基于云計算的高校大學(xué)生信息平臺的研究

劉毅文+林泊帆+曾為+米春橋

摘要：目前社會的主流數(shù)據(jù)管理模式逐漸向智能化、精細(xì)化、過程化轉(zhuǎn)變。高校中往往會出現(xiàn)因大學(xué)生數(shù)量多、信息數(shù)據(jù)維度大，行政人員不足、管理成本高，導(dǎo)致學(xué)生信息獲取不及時，數(shù)據(jù)更新不對稱，處理不集中，無法實(shí)現(xiàn)對大學(xué)生的實(shí)時監(jiān)控和及時決策預(yù)警的問題。文章借助校園云計算技術(shù)，以教育大數(shù)據(jù)的視角對大學(xué)生涉及的信息內(nèi)容、信息管理平臺的功能需求等方面進(jìn)行了研究和探討，提出了相關(guān)的思考。

關(guān)鍵詞：高校大學(xué)生；云計算；信息管理平臺；教育大數(shù)據(jù)；精細(xì)化管理

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）06-0002-04

Abstract：At present， the mainstream of social data management model is gradually changing into intelligent， precision， proceduring. Due to the number of university students， the information data dimension， administrative personnel shortage， high management costs， resulting in students' information acquisition is not timely， data update processing asymmetry， not centralized and not real-time monitoring and early warning decision for the students. With the help of cloud computing technology， from the perspective of big data in education ，study and discuss the data of the students and management platform demand， and then put forward the related thinking

Key words：university students； cloud computing； information management platform； big data in education； precision management

1 概述

隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等熱門新技術(shù)不斷成熟壯大，高校學(xué)者在持續(xù)研究和延伸“智慧校園”的內(nèi)涵，廣大師生逐漸體驗(yàn)到了校園智能化所帶來的便捷。同時，經(jīng)過高校內(nèi)部管理改革深化，教育者們立足于學(xué)生為中心的教育視角和模式為開始研究改革管理問題?！耙虿氖┙獭?、“教書育人”是各所高校一直倡導(dǎo)的教育理念，將新生劃分至若干個班集體，為每個班集體會專門配備一位經(jīng)驗(yàn)豐富的教師作為班主任，與輔導(dǎo)員共同引導(dǎo)班集體的快速形成和發(fā)展成熟。健康的班集體需要有健全的組織結(jié)構(gòu)和管理制度，公正公平的調(diào)節(jié)機(jī)制，平等互助的人際關(guān)系以及有良好班風(fēng)、學(xué)風(fēng)等，它對大學(xué)生四年中的學(xué)習(xí)、生活等各方面都起到了舉足輕重的作用。學(xué)校的行政機(jī)構(gòu)也會通過二級部門的輔導(dǎo)員、班主任等角色對各個班集體進(jìn)行通知、管理、收集、考核，了解每位學(xué)生個人發(fā)展情況，以采取或調(diào)整相應(yīng)的措施促進(jìn)學(xué)校人才培養(yǎng)。但是在培養(yǎng)方案的實(shí)施過程中往往存在以下困難，一是行政機(jī)構(gòu)、輔導(dǎo)員和班主任、班集體的數(shù)量呈金字塔狀，以我校懷化學(xué)院某學(xué)院為例，輔導(dǎo)員、班主任、學(xué)生之間的比例約為1：5：300，學(xué)校的行政人員與之相比更少；二是學(xué)校行政機(jī)構(gòu)部門多，會出現(xiàn)收集的學(xué)生數(shù)據(jù)交叉，數(shù)據(jù)之間沒有共享，信息更新不及時，信息不對稱等現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)校管理成本提高，學(xué)生、教師的負(fù)擔(dān)加重，這與當(dāng)前國家推行的“互聯(lián)網(wǎng)+”開放共享的思維顯得格格不入。

在大數(shù)據(jù)時代下，可以將學(xué)生個體日常的學(xué)習(xí)、生活、娛樂等產(chǎn)生的多維數(shù)據(jù)保存下來，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、處理、挖掘、反饋，進(jìn)而更有針對性地對學(xué)生定制教育方案。本文借助校園云計算技術(shù)，對大學(xué)生涉及的信息內(nèi)容、信息管理平臺的功能需求進(jìn)行研究挖掘，以教育大數(shù)據(jù)的視角提出相關(guān)思考。

2 校園云計算平臺

校園云計算技術(shù)平臺是實(shí)現(xiàn)“智慧校園”的一項(xiàng)信息化基礎(chǔ)公共設(shè)施，借助云計算技術(shù)和服務(wù)模式，在校園網(wǎng)絡(luò)中心建立統(tǒng)一的云計算中心，搭建基礎(chǔ)設(shè)施云、公共平臺云以及高性能計算云，以滿足校園云計算的需求。

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施云

基礎(chǔ)設(shè)施云，面向硬件設(shè)施，屬于云計算服務(wù)模式的Iaas層，采用虛擬化技術(shù)，統(tǒng)一管理服務(wù)器系統(tǒng)與存儲系統(tǒng)建立的集群。它提供給校園各單位和師生使用，管理中心可以根據(jù)用戶的需求，分配給用戶滿足其需求的虛擬機(jī)資源使用，通過虛擬化套件的動態(tài)遷移特性和資源的動態(tài)調(diào)整特性，保證設(shè)施云的高可用性和按需分配的性能需求，具有極大的靈活性。

2.2 公共平臺云

公共平臺云，面向應(yīng)用運(yùn)行，屬于云計算服務(wù)模式的Paas層，主要包括中間件、數(shù)據(jù)庫服務(wù)和Web服務(wù)器等。通過虛化這類系統(tǒng)軟件，構(gòu)筑規(guī)范統(tǒng)一的公共平臺，師生用戶只需向網(wǎng)絡(luò)中心申請所需的中間件虛擬服務(wù)、數(shù)據(jù)庫虛擬存儲空間以及Web虛擬服務(wù)器等，即可在個人云環(huán)境上部署應(yīng)用，無需自己再購置設(shè)備和構(gòu)建平臺，節(jié)省了投入和運(yùn)行維護(hù)成本。

2.3 高性能計算云

高性能計算云，面向數(shù)據(jù)的處理計算，屬于云計算服務(wù)模式的Saas層，主要包括虛擬化套件及平臺上運(yùn)行的公共和通用的計算軟件與數(shù)學(xué)庫。師生用戶通過統(tǒng)一提交入口提交自己的作業(yè)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心分配的資源數(shù)量進(jìn)行運(yùn)算，并在運(yùn)算結(jié)束后得到所需的運(yùn)算結(jié)果。通過集中調(diào)用、管理高性能計算的資源，用戶也無需了解其內(nèi)部的架構(gòu)和技術(shù)，即可擁有大量豐富的計算資源作高速運(yùn)算，極大提高硬件設(shè)備的利用率和系統(tǒng)的易用性。

2.4 虛擬機(jī)節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建

創(chuàng)建適合學(xué)生需求的虛擬機(jī)，為學(xué)生免費(fèi)提供云服務(wù)。每年系統(tǒng)管理員需要為新生新建賬號和分配資源，每個賬號就是一個云賬號，新生在任何可以上網(wǎng)的地方都能登陸，四年學(xué)習(xí)、生活的所有數(shù)據(jù)都被記錄在這個賬號中；同時每年為畢業(yè)生注銷賬號和回收資源，轉(zhuǎn)至校友角色保留部分權(quán)限，隨著時間的推移逐步收回所有資源。學(xué)生根據(jù)自身需要可以隨時隨地使用不同的終端設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)訪問云計算服務(wù)平臺，在校園內(nèi)不受時間、地點(diǎn)及形式的制約，享受自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，在平臺上集中學(xué)習(xí)或生活交流，使用的同時記錄與學(xué)生行為相關(guān)的數(shù)據(jù)，不斷豐富教育大數(shù)據(jù)。

3 學(xué)生信息管理內(nèi)容

高校行政機(jī)構(gòu)分黨群部門和行政部門維持學(xué)校的日常工作，以我校懷化學(xué)院為例，黨群部門有黨校、組織部、團(tuán)委、學(xué)生工作部、保衛(wèi)處等，負(fù)責(zé)發(fā)展學(xué)生黨員和收集相關(guān)入黨材料，組織學(xué)生學(xué)習(xí)中國特色社會主義理論和學(xué)生干部工作等；行政部門有教務(wù)處、科技處、學(xué)生處、后勤處、招就處、計財處等，負(fù)責(zé)學(xué)生的學(xué)習(xí)、科研、宿舍衛(wèi)生安全、入學(xué)畢業(yè)、學(xué)費(fèi)和獎助貸經(jīng)費(fèi)等的管理。學(xué)校每年會對學(xué)生和班集體的各方面分門別類地收集材料，統(tǒng)計分?jǐn)?shù)，進(jìn)行評比。每位學(xué)生的信息主要包括品行實(shí)踐分、寢室衛(wèi)生、早晚自習(xí)、課堂考勤、作業(yè)簽收、學(xué)業(yè)成績、通報表揚(yáng)或批評情況、英語四六級過級、學(xué)科競賽、科技創(chuàng)新、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等情況。

此外，班集體也是學(xué)生學(xué)習(xí)生活和教學(xué)的基本單位，班集體的建設(shè)需要每位同學(xué)貢獻(xiàn)自己的力量，這能增強(qiáng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感和責(zé)任感，因此每年對班集體的考核也是重要的一環(huán)。學(xué)校考核班集體通過班級主頁、班級管理制度、班級活動、班費(fèi)管理、班風(fēng)建設(shè)、班會記錄等方面。例如一些優(yōu)秀班集體通過在班級主頁上面發(fā)布一些通知以及學(xué)習(xí)資源的共享，讓學(xué)生們了解近期一些活動以及班級人員的實(shí)時情況；班級主頁作為一個班的形象代表，應(yīng)具有嚴(yán)肅性，應(yīng)加強(qiáng)管理，防止學(xué)生發(fā)布粗俗言語，發(fā)布廣告等；主頁建設(shè)有信息交流和共享模塊，包括通知、留言、回復(fù)、通訊錄等功能。

4 學(xué)生信息管理平臺的重要功能

4.1 云平臺的入口統(tǒng)一

“一個入口，一套數(shù)據(jù)”要求管理員對數(shù)字化校園信息進(jìn)行整合，化繁為簡，化多為一，學(xué)生客戶端系統(tǒng)集成了入口統(tǒng)一，服務(wù)同一、樣式規(guī)范、訪問集中等多種特點(diǎn)，進(jìn)行集中管理。在校園網(wǎng)絡(luò)中心集中建立數(shù)據(jù)中心，各個信息系統(tǒng)堅(jiān)持使用一套用戶數(shù)據(jù)，在角色權(quán)限上進(jìn)行區(qū)分；協(xié)同采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步數(shù)據(jù)梳理，通過接口調(diào)用進(jìn)行消息通信，建立有完整數(shù)據(jù)理解度較高的多個視圖，部署在數(shù)據(jù)庫中呈現(xiàn)給用戶。用戶感知不到信息系統(tǒng)之間的獨(dú)立運(yùn)作，但使用時能感覺系統(tǒng)的完整統(tǒng)一。

4.2 信息的及時采集與可視化導(dǎo)出

信息準(zhǔn)確、及時地錄入是管理學(xué)生信息的根本，可視化、清晰地導(dǎo)出信息可以快速提供給管理者必要的信息。在互聯(lián)網(wǎng)+的浪潮下，今后展現(xiàn)學(xué)生信息，不僅僅只面向?qū)W校內(nèi)部，還將面向企業(yè)和學(xué)生家長等。

每個班集體中每位學(xué)生的信息會經(jīng)常采集和導(dǎo)出，查詢、統(tǒng)計及管理。例如學(xué)習(xí)成績信息，任課教師將學(xué)生成績錄入到系統(tǒng)內(nèi)，學(xué)生個體能夠查詢個人所有科目的成績，獲得個人總成績表；班主任和輔導(dǎo)員可以查看管理班級中所有學(xué)生的成績，并能導(dǎo)出。

對于課程信息，獲取一張個人課程表，通過點(diǎn)擊個人課程表中任何一門課程，進(jìn)入一個以班級為團(tuán)體的班級交流管理平臺。平臺中，詳細(xì)介紹了各課程的老師姓名等公共信息、老師的課件或者上課視頻且提供下載，方便學(xué)生課后鞏固課內(nèi)知識與學(xué)校。此平臺中存在有自由討論的模塊，在模塊中，可以自由提問和解答，提出課堂上或者課后思考后，尚未理解的概念以及課后作業(yè)所遇到的問題等，促進(jìn)學(xué)生以及教師的交流，教師解答的同時，了解到同學(xué)尚未理解透徹的地方，以便下次上課解釋一下上堂課遺留問題。

在課程作業(yè)方面，特別是小論文、課堂論文、畢業(yè)論文或者計算機(jī)高級程序常常容易出現(xiàn)復(fù)制粘貼的抄襲現(xiàn)象，在云平臺上可以杜絕這種情況的發(fā)生。每個同學(xué)的賬號實(shí)際上都是一臺虛擬機(jī)，虛擬機(jī)之間不允許拷貝，也不允許外網(wǎng)向虛擬機(jī)進(jìn)行拷貝，平臺上的所有作業(yè)都必須是同學(xué)自己手敲進(jìn)去。同時學(xué)生四年的所有作業(yè)原件和完橙情況都能導(dǎo)出，為將來畢業(yè)時為企業(yè)招聘提供可參考的高含金量依據(jù)。

此外，寢室校檢的加減分、圖書館圖書租借信息以及在學(xué)生一卡通、餐卡、上網(wǎng)的網(wǎng)費(fèi)、熱水費(fèi)、洗衣卡等等的消費(fèi)明細(xì)信息都可以利用系統(tǒng)顯示并管理。通過分析各數(shù)據(jù)，適當(dāng)為學(xué)生做出相應(yīng)的反饋。例如短時間內(nèi)一卡通消費(fèi)過高，成績的坡度下滑，網(wǎng)費(fèi)的到費(fèi)時間，通過短消息方式，對同學(xué)采取預(yù)警措施。

4.3 校園綜合信息的實(shí)時監(jiān)控與決策

4.3.1 寢室安全與學(xué)習(xí)預(yù)警

寢室安全是每所高校保障的首要工作之一，特別是冬天時間段，天氣寒冷學(xué)生使用熱得快、電飯鍋、烤火爐等，屢禁不止。信息化管理系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)對每個寢室的插座進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，觀測數(shù)據(jù)，當(dāng)寢室內(nèi)使用大功率電器，造成電壓過大，當(dāng)超過額定功率，進(jìn)行預(yù)警，及時向管理人員的手機(jī)或電腦終端發(fā)出預(yù)警信息，并錄入黑名單中。這樣一來，大大減少了校園火災(zāi)的發(fā)生幾率，增加了寢室的安全性。

在課堂上，采用指紋考勤或掃描二維碼方式等技術(shù)自動錄入云平臺進(jìn)行簽到，作業(yè)的布置、撰寫、批改、給分都在平臺上完成。甚至可以對作業(yè)完成時的某些狀況也進(jìn)行捕捉，如學(xué)生做某道題時長時間沒有動靜；某題修改了很多遍等。根據(jù)學(xué)生平時表現(xiàn)，課堂作業(yè)完成情況和表現(xiàn)，以往考試成績，近來消費(fèi)情況等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過云計算平臺智能分析給出學(xué)生情況，及時向班委、班主任、輔導(dǎo)員反饋學(xué)情預(yù)警信息。盡量做到全方位，全時段，監(jiān)控數(shù)據(jù)，決策預(yù)警。

4.3.2 智能選課

智能選課技術(shù)中有課程評估系統(tǒng)。學(xué)生可以根據(jù)課程的有趣程度，老師的幽默風(fēng)趣以及課堂同學(xué)的積極氣氛等用來描述課程的因素進(jìn)行打分。設(shè)置課程歡迎度排行榜，受歡迎的課程顯然會穩(wěn)居排行榜中，給后來選課的學(xué)生作為參考。選課時云平臺會根據(jù)學(xué)生個人的課程情況、興趣愛好、專業(yè)以及目前尚未選滿課的星級數(shù)，推薦最適合的數(shù)門課程，供同學(xué)參考。

學(xué)習(xí)社交化，碰撞出火花。在每個班集體中都有著可自由討論的空間，老師、學(xué)生可在自由討論中相互了解，不斷成長。在云平臺中可以顯示所選課程老師以及同班同學(xué)的個人公共信息，課堂的簽到，簽退以及請假性情況。教師可以通過平臺自動創(chuàng)建一個本門課的討論群，教師學(xué)生可在模塊里一起討論學(xué)習(xí)、生活出現(xiàn)的問題，并發(fā)送通知討論的人員。

4.3.3 智能教室與自習(xí)室查詢

圖書館自習(xí)室常常供不應(yīng)求，學(xué)生開始找尋空座位，或者不上課的空教室進(jìn)行自習(xí)。盲目找尋，大量的浪費(fèi)復(fù)習(xí)或者學(xué)習(xí)時間。通過終端實(shí)時傳感，將教務(wù)資源可視化，學(xué)生發(fā)送請求，智能教室與自習(xí)室通過調(diào)用各個教室內(nèi)安裝好的傳感器，數(shù)字化地展示教室和自習(xí)室的空位情況。同時，傳感器可為每個教室的自習(xí)情況進(jìn)行一個打分，稱之為可自習(xí)分?？勺粤?xí)分?jǐn)?shù)值越高，為綠色，則推薦去自習(xí)，若教室內(nèi)的可自習(xí)分較低，為紅色，則十分吵鬧，不建議去自習(xí)。

4.4 操作日志記錄管理

該云平臺涉及個人隱私信息，需要添加日志記錄的機(jī)制保護(hù)信息的安全，對用戶的每次操作如增加、查詢、修改、刪除，無論成功或失敗都有詳細(xì)記錄；當(dāng)系統(tǒng)判斷出有用戶惡意登陸、查詢他人信息時，應(yīng)該及時通知管理員。當(dāng)遭遇系統(tǒng)宕機(jī)，網(wǎng)絡(luò)攻擊或入侵時，后臺數(shù)據(jù)庫都應(yīng)有保存。

5 結(jié)束語

目前社會的主流數(shù)據(jù)管理模式正逐漸向智能化、精細(xì)化、過程化轉(zhuǎn)變。高校學(xué)生信息數(shù)據(jù)維度多，管理平臺不統(tǒng)一，導(dǎo)致獲取信息的渠道復(fù)雜，數(shù)據(jù)更新麻煩，數(shù)據(jù)處理不集中，信息不對稱。本文通過分析、整理、總結(jié)大學(xué)生所涉信息，借助校園云計算技術(shù)，全面研究和探討了高校學(xué)生信息管理平臺的需求，未來的工作將逐步搭建該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這些功能，為高校提供信息化管理服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宗平，朱洪波，黃剛，等. 智慧校園設(shè)計方法的研究[J]. 南京郵電大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010， 30（4）：15-19

[2] 彭正惠. 云計算對高校的影響分析[J]. 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015（4）：107-110

[3] 祝旭. 基于云計算的智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 電腦編程技巧與維護(hù)，2016（19）.：58，61

[4] 于長虹，王運(yùn)武，馬武. 智慧校園的智慧性設(shè)計研究[J]. 中國電化教育，2014（9）：7-12

[5] 丁智君. 高校數(shù)字化校園的數(shù)據(jù)中心平臺建設(shè)[D]. 上海：復(fù)旦大學(xué)，2009

[6] 胡欽太，鄭凱，林南暉. 教育信息化的發(fā)展轉(zhuǎn)型：從“數(shù)字校園”到“智慧校園”[J]. 中國電化教育， 2014（1）：35-39

[7] 劉晨晨. 關(guān)于移動社交網(wǎng)絡(luò)平臺中的微信和人人網(wǎng)的對比研究[D]. 重慶：重慶大學(xué)，2015

[8] 梅峻韜，宋麗紅，董靜. 面向移動終端和WEB的智能自習(xí)室管理系統(tǒng)[J]. 現(xiàn)代計算機(jī)：專業(yè)版， 2015（14）：71-76

[9] 張旭，郭菊娥，郝凱冰. 高等教育“供給側(cè)”綜合改革推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展[J]. 西安交通大學(xué)學(xué)報社會科學(xué)版， 2016， 36（1）：26-35

[10] 單盈 淺議自媒體時代下的高校學(xué)生管理工作[J]. 高教學(xué)刊，2016（1）：123-125