基于智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的理論研究
——以南通理工學(xué)院智慧校園建設(shè)為例

文/范軍 朱樺 錢俊梅 丁新國

伴隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了可以同時承載數(shù)以萬計(jì)用戶的訪問和互動，對于智慧校園網(wǎng)的應(yīng)用研究也逐漸成為高校軟實(shí)力建設(shè)的重點(diǎn)，基于智慧校園學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)開發(fā)的前提是對學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶體系的綜合理論研究，結(jié)合現(xiàn)代化教育的技術(shù)手段，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算的應(yīng)用，可以更好、更準(zhǔn)確地為學(xué)生服務(wù)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，形成師、生、校三者管理上的有效融合，已達(dá)到完備完善教務(wù)學(xué)工系統(tǒng)對學(xué)生的學(xué)業(yè)管理的目的?！吨袊F(xiàn)代化教育2035》報(bào)告指出教育現(xiàn)代化是教育高水平的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，是對傳統(tǒng)教育的超越，是教育發(fā)展理念、發(fā)展方式、體系制度等全方位的轉(zhuǎn)變。

1 學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念

智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)這一概念提出的背景是教育部發(fā)布《關(guān)于狠抓新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神落實(shí)的通知》，要求加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程考核，加大過程考核成績在課程總成績中的比重，嚴(yán)格考試紀(jì)律、嚴(yán)把畢業(yè)出口關(guān)，堅(jiān)決取消“清考”制度。各高校通過加強(qiáng)學(xué)風(fēng)整頓、嚴(yán)格過程管理、取消“清考”制度、上漲畢業(yè)學(xué)分績點(diǎn)等措施，讓大學(xué)生“混文憑”的日子一去不復(fù)返。

在智慧校園的智慧教務(wù)系統(tǒng)中加入學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶的設(shè)計(jì)的方法是對學(xué)生學(xué)業(yè)成績的影響因子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，并形成合理準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和核心算法，制定出符合學(xué)校實(shí)際情況（簡稱“校情”）的標(biāo)準(zhǔn)，以預(yù)警指標(biāo)為參考、學(xué)生個體為樣本，把學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算評分，并得出綜合評價，教師或者輔導(dǎo)員可以根據(jù)學(xué)生的評價制定出合適的幫扶措施，將幫扶措施記錄進(jìn)系統(tǒng)，重新豐富幫扶系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，為后期學(xué)生學(xué)業(yè)幫扶系統(tǒng)工作提供參考建議。

2 學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

南通理工學(xué)院創(chuàng)新性的提出了“牽手工程”的理念，要求學(xué)校每一位教師都要“牽手”幫扶若干困難學(xué)生，對學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想等各方面情況要深入了解并制定幫扶措施，本課題中學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以很好地為各位教師提供直觀有效的幫扶建議。

智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)可以有效的實(shí)時掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并將學(xué)生的學(xué)習(xí)和思想情況反饋給學(xué)生、學(xué)校和家長，可以及時的對有學(xué)習(xí)困難的學(xué)生提供幫助措施。

南通理工學(xué)院信息化管理辦公室在智慧校園的建設(shè)過程中，著重注重對教務(wù)和學(xué)工系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)，使系統(tǒng)更加符合現(xiàn)代化教育教學(xué)的理念，更加符合學(xué)生和老師的使用習(xí)慣，在檢索、評價等功能上做到更加簡潔直觀，在學(xué)生成績、學(xué)分、績點(diǎn)等考評方面采取量化測評，根據(jù)低分預(yù)警機(jī)制制定學(xué)業(yè)預(yù)警黃紅線，這是本系統(tǒng)開發(fā)的架構(gòu)基礎(chǔ)，所有的預(yù)警及幫扶策略都是圍繞預(yù)警線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為參考來實(shí)現(xiàn)的。

3 學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義以及設(shè)計(jì)原理

我們的研究人員采用紙質(zhì)問卷和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查兩種方式將學(xué)校的學(xué)生、教師對于智慧校園環(huán)境下學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)的使用功能和效果作前期評估，通過改進(jìn)和優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的信息準(zhǔn)確率和合理性。智慧校園建設(shè)中學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的發(fā)展，正在進(jìn)一步細(xì)化到校園中各類人群的學(xué)習(xí)、生活以及業(yè)余活動中。

3.1 智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性

隨著教育部的擴(kuò)招計(jì)劃的推行，高校的招生人數(shù)成倍增加，然而，生源中有些學(xué)生的素質(zhì)較差，致使在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)學(xué)習(xí)意愿低落，學(xué)校效率極差的狀況，上課玩手機(jī)的現(xiàn)象時有發(fā)生。通過學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶，對學(xué)生的學(xué)習(xí)和紀(jì)律情況會有一定的了解，對于上課違紀(jì)，對學(xué)習(xí)怠慢的學(xué)生及時給予提醒和警告，及時為其敲響警鐘，讓學(xué)生及時醒悟，幫助其調(diào)節(jié)好學(xué)習(xí)心態(tài)和學(xué)習(xí)方式，自覺按照要求進(jìn)行學(xué)習(xí)，認(rèn)真完成學(xué)習(xí)任務(wù)，避免出現(xiàn)因不及格學(xué)分和曠課較多而失去學(xué)習(xí)機(jī)會的現(xiàn)象，同時也提醒著周圍同學(xué)不要犯同樣的錯誤?，F(xiàn)有的學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)中很多分析的方法還不是太完備，只能粗略地統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，發(fā)出簡單的預(yù)警信息，我們通過對學(xué)生群體的調(diào)查和分析得出更為精確的關(guān)于學(xué)業(yè)的數(shù)據(jù)。

3.2 智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有助于提高高校教學(xué)的質(zhì)量

高校承擔(dān)了培養(yǎng)學(xué)生的重?fù)?dān)，為了確保學(xué)生能在學(xué)校學(xué)到有用的知識，順利完成學(xué)業(yè)，學(xué)校需要借助于科學(xué)的管理制度與科學(xué)的管理手段。其中，學(xué)業(yè)預(yù)警是科學(xué)有效的管理手段之一，它充分利用學(xué)校、學(xué)生以及家長建立起一個鏈?zhǔn)降墓芾頇C(jī)制，讓學(xué)校在管理學(xué)生上逐漸掌握了主動權(quán)，讓家長能主動的了解孩子的學(xué)習(xí)狀況，而不是一味將其交給學(xué)校管理，這樣，就讓家長和學(xué)校配合起來，預(yù)防學(xué)生學(xué)業(yè)出現(xiàn)問題。以往的學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)只有學(xué)生的學(xué)業(yè)概況，所有的數(shù)據(jù)需要學(xué)工和教務(wù)人員手工統(tǒng)計(jì)篩選，對于學(xué)生的思想和學(xué)習(xí)情況只能文字描述，我們課題組將通過加強(qiáng)軟件的算法功能把學(xué)生的學(xué)習(xí)和思想問題自動統(tǒng)計(jì)、篩選、分析和評分，并且通過量化分值和文字表述相結(jié)合的方式呈現(xiàn)給學(xué)生、教師和家長。

3.3 智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有助于學(xué)校、學(xué)生以及家長之間三方聯(lián)系

智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶體系為我們提供一個平臺，供學(xué)校、學(xué)生以及家長三者互相交流與和學(xué)習(xí)。這個平臺的建立，可以加強(qiáng)學(xué)校、學(xué)生、家長的相互了解溝通，以便能發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)的或是潛在的問題，從而能夠及時地采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，預(yù)防大學(xué)生學(xué)業(yè)出現(xiàn)偏離正常軌道的狀況發(fā)生，這個過程充分發(fā)揮了三者結(jié)合教育的功能，為社會最大限度輸送合格人才提供保障?，F(xiàn)在高校所使用的幫扶措施過于單一化，不能充分利用智慧校園系統(tǒng)的強(qiáng)大信息處理和溝通學(xué)習(xí)的作用，本課題創(chuàng)新式的提出了教師幫扶、本校同學(xué)幫扶和跨校外援式同學(xué)幫扶，通過內(nèi)部嵌入整合和外部數(shù)據(jù)鏈接的方式實(shí)現(xiàn)本校學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警和兄弟學(xué)校學(xué)業(yè)幫扶的目的。

3.4 智慧校園的學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)可以通過更為直接、便捷的方式為學(xué)生提供幫助，學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)目前研究的主要內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)活動因素、課外活動因素、家庭背景因素三大因素的影響因子對學(xué)生學(xué)業(yè)的影響，這需要大量的學(xué)生各方面數(shù)據(jù)的收集和分析，智慧校園作為數(shù)字化校園建設(shè)的重要組成部分，其高度的數(shù)據(jù)聚合和便捷的數(shù)據(jù)交互以及個性化的數(shù)據(jù)服務(wù)為解決學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)的困境提供了技術(shù)條件和基礎(chǔ)框架。

學(xué)業(yè)預(yù)警及幫扶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是智慧校園建設(shè)的一項(xiàng)重要的研究方向，研究的主要目的是建立建設(shè)完善的學(xué)業(yè)預(yù)警和幫扶系統(tǒng)，有效的幫助和引導(dǎo)學(xué)生積極主動的掌握自身學(xué)習(xí)的缺陷和不足，有針對性地提高自己學(xué)業(yè)成績。我們通過以下四個基本工作的開展確定了系統(tǒng)的核心架構(gòu)。

（1）智慧校園系統(tǒng)基本信息的收集和研究，整理收集了智慧校園中涉及到學(xué)業(yè)預(yù)警因素的主要參數(shù)；

（2）學(xué)業(yè)預(yù)警指標(biāo)和預(yù)警規(guī)則的建立和系統(tǒng)嵌入，在分析所整理的資料后對學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)的核心算法進(jìn)行研究并確定；

（3）學(xué)業(yè)幫扶的流程和制度的確定和不斷優(yōu)化，在學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)之后，我們要對應(yīng)的設(shè)計(jì)出不通預(yù)警制度下的幫扶措施；

（4）內(nèi)部同學(xué)幫扶和外援友校幫扶系統(tǒng)的研究，通過內(nèi)部嵌入程序和外部數(shù)據(jù)庫鏈接的設(shè)計(jì)，我們可以把學(xué)業(yè)幫扶系統(tǒng)研究的更深入、更全面。

圖1

我們在深入調(diào)查研究、了解了研究對象信息、作出簡化假設(shè)、分析預(yù)警機(jī)制的影響因子之間內(nèi)在規(guī)律的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)的符號和語言作表述來建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，再對數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行算法求解，然后根據(jù)所得出的課題中所確定的影響因子比例結(jié)果來解決我們本課題中預(yù)警機(jī)制評價以及評分問題，為有針對性的幫扶措施提供量化參數(shù)。

本系統(tǒng)利用數(shù)學(xué)建模中常用的數(shù)據(jù)處理算法的思想確定軟件的核心算法，建立學(xué)業(yè)預(yù)警和幫扶系統(tǒng)的程序架構(gòu)。

其中群集O代表要研究的群體對象，p代表個體，通過每個個體的影響因子的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可以得出群體對象的主要影響指標(biāo)并得出影響系數(shù)，

學(xué)校因素C，影響系數(shù)設(shè)為x%；學(xué)生因素S，影響系數(shù)設(shè)為y%；家庭因素H，影響系數(shù)設(shè)為z%，其他因素暫時忽略，其中x+y+z≈100，學(xué)生學(xué)業(yè)評分E：

通過數(shù)據(jù)采集再進(jìn)行影響因素因子的細(xì)化（圖1）：

本系統(tǒng)研究的因子數(shù)量控制在自然數(shù)3以內(nèi)，篩選出對各個因素影響最大的三大因子進(jìn)行研究。

4 結(jié)論

學(xué)生預(yù)警資料庫涵括了學(xué)生與家長的聯(lián)系方式，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際管理機(jī)制，建立多級預(yù)警體系，通過學(xué)校OA系統(tǒng)無縫鏈接訪問智慧校園預(yù)警幫扶系統(tǒng)，其中低層次由班主任、任課教師、輔導(dǎo)員和“牽手工程”老師實(shí)施，中層次由各院系教學(xué)管理者實(shí)施，高層次則由學(xué)校學(xué)工處、教務(wù)處等相關(guān)職能部門牽頭實(shí)施，本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的預(yù)警幫扶系統(tǒng)附帶通訊功能，增加移動終端設(shè)備的即時信息和郵件信息等功能，學(xué)校將預(yù)警信息與學(xué)生家長通過簡單直觀的交流方式進(jìn)行溝通，兩者相互配合，為學(xué)生能夠順利完成學(xué)業(yè)服務(wù)。