大數據時代下的教育管理信息化建設的實踐探究

杜艷華

摘要：大數據時代信息化管理模式發(fā)展對我國各行各業(yè)均時刻產生著重要影響，尤其對于教育信息管理而言，大數據信息管理系統(tǒng)的應用使教育信息的管理更為規(guī)范，同時為現(xiàn)代化教育信息管理體系的形成創(chuàng)造了有利條件，使信息化管理工作的開展能夠與教育信息化管理機制的發(fā)展方向保持一致，進而幫助教育機構及教育管理問題解決諸多教育信息管理不完善問題。

關鍵詞：大數據；教育；管理；信息；建設

近年來，教育信息管理系統(tǒng)在各地區(qū)教育部門及教育機構的有效應用，使教育信息的管理工作開展更符合教育信息管理的數據化發(fā)展需求，使信息在管理安全性、管理功能性及管理效率等多個方面均得以有效提升，為更好的及更合理的運用信息化管理系統(tǒng)開展教育工作創(chuàng)造了良好環(huán)境，是現(xiàn)代教育信息化體系建設的重要內容。

一、學校信息資源現(xiàn)狀分析

隨著學校軟、硬件資源的增添，產生大量的數據，數據包含結構化、半結構化和非結構化的數據，大致包括以下來源：

1.數字化軟件系統(tǒng)

數字化軟件系統(tǒng)是教育信息管理系統(tǒng)運行的重要基礎，也是管理教育信息內容的重要體系，在實際應用方面，要根據教育機構對數字化軟件的使用需求，對軟件的功能性內容進行優(yōu)化，使數字化軟件系統(tǒng)能夠在實際應用方面發(fā)揮良好效果。

2.數據管理系統(tǒng)

數據管理系統(tǒng)主要用于對數據信息的輸入及輸出進行管理，并對相關文件進行加密處理，提高系統(tǒng)數據儲存的安全性。數據管理系統(tǒng)主要由多種文檔格式構成，記錄管理信息較為廣泛，因此是學校信息資源系統(tǒng)建立的核心內容，對提高數據儲存管理效率具有良好的幫助作用。

3.數據存儲

數據存儲系統(tǒng)主要由顆粒芯片及機械化磁盤構成，多用于對數據文件的有效管理，由于學校信息管理系統(tǒng)涵蓋的內容較為全面，因此數據存儲的數量也相對較多，做好數據儲存管理將有效的解決數據存儲速度過慢及數據丟失等相關問題，使數據存儲的可靠性得以進一步提升。

4.智能設備

信息化系統(tǒng)智能設備主要包括智能電話、智能儀表及智能信息處理等系統(tǒng)，智能設備的應用將進一步提高學校信息化管理設備的智能化及自動化水平，降低對人員的實際依賴性，通過智能分類及對相關問題的處理，實現(xiàn)設備的智能化運行從而有效的提高信息化管理系統(tǒng)的實際效率。

5.聚合的數據提供程序

聚合數據主要由程序供應系統(tǒng)及程序處理感應器構成，由于現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)所匯集的信息管理格式種類繁多，同時信息管理存在信息重復及錯誤信息等問題，因此在聚合數據程序控制方面，能夠有效的對相關信息進行篩選，將可用的信息內容進行歸類，并將錯誤信息進行處理及糾正，從而保障信息數據提供的準確性。

6.硬件資源數據

硬件資源數據系統(tǒng)主要由計算機設備、計算機服務器、交換機及路由器等，通過硬件系統(tǒng)的串聯(lián)實現(xiàn)對數據信息的管理與控制，從而提高數據信息使用管理的安全性與穩(wěn)定性。由于現(xiàn)代化信息管理體系構成較為復雜，因此在實際應用方面，硬件資源數據構成通常較多，同時包括了無線控制設備及門禁設備等，出于對信息硬件設備應用的安全化考慮，部分硬件資源數據設備有防火安全控制系統(tǒng)。

7.其它數據

各地區(qū)對于數據管理系統(tǒng)的應用需求不同，因此基礎設備也有較大差異，現(xiàn)階段視頻管理資源及防御管理設備是主要的附帶管理資源之一，由于部分地區(qū)未能形成良好的網絡管理體系，因此對視頻資源的運用也不夠廣泛，難以充分的發(fā)揮出視頻資源使用效益。

二、大數據技術及實踐

實驗平臺采集到的數據包含應用系統(tǒng)數據、網絡訪問日志、各個網絡設備的SNMP Trap信息、各個核心設備以及安全設備Syslog日志（包括IDS、Wireless AC、負載均衡設備、路由器、防火墻、上網行為審計設備等）、服務器訪問日志、Snort信息、SFlow數據和Netflow數據以及端口鏡像數據。

網絡中的Syslog日志和網絡訪問日志將會是一個海量的數據，考慮到日志更新頻繁和海量數據的特點，實驗環(huán)境在Linux服務器上安裝并啟動的程序有Tomcat8，Hadoop2.6.1，Zookeeper3.4.6，HBase0.98.5，F(xiàn)lume1.5。選擇了Flume+HBase的采集和存儲方案，F(xiàn)lume最早是Cloudera提供的日志收集系統(tǒng)，F(xiàn)lume可以在日志系統(tǒng)中定制各類數據發(fā)送方，用于收集數據，F(xiàn)lume提供對數據進行簡單處理，并寫到各種數據接受方，F(xiàn)lume可以從Console（控制臺）、RPC（Thrift-RPC）、Text（文件）、Tail、Syslog日志系統(tǒng)、Exec（命令執(zhí)行）等數據源上收集數據。HBase是一個高可靠性、高性能、面向列、可伸縮的分布式存儲系統(tǒng)。實驗平臺以Tomcat為Web服務器，通過Flume實時監(jiān)控網絡的日志文件并將新增日志收集、清洗并保存到HBase中，供Spark等分布計算框架分析使用。

計算層主要包括離線數據處理、近似實時批處理、實時流處理。其中：離線數據處理采用Hadoop的分布式存儲和并行計算模式MapReduce編程模型。Hadoop是一個分布式系統(tǒng)的基礎架構，非常適合對大數據集進行離線計算。通過讀取數據，對數據進行映射（Map），使用某個鍵值對數據進行重排，然后對數據進行化簡（Reduce）得到最終的輸出。該功能模塊采用聚類分析、分類計算和關聯(lián)規(guī)則等算法對網絡中的日志進行離線分析。在海量數據下，數據冗余模塊往往成為整個系統(tǒng)的瓶頸，實驗使用了內存NoSQL來處理冗余原始數據，并采用盡可能多的節(jié)點進行處理冗余信息。網絡流的實時處理采用Storm和Spark框架模型進行處理，實時處理消息更新數據庫，可對數據流做查詢，計算時將結果以流的形式輸出給Hive/Pig進行聚類分析、擬合、協(xié)同過濾、展示。

三、結語

大數據時代下的信息管理建設要教育信息管理要求對核心基礎，通過合理的進行信息管理系統(tǒng)設計，提高信息管理系統(tǒng)在教育管理方面的實際應用有效性，并為相關的教育機構提供有效的信息管理幫助，使大數據時代下的教育信息管理更符合相關教學工作開展的基本要求，從而提高信息化管理建設的實際效益，為未來階段更好的運用信息管理系統(tǒng)進行規(guī)范化信息管理奠定良好根基。

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