文/勞鳳丹 李軍 仇瑩
信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及教室、實(shí)驗(yàn)室和宿舍無處不在的校園網(wǎng)絡(luò)為大學(xué)生學(xué)習(xí)、生活帶來便捷和高效。同時(shí)也因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)信息的豐富性、開放性和虛擬性,引起了部分學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的依賴。因此,了解大學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)的情況和特點(diǎn),尋找網(wǎng)絡(luò)時(shí)代下學(xué)生教育的途徑和方法,成為新時(shí)期高校大學(xué)生教育管理的重要內(nèi)容。
現(xiàn)階段部分高校正在建設(shè)高校大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),但其主要側(cè)重于學(xué)工數(shù)據(jù)分析,基于校園網(wǎng)出口流量大數(shù)據(jù)進(jìn)行的高校大學(xué)生上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析仍較為少見。本文基于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)校園網(wǎng)出口流量數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)并研發(fā)實(shí)現(xiàn)了高校校園網(wǎng)上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。
圖1為高校校園網(wǎng)上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的架構(gòu)圖。學(xué)生上網(wǎng)行為分析數(shù)據(jù)庫采用Oracle系統(tǒng),數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)關(guān)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的學(xué)生基本信息、用戶上網(wǎng)詳單;流控日志系統(tǒng)的應(yīng)用協(xié)議流量分布、夜間游戲流量明細(xì);Netflow系統(tǒng)的訪問特定資源(例如圖書館數(shù)據(jù)庫資源)日志;教務(wù)系統(tǒng)的學(xué)生成績數(shù)據(jù)、不同學(xué)業(yè)預(yù)警級別學(xué)生數(shù)據(jù);網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的學(xué)生或教師訪問課程日志明細(xì)、課程教學(xué)資源統(tǒng)計(jì)等。網(wǎng)關(guān)計(jì)費(fèi)、教務(wù)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù)可直接通過學(xué)生學(xué)號進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析;流控日志和Netflow日志并無用戶帳號信息,但通過上網(wǎng)IP、上網(wǎng)時(shí)間范圍與網(wǎng)關(guān)計(jì)費(fèi)上網(wǎng)詳單中的上網(wǎng)IP、上線時(shí)間和下線時(shí)間進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢也可精準(zhǔn)定位到學(xué)生學(xué)號,從而實(shí)現(xiàn)所有信息的統(tǒng)一身份認(rèn)定。
學(xué)生上網(wǎng)行為分析數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)獲取的方法為通過任務(wù)計(jì)劃定期調(diào)用后臺程序,從數(shù)據(jù)來源庫中提取預(yù)先設(shè)計(jì)好的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或明細(xì)數(shù)據(jù),并將其寫入學(xué)生上網(wǎng)行為分析數(shù)據(jù)庫。例如,按月匯總統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生的上網(wǎng)流量、上網(wǎng)時(shí)間、上網(wǎng)費(fèi)用;按月統(tǒng)計(jì)出口設(shè)備上應(yīng)用協(xié)議流量分布,抽取夜間玩游戲的用戶上網(wǎng)清單;按學(xué)期、年度和學(xué)年分別統(tǒng)計(jì)上網(wǎng)流量Top 400的學(xué)生上網(wǎng)匯總數(shù)據(jù)及學(xué)生清單;按學(xué)期節(jié)點(diǎn)抽取學(xué)生的學(xué)習(xí)成績數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺使用日志數(shù)據(jù)等。

圖1 學(xué)生上網(wǎng)行為分析系統(tǒng)架構(gòu)
校園網(wǎng)上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)基于Java語言進(jìn)行開發(fā),可根據(jù)提供的多個(gè)查詢條件進(jìn)行組合查詢,并將查詢結(jié)果以圖表方式展示,還可將查詢的結(jié)果導(dǎo)出到excel表中,以進(jìn)一步進(jìn)行線下分析。目前本系統(tǒng)正在不斷豐富統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其查詢功能。
校園網(wǎng)上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)既可從總體上把握現(xiàn)階段大學(xué)生群體上網(wǎng)的特點(diǎn),也可進(jìn)行特殊學(xué)生群體之間,或其與全校學(xué)生之間上網(wǎng)的對比分析,以及大學(xué)生上網(wǎng)與學(xué)業(yè)成績之間的關(guān)聯(lián)分析。此外,系統(tǒng)可自動檢索并將因過量上網(wǎng)而影響到學(xué)業(yè)成績的特殊學(xué)生信息反饋到教學(xué)管理部門,從而發(fā)揮校園信息化助力學(xué)校管理和人才培養(yǎng)的作用。
基于校園網(wǎng)上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),分析目前大學(xué)生總體的上網(wǎng)特點(diǎn)。

圖2 有線和無線上網(wǎng)終端數(shù)量比較
圖2為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)校園網(wǎng)一個(gè)月內(nèi)有線和無線上網(wǎng)終端數(shù)量的對比情況,目前無線上網(wǎng)終端的數(shù)量約為有線上網(wǎng)終端數(shù)量的3.5倍。這是大部分學(xué)生公寓樓尚未部署校園無線的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,可以預(yù)見,如果全部學(xué)生宿舍均已覆蓋校園無線,則二者的比例差距將會進(jìn)一步擴(kuò)大。數(shù)據(jù)表明,移動互聯(lián)技術(shù)的迅速發(fā)展導(dǎo)致大學(xué)生的上網(wǎng)方式已隨之發(fā)生了重大改變,目前校園網(wǎng)中學(xué)生每天使用無線終端上網(wǎng)的數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)超有線終端數(shù)量。因此,建設(shè)高性能、穩(wěn)定的校園無線網(wǎng),滿足學(xué)生在校內(nèi)主要區(qū)域能隨時(shí)隨地使用無線終端設(shè)備方便、快速的訪問校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)資源,應(yīng)成為近期校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目。
圖3給出了2017年12月校園網(wǎng)上網(wǎng)Top流量應(yīng)用的排名。數(shù)據(jù)表明,近幾年校園網(wǎng)的Top流量應(yīng)用絕大部分是主流視頻觀看或下載等要求高帶寬、低延遲的應(yīng)用,此種現(xiàn)象目前在各個(gè)高校校園網(wǎng)中均普遍存在。大學(xué)生作為網(wǎng)絡(luò)和新媒體使用的主力軍,對大帶寬的需求尤為明顯,包括使用在線視頻學(xué)習(xí)、在線娛樂、在線即時(shí)通訊等,從而對校園網(wǎng)出口帶寬造成極大沖擊。為給校園師生提供良好的上網(wǎng)服務(wù),近幾年來各個(gè)高校均在大幅擴(kuò)容校園網(wǎng)的出口帶寬。

圖3 學(xué)生上網(wǎng)流量Top應(yīng)用
圖4為2017年12月校園網(wǎng)移動應(yīng)用的Top流量統(tǒng)計(jì)情況,可見學(xué)生主要使用手機(jī),其次才是使用iPad等平板電腦移動上網(wǎng);此外,學(xué)生移動上網(wǎng)主要用于學(xué)習(xí)和生活需求(查詢資料、郵箱、打車、網(wǎng)盤),以及社交需求(微信、脈脈、QQ、微博)。

圖4 學(xué)生移動上網(wǎng)流量Top應(yīng)用
目前學(xué)校每年有極少數(shù)大學(xué)生因?qū)W業(yè)成績達(dá)不到培養(yǎng)要求而無法取得學(xué)位。探究這些學(xué)生學(xué)業(yè)成績不理想的原因,才能有針對性的對其進(jìn)行學(xué)業(yè)輔導(dǎo)。為此,本文進(jìn)行了不同學(xué)生群體之間上網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)分析,以及學(xué)生上網(wǎng)和學(xué)生學(xué)業(yè)成績的關(guān)聯(lián)分析。
圖5對2017年上網(wǎng)流量排名Top 400的學(xué)生及其2017年秋季的GPA成績排名進(jìn)行比較分析。

圖5 流量Top 400學(xué)生成績分布情況
2017年上網(wǎng)流量排名為Top 400且未畢業(yè)的本科生共計(jì)302名,其中成績排名為專業(yè)成績倒數(shù)20%以內(nèi)的學(xué)生比例高達(dá)45.4%,成績正數(shù)20%的學(xué)生比例僅為4.7%,二者差異顯著。另有33.7%的學(xué)生成績分布在(50%,80%]的靠后區(qū)間,而僅有16.2%的學(xué)生成績分布于(20%,50% ]的區(qū)間。
繼續(xù)分析2017年成績排名正數(shù)和倒數(shù)Top5%學(xué)生的月均上網(wǎng)流量分布區(qū)間(圖6)發(fā)現(xiàn),成績倒數(shù)Top5%學(xué)生中月均網(wǎng)絡(luò)流量為高流量區(qū)間的人數(shù)比例遠(yuǎn)高于成績Top5%的學(xué)生,體現(xiàn)在成績倒數(shù)Top5%的學(xué)生中月均流量>40G的學(xué)生比例高達(dá)45.1%,而成績Top5%的學(xué)生比例僅為7.2%。

圖6 成績排名靠前與靠后Top5%學(xué)生的月均上網(wǎng)流量分布對比情況
對圖5和圖6的數(shù)據(jù)分析得出,上網(wǎng)Top流量的學(xué)生中,專業(yè)成績不理想的學(xué)生比例遠(yuǎn)高于成績理想的學(xué)生。這些專業(yè)成績倒數(shù)而上網(wǎng)流量為Top的學(xué)生有可能是因?yàn)檫^量上網(wǎng)導(dǎo)致學(xué)習(xí)成績不理想,應(yīng)引起學(xué)院、輔導(dǎo)員或班主任的重視。
預(yù)警學(xué)生群體指的是不及格課程門數(shù)超過一定數(shù)量的學(xué)生。在教學(xué)管理中將學(xué)生的預(yù)警級別分為紅色、橙色和黃色預(yù)警,其不及格課程門數(shù)分別定義為:大于5門、4~5門和2~3門。
預(yù)警學(xué)生的類別大體又可分為:民族生、特殊招生(體育特招、藝術(shù)特長、留學(xué)生)、雙培生、預(yù)科轉(zhuǎn)入學(xué)生、正常統(tǒng)招學(xué)生等;而預(yù)警學(xué)生的身份還可從不同年級、不同性別、不同省份、不同學(xué)院等進(jìn)行細(xì)分。本文僅側(cè)重于不同預(yù)警級別學(xué)生之間、及其與全體本科生的上網(wǎng)流量對比分析。
本文給出了兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析,2017年春季的預(yù)警分析和2018年春季的預(yù)警分析。
1.2017年春季學(xué)習(xí)預(yù)警學(xué)生的上網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析
2017年春季學(xué)習(xí)預(yù)警分析基于如下數(shù)據(jù)集進(jìn)行: 2017春預(yù)警學(xué)生、 2017年3月學(xué)生成績、2016年度學(xué)生上網(wǎng)流量。
(1)預(yù)警學(xué)生成績排名情況
2017年春季預(yù)警學(xué)生的成績排名情況為389名學(xué)生的成績排名區(qū)間處于(90%,100%]的區(qū)間,約占預(yù)警學(xué)生總?cè)藬?shù)的76.1%(紅色、橙色和黃色預(yù)警人數(shù)分別占同類預(yù)警級別人數(shù)的92.7%、82.2%和65.6%);其次,約84名學(xué)生的成績排名區(qū)間處于(80%,90%]的區(qū)間,約占預(yù)警學(xué)生人數(shù)的16.4%(紅色、橙色和黃色預(yù)警人數(shù)分別占同類預(yù)警級別人數(shù)的6.6%、15.8%和21.6%)。
(2)上網(wǎng)流量Top 400本科生中預(yù)警學(xué)生分布

圖7 2016年度上網(wǎng)流量Top 400本科生中包含的預(yù)警學(xué)生人數(shù)分布
圖7對上網(wǎng)流量Top 400本科生中預(yù)警學(xué)生分布情況進(jìn)行分析,2016年度上網(wǎng)流量Top 400的本科學(xué)生中,有81人在2017春被學(xué)業(yè)預(yù)警,占2016年度本科學(xué)生上網(wǎng)流量Top 400的20.3%。在這81人中,紅色、橙色和黃色預(yù)警的學(xué)生人數(shù)及比例分別為(36,44.4%)、(13,16.1%)和(32,39.5%),其又分別占紅色、橙色和黃色預(yù)警總?cè)藬?shù)的26.3%、12.9%和11.7%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明學(xué)業(yè)預(yù)警學(xué)生中確實(shí)有較多學(xué)生存在過度上網(wǎng)問題。
(3)學(xué)業(yè)預(yù)警學(xué)生與全校學(xué)生的上網(wǎng)橫向比較
再將2017春預(yù)警學(xué)生與全校本科生在2016年度的人均上網(wǎng)流量進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋ㄈ鐖D8所示)。
從整體統(tǒng)計(jì),2016年度全校本科生的人均年上網(wǎng)流量為183.4G,但2017年春紅色、橙色和黃色預(yù)警學(xué)生則分別達(dá)到了438.0G、336.3G和318.0G,分別為全校學(xué)生人均年上網(wǎng)流量的2.4、1.8和1.7倍。從個(gè)體統(tǒng)計(jì),預(yù)警學(xué)生中約有58.7%(全校則僅約有32.8%)的人數(shù)比例超過全校學(xué)生人均年上網(wǎng)流量。圖8可看出學(xué)業(yè)預(yù)警學(xué)生人均上網(wǎng)流量遠(yuǎn)高于全校學(xué)生的平均水平,進(jìn)一步說明學(xué)生成績不佳與過度上網(wǎng)之間存在明顯的相關(guān)關(guān)系。
2.2018年春季學(xué)習(xí)預(yù)警學(xué)生的上網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析
考慮到學(xué)業(yè)預(yù)警學(xué)生中有部分學(xué)生本來學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱(例如體育特招、藝術(shù)特招、民族生、預(yù)科班轉(zhuǎn)入學(xué)生、留學(xué)生等),但正常考分入學(xué)(統(tǒng)招生)的學(xué)生則不存在此類問題。對統(tǒng)招入學(xué)但被學(xué)業(yè)預(yù)警的這部分學(xué)生而言,其上網(wǎng)情況到底如何?是否有新的特點(diǎn)?為了解以上情況,表1分析了2018年春季成績預(yù)警學(xué)生與其在2017年秋季的上網(wǎng)情況。
表1數(shù)據(jù)表明:
(1)從整體統(tǒng)計(jì),2018秋全校本科生的人均上網(wǎng)流量為132.3G,但紅色、橙色和黃色預(yù)警學(xué)生則分別達(dá)到了308.3G、225.5G和190.8G,分別為全校本科生人均流量的2.3、1.7和1.4倍;從個(gè)體統(tǒng)計(jì),預(yù)警學(xué)生中約有60.0%的人數(shù)比例超過全校學(xué)生人均年上網(wǎng)流量(紅色、橙色和黃色預(yù)警的比例依次為70.2%、62.1%和56.0%),而全校學(xué)生中則僅約有36.7%的人數(shù)比例超過。
(2)統(tǒng)招入學(xué)的預(yù)警學(xué)生中,無論是人均上網(wǎng)流量還是超過全校學(xué)生人均流量的比例均高于同級別的預(yù)警學(xué)生數(shù)值,紅色預(yù)警的統(tǒng)招學(xué)生尤其明顯,其人均上網(wǎng)流量高達(dá)357.9G,是紅色預(yù)警學(xué)生的1.2倍,是全校的2.7倍,且超過全校本科生人均流量的比例相比紅色預(yù)警學(xué)生提高了5個(gè)百分點(diǎn)(75.7% vs 70.2%)。這說明被學(xué)業(yè)預(yù)警的統(tǒng)招生中,過度上網(wǎng)現(xiàn)象更為嚴(yán)重,這也可能是導(dǎo)致其成績不理想的一個(gè)重要因素。

圖8 2017春預(yù)警學(xué)生與全校本科生的上網(wǎng)流量對比

表1 2018春預(yù)警學(xué)生與全校本科生的上網(wǎng)流量對比
(3)2017春和2018春預(yù)警學(xué)生的上網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果很接近,均能說明有相當(dāng)比例的學(xué)業(yè)預(yù)警學(xué)生存在過度上網(wǎng)的問題,且預(yù)警級別越高,過度上網(wǎng)情況越嚴(yán)重,約1/5的紅色預(yù)警學(xué)生以及約1/8的橙色預(yù)警學(xué)生進(jìn)入流量Top 400學(xué)生的排名清單。
本文將學(xué)習(xí)困難學(xué)生定義為:專業(yè)成績排名倒數(shù)第一、倒數(shù)第二的學(xué)生;學(xué)霸學(xué)生定義為:專業(yè)成績排名第一、第二的學(xué)生。本小節(jié)基于2018年4月的學(xué)生成績和2017年度上網(wǎng)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
1.學(xué)霸/學(xué)習(xí)困難學(xué)生與全校本科生的上網(wǎng)對比
表2給出了學(xué)霸、學(xué)習(xí)困難和全校本科生的上網(wǎng)流量對比明細(xì)。專業(yè)第一、專業(yè)第二的學(xué)霸們的上網(wǎng)流量接近,均稍低于全校學(xué)生平均水平,二者超過全校本科生人均年上網(wǎng)流量人數(shù)比例均接近25%;而專業(yè)倒數(shù)第一、倒數(shù)第二的學(xué)習(xí)困難學(xué)生,其上網(wǎng)流量不僅遠(yuǎn)高于全校平均水平(約為2倍),且超過全校本科生人均流量的人數(shù)比例則激增到了60%以上。
2.學(xué)霸/學(xué)習(xí)困難學(xué)生在Top 400大流量本科生中的分布
圖9給出了2017年度Top 400大流量本科生中所包含的學(xué)霸/學(xué)習(xí)困難學(xué)生的分布情況。其中,學(xué)霸學(xué)生4人(專業(yè)第一、第二各2人),占學(xué)霸學(xué)生的0.8%;學(xué)習(xí)困難學(xué)生67人(專業(yè)倒數(shù)第一、第二分別為39和28人),占學(xué)習(xí)困難學(xué)生的14.0%,學(xué)霸和學(xué)習(xí)困難學(xué)生中包含的Top 400流量人數(shù)及比例差異顯著。

表2 2018春季學(xué)霸/學(xué)習(xí)困難/全校本科生的上網(wǎng)流量對比明細(xì)

圖9 上網(wǎng)流量Top 400中學(xué)霸/學(xué)習(xí)困難學(xué)生分布
3.學(xué)霸/學(xué)習(xí)困難學(xué)生的月均流量區(qū)間人數(shù)分布
圖10為學(xué)霸及學(xué)習(xí)困難學(xué)生的月均上網(wǎng)流量區(qū)間分布情況,學(xué)霸學(xué)生的月均上網(wǎng)流量大部分集中于30G以內(nèi)(82.3%),(30G ,50G]區(qū)間有14.1%的分布,但超過50G的人數(shù)寥寥無幾(3.5%)。學(xué)習(xí)困難學(xué)生在30G以內(nèi)雖然人數(shù)也較多(45.6%),但遠(yuǎn)低于學(xué)霸相同區(qū)間的人數(shù)比例,在(30G,50G]流量區(qū)間為31.3%,在(40G,50G]區(qū)間達(dá)到了20.4%,在超過50G的大流量區(qū)間中,學(xué)習(xí)困難學(xué)生人數(shù)比例則遠(yuǎn)超學(xué)霸學(xué)生(23.0% vs 3.5%),此與前面部分分析結(jié)果類似。

圖10 學(xué)霸/學(xué)習(xí)困難學(xué)生月均上網(wǎng)流量人數(shù)分布
通過校園網(wǎng)上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對學(xué)生上網(wǎng)行為進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論。
1.移動互聯(lián)已成為上網(wǎng)新趨勢。學(xué)生移動上網(wǎng)主要用于生活學(xué)習(xí)需求以及社交需求,建設(shè)穩(wěn)定、可靠、全覆蓋的校園無線網(wǎng)絡(luò)非常有必要。
2.大學(xué)生上網(wǎng)流量大、善于運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)新媒體獲取新聞信息,上網(wǎng)目的呈現(xiàn)多樣化、視頻化的特點(diǎn),這勢必對校園網(wǎng)出口帶寬造成極大沖擊。如何通過技術(shù)手段平衡出口不斷增長的大帶寬需求與有限的實(shí)際帶寬之間的矛盾,實(shí)行精細(xì)化帶寬管理,及時(shí)掌握學(xué)生上網(wǎng)態(tài)勢,應(yīng)成為新時(shí)期校園網(wǎng)管理的一個(gè)重點(diǎn)工作。
3.大部分大學(xué)生能夠處理好網(wǎng)絡(luò)與學(xué)習(xí)生活的關(guān)系,其網(wǎng)絡(luò)態(tài)度總體呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢,但也有少量學(xué)生過度沉迷于網(wǎng)絡(luò)。對學(xué)業(yè)預(yù)警、學(xué)霸和學(xué)習(xí)困難等不同學(xué)生群體的上網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析均表明了成績不佳與過度上網(wǎng)之間存在明顯的相關(guān)關(guān)系。尤其是學(xué)業(yè)預(yù)警級別越高,成績排名越靠后,Top大流量的學(xué)生越多,其人均上網(wǎng)流量也遠(yuǎn)高于學(xué)校學(xué)生平均水平的現(xiàn)象應(yīng)引起教學(xué)管理部門足夠的重視。
校園網(wǎng)上網(wǎng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),既可分析全校學(xué)生的總體上網(wǎng)特點(diǎn),為校園網(wǎng)管理決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),又可追蹤特殊學(xué)生的上網(wǎng)情況,以便教學(xué)管理部門能及時(shí)對其進(jìn)行學(xué)業(yè)指導(dǎo),很好體現(xiàn)了校園網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)分析助力教學(xué)管理的指導(dǎo)思想。