臺灣教育資料庫的現在與未來／ 10

臺灣教育資料庫的現在與未來

楊孟山 國立臺北科技大學技術及職業教育研究所博士生 林宜玄 國立臺北科技大學技術及職業教育研究所助理教授

一、前言

資料庫，簡單來說可視為電子化 的檔案櫃 - 儲存電子檔案的處所，使 用者可以對檔案中的資料執行新增、 擷取、更新、刪除等操作。資料庫是 以一定方式儲存在一起、能為多個使 用者共享 、與應用程式彼此獨立的資 料集合（維基百科，2016）。彭森明 （2003）指出教育資料庫的主要功能 則是提供一些適時、正確、完整的資 料(data），這些資料經過適當的整合或 分析之後，提供資訊(information），供 做下列用途： (一) 描述一些教育狀況,包括政策、資 源、課程、師資、設備、環境、 教學 措施、以及學生學習成果等

(describe educational input ，

process，and output），並經由與相 關資訊比較，瞭解教育的各項變 遷或成長，並診斷教育缺失，做 為未來規劃改進方案的依據。 (二) 探討一些有關教學成效、學生學 習成長、行政效率等方面的因素 以及一些問題的癥結，做為改進 教學策略的參考或依據。 (三) 評鑑或評量某一教學措施的成效 (program evaluation）和探討一些 政 策 的 可 行 性 和 成 果 等 (policy analysis or evaluation），做為未來 改進教學措施以及修正政策之依 據。 本文擬從國內大型教育資料庫介 紹，研究成果與面臨困境，對教育主 管機關及教育資料庫管理機關提出建 議。

二、國內大型教育資料庫

(一) 臺灣教育長期追蹤資料庫 「 臺 灣 教 育 長 期 追 蹤 資 料 庫 」 ( Taiwan Education Panel Survey ， TEPS，2016）是一項由中央研究院、 教 育 部 、 國 家 教 育 研 究 院 籌 備 處 (2004~2007）和國科會(2000~2008）共 同資助，並由中央研究院、社會學研 究所和歐美研究所共同負責規劃與執 行的一項全國性長期的資料庫計畫。 這個資料庫從 2001 年開始，對當年為 國中一年級以及高中、高職和五專二 年級之學生、學生家長、老師、和學 校，進行二至四次的收集資料。目前 資料庫已經完成調查與資料釋出，並 委託「中央研究院人文社會科學研究 中心調查研究專題中心」管理資料釋 出事宜； 而後續調查：教育和勞力市 場的連結，臺灣教育長期追蹤資料庫 後續調查（TEPS-B），由國立政治大學 團隊持續進行。臺灣教育長期追蹤資 料庫後續調查（TEPS-B）整體計畫分 為兩期，第一期為 2009 年至 2012 年 （簡稱 TEPS-B 2009），第二期為 2013 年至 2017 年（簡稱 TEPS-B 2013）。

TEPS 自 2001 年開始調查約 20000 名 高 中職 五專 二年 級 學生 ，以 及 約 20000 名國中一年級學生。TEPS 於 2003 年再度調查這些分別升到高中職 五 專 三年 級及 國中 三 年級 的學 生 。 2005 年及 2007 年時，TEPS 除了從前 述國中樣本中抽選約 4000 名，並持續 瞭解他們上高中職五專的情況外，也 同時調查了他們約 16000 名的同學。 TEPS-B 於 2009 年啟動，TEPS-B 2009 透過電訪與面訪完成 TEPS2001 調查 之國一、高二、專二學生樣本之後續 追蹤，TEPS-B 2013 透過電訪與面訪 TEPS2001 調查之國一、高二、專二學 生樣本追蹤其進入勞力市場階段的狀 態。 資 料 庫 以 問 卷 調 查 方 式 ， 向 國 中、高中、高職、及五專學生收集資 料。同時，再以這些學生為核心，擴 及瞭解影響學生學習經驗的最主要的 幾個因素：學生家長、老師及學校。 TEPS 釋出公共使用版資料內容 包括「學生問卷」、「家長問卷」、「老 師問卷」以及「學生表現評量」等資 料。其中與學生相關的資料( 學生問 卷、家長問卷以及學生表現評量）皆 可利用學生代碼做連結。以上所有資 料均不提供學校與班級的代碼，學生 資料亦不能與老師資料連結。 (二) 臺灣學生學習成就評量資料庫 2004 年四月教育部國民中小學九 年一貫課程推動工作小組第四十三次 會議決議：「有關學生學習成就調查是 本 部 研訂 課程 與教 學 政策 之重 要 參 據，有必要進行常態性之資料建立。 同年五月教育部函請國家教育研究院 針對國民中小學學生學習成就建立常 態性之資料庫，做為教育部研訂課程 與教學政策之重要參據。國家教育研 究院旋即規劃臺灣學生學習成就評量 資料庫（Taiwan Assessment of Student Achievement，TASA，2016）之建置計 畫。 建置完整且客觀的全國性學生學 習成就資料庫，是刻不容緩的工作， 以縱向瞭解學生的學習表現，特別是 在九年一貫課程實施之後，作為日後 決策之參據。基於上述， 建立資料庫 的目的在於： 1. 建立國民中小學、高中及高職學生 學習成就長期資料庫，以追蹤、分 析學生在學習上變遷之趨勢，進而 檢視目前課程與教學實施成效。 2. 長期監控國家學力品質與課程品 質，於特定教育政策推動後（國民 中小學九年一貫課程綱要、K-12 年級課程綱要）提供具體、完整且 客觀之研究分析，其於影響學生學 習成就表現之效益，據以提供教學 現場及政策決策者修正之參考方 向，並瞭解國內學生學習成就表現 發展之趨勢。 3. 建立本國學生學習成就評量資料 庫，針對學生背景變項（如家中的 閱讀資源），建立與他國學生成就 評比機制，分析比較與國際大型資 料庫是否存在一致性趨勢。 4. 提供完整、標準化的學習成就資 料，作為分析學生學習成就上差異 表現變項資料，以評估學生未來在 學 術 方 面 能 力 之 發 展 與 社 會 期 許。

5. 瞭解國內學校教學及學生學習成 效之現況，作為課程與教學政策改 進之參考。 6. 以資料庫的量化資料，提供國內外 相關研究人員，深入探討學生學習 成就方面的相關政策議題。 7. 辦理基層教師評量能力與試題研 發專業知能增長研習，增進教師運 用評量工具之能力。 8. 擴大資料庫應用效益，建立縣市合 作機制，提供各年度各縣市學生學 習表現資料及影響學習成就的因 素，以協助教學現場或學校單位進 行宣導與輔導；另指導協助縣市辦 理學習能力檢測，提供評量工具完 整建立及正確使用能力，提升縣市 學生學習成就檢測結果之客觀與 準確性，以輔導縣市政府教育局及 學校推動教學輔導之重要參據。 為確保資料庫之建立所抽取之樣 本具有全國代表性，且因臺灣各縣市 人口多寡各異，為充分顯現臺灣學生 學習成就實際情形，故採二階段分層 叢集抽樣設計（國中小部分）。第一階 段抽樣單位為學校，根據行政區域與 學校規模進行分層，採用系統機率比 例 抽 樣 （ systematic probability proportional to size, PPS）來抽取樣本 學校。第二階段抽樣單位為受測樣本 學校內的班級，抽樣出受測班級後， 被抽到受測班級的學生均接受測驗。 在 高 中、 高職 部分 則 採全 國學 校 普 測，學生部份進行抽測，故以比例進 行運算。本計畫已於第一年（2005 年） 對國民小學六年級學生，進行國語、 英語、及數學三科之成就評量，2006 年起施測對象增加為小四、小六、國 二、高中二及高職二之學生，2009 年 起分成國小、國中、高中、高職三個 學習階段，即 2009 年進行國小施測、 2010 進行國中施測、2011 進行高中、 高職施測，每三年一個循環。科目涵 蓋國語文、英語文、數學、自然、社 會領域（不含小四英語文及社會）五 科。 該資料庫蒐集之資料涵蓋國小、 國中、高中、高職此三個教育階段， 用以蒐集學生國語文、英語文、數學、 社會、自然此五科之學習成就表現。 (三) 臺灣高等教育整合資料庫 彭森明教授原服務於美國教育部 國家教育統計中心，應清華大學之聘 回國，並於 2004 年首次進行大一大三 調查。2006 年，彭森明教授由清華大 學調任國立臺灣師範大學，計畫改隸 國立臺灣師範大學。臺灣師範大學教 育研究與評鑑中心自 2006 年起，進行 「大一大三調查」、「大專教師調查」 及「大專校院畢業生流向調查」，前揭 調查蒐集了與高等教育議題相關之橫 斷性及縱貫性資料，目的在促進以證 據 為基礎的 高等教 育 研究及政策 擬 定。為使臺灣的高等教育資料庫獲致 有效之利用，中心教育資料組將三項 調查資料結合為「臺灣高等教育整合 資 料 庫 」 （ Taiwan Integrated Postsecondary Education Database ， TIPED，2016），成為國內寶貴的高等 教育決策與研究資源。

臺灣高等教育整合資料庫調查實 施與調查對象，如表 1。

表 1 調查實施與調查對象表 調查 名稱 調查學制/對象 調查年級 畢業生流 向調查 ( 應屆 畢、畢業 後一、畢 業後三） 一般大學、四 技、二技、五專、 二專、進修部、 在職專班/普查 大學生、 碩士生、 博士生 高等教育 師生調 查：大一 大三調查 一般大學、四 技、二技、二專/ 抽查+普查 大一、大 三學生 高等教育 師生調 查：大專 教師調查 在職本國籍專任 教師/普查 師資生調 查 同上，修有師資 職前培育課程者 /普查 大一、大 三、碩、 博 資料來源：王麗雲（2012）。 資料蒐集主要是以網路問卷調查 方式為主，對於不方便上網填寫問卷 之受訪者，先以紙本問卷進行資料蒐 集，再以人工方式將受訪者之答案輸 入 問 卷系 統中 。可 能 是回 收率 的 因 素，「臺灣高等教育整合資料庫」在前 些年正式結束，無法持續（詹盛如， 黃庭玫，2016）。 (四) 後 期 中 等 教 育 長 期 追 蹤 資 料 庫 （ Taiwan UPPER Secondary database，2016） 為因應十二年國民基本教育的推 動，教育部為整合國家後期中等教育 的重要資訊，自 2010 年起教育部中教 司委託臺灣師範大學教育研究與評鑑 中心建置後期中等教育整合資料庫， 以提供政府、學校等單位進行政策研 究與校務分析，促進各級政府、學界、 學校掌握後期中等教育辦學現況，滿 足不同層級，不同對象使用者之後期 中等教育資訊需求。目前該資料庫由 教育部國民及學前教育署委託辦理。 成立後期中等教育長期追蹤資料 庫目的如下： 1. 建置國家後期中等教育學生、家 長、教師、教學資料庫，掌握國家 後期中等教育現況、問題與發展趨 勢。 2. 協助各縣市與各高中職五專進修 學校掌握校務經營與辦學現況、問 題與發展趨勢，作為辦學改進基 礎。 3. 以 CIPP 模整合現有後期中等教育 資訊、補充蒐集缺漏之後期中等教 育資訊。 4. 透過線上分析系統與平臺建置，使 各級政府與學校便利掌握教育表 現狀況，並滿足不同對象之資料需 求。 5. 配合十二年國民基本教育政策之 推動，透過對學生、教師、家長之 調查，透過前後比較，持續觀察， 作為政策修正改進之參考。 該資料庫以普查,網路問卷的方式 向全國公私立高中、高職及五專（僅 五專前三年）校長、教師、學生及家 長蒐集資料，目前已蒐集完成的對象 包含 100 學年高一專一學生資料、100 學年高中職教師資料、100 學年高中職 校長資料、101 學年高一專一學生資

料、101 學年高二專二家長資料、101 學年高二專二學生資料、101 學年高二 專二導師資料。

三、研究成果與面臨困境

(一) 研究成果分析 本文把時間範疇聚焦在 2000 年至 2016 年，分析國內運用教育資料庫研 究的大致樣貌，提供各界參考。研究 者鎖定國內較大型的線上資料庫為對 象，經過試用與初步分析後決定採納 「 華 藝 線 上 圖 書 館 」 （http://www.airitilibrary.com/），因為 它具有廣泛的期刊收納，以及完善的 單篇文章資料。本文除了想了解運用 教育資料庫研究篇數之外，亦想了解 研究方法取向以及研究主題內容。所 以，這些單篇文章必須要有篇名、作 者／單位／職稱、摘要／研究方法、 關鍵字，甚至是全文檔案。研究者根 據上述資料，將所有單篇文章建立在 excel 檔案中，方便校正、查閱，以及 統計資訊。根據研究發現，統計如表 2。 表 2 國內教育資料庫研究發表篇數統計 名稱 期刊文章 發表篇數 博士論文 發表篇數 碩士論文 發表篇數 TEPS 48 4 68 TASA 15 0 13 TIPED 7 1 4 資料來源：華藝線上圖書館（2016）。 (二) 面臨困境 儘管現有臺灣大型教育資料庫分 析有如表 2 所述的研究成果，但其領 域發展仍處於發育期。因此，亦有不 少研究者對於相關的概念混淆、或對 資訊安全質疑。說明如下。 1. 相關概念的釐清 資料庫不等於大數據，大數據不 等於開放資料。茲分述如下： 開 放 資 料 是 近 年 全 球 熱 門 的 議 題，近期的「政府資料開放」階段則 始於 2009 年美國政府的「Data.gov」 以及 2010 年英國政府的「Data.gov.uk」 （行政院研究發展考核委員會，2013） 自此開放資料陸續在各國政府內部推 動，另一方面公民團體也有不少計畫 呼 應政府的 開放資 料 行動。而在 臺 灣，開放資料已在民間醞釀，政府部 門也推動共用平臺「Data.gov.tw」。 現階段的政府機關的資料與資訊 分享可以依下表 3 所示，從四個類型 來作初步的簡單分類（項靖、楊東謀、 羅晉，2012）。第一類型所代表的為政 府機關主動來作資訊分享，然而所分 享 的資訊並 非機密 或 隱私相關的 資 訊。第二類型所代表的為需要向政府 機關提出要求作資訊分享，但所要求 分享或開放的資訊並非機密或隱私相 關的資訊。若主管機關未來同意主動 釋出資訊，此類型的資訊分享極有可 能在將來轉變成為第一類型。第三類 型所代表的為政府機關主動來提供資 訊分享給與特定機關或組織，但其所 分享的資訊涉有機密或隱私相關的特 性，此類型的資訊分享往往較具有爭 議性質。第四類型所代表的為需要向 政府機關提出要求作資訊分享，且所

要求分享或公開的資訊為機密或隱私 相關的資訊，此類型的資料與資訊分 享行為大多發生於機關與機關之間。 本研究討論教育資料庫的開放資 料，應屬第一類型與第二類型為主。 表 3 政府機關的資料與資訊分享類型 政 府 機 關 主 動 作 資 料 或 資訊分享 要 求 政 府 機 關 作 資 料 或 資訊分享 非 機 密 或 隱 私 相 關 的 資 料或資訊 一 二 有 機 密 或 隱 私 相 關 的 資 料或資訊 三 四 資料來源：項靖、楊東謀、羅晉（2012）。 在討論政府開放資料的同時，大 數據議題也隨之竄起。「大數據」受到 關注，源起於 2011 年全球知名諮詢公 司麥肯錫（McKinsey Global Institute） 發佈了「大數據：創新、競爭和生產 力的下一個新領域（Big Data: the Next Frontier for Innovation, Competition, and Productivity.）」報告，宣告「大數 據」時代來臨（吳宗哲，2014）。除了 「大數據」名詞外，也可稱為「巨量 資料」、「海量資料」等。 近 年 來 隨 著 線 上 評 量 、 網 路 教 學、大規模開放課程、電子書、科技 輔助教學設施的進步發展，這股「大 數據」趨勢也開始影響教育機關，倡 議者主張長期大量的學習行為資料數 據之蒐集、分析、應用將大大提升學 習成效，積極支持以「大數據」來改 善 教 學模 式及 落實 適 性教 學（ 張 佳 琳，2014）。大數據與傳統分析之差異 可從資料分析方法、可預測性、所需 耗費時間及使用技術 4 個面向做比較 （李欣宜，2015），詳見表 4。 表 4 大數據和傳統分析之異同 傳統分析 大數據分析 資 料 分 析 方 法 抽樣技術 使 用 原 始 資 料（raw data） 進 行 統 計 分 析、視覺化、 產出報表 可預測性 制 定 模 型 以 跑 出 期 望 中 的數據結果 探索資料、發 現新模型、找 出 資 料 間 的 關聯性，進而 達 成 精 準 預 測 所 需 耗 費 時 間 透 過 資 料 庫 正規化、視覺 化 、 費 力 耗 時、學習門檻 高 可 即 時 支 援 業 務 單 位 進 行 策 略 調 整 與配合 使用技術 資料庫、正規 化、結構化基 礎的分析 原始資料、大 數據、非結構 化 和 結 構 化 分析、分散式 儲存、分散式 運算 資料來源：修改自李欣宜（2015）。 本研究探討之臺灣現有大型教育 資料庫皆具有政府開放資料的性質， 惟尚無大數據資料的基礎。 2. 資訊安全 資訊安全牽涉層面廣泛，本研究 從規範、政府協助角色及資安認證機 制三面向切入。 教育部於 2007 年公布「教育體系 資通安全管理規範」並設有校園資訊 安全服務網（https://cissnet.edu.tw）， 協 助各級學 校並對 相 關人員教育 訓 練。接著於 2013 年發布「教育體系個 人資料安全保護基本措施及作法」，該

行政指導爐列「人員管理」、「作業管 理」、「物理環境管理」、「技術管理」、 「認知宣導及教育訓練」及「紀錄機 制」六大面向之基本措施及作法。教 育部所屬各機關（構）各級學校及所 管之各非公務機關可參考該行政指導 之相關管理措施，以保護內部相關作 業程序所產生或經手之各種形式（含 書面或電子）之個人資料。 中央政府也相當重視資訊安全， 早於 2001 年成立資安會報，歷經組織 變革，現稱之為「國家資通安全科技 中心」，其任務為提供政府機關事前安 全防護、事中預警應變、事後復原等 資安技術服務（國家資通安全科技中 心，2016）。 國際標準化組織（ISO）則對資訊 安全提出 ISO 27001 資訊安全管理系 統（ISMS）驗證。ISO 27001:2013 資 訊安全管理系統透過各項文件明確律 定資訊安全管理系統之建立、執行、 操作、監督、審查、維護及改良作業 之要求。因此，通過 ISO27001 驗證除 了加強組織管控風險外，可同時增加 使用者對資料庫資訊安全的信心，並 可務實的滿足組織持續營運需求。 臺灣現有大型教育資料庫管理機 關人力是否按照資安規範運作、是否 留意國家資通安全科技中心資安防護 訊息通報以及是否通過 ISO27001 驗證 或取得相關 ISMS 認證，值得關切。

四、結論與建議

(一) 對教育主管機關 1. 重視調查資訊評估及檢討教育政 策與實務之成效與問題。定期聽取 教育資料庫的運作、維護訊息，給 予經費運作及人力穩定性的支持。 2. 督導教育資料庫管理機關，定期辦 理工作坊，研討會，推廣資料釋 出。 (二) 對教育資料庫管理機關而言 1. 彭森明（2003）指出，為了促進資 料的高度使用，有些資料庫分成 「 大 眾 使 用 檔 」（ public released file）及「限制性使用檔」（restricted file）兩類。要使用「限制性使用檔」 的研究人員必須提出申請, 說明研 究用途並保證遵守使用規則。 2. 王麗雲（2012）建議教育資料庫管 理 機 關 可 以 舉 辦 校 務 資 料 （institutional data）分析研討，調 整學校辦學策略。除了編制手冊或 指南，供各校及其他單位參與人員 使用之外，亦提供講習會，輔導人 員使用資料系統。 3. 發行電子報。推廣資料釋出，根據 調查資訊評估及檢討教育政策與 實務之成效與問題。 4. 提 出 計 畫 並 編 列 經 費 ， 通 過 ISO27001 驗證或取得相關資訊安 全管理系統（ISMS）認證。資訊管 理人員定期參與教育部資安議題 研討。

參考文獻  王麗雲（2012）臺灣高等教育整 合 資 料 庫 建 置 報 告 。 取 自 http://adeva.utaipei.edu.tw/ezfiles/49/10 49/img/694/940431614.ppt  行 政 院 研 究 發 展 考 核 委 員 會 （2013）。政府資料開放加值應用研究 分析書面報告。行政院研究發展考核 委 員 會 。 取 自 http://www.ndc.gov.tw/News_Content.a spx?n=33B27A62D5D08C83&sms=90 CFF1BDB7A1494C&s=CFC266A6071 27C45  吳宗哲 （2014）。巨量資料（Big Data）時代的學校應用案例—淺談學校 評量與診斷分析。臺灣教育評論月刊 3（7）：31-34。  李欣宜（2015）。一次搞懂大數 據 。 數 位 時 代 ， 251 。 取 自 http://www.bnext.com.tw/article/view/id /35807  後 期 中 等 教 育 長 期追蹤 資 料 庫 （2016）。後期中等教育長期追蹤資料 庫 。 取 自 https://use-database.cher.ntnu.edu.tw/  張佳琳（2014）。「大數據」( Big Data）趨勢對中小學教育的影響。教育 部 駐 紐 約 辦 事 處 教 育 組 。 取 自 http://www.edutwny.org/222833855525 945329463603935338/big-data  國家資通安全科技中心（2016）。 國 家 資 通 安 全 科 技 中 心 。 取 自 http://www.nccst.nat.gov.tw/  項靖、楊東謀、羅晉（2012）。資 訊分享與共榮：政府機關資料公開與 加值應用。行政院研考會委託研究報 告（編號RDEC-RES-101002）。臺北 市：行政院研考會。  彭森明（2003）。如何建置全國性 教育資料庫，使其發揮最大價值與功 能 ？。數位 典藏與 數 位學習聯合 目 錄 。 http://catalog.digitalarchives.tw/item/00/ 4a/48/a4.html  詹盛如，黃庭玫（2016）。臺灣高 等教育研究現況分析。評鑑雙月刊， 60 。 取 自 http://epaper.heeact.edu.tw/archive/2016 /03/01/6514.aspx  臺 灣 教 育 長 期 追 蹤 資 料 庫 （2016）。臺灣教育長期追蹤資料庫。 取 自 https://srda.sinica.edu.tw/group/scigview /2/13  臺 灣 學 生 學 習 成 就評量 資 料 庫 （2016）。臺灣學生學習成就評量資料 庫 。 取 自 http://www.naer.edu.tw/files/11-1000-12 53.php?Lang=zh-tw

 臺 灣 高 等 教 育 整 合 資 料 庫 （2016）。臺灣高等教育整合資料庫。 取 自 https://www.hestdb.moe.edu.tw/?cat=6  維基百科（2016）。資料庫。取自 https://zh.wikipedia.org/wiki/資料庫