大數據背景下軍隊院校教學管理研究

魏靚 黃鶯

[摘要]在當今大數據時代下，傳統的教學管理模式正在悄然發生改變。軍隊院校的教學管理中雖然積攢了大量乃至海量的數據，但至今未能有效合理利用，大數據為解決這一問題帶來了契機。但大數據背景下的軍隊院校教學管理中不僅存在各方面的問題而且具有新的特點，如何進行教學管理的信息化建設和構建教學管理系統框架是一個值得探討的問題。

[關鍵詞]大數據;教學管理;軍隊院校;數據挖掘

[中圖分類號]G647 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437（2020）07-0183-04

目前，世界主要軍事強國正加緊推進大數據在軍事信息領域內應用的研究，希望通過大數據解決方案，增強將信息優勢轉化為決策優勢、作戰優勢的關鍵性能力，而在軍隊院校里大數據也已逐漸成為教育信息化的新熱點。本文在對大數據背景下的軍隊院校教學管理的特點進行分析的基礎上對其規律和對策進行研究，進而探索教學管理系統的框架結構，為推進院校教學管理質量、效率的進一步提高提供一定的理論支撐和技術支撐。

一、大數據背景下軍隊院校教學管理存在的問題

在信息化建設過程中，軍校的教學管理積累了大量的數據，但只是數據的簡單堆積，沒有得到有效地利用。因此，系統地梳理、分析大數據背景下軍隊院校教學管理問題，是我們開展應用研究、系統建設的重要基礎。

（一）學員學習綜合分析不系統

當前軍校里的教務管理系統包含有教員信息、學員信息及教學計劃等詳細數據，各類信息查詢和統計報表都可以通過此系統獲得。例如可以查詢某個期班某門課程的考試平均分或考試不及格及優秀的人數，但沒有對這些數據進行深層次的挖掘，對其隱含的價值沒有進行分析利用。如果能找出考試成績不及格的學員具有的共性就可以對癥下藥，提出合理化建議，幫助不及格的學員提高成績，從而為教務管理決策提供科學依據。大數據為解決這一問題帶來了契機，它能夠從學員自身、教員、教材以及試題等多方面來分析學員成績，發現成績所反映不了的發展問題，讓我們更全面地看待學生的發展。

（二）教員教學效果綜合分析不全面

傳統的教學效果分析大多是以對學員的問卷調查結合督導打分等相關評價指標體系等方式實施的，以此作為教員授課質量評定及晉升等的依據。利用大數據挖掘技術可以對軍隊院校積累的豐富的教學信息數據進行教學評價分析，探討課堂教學效果和最終考試成績的關系，討論教員的整體素質（年齡、職稱、教齡等）與課堂教學效果及最終教學效果好壞之間的聯系，對教學能力提升計劃的制訂、授課教員的配備、學員學習態度和興趣的提升提供科學的決策依據，從而使教學部門更好地開展教學工作并提高教學質量。

（三）教學評價模型和機制不健全

教學評價以前是僅僅依賴于學習成績的一種結果性評價，但應該向重視考察學習過程表現的過程性評價轉變，從而形成一種綜合性的、全面的評價。長期以來，軍校教學評價主要還是看學員的最終考試成績，這個最終成績包括考試成績、平時成績和作業成績。這些數據信息的單調性、有限性，導致目前的教學評價還停留在經驗性評價和結果性評價階段。隨著慕課的普及、信息化教學的深入，越來越強調學員的個性化學習，因此要注重學習過程中積累的各種數據，例如行為層面的數據和環境層面的數據。以這些大數據為基礎，再配合相關的評價模型，發掘影響學業水平的因素及這些因素間的聯系，更多地關注學習過程，從而為學生提高學業水平、實現個性化學習提供依據。

（四）課程體系優化設置不完善

課程體系的設置要以大學的辦學目標和人才培養方案為牽引，理順課程與課程的關聯和順序。目前還存在學生還沒學好先行基礎課程就安排后續課程的情況，而且對每學期安排多少門課程的學習、哪個期班安排哪位教員授課也缺乏科學的依據。因此要學會利用軍校教務管理系統中的歷屆學員各學科的測試結果、教員的授課信息及教學安排數據等，運用大數據挖掘技術，找出其中有價值的規律和信息，從而得到影響學員表現的因素，進而對課程設置做出合理安排。

（五）教學管理信息化系統建設落后

大數據對信息系統提出了挑戰，給院校信息系統的架構、帶寬、處理器、運行規則等提出了要求。一方面，大數據需要大容量的存儲，不僅僅局限于一部分的PC機，而是要配置大型的服務器與工作站;另一方面，硬件異構性給大數據處理帶來難題。當硬件異構環境的規模擴展到數以萬計的集群時，如何將不同計算強度的任務智能化地分配給計算能力不同的服務器將變得極為復雜。

二、大數據背景下軍隊院校教學管理的特點分析

軍隊院校教學管理在數據支撐、分析手段、決策水平上都有一些新的特點，具體如下文所論。

（一）教學管理的數據日趨多元

大數據的一大特點就是數據種類多，在教學管理中，一方面，既有來自學員的數據又有教員的數據，還有與之相關的各種數據;另一方面，這部分大數據既有結構化數據、半結構化數據還有非結構化數據。通過對這些數據進行分析能夠發現教學過程中的不足和優點，用數據對教學活動進行指導，充分發揚優點，彌補不足，從而使教學管理更有針對性。

（二）教學管理的決策水平更為科學

我國正是由于缺乏相應的“數字管理”，院校管理才無法完全擺脫經驗管理的模式。在當今大數據時代下，大數據思維正在悄然改變著傳統的教學管理模式，并逐步將管理思想與智能技術更好地融為一體，用數字說話，體現了理性決策文化在院校教學管理中的作用。

（三）教學管理的模式更加新穎

大數據技術的發展時間不長，目前將大數據技術應用于軍校教學管理的研究還較少。在軍隊院校教學管理中應用大數據是一種較新的管理模式，通過對院校產生的各類數據進行搜集、管理和分析，使軍校的各級決策者獲得知識和洞察力，幫助決策者做出對院校發展更為有利的科學決策;同時為軍校的師生提供集成的、共享的、個性化的信息服務，幫助提升軍隊院校的教育教學、科學研究水平，提高人才培養質量。

（四）教學分析的技術平臺更加強大

軍校的教學資源共享平臺是一個以大數據為基礎的資源共享系統，不僅能實現教學資源的共享與全面開放，而且能利用Hadoop分布式技術來實現教學分析。Hadoop是目前最為流行的大數據處理平臺，它已經發展成為包括文件系統（HDFS）、數據庫（HBase、Cassandra）、數據處理（MapReduce）等功能模塊在內的完整生態系統（Ecosystem）。

三、大數據背景下軍隊院校教學管理信息化建設思路

（一）數據驅動建設

軍校里數據無處不在：每年入學新學員各項數據的收錄，教務和干部等部門信息的管理，圖書館、網絡中心等信息的更新，各種微課、網絡課程和在線課程學習過程中產生的數據……但如何收集和存儲這些數據是首要問題，目前各個院校都在打造數字化校園，組建數據業務云中心，搭建支撐數據存儲、管理和分析的云平臺，利用云計算技術為各業務系統提供數據服務嘲。

（二）面向決策主題

將大數據技術引入軍校教學管理之中，多角度分析和挖掘教學管理中的數據，從而發現對教學管理、學生管理有用的信息，為軍校管理者決策提供支持，從而提高軍校的競爭力。

1.個性化學習主題

在傳統的課堂教學系統中要實現因材施教、個性化學習這個教育目標是很難的。然而，慕課和翻轉課程的興起，使得在線學習變得更容易。在線學習系統能夠記錄學員學習的軌跡和行為，再利用大數據挖掘技術和人工智能，把學習者的學習和個性化發展以可視化的方式展現出來，可以幫助學習者更直接地實現個性化學習功能。

2.教學管理預測主題

預測是大數據挖掘的主要功能之一，在教學管理大數據平臺上，可以總結出許多預測性的結果。這些結果可能是更有利于學員學習的課程順序，可能是更適合整個期班學習的教員資格，可能是更有效的學習時間段、計劃等等。這樣的結果不僅可以使教務人員能夠更好地制訂計劃，做出方案;可以使教員主動學習，提升自身能力，來做好教學準備;而且還可以使學員更科學地學習，向個性化發展。此外，隨著平臺積累的數據越來越多，預測的模型也會越來越準確，這就有助于完善該平臺。

3.教學質量評估主題

在教學質量評估中融人大數據后，不僅能使教學管理更科學，而且能更好地體現教育數字化的成效。教學質量評估中運用各種智能算法，可以找出學員學習效果和教員教學效果與課件使用、教材選擇、學習時間多少、師生互動、學習環境、教學與自學場所等因素的內在聯系。這樣能為學員提供科學的學習計劃，提高學習成績;為教員提供準確的反饋信息，使其更好地提升自身素質，提高教學質量;為教務部門提供決策支持信息。

4.改造教學模式主題

軍校傳統的課堂教學模式比較單一，基本都是教員在課堂按綱施教，課堂氛圍比較沉悶。隨著信息化的發展，軍校應更加重視網絡的力量，學會利用優質資源，注重引導好學員的個性化學習。一方面，要鼓勵教員開展多種教學方式的嘗試，積極參與慕課、微課建設;另一方面，要鼓勵教員嘗試利用網絡優勢資源，引入翻轉課堂，引導學員課前學習視頻教學內容，記錄知識點，找出難點，回到現實課堂上提出疑問和討論重點學習問題，教員再進行重難點解析和答疑。這種教學過程的創新，還要求教員會使用相關分析軟件，對學員的學習過程進行數據挖掘，制訂符合其個性的學習方案。

（三）配套人才建設

大數據背景下教學管理系統建設的關鍵在于人，要配套相應的機制和保障手段，確保能夠科學培養和使用各類人才。在技術支撐人才方面，應注重對大數據技術人才、數據管理與分析人才、教學管理決策建模人才的培養。一方面，要鼓勵教員走出去參加一些相關主題的培訓活動，迅速掌握數據分析、數據管理的工具和技術;另一方面，要鼓勵教員利用現有條件自學，準確把握大數據的發展方向，優化決策建模方法，盡快成為大數據環境下教學管理的專家能手。

四、大數據背景下軍隊院校教學管理系統框架設計

在大數據和網絡技術等不斷完善的前提下，軍校應當以數據中心為平臺，突出數據和信息的優勢，進而構建基于大數據的先進的教學管理信息系統，進一步提高教學管理質量。

大數據下軍校教學管理系統將各業務部門數據源中的數據采集到中心數據倉庫。也就是經過一系列抽取、加載和轉換操作，將分布在各教學應用系統或者數據庫的數據存人大數據下軍校教學管理系統數據倉庫中。搭建好數據平臺后，應用開發人員就可以在此基礎上構建特定的應用程序系統，以滿足不同級別用戶的不同數據需求。大數據下軍校教學管理系統功能模型和功能模塊劃分如圖1、圖2所示。

（1）數據層：這層的數據主要來自大學最初建立的各個業務部門的應用子系統，也稱為源數據層。

（2）數據集成層：這層的主要功能是從各種業務子系統中收集數據后，根據定義的數據標準和元數據中的抽取轉換規則，建立具有統一數據結構和數據標準的數據中心。該層屏蔽信息的不一致性，為共享數據層提供共享數據，并消除信息孤島情況。

（3）共享數據層：該層的數據中心存儲的是來自不同數據庫、集成的共享數據。該數據中心將分散的、結構不同的、格式不一致的數據轉換成集成的、可共享的和統一的信息。該層將信息進行綜合，向服務層提供實時、準確、權威的共享數據。

（4）服務層：基于共享數據層的應用程序，主要應用共享數據層中的數據，包括提供信息共享、多維分析和決策支持等服務。

五、結論

大數據在軍隊院校中有著廣闊的應用前景，雖然從目前的情況來看其應用還處在起步階段，今后還有很長的路要走，但基于大數據來進行教學管理，全面實現教學資源的共享，肯定會帶給軍校教學管理極大的便利。本研究從大數據背景下的問題分析人手，通過特點剖析、思路設計、系統建構等步驟，對大數據背景下的軍隊院校教學管理進行了初步的研究，下一步還需要更加緊密地結合軍隊院校信息化建設的實際，對大數據技術在教學管理中的應用進行深入研究。