在移動互聯(lián)時代，數(shù)據(jù)獲取方式發(fā)生了革命性的改變，數(shù)據(jù)的積累給規(guī)律探究和決策制定提供了第一手資料。呈幾何級數(shù)增長的數(shù)據(jù)已成為新的資源，其價值將逐步被發(fā)掘，我們進入了大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)技術為校園信息化的發(fā)展帶來了新的動力，從數(shù)字校園到智慧校園，以人為本的服務理念被提到了新的高度。以大數(shù)據(jù)技術為背景，從基礎平臺建設，業(yè)務、數(shù)據(jù)整合，數(shù)據(jù)挖掘應用三個方面，展望高校信息化建設前景。
引言：從互聯(lián)網(wǎng)時代到移動互聯(lián)時代，信息獲取和交流的主要方式從PC端過渡到智能移動終端；信息架構從傳統(tǒng)的C/S和B/S模式，蛻變成智能移動終端/云計算服務端。新的數(shù)據(jù)采集方式和共享模式，使數(shù)據(jù)的產(chǎn)生量以幾何級數(shù)劇增，數(shù)據(jù)的價值得到了前所未有的發(fā)掘，大數(shù)據(jù)開啟了一次重大的時代轉型。
在教育信息化領域，隨著“以人為本”服務理念的深入人心，數(shù)字化校園正逐步過渡到智慧校園，校園信息化正從傳統(tǒng)的管理型向服務型轉變。數(shù)字化是智慧化的前提和基礎，而智慧化必須介入智能的數(shù)據(jù)處理和分析工具。大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，給智慧決策和知識挖掘提供了新的工具。全面的校園數(shù)據(jù)，正需要大數(shù)據(jù)這一強有力的工具，優(yōu)化分析校園服務的各個環(huán)節(jié)。
在智慧校園建設的新階段，校園信息化將以無線網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)為主要載體，計算和存儲從服務器端向云端過渡。使各類信息服務高度整合和共享，一站式體驗更為流暢。在大數(shù)據(jù)分析的技術框架下，整合校園業(yè)務，積累業(yè)務數(shù)據(jù)，開發(fā)數(shù)據(jù)應用。使大數(shù)據(jù)技術和智慧校園建設充分融合，建立人性化的校園信息服務體系。
智慧校園基礎平臺建設
2008年IBM提出以新一代信息技術應用為基礎的“智慧地球”概念，而其應用在高校信息化領域，便形成了“智慧校園”的雛形。關于智慧校園，并未形成統(tǒng)一的定義，一般認為智慧校園是高校信息化發(fā)展的新階段，是數(shù)字化校園的擴展和提升。它基于移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術，以提供一站式、個性化的校園服務為目標，使校園的數(shù)字空間和物理空間有機融合，如圖1所示，形成高效、共享、靈活、易用的智慧化服務和管理新體系。
圖1 智慧校園示意圖
由此可見，“智慧”的目標是“持續(xù)地改進服務”。智慧校園相對數(shù)字校園，在教、學、研和管理等校園生活的方方面面更強調(diào)服務的個性化、精細化和動態(tài)性。而智慧是建立在一套有效的數(shù)據(jù)收集和分析機制之上的。因此，智慧校園的標志性模塊有：以智能移動終端、無線網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，校園三大平臺和非結構化數(shù)據(jù)(日志、監(jiān)控、社交等)相結合的數(shù)據(jù)交換和分析系統(tǒng)。智慧校園建設主要有如下幾個方面：
(1)完善無線網(wǎng)絡構架，提高無線網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和安全性。
拓展校園WLAN覆蓋范圍，提高網(wǎng)絡的承載能力，加強認證和安全管理，為數(shù)據(jù)的采集和交換提供安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡基礎。
(2)完善三大平臺，打通數(shù)據(jù)孤島，建成結構化數(shù)據(jù)的采集和交換中心。
應用統(tǒng)一的校園數(shù)據(jù)標準，加強各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成；建立完善的數(shù)據(jù)采集和維護管理機制；從多業(yè)務系統(tǒng)的單點登錄過渡到數(shù)字身份的高度集成。保障校園數(shù)據(jù)采集的便捷性、有效性和及時性。
(3)規(guī)劃數(shù)據(jù)獲取終端，整合現(xiàn)有的系統(tǒng)監(jiān)控和日志資源，構建有特色的校園社交生態(tài)。
優(yōu)化“一卡通”系統(tǒng)，在實現(xiàn)“多卡統(tǒng)一”的基礎上，使“一卡通”成為物理人員和數(shù)字空間的重要橋梁；規(guī)劃電控、水控、門禁、環(huán)境檢測等數(shù)據(jù)采集終端的接口標準和空間分布；整合現(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)、網(wǎng)絡流控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)和標準化考場監(jiān)控系統(tǒng)等數(shù)據(jù)和日志資源，并結合微信、微博、帖吧等公共社交平臺，和校園app平臺，打造數(shù)據(jù)中心之外的半結構化和非結構化數(shù)據(jù)交換中心。
以數(shù)據(jù)為核心的校園服務碎片化
“智慧校園”以提高“服務”質(zhì)量為目標，而好的服務體驗往往與個性化、便捷、高效相聯(lián)系。以數(shù)據(jù)為核心的校園服務碎片化理念，將很好地解決傳統(tǒng)校園業(yè)務系統(tǒng)在提升服務上的問題。所謂“服務碎片化”，就是對現(xiàn)有的校園業(yè)務流程和數(shù)據(jù)流進行梳理，對原有業(yè)務系統(tǒng)進行橫向整合，在業(yè)務邏輯上呈松耦合，強調(diào)一個應用(稱之為app)只完成一件事務。如職稱評審app，(見圖2)呈現(xiàn)給教職員工的是完成一次職稱評審的完整流程，包含相關表格填寫、資料上傳以及評審進展查詢等，教師只要按照引導逐步完成即可。而其后臺可能涉及人事、教務、科研等業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新和審核。碎片化服務對用戶屏蔽了業(yè)務系統(tǒng)，只有事務的概念，大大提升了信息系統(tǒng)的用戶體驗和使用效率。
圖2 碎片化服務app示意圖
數(shù)據(jù)是信息化建設的核心資源，是信息服務得以推行的基礎。碎片化的前提是靈活、標準化的數(shù)據(jù)接口，因其把傳統(tǒng)的校園業(yè)務系統(tǒng)透明化處理，而前端app直接和后臺數(shù)據(jù)接口相聯(lián)系。這就需要在數(shù)據(jù)定義時，規(guī)范每個數(shù)據(jù)項的UC矩陣，并盡可能消除冗余數(shù)據(jù)項。碎片化服務具有快速開發(fā)的特性，有利于校園數(shù)據(jù)質(zhì)量的持續(xù)改進。在靈活數(shù)據(jù)接口的基礎上，校園的數(shù)據(jù)填報和采集將變得非常容易。例如教學工作量采集，根據(jù)教務、科研、學工、產(chǎn)學研等部門的數(shù)據(jù)接口，可以快速生成數(shù)據(jù)采集app。基于數(shù)據(jù)中心的可靠性，很多數(shù)據(jù)段可以自動生成，而用戶只需更新部分內(nèi)容就可以完成一次大規(guī)模的數(shù)據(jù)采集，這無論在輸入端和審核端都大大降低了教職員工的工作量，其數(shù)據(jù)流示意圖如圖3所示。
圖3 App數(shù)據(jù)流示意圖
改進校園數(shù)據(jù)交換中心設計，使之適應碎片化數(shù)據(jù)服務接口，是數(shù)據(jù)層的工作重點。在數(shù)據(jù)接口的設計中，引入三層設計原則：①個人查詢。使個人用戶在權限范圍內(nèi)，便捷地查詢和修改相關信息，及時獲取校園資訊；②院系部門統(tǒng)計。院系部門能對各自關心的數(shù)據(jù)進行收集、統(tǒng)計與分析，便于了解本部門運作情況，及時制定合理措施；③校級輔助決策。校級范圍內(nèi)更強調(diào)整體數(shù)據(jù)的報表呈現(xiàn)和信息挖掘，為校級決策提供依據(jù)。
校園數(shù)據(jù)應用
數(shù)據(jù)應用是“智慧校園”的有機組成部分，也是“智慧”的重要體現(xiàn)。隨著校園數(shù)據(jù)的積累，通過大數(shù)據(jù)分析獲取事物規(guī)律改進校園服務的能力也進一步提升。無論在個人、院系以及校級層面，大量信息模式的獲取，可用來指導具體工作和決策。常規(guī)的校園數(shù)據(jù)應用有如下幾個方面：
1.生源數(shù)據(jù)分析
根據(jù)各地區(qū)新生的報到率和在校的學習表現(xiàn)，調(diào)整生源地分布和招生策略。在分析過程中針對省內(nèi)生源，可以把生源地分析粒度縮小到縣、鎮(zhèn)甚至校級；外省生源可以把分析粒度擴大到省甚至大地區(qū)。并根據(jù)分析結果指導招生部門開展考前宣講、優(yōu)惠政策制定等，以提高學校的生源質(zhì)量。
2.就業(yè)數(shù)據(jù)分析
通過對學生專業(yè)分布和就業(yè)數(shù)據(jù)的分析，了解各專業(yè)在校學生的結構分布以及畢業(yè)生的就業(yè)動態(tài)，并探索建立合理的信息共享模式，使用人單位和我校有更流暢的信息交流。也可以建立畢業(yè)生的職業(yè)數(shù)據(jù)跟蹤，更好地引導在校學生的就業(yè)分流，發(fā)揮優(yōu)秀畢業(yè)生對在校學生的職業(yè)指導作用。使學校制定的就業(yè)政策能及時反映就業(yè)市場需求，提高畢業(yè)生的社會競爭力。
3.校園人流分析
根據(jù)WLAN接入分布、信息流量分布的空間特征，結合安保系統(tǒng)的監(jiān)控信息，對全校范圍內(nèi)的熱點區(qū)域和熱點事件進行實時跟蹤和預警。也可以根據(jù)信息點接入數(shù)量和流量的實時數(shù)據(jù)，調(diào)整局部網(wǎng)絡結構和流控策略，以提高用戶的網(wǎng)絡使用體驗，充分利用有限的網(wǎng)絡資源。
4.一卡通數(shù)據(jù)分析
通過對一卡通消費數(shù)據(jù)的分析，分析學生的日常用餐和生活消費模式，為勤工儉學、貧困生資助、獎學金和助學金發(fā)放等提供數(shù)據(jù)依據(jù)，確保各項補助盡可能合理地發(fā)放。可以對學生的消費模式(消費時間、消費內(nèi)容)進行分類。和健康數(shù)據(jù)相結合，為師生提供個性化的健康飲食建議；和教學數(shù)據(jù)結合，探索生活模式和學業(yè)成績的相關度。
5.教學數(shù)據(jù)分析
在教學數(shù)據(jù)中，通過教室安排和排課系統(tǒng)，對全校的教室和實驗室資源進行統(tǒng)計分析，為今后教務處的排課優(yōu)化提供參考；通過對教務和學工系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成，對學生到課率和選課信息進行跟蹤統(tǒng)計，建立起缺課預警通知系統(tǒng)，為部分經(jīng)常曠課、遲到、早退的學生，及時提供告警或其他信息反饋，引導學生順利完成學業(yè)。也可以對學習表現(xiàn)(到課率、課堂表現(xiàn)等)和學業(yè)成績進行相關度分析，以幫助各專業(yè)識別關鍵課程甚至關鍵課時，及時改革課程設置，提高教學的有效性。
6.上網(wǎng)行為分析
通過對網(wǎng)絡流控數(shù)據(jù)和訪問數(shù)據(jù)的分析，追蹤不同用戶的上網(wǎng)習慣、訪問內(nèi)容、軟件使用等。協(xié)助發(fā)現(xiàn)校園流行趨勢、技術動態(tài)和熱點事件，以及對可能存在的病毒和輿論事件進行控制和預警。也可以和學業(yè)成績、健康數(shù)據(jù)進行相關度分析，以便學校開展適時的培訓和指導，引導學生形成健康的網(wǎng)絡使用習慣。
7.圖書借閱數(shù)據(jù)分析
通過對圖書借閱和電子閱覽室使用數(shù)據(jù)的分析，了解學生的閱讀模式和閱讀頻率，以及對數(shù)字資源的內(nèi)容需求，為調(diào)整圖書的類型和改進閱讀服務提供依據(jù)。可以對學生閱讀內(nèi)容、閱讀數(shù)量、借閱習慣和學業(yè)狀況、能力表現(xiàn)進行相關性分析，以便更好地引導學生的書籍閱讀和書籍推薦。
結束語
智慧校園圍繞著數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應用展開。在大數(shù)據(jù)應用的過程中，也存在著眾多問題。①數(shù)據(jù)的采集和管理機制問題。對于源數(shù)據(jù)的錄入和審核是保證數(shù)據(jù)有效性的前提，而數(shù)據(jù)安全和隱私保護也需要合理的管理機制。②數(shù)據(jù)源問題。數(shù)據(jù)應用需要較大規(guī)模的數(shù)據(jù)基數(shù)，否則會造成模式挖掘的偶然性。數(shù)據(jù)的完整性不夠，或者錯誤數(shù)據(jù)的存在，可能造成無效的模式挖掘。③挖掘模式的驗證問題。通過數(shù)據(jù)挖掘的模式不一定都是有價值的，有的甚至是錯誤的，這需要加以嚴格的理論分析和實踐論證，唯數(shù)據(jù)論并不可取。
總之，目前大數(shù)據(jù)的研究和應用還處于初步階段，但很多專家學者都對“大數(shù)據(jù)技術”寄予厚望，甚至認為這將拉開“數(shù)據(jù)技術”時代的帷幕。“智慧校園”是校園信息化建設的新方向，大數(shù)據(jù)分析作為“智慧校園”的關鍵技術，將對提升校園服務、改進校園管理產(chǎn)生深遠的影響。(作者：許冠軍等，臺州科技職業(yè)學院)
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