智慧校園建設中數據處理技術

李翔

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智慧校園建設中數據處理技術

李翔

廣州市番禺區教育信息中心，廣東 廣州 511400

社會經濟的發展刺激著科學技術的大發展。數字化校園己進入信息化全新時代。我國學校建設現在的熱點是智慧校園的設計與打造，把智慧校園設計與打造中的數字處理技術的能力提升到新的高度，是學校向著信息化、智能化、現代化邁步必須滿足的條件。通過對數據處理技術在智慧校園建設中的重要意義進行探析與討論，為智慧校園的深度發展提供借鑒。

智慧校園；數據處理技術；應用

引言

“Smart Planet”（智慧地球）理念于2008年被世界經濟展比較好的一些歐美國家提出來，和這個理念密切關聯的“Internet of Things and Cloud Computing”（物聯云計算）等等先進的科學技術新理念引起了全球各國的密切關注。隨著科學技術的發展，學校數字化中的“Wisdom”理念得到不斷升華，漸漸成為學校數字化建設與研討不可或缺的一部分。

1 智慧校園的概念

數字化科學技術的日益發展，成就了學校數字化從當初的初級數字化學校往高級數字化學校方向逐步靠近，高智能智慧型的數字化學校正在漸漸形成。智慧校園經過“Internet of Things”以及“Cloud computing”等等一系列高等新型數字化科學技術的使用，打破以往學校的陳舊條件限制，將原本雜亂無序的學校各部門信息整合成一個有機整體，讓它的使用效率得到提升，調取速度更加快捷，服務內容更加全面。把學校的網絡變得四通八達，相互之間聯通沒有障礙[1]。對所有教職員工、機關領導以及廣大學生實施個性化服務，把有效的服務與保障提供給學校的每個用戶，統一重新調配和安排學校的管理、運營以及學生學習生活等方方面面的基礎數據，分享學校中的資源信息，并通過互聯網絡連接起來，推翻校園與外界交流溝通的壁壘，促進校園數字化的積極健康發展。

2 打造智慧校園的意義

社會經濟的發展推動社會科技的發展。21世紀是數字時代，“Internet of Things”“Cloud computing”“Big Data”等技術，予以老舊的數字化管理莫大的打擊，校園的管理及教學育人事務也有了新的使命。從基礎上推動校園建設往數字型與智慧型教學方式邁步，突破傳統教學模式的限制，把全新的教學方式鞏固完善，是智慧校園進步的必然趨勢。

2010年我國第十二個五年計劃提出“智慧校園”理念，相關打造計劃條例指示：高級數字化全新科學技術在教育監管學校生態中和諧應用，推動學校智慧化進步，是我國智慧校園逐步形成的必然因素。

學校，是一個教育的場所，更是一個學習的場所，是社會文明發展和學生學習進步的平臺。這是教學的核心觀念決定的。把一個舊的教學方式，推向全新的智能化數字教學方式轉變已刻不容緩。經過對全新高效的技術運用及實驗踐行，打造智慧校園教書育人的生態，給予更好的量身訂制服務。通過智慧校園方式，老師和學生可以更高效地進行個性化的教與學，以社會主義核心價值觀為導向，培養善于思索的人才。

“三通兩平臺”（三通：寬帶網絡校校通、優質資源班班通、網絡空間人人通；兩平臺：建設教育資源公共服務平臺、建設教育公共管理平臺）以及校園內局域網的打造成功，說明我國的學校信息化建設向著智能化邁進了一大步。給學校內部數字化和物聯化的打造以及老師和學生之間的信息交互提供了一個很好的環境，推動學校數字化技術發展[2]。

3 數據處理技術在智慧校園中的運用

以“RSCS”技術為例，談談數據處理在智慧校園中的運用。

3.1 數據處理技術的運行環境

“RSCS”技術運行系統以“Cent OS6.4”“Java”為開發的語言工具，“Hadoop”為文字儲存分布式系統，“Nginx”作為“Web”前端應用，“JBoss”用作后端，“MySQL Cluster”則為數據庫。把這些不同的系統有機地結合在一起，就成了“RSCS”系統。

3.2 數據處理技術特色

智慧校園當中，“RSCS”系統關乎大數據分析、物聯網及因特網相關技術，把不同計算機對象和因特網通過物聯網無縫地連接起來，對校園數據進行處理。在智慧校園中運用創新型的數據處理技術，要達到原來預計的效果，必須對數據分析技術、儲存技術、采集技術實行必要的改革，以便在學校信息數據處理中做到最優化[3]。

3.3 技術措施和技術環境應用

在智慧校園數據處理平臺上，老師和家長可以就學生的生活情況、學習情況進行互動交流，積極溝通，甚至互相配合，為學生受到良好的教育而打造一個良好的全方位環境。使用“RSCS”等處理數據技術對所采集的數據進行分析、整理、儲存和采集，可以達到上面所需要的效果。

3.4 智慧校園數據采集

通過專業系統工具整理學生、家長和教師的相關數據，綜合整理教學文件、教案和學生的作業、論文、檔案等教學信息。通過數據分析，我們可以看出，這些教學數據信息采集的數據量很大，且結構不明顯，常用的數據處理系統無法進行科學地采集和管理。這些都是大數據的幾大特點：大數據信息規模增長很快；大數據信息需要實時采集和分析。大數據數據源的復雜性和海量數據的非結構化，需要相應的系統對其進行處理并轉換為結構化數據。

3.4 智慧校園數據分析

在智慧校園數據分析中，往往采用Hadoop技術，通過雅虎公司架構圖還原技術，并將數據分析結果轉化為各種教育問題。Hadoop技術處理的數據流概括為：數據通過RSCS計算機集群處理，分析結果，數據通過Hadoop技術在HDFS和Map中進行約簡處理，依次記錄結果，并保存在HDFS中[4]。

4 數據技術應用的主要步驟

4.1 收集

用網絡爬蟲教育業務系統等手段，收集教育行為數據，比如監控和訪問控制信息；教學過程、教育管理過程產生視頻、文件、教學案例、學生指導案例、作業、試卷等信息、網絡行為信息；物聯網所產生的信息，包括大量的文件、照片、視頻和其他數據。

涉及的數據量很大而且大部分非結構化，該數據有四個主要特征，即所謂的“4V特征”：體積大（Volume）、速度高（Velocity）、多樣性（Variety）、價值高（Value）。

4.2 存儲

計算機集群技術中，數據存儲、集中式結構化數據存儲、非結構化數據在使用分布式存儲之前，分布式存儲更多的是“Hadoop”平臺，它們嘗試使用數據分析和處理地圖符號來顯示技術。針對硬件環境，選擇“哈多普”技術的分布式文件系統來提供海量數據存儲。分布式文件系統，一個大的文件被默認劃分為64 m/塊的數據塊，以冗余圖像的形式分布在不同的機器集群中。

4.3 分析

相較于傳統智能，大數據相對復雜，需要用新的技術進行分析處理。比如Hadoop分析平臺，主要分為分布文件系統和分布計算系統兩大部分。其中文件系統的功能是對元數據的管理，它能夠支持非常強大的數據量，所以能夠在大數據分析中得到運用。在分布文件系統上面建立Hbase系統，起到一個數據庫的作用。為了管理分析大數據，另外還建立了機器學習軟件包。這些全新的智能數據分析技術融合在一起對大數據的分析會更全面、更高效。

4.4展示

把大數據分析出來的結果生動形象地展示出來。比如電子書包的應用展示，家長可以在該系統的家長端看到學生在學校的學習情況及作業的完成情況。老師端既可以看到學生在校的學習情況，又可以看到學生在家的學習完成情況。學生端可以看到導學方案、知識結構以及老師推薦的優質課程等等。

5 結束語

經過對學校信息全方位的剖析，為老師和家長提供更加合乎道理、更加訂制化的服務，于當前時段把學校信息化達到超智能，就是對智慧校園的全力打造。隨著超融合大數據及云端計算的應用，智慧校園數字化打造與推進，是人類社會和市場經濟發展到了某個階段而產生的必然趨勢。打造智慧校園是一個漫長的過程，它是以后一段時間內工作的重點，它能為我國目前的教育工作提供實實在在的幫助。

[1]萬江波. 論智慧校園建設中大數據處理技術的應用[J]. 電腦編程技巧與維護，2017（14）：45-47.

[2]崔行臣，韓磊. 大數據服務在高校智慧校園建設中的應用探討[J]. 山東廣播電視大學學報，2018（1）：63-66.

[3]雷蕓，涂慶華，宋駿飛，等. 大數據時代高校智慧校園服務平臺建設與研究[J]. 通訊世界，2017（1）：275-276.

[4]崔亞林. 大數據時代高校智慧校園建設研究[J]. 商品與質量，2016（5）：166.

Data Processing Technology in the Construction of Smart Campus

Li Xiang

Guangzhou Panyu District Education Information Center, Guangdong Guangzhou 511400

The development of social economy stimulates the development of science and technology. Digital campus has entered a new era of information technology. The current hotpot of school construction in our country is the design and construction of smart campuses. Uplifting the digital processing technology capabilities in the design and development of smart campuses to new heights is a prerequisite for schools to move towards informatization, intelligence, and modernization. Through the analysis and discussion of the significance of data processing technology in the construction of smart campus, the paper provides reference resources for the in-depth development of smart campus.

smart campus; data processing technology; application

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