高校大數據平臺的建設與實踐

何林知 曾璐 浙江金融職業(yè)學院實踐教學與網絡信息中心

影片《黑客帝國》中一句“你怎么確定自己能分清楚夢幻世界與真實世界？”的經典臺詞，引起了人們對信息技術的無限遐想。《黑客帝國》里構建的矩陣（母體），模擬人類世界，連接萬物，提供數據，正是當下“大數據”技術科幻思維的終極標的物。而在現(xiàn)實高校教學、管理和服務世界里，每一位教工、學生每時每刻都在產生數據，這些看似零散無用的數據，其背后卻隱含著太多的秘密，若將這些數據匯集并積累，會出現(xiàn)從量變到質變的飛躍，這正是大數據的迷人之處，也是高校積極探索實踐大數據建設的初衷。因此，基于全局視角，深入分析高校信息化建設的深層問題，有效運用大數據思維理念、技術手段及管理方法，開展高校信息化建設途徑的構建研究具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。下面，筆者以所在學校大數據建設項目為案例進行闡述說明。

● 大數據建設的背景與現(xiàn)狀

高校信息系統(tǒng)建設往往采用單系統(tǒng)獨立部署的方式，即每個業(yè)務系統(tǒng)都通過一臺服務器、一套操作系統(tǒng)、數據庫、應用軟件來搭建。而業(yè)務系統(tǒng)中的數據都封鎖在自身服務器中，與其他系統(tǒng)相分離，形成了一座座“信息孤島”。隨著系統(tǒng)建設越來越多、越來越龐雜，產生的數據卻無法匯集，“管不了、出不去”成為數據不能交互、不能有效利用的根本原因，無法助力高校的教學、管理和服務。

基于此，筆者所在學校以中國特色高水平高職學校建設為契機，基于大數據、云計算、人工智能、物聯(lián)網等技術，創(chuàng)新探索構建學校人才培養(yǎng)、校園治理、校園生活的精準評價、預警、反饋體系，構建了大數據平臺（簡稱“金院大腦”）。希望通過大數據匯集數據，綜合分析，有效掌握師生的行為規(guī)律和隱形需求，對學校教學、管理和服務等方面做量化評價和動態(tài)監(jiān)控，由盲目應對到主動出擊，實現(xiàn)需求牽引、應用為王和服務至上。

● 大數據建設創(chuàng)新實踐

金院大腦區(qū)別于以往系統(tǒng)建設方式，構建了學校的核心數據資產，以實現(xiàn)全量數據的采集、處理和加工。通過運用金院大腦中的工具和技術，建設基礎平臺、數據服務中心和智能處理中心，從而實現(xiàn)學校大數據主題域的數據中臺的設計和實施工作。金院大腦將應用與相關場景相聯(lián)系，運用報表工具，既著手場景應用，又匯集校驗數據，助力學校智慧教學管理，輔助領導決策和師生辦事。主要場景應用包括數據糾錯、工資薪酬、貧困生精準獎補、招生就業(yè)招聘推薦、專業(yè)發(fā)展預警、學生學業(yè)分析預警等。

1.匯聚學校數據資源，創(chuàng)建最大合集

搭建數據中心的數據匯聚與共享平臺，作為數據中心的數據資源池，為學校各部門開放提供全量、即時數據。通過采集并整合各部門信息系統(tǒng)的相關數據，建立數據中臺的主題數據域，形成學校統(tǒng)一數據標準體系，提升數據資源質量。各部門可以及時、方便地獲取與當前業(yè)務密切相關的各個部門共享的業(yè)務信息資源，以實現(xiàn)部門之間的互聯(lián)互通、資源共享和跨部門的業(yè)務協(xié)同。數據中心接入校內教務系統(tǒng)、就業(yè)系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、學工系統(tǒng)等14個業(yè)務系統(tǒng)。截至目前，本數據中心已集成1460張表，數據總量達17283041條。

2.升級改造數據中心架構，提供接口服務

參照互聯(lián)網大數據平臺的技術架構，以分布式大數據平臺為基礎，整合學校原有數據中心的建設成果，構建學校全量數據中心，通過數據中心的海量數據處理與服務能力，為學校各部門提供數據服務，共享數據中心的計算、數據、算法能力，實現(xiàn)全域一個平臺指揮下的分工協(xié)作、聯(lián)動發(fā)展模式，以滿足學校智慧化轉型的需求。學校借助綠洲數字平臺，使用融合集成平臺、數據運營平臺、MPP平臺等工具搭建新一代數據中心。平臺搭建以來已經向第三方提供接口38個，被校內應用或系統(tǒng)所使用，調用次數達18275次，包括“最多跑一次”業(yè)務、智慧餐廳、教室學生考勤、疫情防控、學工系統(tǒng)、課堂管理系統(tǒng)、多媒體教室班牌、多媒體中控、人臉門禁等。

● 數據智能驅動應用創(chuàng)新

金院大腦在構建完成后，便為業(yè)務系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數據服務，通過數據中臺對各類多元異構的數據進行關聯(lián)分析、建模分析，以實現(xiàn)數據分析、智能報表、輔助決策等功能，最大限度提升學校運營與管理服務水平。數據服務大廳如圖1所示。

圖1

1.數據清洗治理

通過對學校的歷年高基表數據、職業(yè)高等院校人才培養(yǎng)工作狀態(tài)采集數據進行提取、清洗、去噪和整合等，形成數據倉庫，以便處理高基表數據、狀態(tài)采集的數據分析。最終，為學校領導提供統(tǒng)一、規(guī)范、準確、及時的統(tǒng)計數據，為日常校園教學、管理和服務等決策提供數據支撐。

2.個人圖像

通過對學生消費頻次、圖書館刷卡次數、學生教室簽到時間、宿舍門禁刷卡等海量數據的挖掘分析，分析出一個學生的在校和外出習慣、圖書借閱、晚自習時間等有價值的行為信息，使學校對學生的學習生活情況有了更加理性、清晰的認識，為高校形成健康科學的學生培養(yǎng)模式和教學生活管理方式提供寶貴的數據支撐。此外，基于門禁數據對學生夜間未按時歸校、長時間離校未歸等異常情況進行預警。

3.精準定位

通過校園大數據技術，匯集學生學業(yè)和行為數據，為特定場景和業(yè)務提供精準推送。學業(yè)預警應用服務，通過設定相應的課程學業(yè)尋找策略，尋找對應的學業(yè)幫扶對象。通過大數據的精準輔助推薦，學生輔導人員對學生的情況進行再核實，有助于開展諸如學業(yè)引導、經濟資助、心理疏導等關愛行動（如下頁圖2）。

圖2

● 成果與影響

在金院大腦的強大支撐下，深化校務治理改革更加得心應手，實現(xiàn)了產生數據和智能分析的迭代循環(huán)。學校完成管理服務事項清單梳理，師生到部門辦事“最多跑一次”，全部高頻校務服務事項開通網上申請渠道，基本實現(xiàn)全流程在線辦理和掌上辦事，在實現(xiàn)校務服務統(tǒng)一申請、集中辦理和全流程監(jiān)督的基礎上，做到信息數據自動帶出，減少信息輸入，甚至無需信息填寫，實現(xiàn)“一張表”管理，切實讓數據多跑路、師生少跑腿，全面提升辦事效率，增強師生獲得感、幸福感。

1.校園疫情防控

在后疫情時代，如何全面、精準地掌握師生的健康狀況，成為防疫工作的重點和難點。利用大數據和物聯(lián)網技術動態(tài)監(jiān)控師生健康情況，可避免人員聚集和擁堵，主動應對。學校運用數據中心，整合師生個人信息、健康碼、校園通行證等數據，設計開發(fā)了校園健康通行碼和校外訪客智控平臺，除了支持師生安全復工復學，校內師生員工掃碼進出校園之外，對校外來訪人員進出校園嚴格履行審批手續(xù)，掃碼進出，數據可查，遇師生健康碼狀態(tài)異常的，及時告警核查，基本實現(xiàn)校園防控常態(tài)化和精準化。根據不斷變化的疫情防控要求，平臺在運行期間也不斷升級迭代，實時獲取人員健康碼信息，有變碼時及時給相關負責人發(fā)送消息，第一時間掌控人員健康情況（如圖3）。

圖3

2.校園學生行為管理

基于金院大腦中的人臉數據庫，在學校公寓安裝人臉識別門禁閘機系統(tǒng)，進行學生公寓門禁管理，并不斷升級完善校級人臉大數據平臺，匯集數據。該場景實現(xiàn)人臉識別考勤記錄、非法通行告警與圖像抓拍、陌生人防范與識別、黑名單管理與應用、考勤報表推送等。通過精準識別的人臉，掌握通行記錄信息，為日常學工管理提供可靠性數據。學生出入宿舍考勤信息與報表（如下頁圖4）通過金院大腦預置條件實時推送，分級分層進行數據分類，為公寓管理、學生管理提供有力數據支撐。門禁閘機日平均通行28000余人次，按照學生線人員管理權限每日早晚通過釘釘各推送一次通行、考勤報表，并可實時查詢在寢情況，大幅提升學生在寢安全性，防止陌生人進入。同時，可以對未歸寢學生實施精準管理，確保學生的安全。

圖4

3.校園師生教管服務

基于金院大腦數據分析和匯集功能，學校對迎新、咨詢、輔導員等工作場景進行了嘗試和探索。通過校園移動端向教師和學生提供統(tǒng)一的信息化服務入口，根據學生信息，為其提供個性化應用推薦，便于學生和教務工作者在日常管理中進行請假、通知、查寢、簽到、獎助、綜測等常規(guī)性工作，以及查詢課表，查詢成績，查看校園新聞、官微資訊等。

● 經驗和啟示

1.高度重視，做好頂層設計

在全校層面建設大數據平臺，并將其落實到全校教學管理實踐中，絕不是簡單的單一系統(tǒng)或平臺部署，而是一項極其復雜的系統(tǒng)工程。因此，必須獲得校級層面的高度重視，做好戰(zhàn)略謀劃和頂層設計，同時也要做好工作分解，把握每項任務的著力點，穩(wěn)步推進落實。

2.加強部門協(xié)同，制訂規(guī)則

高校各業(yè)務部門按照自身業(yè)務需求，往往已經建設大量“煙囪式”的業(yè)務系統(tǒng)，彼此之間相互隔離，甚至同一部門之間也存在信息不一致和不同步的現(xiàn)象。而建設校級層面的大數據平臺，其任務之一，就是要打通各個系統(tǒng)之間的數據，確定數據源，并對外共享數據。因此，需要頻繁地聯(lián)絡各部門業(yè)務處室，制訂系統(tǒng)建設的前置條件，把好數據對接的關口，保障數據通信暢順。

3.建立數據關聯(lián)，進行分析和預測

大數據平臺在匯集大量數據的基礎上，需建立相關關系分析方法，量化數據值之間的關聯(lián)關系，確定行為之間的邏輯關系和因果關系。通過數據分析和相關線性關系，結合學生個人信息、行程記錄、學業(yè)成績、圖書館借用記錄等情況，對學生的行為和思想狀況進行數據統(tǒng)計或模型預判，有助于教管人員對學生進行全方位的了解，為學生工作提供新思路新方法。同時，通過數據模型分析，監(jiān)測相關數據的變動，從而預判學生問題行為動作，用數據比對去認識每一個個體，并進行信息推送。教管人員可以根據情況，結合數據變化，進行針對性的分析，進而解決學生的問題，做到提前介入工作，防患于未然。

4.數據安全和保密

在信息技術大行其道的當下，每個人在互聯(lián)網上都“一絲不掛”，導致信息泄露事件頻發(fā)。建設校園大數據平臺，在給教管教服帶來便利的同時也帶來了其他的隱患和問題，如信息泄露。大學生處于思想、身體快速成長的青年時期，其世界觀、人生觀、價值觀尚未成熟定型。因此，在使用大數據做學生工作時，必須注重保護大學生的隱私，在充分告知和得到其同意和認可后，再進行相關數據的分析預測，否則很有可能給涉世未深的青年學生帶來麻煩甚至傷害。