大數(shù)據(jù)下教務(wù)管理數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

何思橋

摘要：積極利用大數(shù)據(jù)等新技術(shù)受到了各行各業(yè)的重視，在教育行業(yè)也是如此。目前，眾多學(xué)校已經(jīng)有了信息化的教務(wù)管理系統(tǒng)，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中積累了大量的數(shù)據(jù)，但是這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析能力卻較弱，能直接用于教務(wù)管理的數(shù)據(jù)分析十分有限。本文在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，探究進(jìn)行數(shù)據(jù)分析需要考慮的因素，從而為基于大數(shù)據(jù)的教務(wù)管理數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)包括了教師情況、教學(xué)安排、專(zhuān)業(yè)管理、學(xué)籍管理等數(shù)據(jù)分析模塊，為學(xué)校提供教學(xué)決策給出了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析；系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）11-0160-02

1 引言

2016年教育部印發(fā)了《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，里面明確提出積極利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，創(chuàng)新資源平臺(tái)、管理平臺(tái)的建設(shè)、應(yīng)用模式，實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)平臺(tái)協(xié)同發(fā)展，大幅提升信息化服務(wù)教育教學(xué)與管理的能力。依托大數(shù)據(jù)為支撐，要實(shí)施對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理，目前美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始了基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)管理和科學(xué)決策，國(guó)內(nèi)也應(yīng)該積極跟進(jìn)相關(guān)的研究和應(yīng)用。

目前絕大多數(shù)學(xué)校已經(jīng)有了綜合性的教務(wù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上選課、網(wǎng)上排課、成績(jī)管理、教學(xué)評(píng)價(jià)、學(xué)籍管理、教材信息等多方面的信息化，并且教務(wù)管理系統(tǒng)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中積累了大量的數(shù)據(jù)，但是教務(wù)管理人員管理和使用這些教務(wù)數(shù)據(jù)，主要是通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)排序和統(tǒng)計(jì)等功能實(shí)現(xiàn)，并沒(méi)有從深層次的數(shù)據(jù)挖掘入手進(jìn)行分析[1]，本文就是將思考如何合理的整合相關(guān)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)對(duì)教學(xué)教務(wù)情況進(jìn)行分析，使得學(xué)校的教務(wù)教學(xué)工作更加科學(xué)、更加規(guī)范，為學(xué)校進(jìn)行決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

2 大數(shù)據(jù)的概念

1980年，著名未來(lái)學(xué)家阿爾文·托夫勒便在《第三次浪潮》一書(shū)中，將大數(shù)據(jù)熱情地贊頌為“第三次浪潮的華彩樂(lè)章”。大約從2009年開(kāi)始，“大數(shù)據(jù)”成為互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)行業(yè)的流行詞匯。

大數(shù)據(jù)，或稱巨量數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)；是由數(shù)量巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類(lèi)型眾多數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合，是基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用模式，通過(guò)數(shù)據(jù)的集成共享，交叉復(fù)用形成的智力資源和知識(shí)服務(wù)能力，其特點(diǎn)是規(guī)模大、多樣化、動(dòng)態(tài)化。也有研究機(jī)構(gòu)如此定義“大數(shù)據(jù)”：“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。從某種程度上說(shuō)，大數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)分析的前沿技術(shù)。簡(jiǎn)言之，從各種各樣類(lèi)型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價(jià)值信息的能力，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。

3 大數(shù)據(jù)分析考慮的因素

在進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析時(shí)，要綜合考慮到以下幾方面的因素：

第一，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確性是基礎(chǔ)，沒(méi)有數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性其余都是空談。這就要求在數(shù)據(jù)采集的時(shí)候要應(yīng)用科學(xué)的數(shù)據(jù)采集方式和手段，把數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)集成以及數(shù)據(jù)質(zhì)量工具結(jié)合一起，為數(shù)據(jù)分析提供標(biāo)準(zhǔn)化的流程。此外，可以建立評(píng)估數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)大數(shù)據(jù)分析提供有力保障。

第二，存儲(chǔ)適用性。數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)要求能處理和存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)集的能力，對(duì)于使用大數(shù)據(jù)的對(duì)象來(lái)說(shuō)，不僅要有足夠的存儲(chǔ)容量，還要求把數(shù)據(jù)存放在最合理的位置，以便將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有有用信息提供給需要使用的人群。

第三，優(yōu)良的查詢性能。要進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，必須要有及時(shí)查詢數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的復(fù)雜能力，不僅要有高性能的硬件配置，也要有設(shè)計(jì)合理的查詢算法。

第四，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。隨著時(shí)間的延續(xù)，系統(tǒng)存儲(chǔ)和采集的數(shù)據(jù)會(huì)越來(lái)越多，包含有數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)總量的擴(kuò)大。在搭建系統(tǒng)平臺(tái)的時(shí)候，要有前瞻性，充分考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，使它能不斷達(dá)到新要求的標(biāo)準(zhǔn)。

第五，系統(tǒng)的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)系統(tǒng)能否穩(wěn)定、可靠、有效的運(yùn)行是非常重要的因素，在系統(tǒng)的使用過(guò)程中，要加強(qiáng)多重保障機(jī)制，完善備份機(jī)制，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4 基于大數(shù)據(jù)的教務(wù)管理數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

結(jié)合筆者所在的學(xué)校為例，現(xiàn)在已有的教務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)已收集了歷年以來(lái)大量的教學(xué)信息，包括教學(xué)計(jì)劃、學(xué)?；拘畔ⅲń處熜畔?、教學(xué)資源信息）、學(xué)生學(xué)籍、教學(xué)安排、教學(xué)考評(píng)、教材管理、學(xué)生成績(jī)、考試事務(wù)等信息，但是這些信息聯(lián)系不夠緊密的，同時(shí)該系統(tǒng)也沒(méi)有根據(jù)學(xué)校自身的需求提供數(shù)據(jù)分析功能，所以學(xué)校需要結(jié)合實(shí)際需要，進(jìn)行數(shù)據(jù)的二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

首先，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有情況，開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)。B/S（Browser/Server），即是瀏覽器/服務(wù)器模式。它是在C/S模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，在這個(gè)模式下，用戶工作環(huán)境是通過(guò)瀏覽器進(jìn)行的。它的優(yōu)點(diǎn)是分布式的特性，業(yè)務(wù)極易擴(kuò)展，可維護(hù)性高，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單[2]。其架構(gòu)圖如圖1所示。

其次，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)要確定分析哪些數(shù)據(jù)。而確定要分析的數(shù)據(jù)，就要結(jié)合學(xué)校在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的教學(xué)活動(dòng)，哪些是尤其值得關(guān)注的數(shù)據(jù)，哪些數(shù)據(jù)可以為學(xué)校提供決策性的依據(jù)。經(jīng)過(guò)多方面的調(diào)查研究，教師情況、教學(xué)安排、專(zhuān)業(yè)管理、學(xué)籍管理等方面模塊的數(shù)據(jù)分析是我們值得關(guān)注的，由此設(shè)置以下四個(gè)模塊。

（1）教師情況。該模塊需要從多個(gè)方面分析學(xué)校教師的組成情況，包括教師的性別、年齡、學(xué)歷、職務(wù)、職稱、在校工作年限以及兼職教師的來(lái)源等等。通過(guò)這些數(shù)據(jù)的分析，可以看出學(xué)校教師結(jié)構(gòu)是否合理，師資隊(duì)伍是否具有延續(xù)性，教師隊(duì)伍是否穩(wěn)定。

（2）教學(xué)安排。該模塊是數(shù)據(jù)分析的核心模塊，直接反應(yīng)了學(xué)校的教務(wù)教學(xué)運(yùn)行情況，其數(shù)據(jù)分析包括課程排課課時(shí)量分析、節(jié)假日排課情況統(tǒng)計(jì)分析、班級(jí)日排課量統(tǒng)計(jì)分析、教師日排課量統(tǒng)計(jì)分析、周末和晚上排課比例分析、教師課時(shí)量統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)訓(xùn)室排課利用率、課時(shí)執(zhí)行偏差情況分析、調(diào)停課情況統(tǒng)計(jì)分析。

（3）專(zhuān)業(yè)管理。包括專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)時(shí)間、專(zhuān)業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)分析，判斷出專(zhuān)業(yè)的發(fā)展是否符合當(dāng)前社會(huì)的需要，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生是否在社會(huì)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。endprint