大數(shù)據(jù)技術(shù)在高校教育領(lǐng)域的應(yīng)用探索

尚明玉 張寧

（哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150025）

隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，高校建設(shè)正由數(shù)字化校園向著智慧校園的方向邁進(jìn)。信息化高度發(fā)展，給教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、生活帶來了高速便捷的服務(wù)，同時也長生了大量記錄高校日常管理和教學(xué)工作的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)隨著時間的積累構(gòu)成了一個龐大的大數(shù)據(jù)資源。這些資源具有很高的價值，如何讓這些數(shù)據(jù)發(fā)揮價值，為高校各項工作提供服務(wù)，是值得每一個學(xué)校思考的課題。

一、信息化建設(shè)中的大數(shù)據(jù)

高校在信息化建設(shè)過程中，已部署了眾多軟件系統(tǒng)，如信息系統(tǒng)集成平臺、教學(xué)管理系統(tǒng)、OA辦公系統(tǒng)、后保綜合系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育、數(shù)字圖書館等，這些系統(tǒng)每天都在產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生的速度越來越快。如何利用這些數(shù)據(jù)，使這些數(shù)據(jù)變?yōu)橛袃r值的信息和知識，為高校教育訓(xùn)練工作提供決策成為擺在我們面前的一道亟需攻克的難題。通過對信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前系統(tǒng)中還存在一些問題：

（一）信息孤島現(xiàn)象仍然存在

雖然學(xué)校的信息集成平臺集中了絕大部分管理類的應(yīng)用，但是遠(yuǎn)程教育、數(shù)字圖書館等專業(yè)應(yīng)用仍有較強(qiáng)的獨立性，信息并為充分集中和互通，數(shù)據(jù)之間無法動態(tài)關(guān)聯(lián)，降低了數(shù)據(jù)的使用效率。

（二）技術(shù)難點需要突破

由于數(shù)據(jù)類型繁多，類型不一，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘算法無法滿足這些結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理要求，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)面臨巨大的挑戰(zhàn)。

（三）缺乏數(shù)據(jù)分析的模式和方法

數(shù)據(jù)需求不夠強(qiáng)烈，數(shù)據(jù)價值難以體現(xiàn)。

二、高校教育大數(shù)據(jù)分析平臺的構(gòu)建方案探索

（一）構(gòu)建目標(biāo)

1.實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換。將學(xué)校各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和整合，使來源各異、種類不一的各類數(shù)據(jù)可以相互使用，豐富數(shù)據(jù)的來源，打破系統(tǒng)間的信息孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和應(yīng)用。

2.大數(shù)據(jù)的采集和存儲。研制數(shù)據(jù)適配接口，對接校內(nèi)各應(yīng)用系統(tǒng)獲取各類異構(gòu)數(shù)據(jù)，并采用大數(shù)據(jù)主流的框架和系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲，為數(shù)據(jù)的挖掘和分析打好基礎(chǔ)。

3.大數(shù)據(jù)分析與決策。采用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)理統(tǒng)計等相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析框架，提取數(shù)據(jù)中隱含的、未知的、極具潛在應(yīng)用價值的信息和規(guī)律，為學(xué)校的教務(wù)管理、科研管理、學(xué)員管理、后勤管理等各項工作提供決策和指導(dǎo)。

（二）構(gòu)建原則

1.安全性。高校教育訓(xùn)練工作中有許多保密性內(nèi)容，大數(shù)據(jù)分析平臺依托高校網(wǎng)進(jìn)行部署，應(yīng)采取安全性高的訪問認(rèn)證機(jī)制，同時在平臺建設(shè)中要充分重視系統(tǒng)自身的安全性以及其他應(yīng)用系統(tǒng)的安全性。

2.可擴(kuò)展性。對高校教育大數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用是一項長期持久的工作，隨著管理工作的重點、教育訓(xùn)練工作的變化推進(jìn)，對于分析平臺的規(guī)模和要求也會不斷變化。因此，要求平臺的設(shè)計和實施要具有良好的擴(kuò)展性，以滿足不斷發(fā)展變化的要求。

3.靈活性。在平臺的設(shè)計和實施中要考慮到與其他應(yīng)用系統(tǒng)的整合，開發(fā)出多個類型的接口，能夠靈活接入其他系統(tǒng)、拓展服務(wù)類型。

三、利用大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)教學(xué)和管理的全面創(chuàng)新

（一）開展大數(shù)據(jù)頂層設(shè)計，以大數(shù)據(jù)應(yīng)用全面推進(jìn)學(xué)校發(fā)展

大數(shù)據(jù)將成為推進(jìn)學(xué)校發(fā)展的新動力，通過開展大數(shù)據(jù)頂層設(shè)計，對大數(shù)據(jù)獲取、收集、整理、利用進(jìn)行全面規(guī)劃，從應(yīng)用需求出發(fā)，明確建設(shè)目的和路徑，明確什么要做，什么不要做，什么應(yīng)該先做，什么應(yīng)該后做，用什么模式做，做到什么程度，達(dá)到什么效果，以指導(dǎo)學(xué)校未來3-5年的大數(shù)據(jù)建設(shè)。

（二）快速推進(jìn)教學(xué)和管理工作的信息化，建立豐富的數(shù)據(jù)來源

用大數(shù)據(jù)方法全面分析現(xiàn)有教學(xué)和管理工作，新建或升級信息系統(tǒng)，對教學(xué)和管理實現(xiàn)全過程記錄，建立豐富的數(shù)據(jù)收集渠道。如通過對現(xiàn)有遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)進(jìn)行全面升級，跳出遠(yuǎn)程教育的概念，實現(xiàn)對教學(xué)過程的全面支持，詳細(xì)記錄每個學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)細(xì)分到每個行為細(xì)節(jié)，以提供超越傳統(tǒng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精細(xì)度，客觀地反映出學(xué)習(xí)的實際狀況。通過建立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實現(xiàn)對物品、人員、安全等各方面管理的強(qiáng)大支撐，提升管理質(zhì)量的同時積累大量管理數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)。

（三）基于個性化服務(wù)需求，建立大數(shù)據(jù)分析模型

提供優(yōu)秀的個性化服務(wù)是教育和管理的重要目標(biāo)之一，大數(shù)據(jù)應(yīng)用則是提供規(guī)模個性化服務(wù)的必要條件，而大數(shù)據(jù)分析模型的質(zhì)量決定了數(shù)據(jù)的價值。一個平時被忽略的數(shù)據(jù)在好的模型中，會產(chǎn)生難以想象的作用。我們可以通過對學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，研究哪些學(xué)習(xí)方式是最容易被接受的，哪些課程的設(shè)計是最受歡迎的，或具體到某個作業(yè)問題回答的正確率以及橫向和縱向的比較，并深層次的展現(xiàn)出其中的原因。這些數(shù)據(jù)被提供給教師，將對教學(xué)創(chuàng)新提供最為直接的支撐。通過對一卡通行為數(shù)據(jù)的分析，可以了解學(xué)生的日常行為規(guī)律和消費規(guī)律，了解學(xué)生行為與學(xué)習(xí)成績、學(xué)校效果之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提供學(xué)生管理創(chuàng)新的依據(jù)。

（四）綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)成果，推動學(xué)校全面創(chuàng)新

通過大數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用，可以建立對各項教育和管理工作的分析和判斷，應(yīng)用到實際工作中，從各個方面推動學(xué)校全面創(chuàng)新。通過對教學(xué)過程、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)成績、教學(xué)滿意度、教師需求量、專業(yè)師資質(zhì)量、專業(yè)成熟度、行動軌跡等綜合分析，建立教師畫像、學(xué)生畫像、專業(yè)畫像，直觀了解優(yōu)勢和不足，預(yù)測發(fā)展?fàn)顩r。通過對學(xué)生人數(shù)、宿舍分配、教室使用、能源消耗、網(wǎng)絡(luò)消耗、食堂消費、圖書館利用等進(jìn)行綜合分析，建立各資源利用率指數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，引導(dǎo)管理工作的精細(xì)化和管理的扁平化。通過對教學(xué)數(shù)據(jù)、教學(xué)效果、考勤記錄、個人數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，建立科學(xué)的、真實客觀的教師績效評價體系，改變傳統(tǒng)人為評價的主觀性，讓大數(shù)據(jù)選出真正優(yōu)秀的教師。

四、結(jié)語

構(gòu)建高校大數(shù)據(jù)分析平臺是個具有開拓性的實踐探索，在高校中具有廣闊的應(yīng)用前景。