基于大數(shù)據(jù)的網(wǎng)上學(xué)生發(fā)展中心設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

虞振峰

【摘要】? ? 大數(shù)據(jù)及人工智能的廣泛應(yīng)用，為促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)成長提供了新的解決方向。基于大數(shù)據(jù)的網(wǎng)上學(xué)生發(fā)展中心就是在建立模型的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)挖掘和智能分析，建立一個(gè)智能化的學(xué)生成長輔助體系。

【關(guān)鍵詞】? ? 大數(shù)據(jù)? ? 學(xué)生發(fā)展? ? 信息化? ? 智能化

引言：

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》提出：“樹立全面發(fā)展觀念，努力造就德智體美全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。樹立人人成才觀念，面向全體學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生成長成才。樹立多樣化人才觀念，尊重個(gè)人選擇，鼓勵(lì)個(gè)性發(fā)展，不拘一格培養(yǎng)人才”。[1]

2018年教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，行動(dòng)計(jì)劃中明確要求“開展以學(xué)習(xí)者為中心的智能化教學(xué)支持環(huán)境建設(shè)，推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理等方面的全流程應(yīng)用，利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，探索泛在、靈活、智能的教育教學(xué)新環(huán)境建設(shè)與應(yīng)用模式”。[2]

一、目前學(xué)生發(fā)展管理工作中存在的問題

當(dāng)前高校對學(xué)生培養(yǎng)和管理工作主要依賴經(jīng)驗(yàn)法，教學(xué)部門、學(xué)生工作部門等相關(guān)管理部門通過一線教職人員長期的觀察、實(shí)踐以及簡單的運(yùn)行數(shù)據(jù)歸納統(tǒng)計(jì)，形成了一套以適應(yīng)學(xué)校校情為目標(biāo)的方法體系。這套體系以學(xué)科為基礎(chǔ)、以學(xué)生個(gè)體為對象包含各條業(yè)務(wù)線通用流程，如針對一個(gè)專業(yè)的學(xué)生制定培養(yǎng)方案、專業(yè)課程、行為守則等等。

這個(gè)體系對高校整體學(xué)生培養(yǎng)工作存在以下弊病：

從個(gè)體角度看，學(xué)生難以對自身做出全面評價(jià)，不清楚各要素達(dá)成情況以及在群體中所處位置及其競爭力;此外，學(xué)生個(gè)性化發(fā)展道路需求不能得到很好滿足，無法結(jié)合實(shí)際合理規(guī)劃職業(yè)道路。

從宏觀角度來看，管理部門間固有存在的壁壘以及信息傳遞帶來的損失，使得高校對學(xué)生的發(fā)展情況難以做出360°全方位的精準(zhǔn)的評價(jià)、并針對性的因材施教推進(jìn)學(xué)生個(gè)體全面發(fā)展。

教育大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)的一個(gè)子集，特指教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)，是整個(gè)教育活動(dòng)過程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價(jià)值的數(shù)據(jù)集合。[3]教育大數(shù)據(jù)通常包含教學(xué)活動(dòng)大數(shù)據(jù)和教育管理大數(shù)據(jù)。

通過綜合分析應(yīng)用教育大數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能，以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為中心，建設(shè)網(wǎng)上學(xué)生發(fā)展中心，建立學(xué)生全學(xué)習(xí)周期成長檔案、實(shí)現(xiàn)覆蓋學(xué)生全學(xué)習(xí)成長周期（包括入學(xué)、學(xué)習(xí)、生活、獎(jiǎng)懲、助貸補(bǔ)、消費(fèi)、就業(yè)發(fā)展等）的個(gè)性化學(xué)習(xí)成長輔助引導(dǎo)功能、全面促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，進(jìn)一步提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，展示了一種實(shí)現(xiàn)上述網(wǎng)上學(xué)生發(fā)展中心的大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)：

全系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、主題數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層四層構(gòu)成。

數(shù)據(jù)的采集來源非常多樣化，不僅僅包含傳統(tǒng)的以教務(wù)、學(xué)工、科研、財(cái)務(wù)、就業(yè)、專業(yè)建設(shè)等各相關(guān)管理系統(tǒng)為代表的校內(nèi)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，還包括社交數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)以及物聯(lián)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)形式既包括易于管理的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也包括各種流式數(shù)據(jù)。對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通過ETL（Extract-Transform-Load）工具及時(shí)完成抽取。對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，借助分布式數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用物聯(lián)技術(shù)、視頻分析技術(shù)、圖像識別技術(shù)和文本日志分析技術(shù)等完成采集和處理。

為了提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、保護(hù)隱私信息、保證數(shù)據(jù)的有效性，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層對采集的數(shù)據(jù)按照學(xué)校數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)集成，確保數(shù)據(jù)一致性、可用性。

基礎(chǔ)層的數(shù)據(jù)經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析、人工智能引擎計(jì)算后形成學(xué)生各個(gè)維度畫像數(shù)據(jù)分別存入對應(yīng)主題庫，并以數(shù)據(jù)大屏形式展示給用戶。

三、功能設(shè)計(jì)

3.1指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

學(xué)生發(fā)展中心系統(tǒng)力求內(nèi)容全面、客觀，程序科學(xué)、規(guī)范，關(guān)注學(xué)生的全面協(xié)調(diào)發(fā)展，關(guān)注學(xué)生的特長和潛能，發(fā)揮評估促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的功能，不斷完善學(xué)校方學(xué)生發(fā)展性評估體系。通過學(xué)生發(fā)展中心，使學(xué)生不斷認(rèn)識自我、發(fā)現(xiàn)自我、完善自我，實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理的預(yù)定目標(biāo)，提供更精準(zhǔn)的關(guān)愛和指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)不斷提高。

學(xué)生發(fā)展指標(biāo)體系設(shè)計(jì)需要結(jié)合本校人才培養(yǎng)目標(biāo)、社會(huì)需求和學(xué)生個(gè)人發(fā)展需求。指標(biāo)體系也必須遵循方向性原則和科學(xué)性原則來選擇具體指標(biāo)。

方向性原則：學(xué)生發(fā)展總的方向是深入貫徹黨的教育方針，立足高等教育的人才培養(yǎng)定位和類型特征，以三全育人為目標(biāo)構(gòu)建指標(biāo);

科學(xué)性原則：應(yīng)全面的、多角度、分層次的選擇指標(biāo)，盡可能的覆蓋學(xué)生發(fā)展的方方面面。

指標(biāo)體系分為三層、十一大項(xiàng)目，如表1所示：

指標(biāo)體系各指標(biāo)的權(quán)重為初始經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，利用深度學(xué)習(xí)引擎進(jìn)行權(quán)重優(yōu)化，以契合學(xué)校實(shí)際情況。

3.2成長模型

學(xué)生發(fā)展目標(biāo)設(shè)定三個(gè)方向：就業(yè)、升學(xué)、創(chuàng)業(yè)。學(xué)生成長規(guī)劃路徑模型如圖2所示：

利用加權(quán)平均法計(jì)算發(fā)展去向概率：

3.3發(fā)展報(bào)告

根據(jù)學(xué)生當(dāng)前各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示學(xué)生成長規(guī)劃中就業(yè)、升學(xué)和創(chuàng)業(yè)的路徑，并根據(jù)學(xué)生計(jì)算顯示方案路徑的完成度，以便于學(xué)生對未來規(guī)劃進(jìn)行指導(dǎo)和調(diào)整。

3.4智能推薦

針對每條發(fā)展路徑，梳理學(xué)校已有資源，形成知識庫，配置到相關(guān)指標(biāo)上。根據(jù)學(xué)生成長過程中路徑概率和路徑中各指標(biāo)達(dá)成情況，動(dòng)態(tài)的向?qū)W生推薦資源，以有目的、有針對性地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

3.5權(quán)限管理

學(xué)生發(fā)展中心面向?qū)W生管理相關(guān)部門以及決策領(lǐng)導(dǎo)，不同層級不同職能人員需要的數(shù)據(jù)各不相同，平臺將用戶類型劃分為校領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)生工作、教學(xué)事務(wù)、學(xué)生個(gè)人四種角色，通過基于角色的權(quán)限控制模型，確保不同類型用戶擁有對應(yīng)的權(quán)限，完成對應(yīng)的功能。

四、結(jié)束語

“網(wǎng)上學(xué)生發(fā)展中心”系統(tǒng)投入應(yīng)用以來，獲得了師生的廣泛好評。學(xué)生發(fā)展評估報(bào)告和發(fā)展規(guī)劃為學(xué)生指明了發(fā)展道路，明確了自身優(yōu)劣勢項(xiàng)目;智能推薦及時(shí)推送有用資源，極大促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)業(yè);院系、專業(yè)、學(xué)校學(xué)生層面綜合評估為學(xué)校各管理部門提供了有力的決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了協(xié)同協(xié)作、同向同行、互聯(lián)互通。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[EB/OL].2010-7-29.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html

[2]教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》的通知[EB/OL].2018-4-18http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html

[3]楊現(xiàn)民，唐斯斯，李冀紅.發(fā)展教育大數(shù)據(jù)_內(nèi)涵_價(jià)值和挑戰(zhàn).現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2016，（01），50-61

[4]沈克正，馬抗美.基于教育大數(shù)據(jù)的高校學(xué)生個(gè)性化管理模式.青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）2017，33（04），103-107

[5]陳向平，袁洪志.高職院校學(xué)生發(fā)展診斷與改進(jìn)指標(biāo)體系研究.2016年中國高等教育學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨高等教育國際論壇.2016-10-28