越時空界限、動感交互穿越的感受，能身臨其境般在書海里遨游，讓書本中的內容可觸摸、可互動、可感知。身臨其境的感受和自然豐富的交互體驗不僅極大地激發了學習者的學習動機，更給學習者提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學習的機會，促進了學生的認知加工過程及知識建構過程，有利于實現深層次理解。傳統的學習方式讓很多學生覺得枯燥乏味， 為了應付考試不得不去死記硬背，但很多知識學生考完之后很快會忘得一干二凈，而采用虛擬現實和增強現實技術組織教學，新穎的學習方式和豐富多彩的學習內容能夠極大地提升課堂教學的趣味性，生動形象的場景會加強學生的記憶，激發學生的學習興趣。“興趣是最好的老師”，興趣也是學生學習新知識的不竭動力。

（四）虛擬現實和增強現實技術應用能促進優質資源均衡化

我國幅員遼闊，地區之間貧富差距較大，存在教學資源分配不均的情況。經濟發達地區無論是軟硬件配置， 教學師資和教學資源都非常豐富，而經濟落后、地域偏遠的山村學校學生連接受最基本的教育都難以實現。各級政府和教育主管部門都在大力推進教育均衡發展，加大教育投資力度，而虛擬現實和增強現實技術應用將是解決城鄉教育資源不均衡問題的一把金鑰匙，有利于緩解教育資源兩極分化，擴大優質資源的分享范圍，能讓教育資源不再受限于地區和學校，讓教育發達地區的名教師通過虛擬現實和增強現實課堂走進山村學校，能通過整體優化教育資源配置，來縮小城鄉差距，實現教育公平，同時這也是教育扶貧的較佳途徑。

四、虛擬現實和增強現實技術在教學應用中存在的問題

雖然虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用可以改變傳統的教學方式、提高學習興趣、實現教育均衡發展，但虛擬現實和增強現實技術發展還處在初級應用階段，在技術瓶頸、資源開發、教學內容和推廣普及等方面還存在很多問題。

（一）虛擬現實設備應用中的眩暈問題

人們在使用虛擬現實設備時會出現眩暈感，從硬件結構來看，由于現在的科技還無法做到高度還原真實場景，許多用戶使用配置達不到要求的虛擬現實產品時會產生眩暈感；虛擬現實界面中的視覺反差較大，實際運動與大腦運動不能夠正常匹配，影響大腦對所呈現影像的分析和判斷，從而產生眩暈感；虛擬現實設備的內容有相當一部分資源是從PC電腦版上移植過來的，UI 界面不能很好地匹配虛擬現實設備，不同的系統處理上也無法達到協調統一，畫面感光線太強或太弱都不能讓用戶接受；虛擬現實設備幀間延遲跟不上人的運動，會有微小的延遲感，當感官與幀率不同步時也會讓使用者產生眩暈感。

（二）虛擬現實和增強現實技術在教學中資源短缺

目前虛擬現實和增強現實產業剛起步，軟硬件設施不完備，開發人員技術力量不足，很多學校未配備虛擬現實和增強現實設備；中小學校的很多教師還沒有接觸過虛擬現實和增強現實，不知道如何在教學中應用，更談不上如何去開發虛擬現實和增強現實教學資源。因此，針對中小學教學所開發的虛擬現實資源很少，課程資源短缺是虛擬現實和增強現實在中小學推廣的最大瓶頸。但隨著虛擬現實和增強現實技術的迅猛發展，將虛擬現實和增強現實技術應用于教學勢在必行，未來虛擬現實和增強現實技術在教學中的應用勢必帶來課堂教學方式的顛覆性改變。

（三）虛擬現實和增強現實教學平臺和資源的設計重形式輕內容

當前很多虛擬現實教育平臺都只是在一個3D 視頻或虛擬現實軟件游戲的基礎上構成虛擬現實教學。雖然學生在虛擬世界玩得津津有味，課堂氣氛很活躍，學生互動、交流和討論很熱烈，表面上看學生得到了沉浸式的體驗感，但是有些虛擬現實教育平臺所提供的知識點講解還停留在現實世界中，課本內容的單調、枯燥并沒有因軟件的存在而得到緩解，知識要點的講解沒有變得更加生動、有趣和有針對性，這種只重視形式而不重視內容、教與學完全脫節的虛擬現實課堂只能稱為“偽虛擬現實課堂”。

（四）虛擬現實和增強現實設備價格較高和技術條件限制導致普及困難

企業的前期研發成本較高、設備銷售量較少，導致多數虛擬現實和增強現實設備銷售價格居高不下， 很多學校因資金問題望而卻步，無力購買售價高昂的虛擬現實和增強現實設備，進而導致虛擬現實和增強現實技術在學校的推廣普及步履艱難。大多數虛擬現實軟件普遍存在語言專業性較強、通用性較差和易用性差等問題。受硬件局限性的影響，虛擬現實軟件開發花費巨大且效果有限。另外在新型傳感應用、物理建模方法、高速圖形圖像處理、人工智能等領域，都有很多問題亟待解決。三維建模技術也需進一步完善，大數據與人工智能技術的融合處理等都有待進一步提升。以上諸多原因的存在制約了虛擬現實和增強現實技術在中小學教學中的推廣和普及。

五、虛擬現實和增強現實技術在教學應用中的前景展望

虛擬現實和增強現實技術發展對未來教學形式的影響

隨著科學技術的迅猛發展，在云計算、霧計算、物聯網、“互聯網+”、大數據、人工智能突飛猛進的新時代背景下，虛擬現實和增強現實技術與人工智能、大數據和物聯網融合，將會讓虛擬現實和增強現實技術應用如虎添翼。

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DOIDOI：10.11907/rjdk.161573

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）009008503

基金項目基金項目：云南省教育廳科學研究基金項目（2015Y245）

作者簡介作者簡介：楊悟道（1982-），男，云南昆明人，碩士，云南民族大學預科教育學院助教，研究方向為可視化計算與人工智能；吳燁（1977-），男，云南昭通人，博士，云南民族大學預科教育學院副院長，研究方向為教育經濟管理。本文通訊作者為吳燁。

0引言

少數民族預科教育是少數民族地區學生通向國家高等教育的金橋。隨著招生規模的擴大，生源的差異性和特殊性，高等學校民族預科管理工作變得繁瑣和復雜[1]。為有效促進信息技術與教育教學管理的深度融合，滿足少數民族預科學生學業評價與測評需要，基于可視化計算融合社交網絡平臺，設計并開發了適合預科教育的綜合管理評價系統。

1系統概述

少數民族預科學生教育管理工作具有自身特點，需要投入更多的時間和精力，需要更為先進的管理理念和技術[1]。傳統的學生信息管理系統僅僅只是記錄學生基本信息，對日常行為的跟蹤和痕跡管理沒有明確記錄，適應民族學生特點的管理信息系統處于空白狀態。隨著移動互聯網的快速發展，社交網絡平臺能夠跨地域、跨時間和空間被普通用戶快速接受。進校后的少數民族學生對智能手機的使用率達到96%，民族預科學生管理迫切需要擺脫傳統管理模式的束縛。基于此，采用靈活先進的教育理念和信息化管理方式，以少數民族學生為中心，基于移動互聯網技術，設計和開發一套適合少數民族預科學生特點的智能學生信息管理系統勢在必行。

設計項目組成員在少數民族預科基地對2 700人進行了問卷調查，內容涉及到民族學生學籍管理、考勤管理、選課管理、課程表管理、成績登陸查詢、考試管理等模塊的現狀分析以及期望意見。針對可視化移動互聯網解決方案，設計人員提出幾個思考問題：①如何將信息化解決方案與少數民族預科教育教學實際進行深度融合；②如何提高融合信度；③如何提高基于移動社交網絡快速擴散信息傳播速度；④如何通過本平臺對痕跡行為跟蹤，從而對提取的數據進行可視化渲染。以上4點也是本課題要解決的難點。作為綜合評價系統，不僅是信息記錄和反饋，更重要的是自動化分析和評價，從而為管理者建立合理和健全的管理評價體系提供強有力的支持。同時，自動化評價機制要有相應的技術作支撐。系統設計流程如圖1所示。

2系統架構設計

基于建構主義的可視化技術為教育信息化建設開辟了一個新的領域[2]。可視化技術在大數據時代，將以往一堆枯燥乏味的數據變得生靈活現，讓數據變得不僅有意義，還讓其變得直觀、易懂，達到個性化特點[3]。本課題在可視化計算方面，將從語義網入手建立本體語義規則，運用教育技術領域概念圖[7]等技術開發數據可視化圖解對象。軟件系統采用Java Web框架引擎開發，斯坦福大學開發的本體建模工具Protégé用于生成自動推理機引擎，利用惠普實驗室的Jena API包構建語義本體語義解析語義規則庫，可視化表示層采用MIT媒體實驗室開發包processing2.2.1。

2.1系統開發步驟

系統開發分兩階段：①軟件系統研發階段；②試運行進行系統測試。

軟件需求分析是科研項目的重要環節，課題的最終實現是以軟件系統實施到預科教育教學管理當中，科研成果最終是服務于少數民族廣大師生。軟件系統研發的成功因素高度依賴于軟件需求分析報告，整個系統研發均采用瀑布模型，見圖2。

2.2系統架構

系統架構見圖3。

5系統功能

系統優化了教育教學資源，使相關使用人員能夠對學生的學習資源和學習過程進行設計、開發、利用、管理和評價。

實現數據可視化過程中視覺表征語義符號能夠通過自動推理機引擎進行解析和推理，并在推理過程中使用本體語義規則，符合語義的表達從而提高其相似度。

（1）結合高校教育教學管理特點，認真履行高校政治思想教育要求，建立符合少數民族預科生特點的教育教學綜合管理評價體系。

（2）綜合評價體系以建構主義思想為基礎，符合現代教學系統理論，評價系統力求讓學生在認知過程中積極主動構建自己的學習及生活行為習慣，為開發學生行為痕跡管理提供依據[7]。

（3）綜合評價體系需要計算技術和信息技術進行交互，從而建立人際交互關系。社交網絡利用可視化技術分析個人、群體和社會[8]。

6系統測試

系統性能評估[9]數據分析見表2。

7結語

本系統運用智能化來優化教育教學資源，促進教育教學管理人員對民族預科學生的學習資源和學習過程進行設計、開發、利用、管理和評價；利用系統的痕跡管理對學生的行為進行追蹤取證形成綜合性評價管理，從而提高預科基地教學及學生管理水平。使用該系統大大降低了管理成本，輔導員能第一時間快速了解學生情況，學生能快速地與學校進行互動。下一步工作是加大學生痕跡管理可信度，提高系統的自適應能力。

參考文獻參考文獻：

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[3]榮榮，楊現民，陳耀華，等.教育管理信息化新發展：走向智慧管理[J].中國電化教育，2014，12（3）：3037.

[4]曾振柄，陳良育，張駿，等.基于AJAX和自動推理技術構建交互式數學Web服務[J].計算機應用，2007，27（9）：22392241.

[5]杜小勇，李曼，王珊.本體學習研究綜述[J].軟件學報，2006，17（9）：18371845.

[6]陳國青，阮達.可轉移信度模型[M].北京：高等教育出版社，2005.

[7]顧倩頤.基于在線學習行為的個性化學習需求智能挖掘技術研究[J].軟件導刊， 2015， 14（12）：1214.

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信息化建設助力校園安全。校園所有角落和教室實行監控全覆蓋，學校每天安排學生會到監控室通過攝像頭查看各班早中晚自習情況。信息化建設重構教學空間。2016年11月，駐馬店市第九中學注冊并開通微信公眾號，利用微信平臺展示學校活動，宣傳學校理念，成為眾多家長、學生乃至教育同人了解九中的重要渠道。肺炎疫情期間，學校通過微信群通知學校消息、統計學生人數，利用釘釘等平臺直播教學，所有的班級和學科均按照在校時間進行網上授課，有的班級甚至進行了早讀和夜自習，利用線上方式重構教學流程。另外，學校引入了家長教育云平臺，為家校共育做出貢獻，學校獲得“河南省卓越家長學校”榮譽稱號。信息化教學提高學習效率。在科技手段的支持下，學校利用遠程監控監考，并實現網上閱卷，在提高閱卷效率的同時，便于家長們查看孩子的真實成績。同時，很多在線學習軟件和學習資源平臺為學生提供知識的窗口，學生能快速、便捷地獲取各種知識，學校課程資源庫的構建和教師的微課、視頻直播課也使孩子們根據自己的掌握程度進行自主學習。學習強國、青年大學習等軟件的使用也使得孩子們自覺加強思想政治教育，努力成為社會主義建設者和接班人。

2.翻轉課堂模式促進課程建設

翻轉課堂教學模式是信息技術帶來的一種創新的課堂模式。學生在課前或課外觀看教師的講解視頻，自主學習，上課不再只是教師講、學生聽的狀態，而是將更多時間留給師生互動或者學生之間的互動。這種創新模式是信息技術與學校教育深度融合的一個代表性模式。“三翻兩段十環節”教學是翻轉課堂的核心。它指的是將教學過程分解為課前、課中兩個階段，通過課前的教師一次備課、任務，學生自主學習、反饋交流，教師獲取學情、二次備課環節，以及課中的展示交流、合作釋疑、檢測提升、總結評價等環節活動的組織，最終實現三個翻轉。這三個翻轉指的是教學理念由“以教師為中心”向“以學生為中心”翻轉，教學結構由“課堂傳遞知識，課后吸收內化”向“課前傳遞知識，課堂吸收內化”翻轉，教學角色由“演員型教師、觀眾型學生”向“導演型教師、演員型學生”翻轉。翻轉課堂教學模式有三個作用。一是激活學生積極性、主動性，培養學生的表達能力、獨立思考能力和協作能力等綜合能力，讓每個孩子能夠全面而有個性地發展，落實立德樹人根本目標。二是解放教師，轉變教師角色，使其依據自己的知識傳授經驗和學情掌握經驗，對學生進行精準的學情評測，實時調整教學策略，提高課堂效率，改變學習模式。三是更好地構建師生關系，讓學生在互動中拓寬視野、掌握知識、培養品格。在進行翻轉課堂教學改革之前，駐馬店市第九中學采用的是與駐馬店市實驗中學共同實踐探索并獲得國家課題獎的“三環六步教學法”，其理念與翻轉課堂一致，即在教師的引導下讓學生做好準備，為打造更高效的課堂做鋪墊。但教師的教學資源匱乏，孩子們僅僅依靠課本預習難有效果，實際效果不好。通過接觸網絡平臺、挖掘網絡資源，我們發現要真正實現學生的課前深度學習，必須借助現代化工具，激發學生學習興趣，為學生提供一個便捷且高效的通道。2018年，駐馬店市第九中學設立翻轉課堂班，許多家長不認識、不理解、不認同，報名者寥寥無幾。但經過一年的探索與努力，翻轉課堂班無論是在教育教學還是在班級管理上，都取得了很大的進步，學校連續兩屆把翻轉課堂增至兩個班。如今，“互聯網+”席卷了各行各業，信息技術邏輯重構了許多行業生態，人工智能、萬物互聯、大數據等也成為社會熱詞。在快速變革的技術背景下，我國中小學教育信息化建設與應用工作也順勢而上，為轉變人才培養模式、提高教育質量和促進教育公平奠定了基礎。

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引言

信息化技術日新月異，計算機等數字化設備走入了千家萬戶，互聯網覆蓋了全球大部分區域，給各個行業帶來了巨大沖擊。為適應信息化技術的發展，深化職業教育教學改革，我國教育部于2006年提出了國家級職業教育專業教學資源庫的概念，并于2010年正式啟動。在教育部的統籌規劃和牽頭帶領下，以職業教育類院校為建設主體，政府、行業、企業共同參與，打造了一批又一批的優質課程資源。

1國內外關于教學資源庫的研究

關于教學資源庫的概念，其實最早是由美國提出來的，并在美國掀起了一股熱潮。1996年，美國互聯網技術發展迅猛，網上大量的教育資源雜亂無序，不方便使用。美國國家教育圖書館（NLE）的研究員發現這一問題后，便開始著力于研究如何有效組織和管理網上教育資源，并于同年聯合美國教育部啟動課程門戶統一目錄（CurriculumGate-wayUnionCatalog）項目，也就是后來的教育資源門戶（TheGate-waytoEducationalMaterial，GEM）。2001年，美國麻省理工學院（TheMassachusettsInstituteofTechnology，MIT）宣布將其全部課程資源共享到互聯網，供全世界人民免費學習，這一項目也被稱為OpenCourseWare（OCW）計劃，并于2002年在網上公布了第一批課程，吸引了無數學習者，成為教育史上的一大壯舉。繼麻省理工學院之后，哈佛、普林斯頓、耶魯、斯坦福等世界級名校也紛紛加入了教學資源建設的隊伍，大批量的課程紛紛涌現在互聯網，給全世界人民提供了近距離接觸世界級名校的可能，學習者可以免費獲取學習資源，為知識的傳播產生了深遠的影響。英國的教學資源庫建設始于1998年，通過集中各方力量，籌備創建了全英國最大的教育主題網站-全國學習網絡（TheNationalGridforLearning，NGFL)，該網站主要用于鏈接所有的學校與教育機構，為所有的學習者、教師和院所提供有價值的教育內容和教育服務。經過幾年的建設，該網站成為歐洲最大的教育門戶網站，并且具備強大的搜索功能[1]。2005年，為響應美工麻省理工學院的號召，英國名校劍橋、牛津等大學也加入了開放課程資源聯盟（OpenCourseWareConsortium），在互聯網上共享自己的課程。但是，在課程共享方面做得最好的是英國公開大學，該大學在互聯網上免費共享了自己的一部分優質課程，每門課程都設有專門的論壇，方便學習者發表意見、互相取經和互通資源。我國高職高專的專業教學資源庫起步較晚，最早的文獻可追溯到2019年，之后才漸漸有研究者關注到這個領域，并對教學資源庫進行了學習和研究，到2010年，文獻數量出現了大幅度增加，但從2018年起，又出現了明顯下滑趨勢。在中國知網門戶網站，通過對“影視動畫”“資源庫”等關鍵詞進行搜索，檢索結果與影視動畫教學資源庫有關的文獻僅有6篇，其中有4篇文獻對影視動畫專業教學資源庫的建設進行了初步探討。通過對文獻搜索結果分析表明，國內對影視動畫專業教學資源庫建設的研究與實踐還比較少。

2《影視動畫》國家級教學資源庫建設

（1）一體化設計。以“崗位技能+職業素質+知識拓展”三位一體化設計為前提，按“能學、輔教”功能定位，開發以學習者為中心的影視動畫專業群數字資源和信息化應用功能共建共享機制。充分利用影視、動漫區域產業優勢，搭建由學校、企業、社會三方共建共享的產教融合教育機制，建成能夠滿足不同用戶個性化需求，崗位技能、職業素質、知識拓展三位一體的專業群資源庫平臺，進行資源庫頂層框架設計，實現優質資源共建共享。建立基于“專業基礎課平臺+崗位群課程平臺+崗位方向課程平臺”的分層分類課程體系，為分層分類教學提供可選擇的平臺和模塊。專業基礎課平臺開設以藝術素養培養和基礎技能培養為核心的專業基礎課；崗位群課程平臺開設和專業崗位相近的相關課程，課程更加細化，學生可以根據專業選擇相應課程進行學習；崗位方向課程平臺開設和專業崗位和工作任務相應的課程，根據職業崗位模型和職業標準，開設崗位方向模塊課程。按照專業設置和產業需求對接，課程內容與職業標準對接、教學過程和生產過程對接的要求，提升學生的核心競爭力，培養適合企業的高水平專業人才。（2）信息化資源平臺建設。以“互聯網+”技術為手段，綜合利用互聯網、大數據、人工智能和虛擬現實等互聯網技術，探索以學習者需求為中心的教育教學資源構建體系，進行“知識服務”推動“學習者為中心”的教與學模式變革，打造“個性化教學服務模式”。①智能導學評測應用。基于用戶畫像，形成個性化學生學習策略模塊和職業生涯發展方案，為學習者提供個性化導學方案。以課程考核內容和題目為基點，利用人工智能，虛擬教師解答課后問題或模擬實訓題目操作，根據學生反饋調整解答方式，直至學生掌握。②教育管理和教學設計智能服務體系。智能教學系統：構建專家知識模型、學習者模型、教師策略模型，通過人臉識別、行為識別、大數據分析等人工智能手段采集學生信息，為課堂教學決策與個性學習提供解決方案；教學設計智能化應用：基于教學設計專家指導方案，根據教師提供的信息，提出關于課程組織，內容結構、教學策略方面的建議，生成教學設計圖表，降低教學設計難度。③基于虛擬現實/增強現實/混合現實的場景式教育。通過VR/AR/MR技術的引入，沉浸式地展示知識內容，根據核心知識點設計交互內容，讓學生與虛擬場景進行深度互動，智能引導學生自主學習專業知識，讓學生在游戲中學習，激發學生的學習興趣，將被動學習轉變成主動學習。④游戲教學交互。創設以教學目標為目的的虛擬游戲環境，以核心知識點、技能為通關游戲活動，創設趣味性、競爭性的教學環境，激發學生學習動機、提高學習能力。（3）職業教育認證平臺建設。聚焦影視動畫專業“學歷證書+若干職業技能等級證書”的人才培養模式和評價模式，積極發揮職業技能等級證書在促進院校人才培養、實施職業技能水平評價方面的優勢。聯合企業和有資質培訓機構深度參與教學資源建設，在課程標準開發、教材選擇和學習資源開發、考核標準等方面深度合作，開發符合相關標準的職業技能等級證書培訓資源和課程，使學習者可以利用資源庫進行線上線下職業技能學習。各個高校之間建立學習資源，課程資源，學習成果，成功經驗共享、積累、轉化的機制，建立以資格標準、認證單元標準、學分標準和轉換規則等為主體的標準體系，推動影視動畫專業學習成果認證、積累與轉換制度建設，為個人職業生涯綜合能力的提升提供保障，為探索社會人員自學學習成果轉換奠定基礎。（4）資源內容平臺建設。平臺將資源內容劃分為專業導航子庫、課程中心子庫、微課中心子庫、培訓中心子庫、素材中心子庫、行企平臺子庫和創新創業子庫，滿足學習者多樣化資源和學習培訓需求，形成職業院校、行業企業和社會學習者多方交互的職教生態圈。

3教學資源庫的應用推廣

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1.1 信息化結構和管理制度不匹配

教育事業的不斷發展，對信息化的要求越來越高，在高校教學管理中，信息化起到了重要的作用，高校信息化的發展，對高校教學信息化管理也是至關重要。高校信息化管理實施的過程并不理想，這也取決于學校對信息化管理方案的落實情況，可能跟學校的著眼點有一定的聯系，有些高校把信息化教學管理主要放在信息平臺和硬件設施的建立，沒能結合現代化的信息理念。加之，教學管理人員對信息化的了解很少，這也間接的影響了高校信息化管理的實施。綜上所述，為了確保高校信息化管理能夠達到高校管理要求，達到高校教學目的，這就要求高校不斷完善信息化結構和管理實施制度，建立與教學信息化匹配的信息化管理制度。

1.2 信息化意識不夠

傳統教學過程中，往往會忽視信息化在教學管理中的作用，隨著教育的發展，信息化在教學管理中的作用越來越大，這就要求高校對信息化有一個新的認識和定位，充分認識以往教學中的存在的問題，比如，在教學過程中，已經對信息化教學管理有了一定的認識，但是由于缺乏一個強有力的領導決策部門，使得實施信息化管理的時候受到阻礙，對信息化管理制度的實施受到牽絆；在信息化管理中，沒能正視教學重點，而是注重管理，就脫離了教學的本職工作軌道；在信息化結構中，人員的配置以及管理人員的設置跟信息化管理不匹配，這也進而影響了信息化在高校的發展。基于以上存在的問題，高校教學信息化管理中，一定要強化信息化意識。

1.3 信息資源建設不完善

高校能否實現信息化教學，信息資源建設是前提保證，缺乏信息資源的信息化管理，實施工作不能順利展開。目前高校信息資源建設還要進一步加強，存在很多不足的地方：一方面，從上級部門沒能及時有效得制定相關的實施制度，缺乏高校間的相互交流，這樣就導致了資源的不能合理利用；另一方面，學校間各部門之間缺乏溝通，沒能形成一個高效合理的組織構成，這就導致了部門間有重復作業的現象，大大減弱了信息化資源的利用程度。

1.4 信息資源規范化不合理

高校教學信息化管理不是一蹴而就，是一個長期的工作項目，為能使信息化管理得到長遠發展，開發信息資源尤為重要，信息資源的開發利用是教育管理信息化的前提保證。教學信息系統是由很多個功能模塊組成的，每個模塊都起著相應的作用，在這些模塊中，對信息管理信息化影響最大的就是信息資源規范化，俗稱編碼規則，這項規則直接影響信息化系統的使用，因此，高校必須以編碼規則為基準，解決信息資源規范中的不合理結構，制定出符合當前教學模式并能適應未來教學發展的信息化管理新模式，達到教學信息化管理的目的。

1.5 信息化系統研發難題

高校信息化管理中，最主要就是信息化管理系統，也是教學管理的核心所在。對于這項系統的研發過程，高校面臨著幾大難題，比如研發周期長、花費金額大以及重要的一點就是研發的系統必須具備涉及范圍廣、功能強大的特點；對于開發系統中另一難題就是代碼的編寫，這個系統的代碼是專業性很強，精準度很高的一系列程序，必須是由團隊共同完成，這就要求高校加大了人力投入。對于研發難題來講，對高校最好的解決辦法就是購買相應的系統軟件，之后配備專人來進行二次開發，這樣既解決了開發中遇到的難題，降低了高校的投入成本，也可以和高校實際情況相結合，這樣完善系統中的不足，更能很好的融入學校特色，研發出更適合高校信息化管理的匹配系統，提高管理效率。

2 教學信息化管理發展方向

2.1 數字化

隨著教學信息化系統的不斷完善，教學過程中的繁瑣的信息都相應的轉化成了數字模式，這樣既減少了管理者的勞動強度，也為信息很好的傳播利用奠定了基礎。在教學中，不乏出現大量的信息需要處理，從以往的教學管理當中來看，大量的信息處理，需要耗費長時間的精力，當數字化信息應用到管理中時，就很大程度上降低了這種消耗，同時也提高了教學效果，讓信息處理簡便化。教學管理信息化發展為數字模式，這也為高校節約了投入成本，方便各部門之間的交流，達到了資源的共享。部門之間不會由于時間和場所的限制，不能及時的獲得信息資源，從而節省了時間，提高了效率。在當前教學模式下，信息化管理的數字化，給工作和學習帶來了極大的便利，從而改變了人們的生活。

2.2 網絡化

教學管理信息化在高校得到了很好的應用，這一系統平臺為教學的信息交流和資源共享提供了保證。何謂網絡化，它指的就是通過互聯網絡將院系、部門之間的終端設備連接起來，從而形成一個系統的服務平臺，通過這個平臺，達到資源的共享。不同部門組織之間都可以通過終端軟件對所需要的信息進行查閱并使用。在網絡化信息管理中，校園網的建設也在管理范圍之內。校園網一般包括的是老師、學生以及課程的管理，通過校園網能夠將這些數據信息統一綜合起來，通過系統查詢又能方便用戶，做到數據的傳輸交換。通過網絡化建設，也能夠把教學網絡、學校網絡和互聯網結合起來，從而達到內外的交流，及時有效地將校內信息傳遞到外界，在畢業季也有利于畢業生的招聘就業工作的開展。經過多年的發展，高校教學信息化管理取得了一定的成績，“全國高校畢業生就業信息網”就是一項顯著成果，展示了信息網絡化發展的成果。“全國高校畢業生就業信息網”的出現就是為了滿足畢業生就業的需求，網站上會及時的更新學生信息、工作動向以及用工單位的招聘信息和用工單位的相關介紹，達到用人單位和學生的雙重選擇。“普通高校招生錄取信息網”的出現又進一步完善了教學中的信息化工作，這個平臺提供了報考、招生、錄取的信息，為學生提供及時有效的訊息，方便學生了解最新動態。這個平臺透明化的管理，以教育的公平公正原則為指導方向，這個系統完美的和高校信息化系統對接。通過網絡化的管理，高校做到了信息資源的交流和共享，這很大程度上提升了高校的管理效率，加快了高校信息化管理建設的速度。

2.3 智能化

高校信息化管理系統，結合多種技術，如多媒體技術、人工智能技術、數據庫技術，經過不斷的完善發展，使教學信息化逐漸趨近智能化。教學信息化管理系統，在設計初期就考慮到未來的使用方向以及具備方便的特點，在設計中就綜合運用人工智能技術、數據庫技術和模塊管理技術，把原本獨立的環節通過渠道有效地聯系起來，達到統一管理的目的。在信息化網絡設計研發過程中，使用了大量的計算機語言進行編碼，這就使得計算機管理系統人性化，在很大程度上可以模擬人的思維活動，實現智能化管理。人工智能的管理模式，對于教學信息化管理起著重要作用，對于教學中遇到的隨機性、模糊性的信息利用智能管理系統可以很好的進行分析總結，彌補工作人員的不足之處。

2.4 扁平化

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當今社會處于一個信息爆炸的時代，海量的數據可以用來選擇和發掘信息，然而有時卻讓人無從下手，因此數據挖掘技術受到人們的高度關注。數據挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的或者隨機的數據中提取人們事先不知道的但又是有用的信息和知識的過程。它的方法很多，其中決策樹是一種解決實際應用分類問題的數據挖掘方法。在教育教學中，根據決策樹算法的實際特點，它可以在教育信息處理中的信息采集上發揮很大的作用。

1 決策樹介紹

決策樹學習是人們廣泛使用的一種歸納推理形式。決策樹起源于概念學習系統，其思路是找出最有分辨能力的屬性，把數據庫劃分為許多子集（對應樹的一個分枝），構成一個分枝過程，然后對每一個子集遞歸調用分支過程，直到所有子集包含同一類的數據。最后得到的決策樹能對新的例子進行分類。它一般是從一組無次序、無規則的事例中推理出決策樹表示形式的分類規則。它一般需要給定一組訓練例子，訓練例子一般被看成用于創建模型的數據集。由此可以看出，決策樹是一個類似于流程圖的樹結構，其中每一個內部結點表示對一個屬性的測試，每一個分支代表一個決策輸出，而每個葉節點代表一個目標分類。決策樹通過把實例從根節點排列到某個葉子節點來分類實例，葉子結點即為實例所屬的分類，樹上每個節點說明對實例的某個屬性的測試，節點的每個后繼分支對應于該屬性的一個可能值。假如需要根據人員的外貌特征對人員進行分類，用于人員的外貌特征有3個，外貌列表={高度,發色,眼睛}；各屬性的值域分別為：高度={高,矮}，發色={黑色,紅色,金色}，眼睛={黑色,棕色}。分類結果有兩種：種類={+,-}。提供的訓練例子集為：T={<(矮,金色,黑色),+>,<(高,金色,棕色),->,<(高,紅色,黑色),+>,<(矮,黑色,黑色),->,<(高,黑色,黑色),->,<(高,金色,黑色),+>,<(高,黑色,棕色),->,<(矮,金色,棕色),->}。上述文字可構造圖1所示決策樹。

2 決策樹學習算法

決策樹算法有幾種，如ID3、C4.5、CART等。其中ID3算法是最經典的算法，該算法從根節點開始，這個根結點被賦予一個最好的屬性。隨后對該屬性的每個取值都生成相應的分支，在每個分支的終點上又生成新的節點。然后按照該屬性的取值將每個訓練例子都分別賦給一個相應的新節點。如果沒有任何訓練例子能賦給某個節點，那么該節點連同相應的分支都將被刪除。這時，將每一個新節點都視作一個新的根節點，重復執行整個過程。這里，最好屬性的選擇要基于信息增益這個統計特性。在定義信息增益前，先要了解另一統計特性：熵。

給定一組有c個分類的訓練例子，對屬性a來說，它有值v，那么它的熵E定義為：E(a=v)=。其中pi是在第i類中屬性a取值為v的概率。為了能選出最好的屬性，需要使用度量信息增益。一屬性的信息增益就是按照該屬性對訓練例子進行劃分所帶來的熵的減少量，定義：Gain(T,A)=E(T)-。其中，T是訓練例子的集合，Tj是屬性A取值為j的訓練例子集合，為T的一個子集。

3 決策樹在教育中的應用

在教育教學中，尤其是在高等教育體系中，學校的數據庫中存貯著大量的教育教學信息，其中一部分和教學有關，如學校的開課排課情況、教師情況；一部分和學生有關，如學生歷年的考試、測驗成績等。這些大量的數據后面隱藏著大量的信息，只要加以分析，就能得到許多有用的信息，如教育規律、學生的培養模式、學生學科間的差異性和相關性的一些規律。這些規律對教育管理決策來說是相當重要的，對教育教學改革有指導性的意義。

3.1 決策樹在教育信息處理中的應用

決策樹表示的是一個離散值函數，樹中每一個節點表示一個屬性，同時目標分類具有離散的輸出值信息。教育中的大量信息，一般都是對一些離散的數據進行分析，比如學習成績一般分成優、良、中、差，外語六級成績分成過與未過，這些信息都可以用決策樹來加以分類歸納，對于連續的屬性值，也可以進行離散化處理后再利用決策樹來加以分析。

3.2 決策樹在教學評價中的應用案例

決策樹在教育信息處理中的應用很廣泛，下面以決策樹在教學評價中的應用為例，來說明在教育信息處理中是如何使用決策樹來分析的。教學評價在教育中是一個重要的問題，它是指依據一定的教學目標與教學規范標準，通過對學校教與學等教育情況的系統檢測與考核，評定其教學效果與教學目標的實現程度。教學評價具有復雜性、多因素性和模糊性等特點。如何客觀、科學、全面地對教學進行評價，是教學評價中一個重要的課題，下面嘗試將決策樹應用于教學評價。

在評價之初要有一個數據采集的過程，之后可以用決策樹來加以分析。課堂教學評價指標體系分為若干項，從教師的角度可以分為授課態度A1、授課方法A2、授課內容A3、授課效果A4、教學評價A5，可以取訓練例子如表1所示。 #p#分頁標題#e#

對給定的訓練例子數據是把連續的數據離散化的結果，A為評分90～100，B為評分80～89，C為評分70～79，D為評分60～69，E為評分<60，N1為教師編號，表中的A5為目標分類。

如果利用前面的ID3算法建立決策樹，先檢驗所有信息增益的特征屬性，選擇信息增益最大的屬性作為決策樹的結點，由該特征的不同取值建立分支，對此分支的實例子集遞歸該方法建立決策樹的結點和分支，直到某一子集中的例子屬于同一類。

對給定訓練例子的熵為：

E(T)==1.295 46。

以屬性A1為例，A1的值={A,B,C}，由表中可以看出，|TA|=2，|TB|=6，|TC|=2，E(TA)==1，E(TB)==0.650 025,E(TC)=0。所以，可得E(T,A1)==0.590 015，Gain=(T,A1)= E(T)- E(T,A1)=0.705 445。同理可得Gain=(T,A2)=0.459 009，Gain=(T,A3)=0.970 9488，Gain=(T,A4)=0.809 986，所以可得Gain=(T,A3)>Gain=

(T,A4)>Gain=(T,A1)>Gain=(T,A2)。可以看出A3的信息增益最大，所以選A3屬性作為根節點的測試屬性，并根據其值向下分支，利用ID3算法進一步劃分，當根節點到當前節點的路徑上包括所有屬性或當前節點的訓練樣本同屬一類時，算法結束。根據以上分析給出圖2所示決策樹。

可以根據生成的決策樹，方便地提取其描述的知識，比如授課內容A3在這里產生的信息增益最大等信息。

4 小結

在教育信息中存在隱藏在數據中的規則，這些規則可以用不同的方法被挖掘。本文只是對決策樹中的分類ID3算法在數據處理中的應用進行研究，目的是得到教育教學中存在的規則，利用發現的規則對教育管理決策提供有參考意義的信息。

參考文獻：

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