淺析大數據背景下高校信息化建設

陳春亞

高校信息化建設始終是衡量高校教育的一大重要指標，到目前為止，大部分高校信息化建設有了一定的成效，主要包括覆蓋校園的網絡設施，多媒體教室、以及各類管理信息系統甚至建立還建立了教學資源平臺等等，并累積了一定的信息資源。隨著大數據技術、云計算技術以及移動互聯技術的不斷發展和革新，新的技術為高校信息化建設帶來了新的方向。在傳統的高校信息化建設當中，局限于信息化教育的建設為核心，能夠實現高校教育資源的信息化應用和管理，但是所產生的數據信息，并沒有挖掘出其更大的價值，也不能算是真正意義上的智慧型教育。大數據技術為高校更為可靠的分析處理技術，同時建設一個集成大數據云計算技術的校園體系平臺，將對高校師生的工作、學習以及生活提供有效的幫助。因此，探討大數據時代高校信息化建設具備顯著的意義。

一、高校信息化建設現狀

盡管在高校在信息化建設取得了相當的成效，但龐大的數據信息和擴招后復雜的管理體系等等實際情況，使得在信息化建設上存在相當的問題，主要體現在：

基礎統一平臺缺失，高校數據無法體系化。在傳統的高校信息化建設中，由于本身技術以及經濟效益的局限，往往側重網絡基礎硬件設施的建設上。對于系統化的平臺往往沒有重視，再次由于移動互聯技術的快速發展，而傳統的平臺系統又沒有快速迭代，跟新生的APP后臺系統進行數據統一，造成無數據無法進行統一整合收集和有效篩選，造成后續的數據分析和挖掘無法正常進行

管理體系相對獨立，缺乏統一規劃和標準，數據的整合利用受到限制。在高校復雜的管理體系中，特別是由于高校建設的不斷發展，大量高校形成院系二級管理，不同管理部門如教務、人事、科技產業以及院系只是根據各自功能需求建立了較完善的數據庫系統，沒有統一的規劃和標準以及部門職責的重新分工，使這些信息化系統建立后，并不能完全實現數據共享。往往造成如教職工在各個系統中均有對應的賬號，在更新各類人事變動和教育科研獲獎等信息時，每個不同的系統都需要重復提交并進行審批，這樣不僅給教師帶來極大的不便，對于系統管理者多次重復的審批，也大大的降低了體系的工作效率。而且在各系統設計時，并沒有考慮統一的體系，造成各系統間相對封閉無法進行信息數據共享交流，形成了一個個“信息孤島”，制約了信息數據的整合與利用。

教育教學信息體系結構單一，無法滿足師生的實際需求。在傳統的教育教學信息化建設中，針對的是對教育資源，教學數據及教學評價等數據的采集。在教學手段、教學形式以及教學效果上并沒有產生太多的實際成效。體系結構還是以教師為中心，考試考核為評價標準的傳統模式。盡管近幾年各大高校對實驗教學中心和自主學習中心以及近期開發教育資源MOOC的建設不遺余力，但由于硬件、軟件和管理維護以及配套體系的缺失，形成了“高科技、低效率”的尷尬局面，

信息數據分析體系有待加強。高校是一個能產生大量數據的地方。在信息化建設中、生源、就業、教育、校園服務雖然產生了大量的信息數據，但由于缺乏有關數據管理系統的建立，使得收集到的數據缺乏有力的分析環節，直接提交管理層參考和決策使用，造成決策失誤。

二、大數據時代的高校信息化——“智慧校園”

通俗來說所謂大數據就是為成為海量的數據或大資源。 大數據技術包括海量數據的收集、分析、處理等技術。通過大數據技術對由 人們生活、工作以及娛樂過程中所形成的數據進行收集、分析和挖掘，從而為人 們的生活、企業的營銷策略、國家調整宏觀調控策略提供有力的參考數據。因此，在大數據時代背景之下，若在高校信息化建設各個環節中使用大數據技術，通過對學生的學習、生活等活動產生的數據進行大數據技術處理，為優化高校的校園生活服務和教育教學提供數據決策支持。在高校的信息化體系當中，日常的業務管理、教育教學、師生生活等等各類校園活動產生的巨大數據，通過大數據技術，有效的的對這些數據進行的采集、分析及挖掘，并轉換為高效管理以及服務的有效資源，從而為大數據時代的高校信息化“智慧校園”建設提供基礎。

“智慧校園”將借助大數據、云計算技術，建設以高校管理、教學、學習、科研以及生活服務等為一體化的高校平臺。“智慧校園”的設計是建設全新的信息化教育為核心觀念。智慧校園核心點在于以物聯網、互聯網技術作為基礎，將信息傳感設備和互聯網相聯接，將各類信息系統來實現智能化的管理和識別，借助數據分析、搜集、挖掘以及儲存技術，建設成更為智能和諧的高校校園。

三、高校信息化“智慧校園”的建設內容

“智慧校園”主要包括物理校園、管理服務平臺、大數據采集和分析中心以及云服務平臺，“智慧校園”結構如圖1所示。其中大數據采集和分析中心是建設核心，主要為各大管理系統采集的數據進行統一化、標準化處理，并為各大系統提供數據分析和業務支持。主要包括業務處理、計算服務以及信息共享等功能。云服務平臺主要提供強大的數據運算和數據存儲服務。管理服務平臺為師生各類校園生活、教育教學以及各大業務管理提供信息管理以及服務。主要包括校園服務平臺、信息管理平臺、教育資源平臺和數據分析平臺。物理校園主要為廣大師生以及管理者提供數據顯示以及數據收集終端以及提供校園各網絡連接設備及環境。是“智慧校園”的基礎。

（一）大數據采集和分析中心以及云服務平臺建設

大數據采集和分析中心以及云服務平臺是信息化建設的重中之重。除了負責對各類信息管理系統提供不同功能服務之外，還需要負責將各類數據進行清洗篩選、分門別類、處理計算和分析存儲。服務平臺對結構不同的數據，定制不同的采集方式，對于管理服務平臺系統中的數據因為結構良好，數據標準的數據，采用ETL工具將數據抽取到HBase 數據庫中，而對于對于類似生源信息，就業信息等校園外部非結構化數據，可以借助Nutch 抓取，然后對數據進行索引后，在存儲到Hbase 數據庫中。再對采集的數據進行抽取與集成，再通過數據挖掘、機器學習、統計分析等數據分析方法，分析各類數據，為高校教育教學、行政管理以及校園服務等各種策略提供參考和指導作用。

（二）校園管理服務平臺建設

校園管理服務平臺主要針對廣大師生的校園生活服務、學習、教學、辦公管理等業務提供統一的信息管理平臺。該信息系統主要為物理校園提供相應的數據接口，處理相應的數據請求。為PC客戶端、移動App以及一卡通終端提供數據收集管理和數據請求響應支持。如教職員工的職稱管理，通過信息管理平臺統一整合數據提供職稱評審服務，通過PC客戶端、相應的App等物理顯示，提供引導采集教職工評審相關信息數據的完整流程，教師只要按照引導逐步完成即可。而系統后臺對于可能涉及人事評價、教務教學、科研成果等業務系統進行相應的數據生成和業務評審。校園管理服務平臺主要包括

校園服務平臺。該平臺建設主要整合校園生活的各類服務系統，涵蓋有學生的水電費、話費、餐卡充值服務，快遞收發服務、外賣點餐、校園、社團信息等等跟校園生活息息相關的各類服務提供統一服務平臺。實現校園一卡通系統，極大方便學生的校園生活。

信息管理平臺。信息管理平臺主要涉及學生管理、教務，行政辦公管理、圖書管理等各類信息化管理業務系統。針對學校各類管理事務進行統一設計，統一規劃，形成統一的管理體系，真正實現數據的共享，簡化師生辦事流程，提高管理人員的工作效率。比如：教職員工進行職稱評審，那么在該平臺職稱管理系統可以通過平臺獲得由排課系統產生的教師課程數據，教務管理系統對教師產生的平時考核，聽課等教學數據，科技產業管理系統提交的教師科研論文數據并有各單位領導的審核情況，這些數據經過統一采集、分析、存儲，極大簡化教職員工的填寫、審核流程，提高辦事效率。

教育資源平臺。教育資源平臺主要涉及高校教育教學資源，建立統一教學資源共享系統。針對教學目標單一化、教學結構固化、學習環境、教學手段單一等問題，提供大規模在線開放課程（MOOC）資源平臺，包括課程學習相關內容，并以大數據分析提供配套信息服務為支撐，通過對學生的個體學習軌跡和過程提供分析和反饋，實施以學生為中心的教學結構，開展個性化教育，發揮課程資源平臺優勢，對學生的學習效果、學習進度以及學習內容進行統計分析，針對不同學生的學習效果，制定符合每個學生習慣課程教學計劃，讓學生根據自身能力進行學習，因材施教，最大程度提高學生的成就感，充分發揮學生學習能力。

數據分析平臺。數據分析平臺是將各類經過數據分析和處理中心以及云服務平臺處理和分析過各類數據以結論或圖表的形式按照不同用戶的業務呈現給用戶，以供用戶對高校管理、校園服務、個人生活等業務提供數據支持，是信息校園“智慧”的重要體現。主要包括：

學校生源數據分析：招生是高校的運作的重中之重，根據對各地區學生的報到率以及在校表現等數據分析可以調整生源和招生策略，做到有的放矢，為學校提供高質量的學生。

就業數據分析：就業也是高校的一大重要指標，建立畢業生的職業數據跟蹤，分析各用人公司以及畢業生就業動向，可以更好地引導在校學生的就業分流，發揮優秀畢業生對在校學生的職業指導作用。使學校制定的就業政策能及時反映就業市場需求，提高畢業生的社會競爭力。

一卡通數據分析：通過一卡通系統采集消費數據，分析學生的校園生活相關信息，為校園生活服務以及高校學生管理提供數據參考和決策依據，例如收集學生日常消費標準數據為助學金發放提供數據參考，確保助學金的精準發放。

教學數據分析：在教學數據中，通過對學生的選課情況、以及日常的到課情況進行分析統計，及時了解學生對各專業的興趣需求，優化選修課程，提供學生更需要更興趣的選修課程。通過對教務系統學習信息和學工系統考勤數據的統計分析，對經常遲到、曠課以及學習成績較差的學生提供預警通知機制，及時了解學生動態，方便學工加強管理引導學生順利完成學業。也可以對各課程的學習表現（到課率、課堂表現等）和學業成績以及學生評價進行相關度分析，為高效教學改革、課程改革提供數據支持。

圖書借閱數據分析：圖書管理系統收集圖書借閱信息和圖書使用頻率等數據并加以統計分析，就可了解學生對各學科內容的興趣和關注程度。可以為圖書館擴充圖書以調整圖書結構、改善調整圖書館的圖書類型結構和改善閱讀服務提供依據。也可以根據學生專業課程、借閱圖書和學習情況等信息進行關聯性分析，為學校專業課程構建及調整提供更好的數據導向。

（三）物理校園信息平臺建設

校園信息平臺建設為“智慧校園”提供數據基礎，它基于移動互聯、大數據、云計算、物聯網等新興技術，有效融合校園的數字和物理空間，為“智慧校園”體系提供網絡聯接和顯示數據支持，以智能移動終端、有線網絡、一卡通物聯網數據采集系統為建設內容，打造校園三大平臺和非結構化數據（日志、監控、社交等）相結合的數據交換和分析系統。

物理校園信息平臺建設主要有如下幾個方面：

1. 建設穩定、安全的校園網絡體系構架。

打造校園網絡新結構體系，對校園網絡的覆蓋范圍以及承載能力進一步擴展，并加強網絡信息安全機制，為校園信息采集、傳輸提供更加穩定、安全的環境。

2. 統一信息化數據采集應用平臺，杜絕數據孤島。

通過對各管理系統的數據集成，建立統一的數據采集機制，完善的校園數據標準，保障校園數據的標準化和統一化。

3. 規劃數據獲取終端，整合現有資源構建有特色的校園社交生態。

在統一信息平臺的支持下，對校園學習、生活相關的餐卡、電控、水控、網控等等進行統一規劃，并統一提供數據采集終端，為校園“一卡通”系統提供數據支撐。

四、總結

在大數據技術高速發展的背景下，以大數據技術應用為關鍵技術的“智慧校園”將是校園信息化建設的新方向，將對提升高校校園服務、改進高校工作管理等產生深遠的影響，并為高校師生提供更加良好的校園生活和學習環境。