?在移動互聯時代,數據獲取方式發生了革命性的改變,數據的積累給規律探究和決策制定提供了第一手資料。呈幾何級數增長的數據已成為新的資源,其價值將逐步被發掘,我們進入了大數據時代。大數據技術為校園信息化的發展帶來了新的動力,從數字校園到智慧校園,以人為本的服務理念被提到了新的高度。以大數據技術為背景,從基礎平臺建設,業務、數據整合,數據挖掘應用三個方面,展望高校信息化建設前景。
引言:從互聯網時代到移動互聯時代,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。新的數據采集方式和共享模式,使數據的產生量以幾何級數劇增,數據的價值得到了前所未有的發掘,大數據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,數字化校園正逐步過渡到智慧校園,校園信息化正從傳統的管理型向服務型轉變。數字化是智慧化的前提和基礎,而智慧化必須介入智能的數據處理和分析工具。大數據技術的發展,給智慧決策和知識挖掘提供了新的工具。全面的校園數據,正需要大數據這一強有力的工具,優化分析校園服務的各個環節。
在智慧校園建設的新階段,校園信息化將以無線網和物聯網為主要載體,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。在大數據分析的技術框架下,整合校園業務,積累業務數據,開發數據應用。使大數據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,并未形成統一的定義,一般認為智慧校園是高校信息化發展的新階段,是數字化校園的擴展和提升。它基于移動互聯、大數據、云計算、物聯網等新興技術,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“持續地改進服務”。智慧校園相對數字校園,在教、學、研和管理等校園生活的方方面面更強調服務的個性化、精細化和動態性。而智慧是建立在一套有效的數據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、物聯網為代表的數據采集系統,校園三大平臺和非結構化數據(日志、監控、社交等)相結合的數據交換和分析系統。智慧校園建設主要有如下幾個方面:
(1)完善無線網絡構架,提高無線網絡的穩定性和安全性。
拓展校園WLAN覆蓋范圍,提高網絡的承載能力,加強認證和安全管理,為數據的采集和交換提供安全、穩定的網絡基礎。
(2)完善三大平臺,打通數據孤島,建成結構化數據的采集和交換中心。
應用統一的校園數據標準,加強各業務系統的數據集成;建立完善的數據采集和維護管理機制;從多業務系統的單點登錄過渡到數字身份的高度集成。保障校園數據采集的便捷性、有效性和及時性。
(3)規劃數據獲取終端,整合現有的系統監控和日志資源,構建有特色的校園社交生態。
優化“一卡通”系統,在實現“多卡統一”的基礎上,使“一卡通”成為物理人員和數字空間的重要橋梁;規劃電控、水控、門禁、環境檢測等數據采集終端的接口標準和空間分布;整合現有的網管系統、網絡流控系統、安防系統和標準化考場監控系統等數據和日志資源,并結合微信、微博、帖吧等公共社交平臺,和校園app平臺,打造數據中心之外的半結構化和非結構化數據交換中心。
以數據為核心的校園服務碎片化
“智慧校園”以提高“服務”質量為目標,而好的服務體驗往往與個性化、便捷、高效相聯系。以數據為核心的校園服務碎片化理念,將很好地解決傳統校園業務系統在提升服務上的問題。所謂“服務碎片化”,就是對現有的校園業務流程和數據流進行梳理,對原有業務系統進行橫向整合,在業務邏輯上呈松耦合,強調一個應用(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、科研等業務系統的數據更新和審核。碎片化服務對用戶屏蔽了業務系統,只有事務的概念,大大提升了信息系統的用戶體驗和使用效率。
圖2 碎片化服務app示意圖
數據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、標準化的數據接口,因其把傳統的校園業務系統透明化處理,而前端app直接和后臺數據接口相聯系。這就需要在數據定義時,規范每個數據項的UC矩陣,并盡可能消除冗余數據項。碎片化服務具有快速開發的特性,有利于校園數據質量的持續改進。在靈活數據接口的基礎上,校園的數據填報和采集將變得非常容易。例如教學工作量采集,根據教務、科研、學工、產學研等部門的數據接口,可以快速生成數據采集app?;跀祿行牡目煽啃?,很多數據段可以自動生成,而用戶只需更新部分內容就可以完成一次大規模的數據采集,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,其數據流示意圖如圖3所示。
圖3 App數據流示意圖
改進校園數據交換中心設計,使之適應碎片化數據服務接口,是數據層的工作重點。在數據接口的設計中,引入三層設計原則:①個人查詢。使個人用戶在權限范圍內,便捷地查詢和修改相關信息,及時獲取校園資訊;②院系部門統計。院系部門能對各自關心的數據進行收集、統計與分析,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。校級范圍內更強調整體數據的報表呈現和信息挖掘,為校級決策提供依據。
校園數據應用
數據應用是“智慧校園”的有機組成部分,也是“智慧”的重要體現。隨著校園數據的積累,通過大數據分析獲取事物規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。常規的校園數據應用有如下幾個方面:
1.生源數據分析
根據各地區新生的報到率和在校的學習表現,調整生源地分布和招生策略。在分析過程中針對省內生源,可以把生源地分析粒度縮小到縣、鎮甚至校級;外省生源可以把分析粒度擴大到省甚至大地區。并根據分析結果指導招生部門開展考前宣講、優惠政策制定等,以提高學校的生源質量。
2.就業數據分析
通過對學生專業分布和就業數據的分析,了解各專業在校學生的結構分布以及畢業生的就業動態,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。也可以建立畢業生的職業數據跟蹤,更好地引導在校學生的就業分流,發揮優秀畢業生對在校學生的職業指導作用。使學校制定的就業政策能及時反映就業市場需求,提高畢業生的社會競爭力。
3.校園人流分析
根據WLAN接入分布、信息流量分布的空間特征,結合安保系統的監控信息,對全校范圍內的熱點區域和熱點事件進行實時跟蹤和預警。也可以根據信息點接入數量和流量的實時數據,調整局部網絡結構和流控策略,以提高用戶的網絡使用體驗,充分利用有限的網絡資源。
4.一卡通數據分析
通過對一卡通消費數據的分析,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、獎學金和助學金發放等提供數據依據,確保各項補助盡可能合理地發放??梢詫W生的消費模式(消費時間、消費內容)進行分類。和健康數據相結合,為師生提供個性化的健康飲食建議;和教學數據結合,探索生活模式和學業成績的相關度。
5.教學數據分析
在教學數據中,通過教室安排和排課系統,對全校的教室和實驗室資源進行統計分析,為今后教務處的排課優化提供參考;通過對教務和學工系統數據的集成,對學生到課率和選課信息進行跟蹤統計,建立起缺課預警通知系統,為部分經常曠課、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。也可以對學習表現(到課率、課堂表現等)和學業成績進行相關度分析,以幫助各專業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.上網行為分析
通過對網絡流控數據和訪問數據的分析,追蹤不同用戶的上網習慣、訪問內容、軟件使用等。協助發現校園流行趨勢、技術動態和熱點事件,以及對可能存在的病毒和輿論事件進行控制和預警。也可以和學業成績、健康數據進行相關度分析,以便學校開展適時的培訓和指導,引導學生形成健康的網絡使用習慣。
7.圖書借閱數據分析
通過對圖書借閱和電子閱覽室使用數據的分析,了解學生的閱讀模式和閱讀頻率,以及對數字資源的內容需求,為調整圖書的類型和改進閱讀服務提供依據??梢詫W生閱讀內容、閱讀數量、借閱習慣和學業狀況、能力表現進行相關性分析,以便更好地引導學生的書籍閱讀和書籍推薦。
結束語
智慧校園圍繞著數據的采集、數據分析和數據應用展開。在大數據應用的過程中,也存在著眾多問題。①數據的采集和管理機制問題。對于源數據的錄入和審核是保證數據有效性的前提,而數據安全和隱私保護也需要合理的管理機制。②數據源問題。數據應用需要較大規模的數據基數,否則會造成模式挖掘的偶然性。數據的完整性不夠,或者錯誤數據的存在,可能造成無效的模式挖掘。③挖掘模式的驗證問題。通過數據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,唯數據論并不可取。
總之,目前大數據的研究和應用還處于初步階段,但很多專家學者都對“大數據技術”寄予厚望,甚至認為這將拉開“數據技術”時代的帷幕。“智慧校園”是校園信息化建設的新方向,大數據分析作為“智慧校園”的關鍵技術,將對提升校園服務、改進校園管理產生深遠的影響。