利用智慧校園大數據優化學校管理

摘 ?要：隨著互聯網的快速普及和廣泛使用，全球數據呈爆炸式增長，人類對客觀世界認識的數字化程度不斷提高?！皵祿ā睂χR載體和傳播環境的顛覆性改變，讓學校教學管理的指導思想、組織架構、活動內容和活動方式面臨巨大挑戰。文章對學校教學管理中孤島現象進行分析，提出應對策略，從而在實踐中克服信息孤島對于教學管理活動的消極影響，提高學校管理的效率。

關鍵詞：信息孤島;大數據技術;教學管理;應對策略

中圖分類號：G647;TP311.13 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）23-0122-05

Using Smart Campus Big Data to Optimize School Management

REN Zhong

（Jiujiang Tongwen Middle School，Jiujiang ?332000，China）

Abstract：With the rapid popularization and wide use of the internet，the global data is growing explosively，and the digital level of human understanding of the objective world is constantly improving. The disruptive change of “data explosion” to the knowledge carrier and communication environment makes the guiding ideology，organization structure，activity content and activity mode of school teaching management face great challenges. This paper analyzes the island phenomenon in school teaching management，and puts forward coping strategy，so as to overcome the negative impact of information island on teaching management activities in practice，and improve the efficiency of school management.

Keywords：information island;big data technology;teaching management;coping strategy

0 ?引 ?言

信息孤島（Island of Information）又稱“信息煙囪”，指的是一種不能與其他相關信息系統之間進行相互操作或者協調工作的信息系統。在計算機應用中又指在功能上不關聯互助、信息不共享互換以及信息與業務流程和應用相互脫節的計算機應用系統。

信息孤島現象導致數據難以融合、貫通，無法實現協作，導致系統效率低，該現象也存在于學校教學管理活動中。由于學校管理職能劃分和組織的細化，導致職能部門之間無法有效開展協調合作，數據缺乏有效的共享和管理、缺少統一規劃，各部門之間、部門內各管理系統之間難以進行數據共享互換，造成了學校教學管理信息的“孤島”，導致數據冗余，提高了數據維護的工作量和難度。

筆者所屬中學為首批省級優秀重點中學，最先接觸到智慧校園，對智慧校園平臺建設的各個方面、層次，參與力量、促進因素和限制因素有全面了解。傳統的學校管理體制嚴重束縛著智慧校園的建設與發展，為了破解這一難題，將信息孤島理論引入智慧校園的建設，從全局視角出發，跳出以技術部門視角考慮問題的瓶頸，理解和分析影響信息傳遞各種關系，圍繞教育過程的主要參與者（學生、教師和管理者）進行整體管理架構與技術架構的設計，使智慧校園的建設從基礎設施的信息化轉向教學、科研、管理以及學校生活的信息化，進而轉向對信息化效果進行分析與評估，最終指向學校管理的目標。

1 ?信息傳遞與教學管理

在教育管理中，人是一切教育數據的來源。學校教學管理活動是一個無處不在的信息傳遞和信息交換的行為過程，信息的有效傳遞與學校教學管理息息相關。

1.1 ?學校教學管理中的信息傳遞

要分析學校教學管理中的信息孤島，首先就必須要對學校教學管理活動中的信息傳遞過程進行分析。一般而言，學校教學管理的內部系統主要由校領導層、教學行政管理部門、授課教師、學生幾個層次組成。信息傳遞分為傳統、現代兩種不同模式，分別如圖1、圖2所示。

縱觀整個教學管理的系統結構，我們可以將其中的信息傳遞過程描述為以下幾種類型：自上而下的指令發布過程、自下而上的信息反饋過程、內部信息交換過程和不同層次之間的信息交換過程。信息傳遞活動在教學管理系統中是相互交織、相互作用、相互影響的。實際上，學校教學管理系統是一個自上而下下達指令、自下而上反饋信息的循環系統，也是一個不斷與外部環境進行信息溝通的開放系統。

學校教學管理活動不僅僅是一個信息傳遞和信息交換的過程，更是以信息為基礎進行決策和計劃的過程，以教育行為數據為基礎，進一步轉化為各種教育管理和教育服務數據，利用數據提高教育教學質量和教育管理服務水平，更好地促進教育管理體制和教育管理能力的現代化。

1.2 ?信息孤島對教學管理的不利影響

學校實施教育教學和管理的信息化后，不同年級組、教研組和職能部門工作越來越細化，各部門只考慮本部門管理信息系統的應用方便，而忽視整個教學管理信息系統的統一性、協調性，學校內部存在數據標準不統一、業務流程和軟件應用脫節等因素，因而出現所謂的信息孤島。信息孤島的不利影響主要表現在下文所述的幾個方面。

1.2.1 ?影響信息共享

學校除教務管理系統外，還有辦公服務系統、科研管理系統、學生管理系統、服務保障系統等，而這些系統由不同公司負責開發，各部門單純考慮部門自身計算機運行環境、數據庫系統等的應用，而提出的局部系統建設需求，導致學校部門各自為戰，這不僅導致大量低水平重復建設和資金浪費，也給各部門、年級和教研組之間的數據共享帶來很大困難，進而導致數據差異，大大影響工作效率。

1.2.2 ?影響信息分析

十年樹木，百年樹人，教師必須對學生成長進行長期、全面的分析。盡管大數據技術為數據采集帶來了極大的方便，但采集后的數據還是停留在查詢階段，并沒有對數據進行過濾、分析和整合，當需要了解學生的相關數據時，而這些數據又被分割在多個系統中，學校無法及時地掌握每個學生的精準、全面評估，無法做出科學、客觀、合理的決策。

2 ?智慧校園大數據平臺的建設與應用

學校所面臨的瓶頸并不是計算機網絡搭建、設備和應用軟件挑選，而是理順數據應用的路徑，挖掘數據的真正價值。如何打破數據煙囪、信息孤島與信息的碎片化，實現大數據采集、融合、分析成了學校管理工作的當務之急。

2.1 ?解決信息孤島的策略

實現信息數據的資源整合，最為關鍵就是數據的共享。學校管理系統中教師數據、學生數據、資產數據等基礎數據的采集和規整涉及眾多部門，不是一兩個部門能夠完成的工作，數據共享的重點是打破傳統的行政管理權限壁壘，使各部門之間數據的共享互換，形成學校的原始基礎數據。

學校不僅要重視數據采集中多路徑的數據匯聚，更要重視數據的梳理與匯總，對不同來源的數據進行整理和融合，形成高質量的基礎數據庫。并通過分析研究數據現狀，從中找尋到隱含的規律性信息，讓數據說話。從數據中反映出學校發展的狀態，從數據分析中找出問題，找到改進方案，實現對信息動態管理。

2.2 ?在教學管理中的應用

系統越多，相關的數據就越多，要全面獲取這些數據難度就越大，如何整合這些數據已經成為一個更大的問題。利用大數據技術建立智慧校園管理平臺，實現對學校各類資源整合和配置的優化，通過對學校冗余的數據進行篩選、分析，整合“用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新”的管理機制，從而提高管理水平。

2.2.1 ?硬件層——基礎平臺建設

智慧校園網的建設離不開網絡技術的支持。校園網以信息中心機房為中心，通過光纖連接學校行政樓（思敬樓）、實驗樓、思飛樓、思賢樓、思齊樓和圖書館，同時通過移動互聯網技術和物聯網技術，實現校園無線AP全覆蓋，分批次落實“班班通”設備進入每個班級。

智慧校園網的核心必須要有基礎云平臺，我們要把各種各樣的數據放在云平臺里面供師生使用。運用虛擬化技術，將校內各處基礎硬件設備進行虛擬化處理，減少各種不同硬件干擾，構建統一云資源。再利用云平臺對虛擬資源進行能力封裝，提供涵蓋IaaS、PaaS層的多項自動化的云服務，管理人員通過大數據技術，對云平臺基礎資源進行有效監控，對云資源進行有效分配，對各應用資源使用情況進行統計管理等，實現校內教學的全面交互、校園環境的精準感知、學校管理的高效協同。

2.2.2 ?數據層——數據整合共享

數據層的數據來源目前來說主要是由國標，即基礎代碼表的數據和從已有的應用系統中集成過來，采用關系型數據庫Oracle RAC和非關系型數據庫HBase進行數據混合存儲及管理，如圖3所示。HBase底層依賴于HDFS，有很好的擴展性和可靠性，能實現海量數據的高效存儲和快速查詢。通過建立多類統一的數據接口，對外提供對共享數據的訪問和功能的調用，主要提供以下幾類數據接口：教師人事數據接口、學生學籍數據接口、教學數據接口、科研數據接口、服務保障數據接口等。按照統一的數據標準通過基礎服務層數據集成，數據交換服務采用了ODI（Oracle Data Integrator）實現在可視化環境中與現有系統數據集成和抽取，同時支持數據的觸發式更新、增量更新、定時抽取等多種同步和異步的數據維護。通過智慧校園平臺完成整個學校的基礎數據、教學數據的收集、梳理、保存以及分析處理，同時，運用虛擬化技術完成整個學校資源的充分分配和管控，為智慧校園的具體實現和后續的有效利用提供了良好的數據基礎和安全穩定的使用環境。

2.2.3 ?決策層——數據分析管理

根據學?！氨馄交钡墓芾硪螅瑢W校信息平臺設置黨建、教學、德育、科研等頻道，另辟風采展示、校園快訊、社團中心、名師工作室等專欄。信息平臺對不同模塊分配不同的權限，學校各部門領導、管理人員、教師和學生都可以在信息平臺上用統一授權的身份認證號登錄，進行閱讀、發布和管理相關內容，信息平臺還可以面向不同業務需求、不同領導決策、不同分析應用進行統計與分析：

（1）辦公服務系統。辦公服務系統界面如圖4所示，該系統可以使各部門管理人員處理日常工作的各類事務更加高效。平臺基于數據庫，可以便捷地發布、管理不同類型的信息。學校制定了網絡信息發布制度來保證信息質量，由網絡管理員授權信息發布員進行信息發布，通過審核等步驟控制不同類別信息發布的內容，以達到分級管理。辦公服務系統還可以滿足遠程辦公的工作需要，讓未來雙校區的辦公協調更加便利。

在對外信息發布上，通過校園信息平臺和微信公眾號，增加信息容量，加強家?；?。學校網站累計已發布近萬條有效記錄，累計訪問已超過35萬次，其中包括來自美國、加拿大、日本、新加坡、菲律賓等國的訪客。

（2）教務管理系統。教務管理系統界面如圖5所示，該系統的任務是透過學校紛繁復雜的數據，發現數據背后有效的信息規律，從而指導教育實踐活動，為師生提供更加自由、靈活的學習和探索求知的空間。通過大數據的信息處理，可以獲取學生學習能力、性格特征、作息規律等個性化信息，對這些個性化的處理數據加以應用，可以評估目前教師的教學效果以及學生的學習效果，便于學校各部門、教師和學生及時改進。

（3）科研管理系統?？蒲泄芾硐到y如圖6所示，該系統可以將最新科研信息及時提供給教師，每年統計收集和核對每位教師科研課題和教學成果。通過對科研成果進行整理，建立統一的科研數據中心，提供優質教學資源管理功能，實現學校內的教學資源的共建共享，為教師開展教育、教學活動提供有力的幫助，并為學校科硏決策提供有力支持。學?！懊麕煿ぷ魇摇钡南嚓P內容，包括課堂教學設計和課件、教育教學隨筆、論文，還有優秀教師的課堂實錄、有價值的教育教學研究成果的轉載等，都可以在信息平臺得以展示和分享。

（4）學生管理系統。學生管理系統界面如圖7所示，該系統采用符合新課程理念的全新評價標準構建師生信息錄入、評價的平臺，管理和記錄學生的綜合素質評價，實現學生成長過程的科學、規范化管理。通過數據導入，就可以得到多維度的分析圖表，包括道德品質、公民素養、學習能力、交流與合作、運動與健康、審美與表現等各個方面?？梢源蠓葴p輕學校管理者、各級部門和任課教師的工作量。通過權限設置，學生和家長可登錄此系統查詢與自身相關的各類信息，學生管理系統在學校與家庭之間架起了一座溝通的橋梁，加強了家校合作，有利于促進學生成長。

學校教育的核心目標就是要把學生塑造成為深具責任感的合格公民。每一年，學校圍繞一個主題展開思想教育工作，把主題教育活動貫穿于學生德育系列工作之中。在今年的“友善”主題教育活動中，利用平臺展示學生中的優秀典型事跡，通過榜樣學習，把主題教育活動與班級常規管理工作有機融合起來;把主題教育活動與助推學子綠色成長有機融合起來。

（5）服務保障系統。隨著學校辦學規模的發展，對學校服務保障工作也提出了更高的要求。服務保障信息化管理系統的成功搭建，改變了傳統的后勤服務工作方式。工作信息的傳遞即時、暢通，實現了智能化、網絡化辦公，服務保障的資源和各種信息也相應得到了整合，隨時可以在系統中調用?？梢怨澕s大量的人力和物力，減輕勞動強度，提高了服務保障工作的整體效率。

服務保障信息化管理系統可以在很多具體的細節上提供便捷。例如，家長和客人來訪，可以通過學生姓名快速查找班級和宿舍;對教室設備進行維護時，可以安排課后時間進入教室;利用學生上課時間進行食堂保潔;集中放學、上學時安排老師疏導和管理等。

總之，智慧校園大數據系統在教學與管理應用中，既要注重既有課程資源的應用，也要積極反映學校的教學和管理的最新動態，強化教、學、管的互動。通過有效保存學校各階段歷史數據，多角度、多層次的展示校情數據，深度挖掘內在信息，為學校領導提供決策支持的依據。

3 ?結 ?論

隨著《教育信息化2.0行動計劃》以及《智慧校園總體框架》的發布，全國各地都在積極推進智慧校園的建設，智慧校園建設也已取得初步成效，比如數據標準的制定及數據的統一與融合，系統平臺建設等，確保學校內部各個部門的數據互連互通。但還存在以下幾個問題：

（1）智慧校園建設缺乏長遠規劃，在信息系統的選擇選擇和研發當中欠缺對兼容性的考慮。

（2）對智慧校園的內涵認識不清楚，盲目追求新技術，偏離了以“用戶為中心”的正確方向，導致無法提出明確的需求。

（3）智慧校園與教育教學、科研結合還不緊密，只提供簡單的數據查詢和交互平臺，管理部門并沒有重新建立新的管理模型的意識。

不僅關注智慧校園的技術屬性，還要關注智慧校園的教育屬性，應該更多地從教育角度研究智慧校園，智慧校園如果要真做到“智慧”，不能只在校園范圍內完成數據建模，還應該利用云計算、移動互聯網、物聯網、人工智能、仿真、虛擬現實（如Active Worlds、Second Life、Immersive Education、Sloodle、Google Earth）等新興信息技術，與其他領域在數據方面互連互通，使智慧校園真正成為提高教育教學效果的工具或者環境。智慧校園是一個增效系統，除了更好促進教與學，提高教育管理水平，還能降低信息孤島對教學管理工作的不利影響，提高教育教學管理的效率，也為進一步推動學校教學、管理的深化改革和不斷發展提供動力和保障。

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作者簡介：任重（1973—），男，漢族，江西九江人，高級中學教師，本科，研究方向：信息技術教學。