高校教育大數據創新應用實踐

［摘 要］我國政府高度重視數據對教育的變革作用，著力通過人工智能、大數據等技術應用，提升教育管理效率和教育決策科學化水平。高校對教育大數據的應用有常態化開展、數據及時準確、安全可靠等方面的需求。在此背景下，以北京聯合大學為例，探討如何以校級大數據平臺為載體構建新型數據服務平臺，從而開展教育大數據創新應用。學校從工作機制、技術手段、運行保障等方面開展工作，提供高效、安全的數據服務，在校園綜合治理、安全管理、學生管理等方面均取得應用成效。

［關鍵詞］數據應用；數據服務；數據服務平臺；教育大數據

［中圖分類號］TP 311.13;G 647 ［文獻標志碼］A ［文章編號］1005-0310（2024）04-0061-06

Innovative Application Practice of Big Data in Higher Education： Taking the Data Service Platform of Beijing Union University as an Example

JIN" Peili， WANG" Xiaozhen， SUN" Baozhong， ZHAO" Jing

（Information Network Center，Beijing Union University， Beijing 100101， China）

Abstract：" The Chinese government attaches great importance to the transformative role of data in education， focusing on the use of technologies such as artificial intelligence and big data to improve the efficiency of education management and the scientific level of educational decision-making. Universities have a demand for the application of education big data in terms of normalization， timely and accurate data， safety and reliability. In this context， taking Beijing Union University as an example， this paper explores how to build a new data service platform using the school level big data platform as a carrier， in order to carry out innovative applications of educational big data. The school carries out work from the aspects of work mechanism， technical means， and operational guarantee， providing efficient and secure data services， and has achieved application results in campus comprehensive governance， security management， student management， and other aspects.

Keywords： data application；data services；data service platform；education big data

0 引言

近年來，我國大力實施網絡強國戰略和國家大數據戰略，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟的深度融合，數字中國建設取得顯著成就。在教育領域，我國政府高度重視數據對教育的變革作用，將發展數字教育作為數字中國建設的重要組成部分 ［1］。

2018年，教育部《教育信息化 2.0 行動計劃》提出，充分利用云計算、大數據、人工智能等新技術，構建全方位、全過程、全天候的支撐體系，助力教育教學、管理和服務的改革發展［2］。2023年，教育部部長懷進鵬在世界數字教育大會上強調，強化數據賦能，提升教書育人效力，通過人工智能、大數據等技術應用，實現業務協同、流程優化、結構重塑、精準管理，從而更好地提升教育管理效率和教育決策科學化水平 ［3］。2023年，北京市教育委員會發布的《北京市高等學校智慧校園建設規范（試行）》對數據治理與應用提出規范性建議。數據驅動教育改革與發展已是大勢所趨，有關教育大數據的應用探索逐步取得積極進展。

1 教育大數據應用場景

教育大數據是大數據的一個子集，特指教育領域的大數據，是在整個教育活動過程中產生的以及根據教育需要采集到的一切用于教育發展并可創造巨大潛在價值的數據集合［4］。教育大數據的應用場景比較豐富，可應用于教學過程 設計與教學資源開發、教學質量研究與評價、教學管理與決策支持及校園綜合治理等。2022年初以來，教育部全面實施國家教育數字化戰略行動，運用數據賦能教和學，讓億萬孩子更好地成長；運用數據賦能管和治，讓教育決策更加精準；運用數據賦能評和研，讓教育發展更加智慧［1］。

美國聯邦政府教育部技術辦公室于 2012 年 4 月發布的《通過教育數據挖掘和學習分析改進教與學：問題簡介》指出，在教育中有兩個特定的領域會用到大數據：教育數據挖掘和學習分析。教育數據挖掘對教學和學習過程中收集的數據進行分析，用于檢驗學習理論、引導教育實踐。學習分析應用信息科學、社會學、心理學、統計學、機器學習和數據 挖掘等技術，分析教育管理和服務過程中收集的數據，學習分析創建的應用程序直接影響教育實踐 ［5］。

近年來，高校在教育大數據應用方面開展了多種有益的嘗試，挖掘教育數字化過程中產生的數據寶藏。陶娟以武漢工程大學圖書館信息集成管理系統的讀者數據為例，從讀者、時間、文獻3個方面對讀者借還圖書數據進行分析，并借助分析結果對 閱讀推廣服務提出改進建議［6］。李蒙等以陜西某高校學生為研究對象，通過采集校園信息系統中的各類應用數據，綜合分析后發現，不同學生群體的消費行為、作息行為、學習行為特征與其學業成績之間具有密切聯系［7］。利用這些分析結果，高校可以針對不同類別的學生采取差異化管理措施。中南大學在2022—2023年探索了多種形式的數據應用，搭建了人事隊伍現狀及近5年變化情況、年度招生情況、志愿填報熱度分析等26個領導駕駛艙； 多部門聯合構建學生畫像，在學生成績分析、貧困生判定、校園卡應用分析等方面進行數據挖掘［8］。由此可見，高校通過構建數據治理體系， 開展豐富的數據應用，為數據賦能提供新視角和實踐參考。

2 高校大數據應用需求

隨著信息化、智慧化校園的建設與發展，高校在取得大數據建設成果的同時，對數據服務提出了更高的要求，特別是對常態化開展數據應用的需求更加迫切，具體表現在以下幾個方面。

2.1 保障數據服務的可持續性，常態化開展數據應用

大數據服務高校教育質量提升的應用已體現在教學、評價和管理等多個方面，但很多高校對大數據的應用還停留在試點或者實驗階段。有的院系研究團隊以課題 研究形式開展，有的職能部處以業務應用開展，研究成果沒有切實落地并持續常態化開展，且不能惠及全校范圍，對學校更高層級的決策支持力度不夠。有的應用沒有依托校級大數據平臺開發，獲取的數據范圍有限，后續數據更新困難；有的應用采用獨立技術框架搭建，數據模型局限于單一應用，后續升級及維護成本高，且不能被其他應用調用。高校迫切需要在這些試點性的探索之后，常態化開展數據應用，獲得可持續、有保障、覆蓋全局的數據服務。

2.2 保障數據服務及時準確，采用科學的數據共享方式

教育大數據的重要價值來自數據的大規模和全面性，這就需要高校進行廣泛的數據共享和開放［9］。高校逐步建立起大數據平臺，數據不斷積累，但是存在數據服務響應不及時、開放手段不足、不能滿足多場景應用等問題。在數據共享方面，校級業務系統有數據交換的需求，校院級領導有數據支持決策的需求，業務管理部門有獲取明細數據及填報數據報表的需求，師生有獲取個人信息的需求，但傳統單一的數據庫授權共享方式無法滿足多種需求。在數據及時性、準確性方面，業務部門有時需要做數據匯總統計，有時需要向上級部門報送數據，往往時間緊、任務重，如果僅靠數據庫SQL語句計算或者Excel數據統計模式，計算過程不能沉淀積累，也不能復用，導致數據服務效能較低。如果數據提取口徑、提取時點不一致，計算結果可能不同，導致數據校準困難，數據的及時性、準確性難以保障。另外，業務部門希望有權限進行數據獲取和多維度分析，高校需要將數據分析功能回歸到業務部門，縮短數據匯總周期，提高管理層決策的時效性和準確性。

2.3 保障數據安全，數據應用和共享開放應得到有效監管

《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國數據安全法》《中華人民共和國個人信息保護法》（簡稱“三法”）為數據合規使用、有序流轉奠定了重要的基礎。高校必須高度重視數據保護工作，按照“三法”的要求，不斷建立和完善數據安全管理制度，并推動制度落地實施。在數據應用方面，數據采集與歸集、數據傳輸、數據存儲、數據處理、數據共享與開放及數據銷毀等環節，需要部署全流程的數據交換監控技術、加密技術和脫敏技術［10］。

由上述3個方面的數據需求可知，高校的大數據應用不是數據資產的簡單匯集，也不是標準化治理，而應該從數據開放、數據共享等服務角度下功夫。數據服務是教育數據向教育應用轉變的關鍵支撐，通過對數據資產進行封裝，達成“數據資產化”到“資產服務化”的轉化過程，從而實現數據資產的價值［11］。高校迫切需要依托校級大數據平臺構建綜合度高、靈活便捷、服務形式多樣、安全可靠的數據服務平臺，以數據賦能學校數字化轉型和高質量發展。

3 高校數據服務平臺建設與應用

高校數據服務平臺的建設目的是提供高效、安全的數據服務，以多樣的數據開放渠道和展現形式呈現數據，解決數據生態構建、數據價值輸出等方面的問題。本文以北京聯合大學為例，分析數據服務平臺建設和應用的過程，探索教育大數據服務于教學管理和校園綜合治理的創新應用。

北京聯合大學成立了校黨委書記、校長擔任組長的網絡安全和信息化工作領導小組，黨政齊抓共管，整體推進智慧校園建設的各項工作。學校在《智慧校園專項規劃2023—2025年》中，將“構筑基礎平臺和服務，提升數據治理共享能力”作為5個主要任務之一。學校已經建成了校級大數據平臺，負責學校各業務系統數據的整合、共享、交換和存儲。經過幾年來的積累，大數據平臺已經整合了教務、人事、科研、學務、資產及生活服務等多項基礎信息，日常數據交換覆蓋近30個信息系統，創建了 近900個交換任務。在此基礎上，學校認真分析師生需求以及數據應用過程中的難點和痛點問題，構建以校級大數據平臺為載體的新型數據服務平臺。

3.1 設計思路和建設模式

傳統數據建設項目從立項到投入使用，往往是邊梳理數據，邊開發應用，建設周期較長，數據模型復用性不高。學校數據服務平臺建設以需求為導向，以用戶為中心，強調服務和使用。區別于傳統的項目建設模式，數據服務平臺力求將多 種應用整合到一個平臺上，做到了統一數據出口、統一指標、統一數據模型，給用戶帶來更好的體驗。在平臺框架搭建完成后，平臺管理員可以快速使用以往數據治理成果，靈活部署數據服務。

3.2 總體框架和功能

數據服務平臺的建設和使用依托校級大數據平臺，又獨立于大數據平臺，與大數據平臺的建設有相對清晰的邊界，如圖1所示。

數據服務平臺可以采用多種方式開放數據，對學校內部流轉的數據進行整合加工，構造不同部門的業務模型，生成業務報表、數據駕駛艙等應用。學校領導能夠基于上述分析結果縱覽校情全貌，分析業務的現狀及發展趨勢，從而作出有效的決策。業務部門能針對各自的業務場景，通過簡單操作實現多維度地分析業務現狀、智能地生成報告，從以往煩瑣的電子表格整理加工工作中解放出來，提升工作效率。

數據服務平臺提供5類服務功能：一是數據接口服務，包括開放數據庫視圖和 API 接口；二是數據明細查詢和下載服務，支持靈活配置篩選條件、模糊查詢及組合查詢等，并可以下載數據；三是數據統計分析服務，可按照上級單位要求定制報表，動態生成報表數據，還可以快速進行數據的多維交叉分析和統計；四是數據大屏和數據看板展示服務，將數據分析結果以圖表形式展現，便于直觀監測數據狀態；五是數據深度挖掘服務，包括BI和算法開發工具等，提供專業的數據挖掘開發環境和主流算法框架，挖掘數據之間深層次的關系。數據服務平臺框架如圖2所示。

3.3 工作機制和運行保障

在制度層面，學校積極建章立制，制定并發布了《信息系統數據管理辦法》，推進數據的規范管理。

在數據治理層面，學校持續開展數據治理工作，按照《校務管理信息標準》和《自定義編碼規范》，以業務域為單位，對數據進行重新分類、組織和標準化。結合學校業務域場景，首先劃分為人力資源域、人才培養域、學生管理域、科研域、保障條件域、公共服務域6種數據類別，再分別進行數據集建設，為數據服務平臺提供高質量數據。

在數據安全層面，學校制定了《數據申請使用流程》，規范數據的申請和授權使用，建立良性的數據質量反饋和糾錯渠道。對于需要通過數據服務平臺獲取數據的第三方單位，必須簽署學校《數據安全保密承諾書》，必須嚴格遵守國家有關法律、法規及學校安全管理相關規定，承諾在管理、開發、實施項目的過程中，履行保密義務。

在人員和經費保障方面，學校成立了信息網絡中心數據資源部，該部門專職負責數據資源的建設和服務工作，可快速響應學校數據交換、報表統計、大屏展示等要求。同時，信息化運維經費對數據服務工作給予大力支持，可保障平臺的穩定運行，并滿足定制開發復雜數據應用的需求。

在協同配合方面，學校各業務部門共同參與、群策群力。信息網絡中心協調相關建設單位，統籌負責數據服務平臺建設及數據匯聚、實施開發等工作，業務部門參與討論和確定數據模型、數據分析算法，以及 驗證數據結果合理性，共同推動數據服務落地應用。

3.4 創新應用

學校數據服務平臺建設起步于2018年，2018—2020年為基礎建設階段，2021—2023年為全面應用階段。在疫情防控期間，學校需要精準地掌握師生每天的健康信息，實施進出校管理等。這些工作均依賴于數據服務能力，必須依靠合理的工作機制和強大的技術力量，將數據整合起來、使用起來、運轉起來，才能滿足相關要求。疫情防控工作促進了數據服務平臺的全面使用，以此為契機，數據服務平臺實現了數據分發、數據可視化、數據分析、數據呈報等全方位服務。數據服務平臺投入使用以來，為20余個系統提供數據接口240余個，提供數據統計、數據報表、數據明細表服務共130余項，以及數據看板和數據大屏展示服務共5套，在校園綜合治理、校園安全管理、迎新管理及學生管理等方面發揮了重要作用。

3.4.1 服務于校園綜合治理

學校的“校園e事通”平臺是解決學生實際困難和思想困惑的重要渠道，學生可通過該平臺反饋各類訴求，但訴求記錄以文本方式留存，不利于問題的回溯、分析和整改。2023年以來，信息網絡中心技術團隊與學生處相關教師及學生團隊代表進行多次商討后，開發了以數據化方式保存學生接訴即辦信息的功能，并在校級大數據平臺形成學情訴求數據集。在此基礎上，技術團隊利用數據服務平臺開發了學生訴求“統計報表”“接訴工單”等應用。在數據分析研判方面，技術團隊開發了“校園e事通”運行監測報告（周報、月報）、運行監控中心等應用，利用大屏直觀顯示各校區及其處理小組的接訴情況，呈現熱點問題，實現“用數據說話、用數據分析、用數據決策”，賦能學校治理精準化、精細化。

3.4.2 服務于校園安全管理

學校通過梳理師生身份、校區、通勤等多種因素，制定校園進出安全管理規則，構建校園安全防控“e防線”。學校以數據服務平臺為樞紐，推送人員權限數據，實現校門閘機進出權限的自動管控。特別是在疫情防控期間，基于數據共享 自主研發了校區穿行權限管理應用程序，破解了學生跨社會道路穿行校區的權限管控難題；數據服務平臺每日呈送防控相關的報表，為疫情防控專班提供全校人員臺賬、防控數據統計等10余套報表，助力學校實現精準化管理，減輕基層數據報送工作的壓力和負擔。

3.4.3 服務于迎新管理

學校有教學活動的校區共8個，在迎新當日，新生分別在各自校區辦理入學手續。為了第一時間反饋新生報到情況，學校利用數據服務平臺的圖形化展示功能，聯動迎新報到系統，向大屏和手機分別推送報到數據，實時展示每個學院的報到數、報到率，以及全校總體的報到數、報到率和新生來源等信息。迎新數據的快速呈現，有助于學校總攬全局，把握新生報到情況；有助于負責迎新工作的教師及時掌握新生報到進度，并跟進學生動態；有助于新生在入校報到的同時，獲得歸屬感。

3.4.4 服務于學生管理

學生管理部門需要按照上級要求或學校管理的 要求報送各種統計報表，每類報表的計算指標不同， 涉及學生的班級、獎懲、助貸、參軍入伍、輔導員及管理人員等多方面 信息。近兩年，信息網絡中心和學生處共同探討數據指標，定制報表樣式，在數據服務平臺上開發定制了100余套報表、4套數據看板。數據報表的快速準確呈現，實現了學生數據的縱向貫通，提高了管理效能。

4 結束語

數字技術的快速發展為全球教育帶來前所未有的挑戰和機遇，正深刻改變著教育理念、教育模式和教育形態［12］。以“應用為王、服務至上” 為原則引領數據服務平臺建設，其應用場景廣闊，最終目標是以數據賦能學校數字化轉型和高質量發展。本文以分析高校數據應用需求為切入點，探討建設數據服務平臺的必要性和實施路徑，分析了依托該平臺開展的多個數據應用實例，為高校發揮數據效能、創新教育治理模式提供參考。

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［12］教育部.“教育治理數字化與數字教育治理”平行會議舉行［EB/OL］.（2024-01-31）［2024-02-16］.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/moe_1485/202401/t20240131_1113645.html.

（責任編輯 白麗媛；責任校對 柴 智）

［收稿日期］2024-02-19

［基金項目］2023年教育部產學合作協同育人項目“高校學生管理數據治理及分析應用實踐”（231105921973905）。

［作者簡介］金培莉（1978—），女，北京市人，北京聯合大學信息網絡中心高級工程師，主要研究方向為教育信息化、教育大數據應用、數據治理；孫保中（1978—），男，河北保定人，北京聯合大學信息網絡中心高級工程師，主要研究方向為教育信息化、教育大數據應用、信息系統建設；趙敬（1981—），女，北京市人，北京聯合大學信息網絡中心高級工程師，主要研究方向為教育信息化、教育大數據應用、校園網建設。

［通訊作者］王曉震（1976—），男，北京市人，北京聯合大學信息網絡中心高級工程師，主要研究方向為教育信息化、教育大數據應用、網絡和信息安全。E-mail：xiaozhen@buu.edu.cn