基于大數據技術的高職院校教學信息化建設與管理的研究與實踐

［摘? ? ? ? ? ?要］? 教學信息化能支撐保障各項教學工作有序高效運行，通過推進教學信息化建設，對驅動人才培養模式改革、教育教學方式創新、拓展學習空間環境、加強教學質量保障、提升學校治理能力等發揮著帶動引領作用。將先進的教育教學理念與現代信息技術深度融合，結合學校實際情況，建設體現學校特色，立足以學生為中心，構建科學的技術平臺框架，整合相關教學業務系統，實現數據共享、業務融通，并運用數字化技術提升學校的教學信息化綜合管理服務平臺，是高職院校信息化建設工作的重要任務。對高職院校教學信息化建設現狀及存在的問題、高職院校教學信息化建設達成目標、高職院校教學信息化建設的具體措施與方法、高職院校教學信息化平臺建設采用的結構框架與關鍵技術、結合具體實踐在教學信息化建設中取得成果等進行分析探討。

［關? ? 鍵? ?詞］? 大數據技術；高職院校；教學信息化；管理

［中圖分類號］? G717? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文獻標志碼］? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文章編號］? 2096-0603（2023）26-0093-04

近年來，高職院校教學信息化建設發展迅速，在基礎硬件環境、數字化資源、信息化教學與管理建設等方面取得了可喜的成績。同時也要看到一部分高職院校由于對教學信息化管理認識程度不高，導致在教學信息化建設過程中仍然存在一些問題和不足。

一、高職院校教學信息化建設現狀

（一）信息化基礎設施環境薄弱

經調查了解，一些高職院校在教學信息化資金投入方面存在不足。雖然在傳統信息化基礎建設方面，如多媒體教室建設、互聯網和校園網覆蓋率、互聯網出口帶寬方面有一定保障，但在智慧教室、仿真實訓室、數據中心機房、云服務和本地數據庫建設基礎薄弱，網絡信息安全保障體系不夠健全，從而帶來信息化建設的基礎支撐能力有限。

（二）現有教學管理系統不能支撐學校教學改革的業務需求

隨著學校進一步推進教學內涵建設和高質量發展，對原有的教學計劃管理、教學運行管理、教學質量保障管理、教學資源建設管理等進行了調整和優化，現有通用性的教學管理系統業務流程與各高校實際的教學管理業務流程很難做到有效統一。在實際運行過程中往往與高校教學改革發展實際需求不協調，難以完整體現學校的特色與亮點，從而制約了教學的改革與發展。

（三）數據標準體系不規范，導致數據采集和數據治理難度增加

數據標準是各業務系統對數據形成一致理解、實現數據統一和規范約束的參照規則，是保障數據質量的重要基礎。通過數據標準體系確保數據的唯一性、準確性、完整性及關聯性是實現數據共享、數據應用和治理的關鍵。經了解，目前一些高職院校由于信息系統間數據標準不統一，導致數據采集變得極為復雜，數據的質量也無法保證，增加了數據集成和治理難度。如教師使用不同廠家和版本的教學授課平臺，未能考慮數據標準的一致性問題，使學校對教師在教學過程中產生的數據很難做到完整、規范、匯集和統一管理。

（四）教學業務各個系統彼此獨立，信息資源難以共享，業務流程難以融通

學校教學管理涉及教學計劃制訂、教學運行、教學質量診斷與改進、教學資源建設與應用等諸多系統，各個系統之間有著千絲萬縷的聯系。從調查的情況看，一些高職院校的教學管理各業務系統彼此獨立，開放性差，信息資源難以共享，業務流程難以融通。

（五）教學運行產生的海量數據，對教學精細化管理所發揮的作用有限

學校雖然匯集了教務管理各階段基礎數據、教學活動各環節和學生學習的過程數據，但并沒有充分運用大數據技術，對采集數據進行挖掘、分析、加以利用，找出數據背后的原因及潛在的問題，從而使得全量數據在教學精細化管理所發揮的決策支撐和科學治理的作用受限。

（六）教學信息化管理制度機制滯后

由于教學信息化建設是需要全校師生全員參與并一起推進的工作，如果沒有為其制訂教學信息化相關管理制度機制，將導致兩個方面的影響，一方面很難整合專業力量與群眾力量推動信息化建設和對信息系統的有效使用；另一方面各部門之間沒有制度機制約束保障，會因為職責不明確、工作不清晰，容易造成教學信息化建設管理的混亂。

二、高職院校教學信息化建設達成目標

信息技術讓世界發生了翻天覆地的變化，正在改變著人類的生產、生活和學習方式。在國家頒布的《加快推進教育現代化實施方案2018—2020》以及《教育信息化2.0行動計劃》對未來教育信息化的發展提出了新的要求和變革路徑，為推動新時期我國職業教育改革和建設指明了方向。從目前高職院校教學信息化建設的實際情況看，未來建設需要重點從信息化環境、信息化教學、信息化管理、信息化服務四個方面著力改造深化發展。

（一）信息化環境

構建結構合理、使用便捷、高速穩定、安全保障的校園網絡基礎環境，綜合利用物聯網、傳感器、智能感知等相關技術實現教學設備和學習空間的全面感知，建設統一物聯網，在此基礎上建立標準規范的數據中心、云存儲、統一身份認證平臺，以實現教室、實訓室、圖書館、后勤等不同環境和設備的互聯互通和數據融合。

（二）信息化教學

轉變傳統教學模式，通過智慧授課學習平臺、智慧教室、虛擬現實教學設備，開展網絡互動教學、混合式教學、翻轉課堂教學等，實現多種形式個性化教、學、訓。通過移動互聯網、物聯網絡和數字終端，精準對學生學習過程數據進行采集、解釋和分析，從而有利于評估學生的學業進展，預測未來的表現，并發現潛在的問題。

（三）信息化管理

改變傳統教學管理依賴個人經驗的主觀判斷，充分運用信息技術與教學運行管理深度融合，注重教學流程管理、過程管理和數據管理。重構教學管理服務流程，要充分體現職業教育特色，融合學校個性化需求，將教學過程管理的理念、規范、流程與教學管理系統完美結合，融為一體，以實現教學全過程進行規范的信息化管理。

（四）信息化服務

教學綜合管理服務平臺建設是“以人為本，以師生為中心；以提高工作效率和管理服務水平為宗旨”，運用信息技術與教學管理服務深度融合，通過一站式平臺集中管理各種信息資源，通過認證集成、頁面集成、數據集成、業務集成四種方式集成各個應用系統，通過工作引擎與自定義表單定制個性化應用服務，實現服務聚合與數據共享，為學校全體師生提供簡便快捷、智能高效的一站式服務。

三、高職院校教學信息化建設的具體措施與方法

根據國家對職業教育信息化建設的指導思想，結合職業院校教學信息化工作基礎和實際情況，總結近年來高職院校在教學信息化管理方面的經驗，重點對硬件基礎設施陳舊、教學系統業務流程煩瑣、教學授課方式傳統單一、信息系統平臺建設落后、數據標準不規范不統一、業務系統之間存在“信息孤島”、教學管理與服務透明度不高等問題進行分析和探討，并制訂相應的教學信息化建設管理保障制度，依據大數據分析技術對學校教育教學數據進行采集、分析、利用，以實現教學管理精細化、精準化、公平化。具體措施與方法為：

（一）改善硬件設施建設，提升基礎教學條件

高校應先進行基礎建設再進行內涵建設，加快校園移動互聯網、物聯網建設，及時升級教室教學設備，建設可以實時遠程控制和管理的智能化多媒體教學環境設備，以提升教學信息化建設的基礎保障水平。

（二）結合學校教學改革需要，優化現有教學管理相關業務系統功能

梳理、優化教學管理系統業務流程，修改繁雜、不合理的流程，增加新功能以適應產教融合的人才培養模式，并運用數字化信息技術更好地替代簡單、重復、繁重的教學管理工作，以提高教學運行工作效率，使教學相關人員有更多的時間和精力投入在教學改革管理創新過程中。

（三）加強教學資源庫建設和信息化教學，改造升級教師教學授課平臺

運用信息技術和數字化教學資源重構課程體系和創新知識呈現方式，并根據教師的授課需求，完善教師授課平臺的課前、課中、課后教學全過程管理服務功能，多維度采集教學過程數據，并對學生學習過程中生成的海量數據進行解釋和分析，以評估學生的學業進展，預測未來的表現，發現潛在的問題，并根據學生的不同學習狀況為其提供個性化、差異性的服務，切實提高教學效果。

（四）重構教學信息化平臺技術框架，整合與教學相關業務系統

通過運用新一代信息技術構建一體化教學綜合管理服務平臺，整合各業務系統，制訂科學規范的數據標準，確保數據的一致性和準確性，并建立數據中心消除信息“孤島”，切實實現系統間數據流動、資源共享、業務融通。

（五）運用大數據技術為科學決策管理提供數據支撐

通過對教學信息管理系統中的基礎數據和教學運行產生的過程數據進行提煉和深層次加工處理，生成相關圖表，為管理人員和決策者提供及時、精準、全面數據支撐，從而實現數據治理教學。

（六）增強教學管理透明度，促進教學管理服務的公平與公正

保證教學管理公平公正的前提是公開，對學校教學管理制度通過網站及時向全校教師公開，對教學數據的修改需留有痕跡并且可追蹤、可溯源，對教學運行過程數據、教學評價數據，教師可以根據賬號進行查詢相關信息，并為教師提供便捷的信息化服務。

（七）完善教學信息化管理組織機構和制度體系

由于職業院校教學信息化管理涉及學校全體師生、不同的職能部門和信息系統運維，為保證信息系統平臺的高效運行，學校應建立教學信息化建設與管理的組織機構和制度體系，做好組織機構人員分工，明確工作內容和崗位職責。并制訂培訓制度，定期開展培訓，提升師生信息系統應用能力和相關人員的管理能力；制訂激勵保障制度，調動教師的積極性，既要保證教學信息化管理建設的規范性，又要保證其真正落地并常態化應用，以實現學校教學信息化既要建好、用好，又要可持續發展。

四、高職院校教學信息化平臺建設采用的結構框架與關鍵技術

（一）高職院校教學信息化平臺建設采用的結構框架

高職院校教學信息化建設是一項復雜的系統工程，硬件環境設施是基礎，平臺架構是關鍵，數據采集與規范是源頭，大數據治理是重點，業務應用是核心，以學生為中心，為師生服務是目標，以此為高職院校建設教學信息化平臺，實現高職院校各項業務的信息化應用。高職院校教學信息化平臺體系結構圖如圖1所示：

在基礎環境層著力升級信息化基礎設施，融合無線網絡、云計算等新技術，構建高性能的有線/無線網絡環境、多元學習空間環境、云計算/云存儲環境。在平臺架構采用面向服務架構，著力構建統一數據管理、統一應用管理、統一用戶管理、統一終端管理。在數據資源層通過制訂的數據標準和規范體系著力構建全量數據中心，并實現數據治理、共享交換、數據計算，形成教學數據資產，為業務應用層提供數據支撐。在業務應用層著力打造智慧應用，構建一站式服務、一體化管理、數據應用。用戶服務層教師、學生、教學管理者等相關人員通過登陸“統一身份認證”核實身份并自動進入教學平臺所提供應用服務。

（二）關鍵技術簡介

1.大數據與數據挖掘

大數據與數據挖掘技術的核心價值就是對海量數據進行采集、存儲、分析和加以利用。通過各種智能終端設備和信息管理系統獲取基礎狀態數據和活動運行的過程數據，并對這些海量數據進行組織與建模，不僅通過統計數據證明預判觀點，更重要的是運用數據挖掘技術，找出不可預見的規律和結論，為精準治理提供數據支撐。

2.微服務架構

基于Springcloud的微服務架構，對業務系統按照功能邊界劃分，分解成許多松散耦合且獨立的微服務來實現各項業務功能，每個微服務對應一個組件，組件與組件之間的關系相對獨立，不同組件可獨立編譯、獨立部署、獨立運行，構建靈活，橫向擴展方便。由于微服務具備獨立的運行進程，如某一服務出現故障只會隔離該單個服務，不會影響整個平臺服務的運行，確保平臺穩定可靠、高效運行。

3.云計算

教學信息化管理服務平臺是一個極其復雜的系統，必須采用開放兼容、相互協同、靈活擴展的信息技術框架和及時、高效、便捷的按需動態調整分配資源，即按需提供服務的云計算新模式，為基礎環境設施所需資源服務提供支持保障。

五、筆者所在學校教學信息化建設初步成果匯報

一個優質的教學綜合管理信息系統平臺不單是使用先進的信息技術，更需要結合職業院校特色優勢，通過對網絡基礎環境建設、系統平臺構建、相關教學業務系統整合、業務流程優化、數據治理和應用、精準化服務進行升級再造，并運用大數據技術使教學管理服務更加精準高效，以降低人力運行成本，提升教學治理水平。以下是筆者所在學校在教學信息化建設取得的初步成果：

（一）完善信息化基礎環境設施和支撐保障條件建設，充分發揮“信息化基座”功能

通過加強信息化基礎設施和教學環境建設，以及提升網絡信息安全保障水平，為學校教學信息化質量和安全保障提供有力支撐。

（二）運用新一代信息技術構建一體化教學綜合管理服務平臺架構

通過對現有的信息門戶、統一身份認證、數據管理三大平臺進行升級整合，并采用面向服務設計思想，運用Jave EE技術規范，應用Spring Cloud框架，使用微服務方式整合教學相關業務系統，從技術層面設計高職院校教學信息化體系框架。

（三）優化和再造業務系統流程，制訂配套教學管理制度，提升教學管理效率

通過對學校教學相關部門的業務流程進行梳理、優化、再造，去掉不合理的流程，并根據學校教學管理改革需要增加新的業務流程，使信息系統越來越多、越來越好地為教學相關人員提供更加便捷快速完成簡單、重復和繁重的工作；并通過認證集成、頁面集成、數據集成、業務集成四種方式集成教學相關各個應用系統，實現各系統間資源共享、業務融通，同時制訂配套教學管理制度，保障教學管理有序、有效運行。

（四）強化數據的治理和應用，提高科學決策和精準化服務水平

重視教學運行數據集匯的準確性和完整性，運用大數據技術進行挖掘分析，評估教學運行狀況，預測未來的表現，發現潛在的問題，并通過數據可視化直觀地展示出來，為管理者進行科學治理提供數據支撐。并且梳理出對師生影響大、辦理頻次多的業務轉為線上辦理，通過工作引擎與自定義表單定制個性化應用服務，實施“一張表”工程，落實“一站式”服務，全面實現“教師辦事不出學院，學生辦事不出校區”，為師生提供更加便捷的服務。

六、結束語

現代社會，信息技術逐步滲透到教育各個領域，正在驅動著新的教育變革，改變著傳統的教育教學觀念、教學組織形態、教學與學習方式、管理服務模式。隨著高職教育教學改革不斷深入和信息技術快速發展，教學管理信息化已成為學校管理創新的重要內容。建立一套具有科學性、高效性及易用性，能適應學校教學管理業務需求、體現學校特色和亮點的綜合教學信息化管理服務平臺已成為高職院校提升教學管理效率和質量的必然選擇。高職院校應抓住機遇，立足實際，科學規劃，分步實施，以期早日實現教學信息化建設，從而帶動人才培養模式創新，引領教學方式改革，以降低運行成本，提升教學治理和服務水平，促進教育教學高質量發展。

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◎編輯 尹軍

基金項目：廣東嶺南職業技術學院2022年度教育教學改革與研究項目“基于大數據技術的高職院校教學信息化管理優化方案的研究與實踐”（項目編號：JC202213）；廣東省職業技術教育學會第四屆理事會2023—2024年度科研規劃課題項目“高職教學綜合管理服務平臺建設——從系統、數據到決策的研究”（項目編號：202212G078）。

作者簡介：陳杰志（1980—），男，漢族，湖北武穴人，碩士，講師，研究方向：高職教育信息化、軟件工程。