大數(shù)據(jù)背景下的智慧校園建設(shè)

謝喜紅

(浙江師范大學 教師教育學院，浙江 金華 321004)

1 理論基礎(chǔ)

1.1 大數(shù)據(jù)

對大數(shù)據(jù)的研究起源于國外，國內(nèi)對于大數(shù)據(jù)并沒有統(tǒng)一定義。維基百科對大數(shù)據(jù)的定義是： “巨量資料、海量資料，指所涉及的資料量大到無法透過目前主流軟件，在合理時間內(nèi)達到收集、管理、分析、并整理為幫助企業(yè)經(jīng)營決策的資訊”。對大數(shù)據(jù)的理解，可通過大數(shù)據(jù)的特征來分析。大數(shù)據(jù)的特征通?？梢杂肐BM定義的“3V”概括。即：規(guī)模性(Volume)、多樣性(Variety)、高速性(Velocity)。教育大數(shù)據(jù)是作用于教育并為教育服務(wù)的技術(shù)與應(yīng)用體系。

1.2 數(shù)字化校園

數(shù)字化校園也稱智慧校園，需要智慧學習環(huán)境的支持。智慧學習環(huán)境包括學習者、學習資源、技術(shù)、學習地點和情境等多種要素。智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的校園工作、學習和生活一體化環(huán)境，該環(huán)境以應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學、科研、管理和校園生活進行融合。旨為廣大師生構(gòu)建全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，平臺為學校與外部世界提供一個相互交流的接口。

2 數(shù)字化校園建設(shè)

2.1 數(shù)字化校園建設(shè)的策略

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，人們期待依靠大數(shù)據(jù)科學將現(xiàn)代教育變得更加“智慧”，構(gòu)建收集教育大數(shù)據(jù)的數(shù)字化校園。大數(shù)據(jù)通過建立智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大數(shù)據(jù)驅(qū)動智慧教育發(fā)展模式研究，獲取大規(guī)模非結(jié)構(gòu)化教育數(shù)據(jù)，形成教育大數(shù)據(jù)，以支持教育教學的智能決策、實施、評價等全過程。

2.1.1 數(shù)據(jù)盡可能達到更加豐富

首先，大數(shù)據(jù)的最基本特征就是多，它可以從大規(guī)模、多樣化的數(shù)據(jù)中通過高速捕獲、發(fā)現(xiàn)和分析技術(shù)提取數(shù)據(jù)的價值。在建設(shè)數(shù)字化校園的時候，數(shù)據(jù)也能為教育決策、教育過程提供科學支持，應(yīng)該盡量將一切人、物進行數(shù)據(jù)化，大數(shù)據(jù)的預(yù)測功能及應(yīng)用價值才能得到體現(xiàn)。

2.1.2 滿足教育信息化的需求

數(shù)字校園建設(shè)，首先是滿足教育信息化的需求，提高教學、科研和管理的效果、效益和效率，其次是滿足大數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)隨時隨地的需求。信息化成為教育的風向標，國家以及學校、家長、甚至學生都對教育信息化充滿了期望。信息化校園則是信息化教育開展的基石，信息化校園的構(gòu)建就是為了給信息化教育提供良好的教育環(huán)境。

2.1.3 新建與改造并舉，實時評估改造

數(shù)字校園建設(shè)覆蓋了學校所有的機構(gòu)，需多部門協(xié)同參與和龐大的資金支持，應(yīng)該根據(jù)具體情況新建或者改造，分步實施，在建設(shè)與運行的全過程進行多階段使用效果的定量與定性評估，根據(jù)評估結(jié)果，及時調(diào)整修改不合適的部分，以效果最優(yōu)、保證質(zhì)量為最根本標準，構(gòu)建科學合理的數(shù)字化校園。

2.1.4 建設(shè)綠色與公開的信息化校園

綠色節(jié)能近年來已成為企業(yè)和機構(gòu)重點關(guān)注內(nèi)容。綠色節(jié)能理念可保護環(huán)境，降低運營成本，提高運行效益。數(shù)字校園建設(shè)也應(yīng)該將綠色節(jié)能作為發(fā)展方向之一。建設(shè)特色應(yīng)用，推動信息技術(shù)與教育、教學深度融合；建設(shè)開放資源，提高學校開放程度，提升學校社會服務(wù)功能，豐富數(shù)據(jù)采集渠道。

2.1.5 注重資源的共享

國家正在大力推進精品視頻公開課及其它數(shù)字資源建設(shè)和共享。這是國家層面提升教育服務(wù)和教育管理公共服務(wù)質(zhì)量與水平的具體實踐，也是對各個學校數(shù)字校園建設(shè)的倡導，通過數(shù)字校園建設(shè)體現(xiàn)教育的公共屬性和社會屬性，資源的共享讓構(gòu)建的數(shù)字化校園能夠更加精確的服務(wù)于信息化教育。

2.1.6 提高信息化校園的大數(shù)據(jù)采集、整理與分析的能力

數(shù)字化校園建設(shè)為學校的教育決策、教育管理、以及為教學過程中的各個環(huán)節(jié)提供支持與幫助。數(shù)字化校園建設(shè)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)不僅要有基本的數(shù)據(jù)收集與存儲的功能，還應(yīng)具備將所收集到的數(shù)據(jù)進行分類整理與分析，得出學?？梢灾苯邮褂玫挠行畔⒌哪芰Α?shù)字化校園應(yīng)該具備最大程度的數(shù)據(jù)整理與分析能力，這樣才能減少后期的工作，讓數(shù)據(jù)更加的簡潔明了，方便利用。

2.2 數(shù)字化校園建設(shè)的內(nèi)容

2.2.1 信息化公共支撐環(huán)境

校園各機構(gòu)的設(shè)備原本是相互獨立的，同一份數(shù)據(jù)在不同機構(gòu)都需進行存儲，浪費存儲空間，所以需構(gòu)建無縫覆蓋的大數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軐⒃O(shè)備連到一起。未來的數(shù)字校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是實現(xiàn)了光纖到戶的有線網(wǎng)絡(luò)和無縫覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合體?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺即服務(wù)PaaS、軟件即服務(wù)SaaS；管理方面主要以云的管理層為主。

2.2.2 大數(shù)據(jù)的采集與分析系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)的采集與分析系統(tǒng)是數(shù)字化校園建設(shè)的核心部分。大數(shù)據(jù)時代的數(shù)字校園，是傳統(tǒng)教育研究走向科學實證的重大機遇，憑借改沿技術(shù)，加大與學生相關(guān)的數(shù)據(jù)采集和存儲，從宏觀群體走向微觀個體，為個性化教育提供依據(jù)。這一部分中包括采集與分析兩部分。①大數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件主要指計算機機房、電子閱覽室、語言實驗室、數(shù)字圖書館、視頻監(jiān)控、一卡通系統(tǒng)、統(tǒng)一存儲(云平臺、虛擬存儲等)等；軟件主要指虛擬化軟件、云平臺軟件、統(tǒng)一界面統(tǒng)一認證的基于SOA架構(gòu)的應(yīng)用平臺(包括教務(wù)管理、電子課程建設(shè)管理平臺等)；②大數(shù)據(jù)處理分析、預(yù)測能力，是大數(shù)據(jù)建設(shè)的核心：大數(shù)據(jù)分析結(jié)果應(yīng)用于教學和科研，促進教學效果優(yōu)化，促進信息技術(shù)與教育教學深度融合；大數(shù)據(jù)分析結(jié)果預(yù)測促進教育信息化發(fā)展，讓決策更科學。構(gòu)建大數(shù)據(jù)的處理與分析預(yù)測系統(tǒng)應(yīng)更側(cè)重于分析結(jié)果的科學性與可靠性。

3 數(shù)字化校園建設(shè)所面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對方法

3.1 技術(shù)問題

構(gòu)建數(shù)字化校園不僅為教育信息化提供教與學的環(huán)境，還能讓收集到的數(shù)據(jù)發(fā)聲，需要對收集到的數(shù)據(jù)進行整理分析來得到所需的結(jié)論，進而利用該結(jié)論支持教育決策、教育管理以及教學過程中各個環(huán)節(jié)。數(shù)字化校園需要高端、科學、功能更加齊全的數(shù)據(jù)整理與分析設(shè)備，這些設(shè)備的完成需要精良的技術(shù)支持。如果技術(shù)要求達不到就可能得不到有效的信息。

3.2 信息孤島問題

當前校園數(shù)字化的資源建設(shè)處于一種封閉狀態(tài)。雖然大多數(shù)學校都已具備較好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但大數(shù)據(jù)的理念需要更廣泛的數(shù)據(jù)。各學校信息獨享導致數(shù)字校園建設(shè)多樣化的匱乏。學校對對數(shù)字校園在教育現(xiàn)代化進程中的歷史意義認識不足。學校應(yīng)共享資源、堅定構(gòu)建數(shù)字化校園的信念，構(gòu)建獨具特色的數(shù)字化校園。

3.3 信息技術(shù)與教育的深度融合問題

現(xiàn)階段數(shù)字化校園建設(shè)后出現(xiàn)了信息技術(shù)與教育缺乏深度融合的現(xiàn)象是因為：①數(shù)字化校園所收集的數(shù)據(jù)利用率低。數(shù)字化校園構(gòu)建過程中需要大量的人力物力財力，建成之后就應(yīng)具備與其投資相對等的使用價值，避免資源浪費；②數(shù)據(jù)缺乏合理的利用。學校決策者應(yīng)該具備較高的信息選擇與處理能力，找到對自己最有幫助的數(shù)據(jù)資源來加以整理分析得到有用的信息。

3.4 網(wǎng)絡(luò)安全問題

數(shù)字化校園的構(gòu)建實現(xiàn)了設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)， 病毒問題為學校的網(wǎng)絡(luò)安全帶來隱患。云平臺的構(gòu)建使網(wǎng)絡(luò)中存在許多的虛擬機，安全防護對象擴大，設(shè)備運行緩慢。云服務(wù)將機器連接為一個整體，危險病毒擴散速度快，若網(wǎng)絡(luò)中的某臺機器被入侵，病毒很容易擴散至其他主機。

我國教育領(lǐng)域正面臨前所未有的挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)與教育的結(jié)合成為時代發(fā)展的必然要求。教育大數(shù)據(jù)是指整個教育活動過程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的，一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價值的數(shù)據(jù)集合。教育行業(yè)應(yīng)該深刻的認識構(gòu)建數(shù)字化校園的必要性以及在構(gòu)建信息化校園的過程中應(yīng)該注意的問題，將現(xiàn)代教育變得更加“智慧”，構(gòu)建完善而科學的數(shù)字化校園。