大數(shù)據(jù)技術(shù)在高校教育領(lǐng)域的應(yīng)用探索

尚明玉 張寧

（哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150025）

隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，高校建設(shè)正由數(shù)字化校園向著智慧校園的方向邁進(jìn)。信息化高度發(fā)展，給教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、生活帶來(lái)了高速便捷的服務(wù)，同時(shí)也長(zhǎng)生了大量記錄高校日常管理和教學(xué)工作的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)隨著時(shí)間的積累構(gòu)成了一個(gè)龐大的大數(shù)據(jù)資源。這些資源具有很高的價(jià)值，如何讓這些數(shù)據(jù)發(fā)揮價(jià)值，為高校各項(xiàng)工作提供服務(wù)，是值得每一個(gè)學(xué)校思考的課題。

一、信息化建設(shè)中的大數(shù)據(jù)

高校在信息化建設(shè)過(guò)程中，已部署了眾多軟件系統(tǒng)，如信息系統(tǒng)集成平臺(tái)、教學(xué)管理系統(tǒng)、OA辦公系統(tǒng)、后保綜合系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育、數(shù)字圖書(shū)館等，這些系統(tǒng)每天都在產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生的速度越來(lái)越快。如何利用這些數(shù)據(jù)，使這些數(shù)據(jù)變?yōu)橛袃r(jià)值的信息和知識(shí)，為高校教育訓(xùn)練工作提供決策成為擺在我們面前的一道亟需攻克的難題。通過(guò)對(duì)信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前系統(tǒng)中還存在一些問(wèn)題：

（一）信息孤島現(xiàn)象仍然存在

雖然學(xué)校的信息集成平臺(tái)集中了絕大部分管理類(lèi)的應(yīng)用，但是遠(yuǎn)程教育、數(shù)字圖書(shū)館等專(zhuān)業(yè)應(yīng)用仍有較強(qiáng)的獨(dú)立性，信息并為充分集中和互通，數(shù)據(jù)之間無(wú)法動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，降低了數(shù)據(jù)的使用效率。

（二）技術(shù)難點(diǎn)需要突破

由于數(shù)據(jù)類(lèi)型繁多，類(lèi)型不一，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘算法無(wú)法滿(mǎn)足這些結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理要求，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)面臨巨大的挑戰(zhàn)。

（三）缺乏數(shù)據(jù)分析的模式和方法

數(shù)據(jù)需求不夠強(qiáng)烈，數(shù)據(jù)價(jià)值難以體現(xiàn)。

二、高校教育大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的構(gòu)建方案探索

（一）構(gòu)建目標(biāo)

1.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換。將學(xué)校各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和整合，使來(lái)源各異、種類(lèi)不一的各類(lèi)數(shù)據(jù)可以相互使用，豐富數(shù)據(jù)的來(lái)源，打破系統(tǒng)間的信息孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和應(yīng)用。

2.大數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)。研制數(shù)據(jù)適配接口，對(duì)接校內(nèi)各應(yīng)用系統(tǒng)獲取各類(lèi)異構(gòu)數(shù)據(jù)，并采用大數(shù)據(jù)主流的框架和系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)，為數(shù)據(jù)的挖掘和分析打好基礎(chǔ)。

3.大數(shù)據(jù)分析與決策。采用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析框架，提取數(shù)據(jù)中隱含的、未知的、極具潛在應(yīng)用價(jià)值的信息和規(guī)律，為學(xué)校的教務(wù)管理、科研管理、學(xué)員管理、后勤管理等各項(xiàng)工作提供決策和指導(dǎo)。

（二）構(gòu)建原則

1.安全性。高校教育訓(xùn)練工作中有許多保密性?xún)?nèi)容，大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)依托高校網(wǎng)進(jìn)行部署，應(yīng)采取安全性高的訪問(wèn)認(rèn)證機(jī)制，同時(shí)在平臺(tái)建設(shè)中要充分重視系統(tǒng)自身的安全性以及其他應(yīng)用系統(tǒng)的安全性。

2.可擴(kuò)展性。對(duì)高校教育大數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用是一項(xiàng)長(zhǎng)期持久的工作，隨著管理工作的重點(diǎn)、教育訓(xùn)練工作的變化推進(jìn)，對(duì)于分析平臺(tái)的規(guī)模和要求也會(huì)不斷變化。因此，要求平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)施要具有良好的擴(kuò)展性，以滿(mǎn)足不斷發(fā)展變化的要求。

3.靈活性。在平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)施中要考慮到與其他應(yīng)用系統(tǒng)的整合，開(kāi)發(fā)出多個(gè)類(lèi)型的接口，能夠靈活接入其他系統(tǒng)、拓展服務(wù)類(lèi)型。

三、利用大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)和管理的全面創(chuàng)新

（一）開(kāi)展大數(shù)據(jù)頂層設(shè)計(jì)，以大數(shù)據(jù)應(yīng)用全面推進(jìn)學(xué)校發(fā)展

大數(shù)據(jù)將成為推進(jìn)學(xué)校發(fā)展的新動(dòng)力，通過(guò)開(kāi)展大數(shù)據(jù)頂層設(shè)計(jì)，對(duì)大數(shù)據(jù)獲取、收集、整理、利用進(jìn)行全面規(guī)劃，從應(yīng)用需求出發(fā)，明確建設(shè)目的和路徑，明確什么要做，什么不要做，什么應(yīng)該先做，什么應(yīng)該后做，用什么模式做，做到什么程度，達(dá)到什么效果，以指導(dǎo)學(xué)校未來(lái)3-5年的大數(shù)據(jù)建設(shè)。

（二）快速推進(jìn)教學(xué)和管理工作的信息化，建立豐富的數(shù)據(jù)來(lái)源

用大數(shù)據(jù)方法全面分析現(xiàn)有教學(xué)和管理工作，新建或升級(jí)信息系統(tǒng)，對(duì)教學(xué)和管理實(shí)現(xiàn)全過(guò)程記錄，建立豐富的數(shù)據(jù)收集渠道。如通過(guò)對(duì)現(xiàn)有遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)，跳出遠(yuǎn)程教育的概念，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程的全面支持，詳細(xì)記錄每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)細(xì)分到每個(gè)行為細(xì)節(jié)，以提供超越傳統(tǒng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精細(xì)度，客觀地反映出學(xué)習(xí)的實(shí)際狀況。通過(guò)建立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品、人員、安全等各方面管理的強(qiáng)大支撐，提升管理質(zhì)量的同時(shí)積累大量管理數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)。

（三）基于個(gè)性化服務(wù)需求，建立大數(shù)據(jù)分析模型

提供優(yōu)秀的個(gè)性化服務(wù)是教育和管理的重要目標(biāo)之一，大數(shù)據(jù)應(yīng)用則是提供規(guī)模個(gè)性化服務(wù)的必要條件，而大數(shù)據(jù)分析模型的質(zhì)量決定了數(shù)據(jù)的價(jià)值。一個(gè)平時(shí)被忽略的數(shù)據(jù)在好的模型中，會(huì)產(chǎn)生難以想象的作用。我們可以通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，研究哪些學(xué)習(xí)方式是最容易被接受的，哪些課程的設(shè)計(jì)是最受歡迎的，或具體到某個(gè)作業(yè)問(wèn)題回答的正確率以及橫向和縱向的比較，并深層次的展現(xiàn)出其中的原因。這些數(shù)據(jù)被提供給教師，將對(duì)教學(xué)創(chuàng)新提供最為直接的支撐。通過(guò)對(duì)一卡通行為數(shù)據(jù)的分析，可以了解學(xué)生的日常行為規(guī)律和消費(fèi)規(guī)律，了解學(xué)生行為與學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)校效果之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提供學(xué)生管理創(chuàng)新的依據(jù)。

（四）綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)成果，推動(dòng)學(xué)校全面創(chuàng)新

通過(guò)大數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用，可以建立對(duì)各項(xiàng)教育和管理工作的分析和判斷，應(yīng)用到實(shí)際工作中，從各個(gè)方面推動(dòng)學(xué)校全面創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)成績(jī)、教學(xué)滿(mǎn)意度、教師需求量、專(zhuān)業(yè)師資質(zhì)量、專(zhuān)業(yè)成熟度、行動(dòng)軌跡等綜合分析，建立教師畫(huà)像、學(xué)生畫(huà)像、專(zhuān)業(yè)畫(huà)像，直觀了解優(yōu)勢(shì)和不足，預(yù)測(cè)發(fā)展?fàn)顩r。通過(guò)對(duì)學(xué)生人數(shù)、宿舍分配、教室使用、能源消耗、網(wǎng)絡(luò)消耗、食堂消費(fèi)、圖書(shū)館利用等進(jìn)行綜合分析，建立各資源利用率指數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，引導(dǎo)管理工作的精細(xì)化和管理的扁平化。通過(guò)對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)、教學(xué)效果、考勤記錄、個(gè)人數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，建立科學(xué)的、真實(shí)客觀的教師績(jī)效評(píng)價(jià)體系，改變傳統(tǒng)人為評(píng)價(jià)的主觀性，讓大數(shù)據(jù)選出真正優(yōu)秀的教師。

四、結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建高校大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)是個(gè)具有開(kāi)拓性的實(shí)踐探索，在高校中具有廣闊的應(yīng)用前景。