大數(shù)據(jù)在高校中的應(yīng)用研究

摘要：隨著國內(nèi)大數(shù)據(jù)時代的到來，高校正常運(yùn)行中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。高校內(nèi)的數(shù)據(jù)來自于不同的層次和分類，這些數(shù)據(jù)主要圍繞著面對教師或?qū)W生的服務(wù)與管理而產(chǎn)生。文章介紹了大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生的背景，大數(shù)據(jù)在高校教學(xué)和管理中的應(yīng)用，以及預(yù)測大數(shù)據(jù)在高校未來的應(yīng)用前景。總結(jié)了在當(dāng)今決定能否“多算”的重要因素是掌握數(shù)據(jù)的多少以及對數(shù)據(jù)處理能力的高低。

關(guān)鍵字：大數(shù)據(jù)；高校；應(yīng)用

從2012 年開始，包括復(fù)旦大學(xué)、華東師范大學(xué)、上海財經(jīng)大學(xué)等在內(nèi)的一批大學(xué)不約而同開展了對大數(shù)據(jù)的探索。

一、大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的背景

大數(shù)據(jù)是繼物聯(lián)網(wǎng)云計算之后IT產(chǎn)業(yè)又一次顛覆性的技術(shù)變革。大數(shù)據(jù)主要在互聯(lián)網(wǎng)上、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、智能終端普等中產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，同樣大數(shù)據(jù)在企業(yè)、教學(xué)單位正常運(yùn)行中產(chǎn)生大數(shù)據(jù)（big data）。一提到大數(shù)據(jù)，很多人都會想到4V：Volume、Variety、Velocity、Value。這4V代表了量大，從TB升級到PB甚至ZB，麥肯錫全球研究中心的最新數(shù)據(jù)顯示僅2009年美國國家教育部的某信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫就膨脹至269PB，國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的研究結(jié)果表明2011年的數(shù)量更是高達(dá)1.82ZB，相當(dāng)于全球每人產(chǎn)生200GB以上的數(shù)據(jù)，而到了2020年，全世界所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模將達(dá)到今天的44倍；多樣，數(shù)據(jù)記錄、網(wǎng)頁、視頻等，在校園中，學(xué)校管理、教學(xué)、科研每時每刻都在產(chǎn)生各種結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；實時，處理速度快，能夠反饋，并能預(yù)測社會行為；價值密度低，應(yīng)用價值高。

二、大數(shù)據(jù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用

（一）為教師服務(wù)

在教師科研上，教師可以以大數(shù)據(jù)存儲與智能處理方向研究課題，涉及大數(shù)據(jù)的存儲、處理、檢索、挖掘，如和國家電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建立了長期合作，從而不但可以使專業(yè)知識進(jìn)行長期積累，而且還可以創(chuàng)收；大數(shù)據(jù)往往被用于統(tǒng)計、分析氣候信息并用于天氣預(yù)測，教師還可以進(jìn)行以氣象科學(xué)研究。

在教師教學(xué)上，大數(shù)據(jù)應(yīng)用于課堂教學(xué)，大數(shù)據(jù)有能力去關(guān)注每一個學(xué)生的微觀表現(xiàn)。傳統(tǒng)教學(xué)方式下教師獲得的數(shù)據(jù)有兩個顯著的特點(diǎn)：一是宏觀整體性的，即通過檢測分析、問卷調(diào)查、學(xué)生面談或同學(xué)他人側(cè)面了解等方式獲得學(xué)生整體的學(xué)業(yè)水平，關(guān)心問題等。第二是經(jīng)驗感知性的，即教師根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗和日常的觀察給出對學(xué)生的大概評價。運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅可以獲得一個學(xué)生在一節(jié)40分鐘的課堂中所產(chǎn)生的全息數(shù)據(jù)約5-6GB，而且可以對這個學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中的各種行為表現(xiàn)，情緒態(tài)度等進(jìn)行全方位分析，得出學(xué)生學(xué)業(yè)的優(yōu)缺點(diǎn)和對待學(xué)業(yè)的態(tài)度等。如果能利用大數(shù)據(jù)的信息我們教師就能在教學(xué)上采用針對性地教學(xué)方式。

（二）為學(xué)生服務(wù)

在學(xué)生學(xué)習(xí)上， 基于以短視頻和交互式練習(xí)MOOCs大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)不僅能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程，還可以使學(xué)生自己選擇時間和地點(diǎn)學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。北京航空航天大學(xué)軟件開發(fā)環(huán)境重點(diǎn)實驗室副主任吳文峻介紹了開源MOOC（大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程）項目，他認(rèn)為MOOCs將會是大數(shù)據(jù)時代的教育革命。可以使大學(xué)生“逃課”變成了網(wǎng)上“淘課”，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

在學(xué)生就業(yè)上，用大數(shù)據(jù)助推大學(xué)生就業(yè)難題化解，對大學(xué)生就業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、計算、挖掘和管理，并通過深度處理技術(shù)和數(shù)據(jù)建模技術(shù)，使數(shù)據(jù)具有“智能”的技術(shù)能力，可增強(qiáng)大學(xué)生獲取就業(yè)信息的能力。

（三）師生互利

每個學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中對全部學(xué)習(xí)對象（Learning object）的全部學(xué)習(xí)行為都會被自動記錄下來，數(shù)以百萬計的學(xué)生在線學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)將會匯集成“學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)”，通過系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)挖掘，宏觀和微觀相結(jié)合的分析中發(fā)現(xiàn)、把握其中隱藏著的學(xué)習(xí)規(guī)律，使教師能夠隨時掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況并能及時進(jìn)行反饋指導(dǎo)及“推薦”學(xué)習(xí)資源，能夠持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)、內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，藉以實現(xiàn)“因材施教”式的個性化學(xué)習(xí)服務(wù)。

三、大數(shù)據(jù)在高校管理中的應(yīng)用

學(xué)校內(nèi)的數(shù)據(jù)來自于不同的層次和分類，既有人事、財務(wù)、資產(chǎn)、科研等常規(guī)管理型業(yè)務(wù)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，又有多媒體教學(xué)資源等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；既有用戶使用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)，又有物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)感知到的位置數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)圍繞著面對教師或?qū)W生的服務(wù)與管理而產(chǎn)生。從學(xué)校高層管理者的角度來看，包含學(xué)校的固有和流動資產(chǎn)信息、師資信息、科研信息、學(xué)生管理信息、師生評價信息、財政信息、外界媒體關(guān)注學(xué)校、圖書信息、信息招生就業(yè)信息等。同時隨著互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新技術(shù)的興起，學(xué)校師生主動產(chǎn)生和由一些傳感器、手機(jī)、電腦等終端設(shè)備、自動收集的信息越來越多，如辦公軟件、校園一卡通、微信和微博等社交信息，各類搜索點(diǎn)擊記錄信息等。以上信息存在著數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)類型多樣、產(chǎn)生數(shù)據(jù)頻率快的特點(diǎn)。這導(dǎo)致利用常用軟件工具捕獲、管理和處理此類數(shù)據(jù)所耗費(fèi)時間超過了可容忍的時間。對大數(shù)據(jù)的有效分析將是現(xiàn)代化大學(xué)中的一個必不可少的組成。國內(nèi)高校為提升綜合競爭力，如擁有正確的信息并能預(yù)知未來發(fā)展就意味著擁有競爭優(yōu)勢。大數(shù)據(jù)的核心就是預(yù)測，如果我們能在海量的學(xué)生借書的信息中找到學(xué)生對哪類圖書最愛好；如果通過校園一卡通消費(fèi)數(shù)據(jù)來分析了解學(xué)生的消費(fèi)狀況，通過學(xué)習(xí)成績記錄、入出校門記錄和校園一卡通在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的登錄記錄數(shù)據(jù)來分析出影響學(xué)生的記錄因素等。通過大數(shù)據(jù)分析我們找到最好的預(yù)測模式，當(dāng)然同樣也可以運(yùn)用在高校預(yù)測招生生源情況、就業(yè)情況，預(yù)測師生、職工的各種需求情況，以及學(xué)校的未來發(fā)展情況等。

四、大數(shù)據(jù)在高校未來的應(yīng)用前景

（一）為高校學(xué)生帶來實踐創(chuàng)新及就業(yè)機(jī)會

第五屆中國智能運(yùn)輸大會暨第三屆深圳國際智能交通與衛(wèi)星導(dǎo)航位置服務(wù)展覽會6月10～12日在深圳會展中心舉辦。設(shè)八大專業(yè)展區(qū)關(guān)注大數(shù)據(jù)移動互聯(lián)。此次大會將首次舉辦“智能交通創(chuàng)意大賽”，旨在鼓勵高校師生科技創(chuàng)意，密切產(chǎn)學(xué)研用，增強(qiáng)高等院校師生與行業(yè)及市場的契合度。大數(shù)據(jù)同時也給學(xué)生帶來了就業(yè)機(jī)會，來自Gartner 的調(diào)查顯示，2015年大數(shù)據(jù)為全球帶來440萬個IT崗位。

（二）為高校帶來新的專業(yè)設(shè)置機(jī)會

中國最權(quán)威的時政媒體《人民日報》整版報道，“媒體將2013年稱之為‘大數(shù)據(jù)元年’。目前，幾乎所有的世界級的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，都將業(yè)務(wù)觸角延伸至大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)”。大數(shù)據(jù)的到來給我國高校專業(yè)設(shè)置帶來了挑戰(zhàn)和機(jī)遇。北京航空航天大學(xué)于2012年9月成立大數(shù)據(jù)科學(xué)與工程國際研究中心，2013年初成為國內(nèi)第一所設(shè)置“大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”軟件工程碩士專業(yè)，從而為國內(nèi)其他高校設(shè)置大數(shù)據(jù)專業(yè)或方向奠定了基礎(chǔ)，同時有助于將來學(xué)生更好地就業(yè)。

北京航空航天大學(xué)校長懷進(jìn)鵬院士表示，產(chǎn)業(yè)發(fā)展，人才先行。圍繞國家“十二五”戰(zhàn)略規(guī)劃及國家中長期教育改革和發(fā)展綱要，“大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用”軟件工程碩士項目“希望以實際行動來回應(yīng)社會對大學(xué)的需求，以更有力的方式來承擔(dān)大學(xué)應(yīng)有的責(zé)任，為大數(shù)據(jù)這樣的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展輸出高水平、復(fù)合型精英人才，確保產(chǎn)業(yè)科學(xué)、持續(xù)、高速的發(fā)展”。

（三）為高校考生報考帶來了參考依據(jù)

一年一度的全國高考已經(jīng)結(jié)束。高考過后，考生進(jìn)入填報志愿階段。由哈爾濱工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院副教授楊洋和中山大學(xué)信息學(xué)院副教授潘嶸創(chuàng)辦的國內(nèi)首家人才大數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)iPIN.com歷時半年統(tǒng)計分析研究的《2014年iPIN.com中國大學(xué)與專業(yè)就業(yè)數(shù)據(jù)報告》于6月10日出爐，此分析研究報告包括男女比例之學(xué)校、男女比例之專業(yè)、專業(yè)穩(wěn)定性、專業(yè)規(guī)模、專業(yè)冷熱度等都為高考生填報志愿、畢業(yè)就業(yè)提供客觀真實的參考依據(jù)。

《孫子兵法》中有言：“多算勝，少算不勝。”今天，決定能否“多算”的重要因素在于，掌握數(shù)據(jù)的多少以及對數(shù)據(jù)處理能力的高低。有了大數(shù)據(jù)對象、大數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用的技術(shù)，再與各類實際應(yīng)用需求相結(jié)合，大數(shù)據(jù)將給經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展帶來巨大影響。

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*基金項目：山東協(xié)和學(xué)院科技計劃項目（XHXY201418、XHXY201422）、山東省高等學(xué)校科技計劃項目（編號：J13LN51）。

（作者單位：山東協(xié)和學(xué)院）