基于大數據背景下的職業院校智慧校園建設的研究與實踐

秦景良 陳善初

基于大數據背景下的職業院校智慧校園建設的研究與實踐

秦景良 陳善初

（廣西電力職業技術學院現代教育技術中心，廣西 南寧 530007）

文章結合廣西電力職業技術學院建設國家級職業院校數字校園建設示范校的目標，探索與應用大數據技術提升學校的智能應用和管理水平，在整體架構上構建了大數據平臺的各類模塊設計，并轉化為具體行動實踐，按照統一規劃、重點突破的規劃路徑，不斷使信息技術融入教育教學全過程；已完成大數據平臺的搭建、數據治理、數據應用和決策支撐等基礎功能建設，支撐了學校教育教學改革的發展，并顯現了一定的成效。

大數據；智慧校園；研究實踐

引言

“互聯網+”背景下，社交網絡、數字物聯網、5G移動互聯網、云計算等相繼進入高職校園工作和生活中，職業院校信息化必然也要對這些新技術元素進行融合融入，這也為職業院校的信息化建設提出了更高的要求。當前，互聯網技術的發展迎來了大數據發展的黃金時代，大數據在各行各業中得以滲透，對教育行業也產生了較大的影響。但是目前很多職業院校都沒有對現有各類業務系統的數據進行有效的利用，使教育管理的職能依然停留在傳統模式上，不能夠充分發揮其作用。隨著職業院校“診改”各項政策自上而下地推進，各院校也越來越重視大數據在推動“診改”作用，紛紛立項建設各類基于大數據的“診改”系統，成為大數據介入職業院校的重要切入點。

廣西電力職業技術學院作為教育部中央電教館職業院校數字校園建設樣板校，把基于大數據的“診改”建設列為整個數字校園信息化建設的重要內容之一，經過兩年多的建設，建成了一套融合17個主要業務系統的大數據中心，并利用大數據生成各類綜合校情展示平臺，充分發揮數據價值，有效提升了學校的信息化治理水平。

1 建設思路與原則

結合學校建設國家和自治區級職業院校數字校園建設示范校（樣板校）的目標，立足推動學校從數字校園邁向智慧校園，促進校園管理達到智能化水平，建成具有高度感知、綠色節能和協同服務的智慧校園并做好頂層規劃和設計；為建成線上線下混合式教學新生態，制定信息技術與教育教學深度智能融合的策略，在大數據應用上提升學校的智能應用和管理水平。

智慧校園的建設原則要遵循國家、教育行業、校級各項信息化標準和規范，各類信息系統需要考慮各個層面的需求和特性，需充分考慮技術的先進性和成熟性、平臺設計的開放性和標準化、系統運行的可靠性和穩定性、資源的可擴展性和易用性、數據結構設計的合理性、部署設計的靈活性，確保系統的整體性能優越，滿足學校大數據相關工作發展的要求。因此，學校總體建設應該遵循一定的原則。

1.1 標準化、規范性和開放性

全校性的智慧校園建設是項全局性的系統化工程，其體系設計、系統實施、信息標準等必須遵循教育行業的規范、標準，確保各個分系統能有效協調，系統邊界和功能清晰，系統與系統之間能安全地互聯互通、信息共享。

1.2 先進性、成熟性和使用性

系統架構和技術路線須采用先進技術，搭配合理的工程實施方法，符合未來的發展方向。要結合技術的成熟度，盡量采用主流技術方案，提高可行性。在需求導向上要把實用性放在首位，提升信息化給人的獲得感。

1.3 開放性和標準化原則

大數據支撐的各類信息系統是一個開放平臺，在接口的規范性和標準化方面要預留與第三方系統交互的接口，同時提升軟件的模塊化設計能力，降低對網絡等物理環境、操作系統環境的依賴。

1.4 可靠性、穩定性及容錯性

信息系統為了日常穩定，使用時降低宕機等不可用時間，從軟件設計結構、運維技術措施、人員系統管理等方面著手，確保系統運行的可靠性和穩定性，使平均無故障時間盡量延長。

1.5 可擴展性、易升級性

通過軟件分層架構設計和模塊化設計，基礎設置不需要經常變更，應用之間較少依賴或耦合，可以對需求變更快速響應和迭代升級。

1.6 安全性和保密性

在“等保2.0”背景下要注意信息資源的保護和隔離，對不同的應用場景和網絡環境采取不同的措施，包括用戶安全性、數據安全性、運行安全性等。對數據庫提供靈活的備份和恢復機制，確保系統發生故障時，及時恢復，不會受到影響。

1.7 可管理性和可維護性

大數據平臺由多個軟件平臺組成，為了便于系統的日常運行維護和管理，各組成部分需具有良好的可管理性和可維護性，維持服務的運作以及在出現服務中斷時盡快恢復等相關活動。

2 主要建設目標

智慧校園建設不是幾個項目或幾年時間就能完成的，基于大數據背景下的職業院校智慧校園建設主要圍繞大數據信息化診改數據平臺建設，與“雙高”年度工作計劃展開。具體建設目標如下。

2.1 搭建技術先進、穩定可靠的數據中心平臺

梳理學校各類數據資產，完善大數據信息標準和工作規范，制定學校大數據集成方案、更新信息化管理制度和規范，編制大數據平臺接口規范和示范案例，提高數據合規性、審計監管和安全控制，實現數據在產生、清洗、流轉、開放、應用、銷毀等全方位管理，同時對學校大數據應用進行全面規劃。

在大數據內診平臺的基礎上，通過各種工具、接口充分采集、融合各業務子系統的數據，通過數據采集、清洗及轉換，處理成可進一步應用的數據，形成常態化數據采集和集成工作機制。打造一個涵蓋全面且有明確數據規范的數據中心，建設中心數據庫和數據交換平臺，完成部門業務系統與中心數據庫的對接，分批對接相關業務系統，為后續大數據分析、管理及科學決策打下堅實的基礎。

2.2 搭建常態化診改信息平臺

基于內部質量保證體系的設定，建設分角色、分模塊，具備數據管理、數據呈現、數據分析、實時狀態數據的監測、預警等功能的常態化質量診改信息平臺，充分發揮信息化手段在學校教學質量監控中的作用，實現管理業務和數據相融合的信息化支撐，對學校實現精細化、多元化、動態化、常態化管理，幫助學校確立現代職業教育質量管理理念。通過大數據平臺讓質量文化融入到日常教學管理中，實現教學管理水平和人才培養質量的持續提升。學校內部質量自診管理系統建設要以“功能完善、資源共享、規范透明、安全高效”為總體目標，建成相對獨立運行、基礎數據統一集中共享的大型網絡化信息管理系統，不斷提高教學工作質量和效率，促進教學質量管理科學化精細化。

2.3 加強校園大數據感知

在學校全維度數據基礎上，為校領導、各部門教師、輔導員、學生等提供大數據分析平臺。為領導提供決策所需要的數據支撐，為各部門用戶提供業務辦理過程需要的數據，幫助教師提供職業發展數據分析，為學生提供學習、生活、社交、消費等多個維度的數據分析結果和各類數據可視化結果、主題分析。

2.4 信息技術融入教育教學全過程

融合物聯網、云計算、人工智能、5G等先進技術，建成開放、安全、便捷、節能的校園智慧感知平臺；打造智慧校園教學平臺，構建互聯互動、支持在線教育與同步教育功能的智慧教學MOOC平臺；完善的評價機制，便捷的評教方式，實現基于大數據的教學質量評估診斷和師生畫像。

3 建設內容

3.1 數據中心平臺

數據中心平臺是整個大數據的核心建設內容，采用統一的數據集成管理工具，將分散在各業務系統之中需共享的主數據抽取上來，并根據學校信息標準進行統一的存儲和對外發布及共享，數據集成過程采用成熟的商用中間件實現，提供完整的可視化的開發BI工具，能實現圖形化的設計和定義抽取、轉換、加載流程，以保證數據交換過程的穩定與安全。并能夠為學校提供對應的管理與配置工具，提升數據集成過程的管理能力。

在此架構中，學校從人事管理系統、教務管理系統、學工管理系統、科園管理系統、財務管理系統、資產管理系統等17個主要業務系統中全量抽取數據到數據集成中心庫中，做好定期同步機制，如每周或每天某個時刻。在集成中心庫基礎上，按需對原始庫進行抽取形成公共標準數據庫。并可按主題進行分類，包括教師數字檔案、學生個人簡歷等。此外對歷史數據庫進行分析對比，形成增量數據。在數據倉庫中按數據集市進行劃分，不同的數據集市按照多維的方式進行存儲，包括定義維度、需要計算的指標、維度的層次等，生成面向決策分析需求的數據立方體。

3.1.1 數據治理平臺

數據治理平臺主要顯示數據治理平臺概覽信息，包括基礎代碼目錄層次結構和元數據層次目錄結構，查看對應目錄下的基礎代碼和元數據信息。對學校主要業務系統進行全量全庫的抽取，根據業務數據庫數據質量補全數據缺失，將全新梳理的信息標準整合后統一納入主數據存儲，逐步對數據質量進行調整與優化，確保數據可信、權威。最后完成對第三方業務系統數據訪問的需求，提供與業務系統的數據對接服務。

3.1.2 數據采集平臺

平臺主要顯示數據采集平臺概覽信息，顯示ODS層數據抽取運行狀態，可查看對應業務數據庫抽取的執行記錄。匯總業務數據總量和今日接入業務數據量，顯示各主題數據總量情況。匯總文件數據總量和今日文件數據量，顯示最近一年各月份接入文件數據變化趨勢。實現數據抽取的可視化管理，提供數據源的新增、編輯功能，實現對數據源的抽取配置，包括對業務數據表名稱和字段名稱進行中文命名，提供對抽取字段的可選配置等功能性配置。

3.1.3 數據共享平臺

通過顯示概覽信息，匯總DM層數據庫數量、接口服務數量、接口申請總量、數據申請總量、數據需求總量進行詳細信息查看。在本平臺中可顯示接口預警信息，包括超訪問上界、低訪問下限、超錯誤上界、重點關注接口的數量等，分析最近7天接口預警趨勢和接口調用趨勢。本平臺提供接口管理工具，實現接口在線發布，可通過SQL語句實現對接口數據模型的自定義。

3.1.4 數據市場

本模塊顯示當前登錄用戶數據概覽信息，匯總用戶的資源，包括已授權數據數量、已授權接口服務數量、異常數據總量、今日異常數據量、累計治理數據量、今日治理數據量、接口調用次數、今日調用次數、數據治理率等，實現數據全員采集，由數據管理員創建數據模板，各部門用戶根據模板上傳數據。即能自定義相關離線采集的模板，實現靈活定制excel模板的數據采集。

3.2 實現數據集成服務

有了數據中心作為工具平臺，就可以進行數據集成服務。將學校現有主要17個業務系統（包含OA系統、教務系統、清華教學平臺、后勤系統、財務系統、圖書管理系統、資產管理系統、科研系統、心理測評系統、報修系統、資助系統、人事系統、互聯網控制網關、人才培養工作狀態管理系統、財務系統）數據定時或實時按需采集到校本數據中心，分批對接相關業務系統，充分采集、融合各業務子系統的數據。通過柔性的數據清洗，再和整合平臺、現有內部質量診斷及改進平臺進行數據交換與共享。數據清洗與整合平臺是利用已經導入庫中的不同數據源進行數據收集、清洗和轉換，然后加載到校本數據中心庫，為數據使用者提供統一數據視圖的數據集方式。

3.3 信息化診改平臺

診改模型的總體結構主要參考教職成廳〔2015〕2號與教職成司函〔2016〕37號文件，基于PDCA管理循環、全面質量管理等理論基礎，從校級體系、專業、課程、教師、學生五個層面來構建。通過對廣西電力職業技術學院各個部門的調研，將模型分為5個層面，初步設計27個一級維度，74個二級指標、291個質控點，其中校級體系層面包括6個一級維度，16個二級指標，51個質控點；專業層面包括5個一級維度，11個二級指標，60個質控點；課程層面包括8個一級維度，20個二級指標，80個質控點；教師層面包括3個一級維度，14個二級指標，56個質控點；學生層面包括5個一級維度，13個二級指標，46個質控點。模型能夠全方位量化學院教學質量診改中學校、專業、課程、教師、學生五個層面，既能夠對某個層面的發展狀況進行量化，也能夠對各種下沉維度進行量化；既可以綜合評估某個層面的發展狀況，也可以結合下沉維度進行精準診斷定位診改，提高診改的時間成本，使學校質量提升工程更加信息化、科學化和可持續化。

3.4 校情綜合駕駛艙

校情綜合駕駛艙主要從校領導和各職能部門層面展現各業務系統的數據的一個綜合分析呈現，所取數據源從多個業務系統清洗整理而來，根據一定的呈現需求進行制作，目前已制作有校領導駕駛艙、各二級學院駕駛艙、教師發展中心駕駛艙、迎新綜合大屏、在線教學綜合大屏、圖書借閱綜合大屏等多個主題數據分析，為學校對多年以來各業務系統積累的數據進行了一定的挖掘分析，支撐了學校相關業務的決策。在各類駕駛倉看板上可對當前校情整體運行情況進行匯總，包括統計各類校情指標統計及分布情況、指標的達標和預警情況、趨勢分析、查詢等功能，并可切換查看各職能部門的數據駕駛艙。

3.5 一頁紙任務目標管理系統

一頁紙工作計劃（任務目標管理系統）這個模塊的開發，是為學校各部門工作計劃和項目任務提供管理功能，用于各部門制定自己的工作計劃和承接的工作任務，學校領導可以通過模塊查看所有部門的工作計劃和工作任務的執行情況，從立項、進度、驗收全過程進行過程性管理。同時本模塊還為大數據提供了一定的數據來源。

4 結束語

實施基于大數據背景下的職業院校智慧校園建設項目以來，學校打通了各主要業務系統的數據流轉，能實時聯動各部門信息化業務工作，推動了學校信息化數據治理的深入發展，為提升學校治理水平提供了有力支撐，并順利完成了學校年度“雙高”信息化建設任務，從而支撐學校獲得教學成果獎、信息化示范學校稱號、數字廣西標桿等各類信息化成果。

[1]潘澔. 大數據背景下職業院校智慧校園建設方法[J]. 電腦知識與技術，2020，16(29): 242-243.

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Research and Practice of Smart Campus Construction in Vocational Colleges Based on the Background of Big Data

In combination with the goal of Guangxi Electric Power Vocational and Technical College to build a national level vocational college digital campus construction demonstration school, the article explores and applies big data technology to improve the intelligent application and management level of the school, constructs various module designs of big data platform on the overall architecture, and transforms them into specific action practice, and constantly integrates information technology into the whole process of education and teaching according to the planning path of unified planning and key breakthroughs; the construction of big data platform, data governance, data application, decision support and other basic functions has been completed, supporting the development of school education and teaching reform, and showing some results.

big data; smart campus; research and practice

G71

A

1008-1151(2022)12-0168-04

2022-09-17

2019年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“基于大數據背景下的職業院校智慧校園建設的研究與實踐”（2019KY1496）；2019年廣西教育廳廣西職業教育教學改革研究項目“教育信息化戰略下構建電力高職教育教學新生態的研究與實踐”（GXGZJG2019A006）。

秦景良（1985－），男，廣西電力職業技術學院現代教育技術中心工程師，研究方向為智慧校園、網絡技術。