基于大數(shù)據(jù)背景下的職業(yè)院校智慧校園建設(shè)的研究與實踐

秦景良 陳善初

基于大數(shù)據(jù)背景下的職業(yè)院校智慧校園建設(shè)的研究與實踐

秦景良 陳善初

（廣西電力職業(yè)技術(shù)學院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，廣西 南寧 530007）

文章結(jié)合廣西電力職業(yè)技術(shù)學院建設(shè)國家級職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)示范校的目標，探索與應用大數(shù)據(jù)技術(shù)提升學校的智能應用和管理水平，在整體架構(gòu)上構(gòu)建了大數(shù)據(jù)平臺的各類模塊設(shè)計，并轉(zhuǎn)化為具體行動實踐，按照統(tǒng)一規(guī)劃、重點突破的規(guī)劃路徑，不斷使信息技術(shù)融入教育教學全過程；已完成大數(shù)據(jù)平臺的搭建、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)應用和決策支撐等基礎(chǔ)功能建設(shè)，支撐了學校教育教學改革的發(fā)展，并顯現(xiàn)了一定的成效。

大數(shù)據(jù)；智慧校園；研究實踐

引言

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，社交網(wǎng)絡、數(shù)字物聯(lián)網(wǎng)、5G移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等相繼進入高職校園工作和生活中，職業(yè)院校信息化必然也要對這些新技術(shù)元素進行融合融入，這也為職業(yè)院校的信息化建設(shè)提出了更高的要求。當前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展迎來了大數(shù)據(jù)發(fā)展的黃金時代，大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)中得以滲透，對教育行業(yè)也產(chǎn)生了較大的影響。但是目前很多職業(yè)院校都沒有對現(xiàn)有各類業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行有效的利用，使教育管理的職能依然停留在傳統(tǒng)模式上，不能夠充分發(fā)揮其作用。隨著職業(yè)院?！霸\改”各項政策自上而下地推進，各院校也越來越重視大數(shù)據(jù)在推動“診改”作用，紛紛立項建設(shè)各類基于大數(shù)據(jù)的“診改”系統(tǒng)，成為大數(shù)據(jù)介入職業(yè)院校的重要切入點。

廣西電力職業(yè)技術(shù)學院作為教育部中央電教館職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)樣板校，把基于大數(shù)據(jù)的“診改”建設(shè)列為整個數(shù)字校園信息化建設(shè)的重要內(nèi)容之一，經(jīng)過兩年多的建設(shè)，建成了一套融合17個主要業(yè)務系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)中心，并利用大數(shù)據(jù)生成各類綜合校情展示平臺，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)價值，有效提升了學校的信息化治理水平。

1 建設(shè)思路與原則

結(jié)合學校建設(shè)國家和自治區(qū)級職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)示范校（樣板校）的目標，立足推動學校從數(shù)字校園邁向智慧校園，促進校園管理達到智能化水平，建成具有高度感知、綠色節(jié)能和協(xié)同服務的智慧校園并做好頂層規(guī)劃和設(shè)計；為建成線上線下混合式教學新生態(tài)，制定信息技術(shù)與教育教學深度智能融合的策略，在大數(shù)據(jù)應用上提升學校的智能應用和管理水平。

智慧校園的建設(shè)原則要遵循國家、教育行業(yè)、校級各項信息化標準和規(guī)范，各類信息系統(tǒng)需要考慮各個層面的需求和特性，需充分考慮技術(shù)的先進性和成熟性、平臺設(shè)計的開放性和標準化、系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性、資源的可擴展性和易用性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、部署設(shè)計的靈活性，確保系統(tǒng)的整體性能優(yōu)越，滿足學校大數(shù)據(jù)相關(guān)工作發(fā)展的要求。因此，學?？傮w建設(shè)應該遵循一定的原則。

1.1 標準化、規(guī)范性和開放性

全校性的智慧校園建設(shè)是項全局性的系統(tǒng)化工程，其體系設(shè)計、系統(tǒng)實施、信息標準等必須遵循教育行業(yè)的規(guī)范、標準，確保各個分系統(tǒng)能有效協(xié)調(diào)，系統(tǒng)邊界和功能清晰，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間能安全地互聯(lián)互通、信息共享。

1.2 先進性、成熟性和使用性

系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)路線須采用先進技術(shù)，搭配合理的工程實施方法，符合未來的發(fā)展方向。要結(jié)合技術(shù)的成熟度，盡量采用主流技術(shù)方案，提高可行性。在需求導向上要把實用性放在首位，提升信息化給人的獲得感。

1.3 開放性和標準化原則

大數(shù)據(jù)支撐的各類信息系統(tǒng)是一個開放平臺，在接口的規(guī)范性和標準化方面要預留與第三方系統(tǒng)交互的接口，同時提升軟件的模塊化設(shè)計能力，降低對網(wǎng)絡等物理環(huán)境、操作系統(tǒng)環(huán)境的依賴。

1.4 可靠性、穩(wěn)定性及容錯性

信息系統(tǒng)為了日常穩(wěn)定，使用時降低宕機等不可用時間，從軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)、運維技術(shù)措施、人員系統(tǒng)管理等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，使平均無故障時間盡量延長。

1.5 可擴展性、易升級性

通過軟件分層架構(gòu)設(shè)計和模塊化設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)置不需要經(jīng)常變更，應用之間較少依賴或耦合，可以對需求變更快速響應和迭代升級。

1.6 安全性和保密性

在“等保2.0”背景下要注意信息資源的保護和隔離，對不同的應用場景和網(wǎng)絡環(huán)境采取不同的措施，包括用戶安全性、數(shù)據(jù)安全性、運行安全性等。對數(shù)據(jù)庫提供靈活的備份和恢復機制，確保系統(tǒng)發(fā)生故障時，及時恢復，不會受到影響。

1.7 可管理性和可維護性

大數(shù)據(jù)平臺由多個軟件平臺組成，為了便于系統(tǒng)的日常運行維護和管理，各組成部分需具有良好的可管理性和可維護性，維持服務的運作以及在出現(xiàn)服務中斷時盡快恢復等相關(guān)活動。

2 主要建設(shè)目標

智慧校園建設(shè)不是幾個項目或幾年時間就能完成的，基于大數(shù)據(jù)背景下的職業(yè)院校智慧校園建設(shè)主要圍繞大數(shù)據(jù)信息化診改數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，與“雙高”年度工作計劃展開。具體建設(shè)目標如下。

2.1 搭建技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)中心平臺

梳理學校各類數(shù)據(jù)資產(chǎn)，完善大數(shù)據(jù)信息標準和工作規(guī)范，制定學校大數(shù)據(jù)集成方案、更新信息化管理制度和規(guī)范，編制大數(shù)據(jù)平臺接口規(guī)范和示范案例，提高數(shù)據(jù)合規(guī)性、審計監(jiān)管和安全控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在產(chǎn)生、清洗、流轉(zhuǎn)、開放、應用、銷毀等全方位管理，同時對學校大數(shù)據(jù)應用進行全面規(guī)劃。

在大數(shù)據(jù)內(nèi)診平臺的基礎(chǔ)上，通過各種工具、接口充分采集、融合各業(yè)務子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集、清洗及轉(zhuǎn)換，處理成可進一步應用的數(shù)據(jù)，形成常態(tài)化數(shù)據(jù)采集和集成工作機制。打造一個涵蓋全面且有明確數(shù)據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)中心，建設(shè)中心數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)交換平臺，完成部門業(yè)務系統(tǒng)與中心數(shù)據(jù)庫的對接，分批對接相關(guān)業(yè)務系統(tǒng)，為后續(xù)大數(shù)據(jù)分析、管理及科學決策打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 搭建常態(tài)化診改信息平臺

基于內(nèi)部質(zhì)量保證體系的設(shè)定，建設(shè)分角色、分模塊，具備數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)分析、實時狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測、預警等功能的常態(tài)化質(zhì)量診改信息平臺，充分發(fā)揮信息化手段在學校教學質(zhì)量監(jiān)控中的作用，實現(xiàn)管理業(yè)務和數(shù)據(jù)相融合的信息化支撐，對學校實現(xiàn)精細化、多元化、動態(tài)化、常態(tài)化管理，幫助學校確立現(xiàn)代職業(yè)教育質(zhì)量管理理念。通過大數(shù)據(jù)平臺讓質(zhì)量文化融入到日常教學管理中，實現(xiàn)教學管理水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升。學校內(nèi)部質(zhì)量自診管理系統(tǒng)建設(shè)要以“功能完善、資源共享、規(guī)范透明、安全高效”為總體目標，建成相對獨立運行、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中共享的大型網(wǎng)絡化信息管理系統(tǒng)，不斷提高教學工作質(zhì)量和效率，促進教學質(zhì)量管理科學化精細化。

2.3 加強校園大數(shù)據(jù)感知

在學校全維度數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，為校領(lǐng)導、各部門教師、輔導員、學生等提供大數(shù)據(jù)分析平臺。為領(lǐng)導提供決策所需要的數(shù)據(jù)支撐，為各部門用戶提供業(yè)務辦理過程需要的數(shù)據(jù)，幫助教師提供職業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)分析，為學生提供學習、生活、社交、消費等多個維度的數(shù)據(jù)分析結(jié)果和各類數(shù)據(jù)可視化結(jié)果、主題分析。

2.4 信息技術(shù)融入教育教學全過程

融合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、5G等先進技術(shù)，建成開放、安全、便捷、節(jié)能的校園智慧感知平臺；打造智慧校園教學平臺，構(gòu)建互聯(lián)互動、支持在線教育與同步教育功能的智慧教學MOOC平臺；完善的評價機制，便捷的評教方式，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的教學質(zhì)量評估診斷和師生畫像。

3 建設(shè)內(nèi)容

3.1 數(shù)據(jù)中心平臺

數(shù)據(jù)中心平臺是整個大數(shù)據(jù)的核心建設(shè)內(nèi)容，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成管理工具，將分散在各業(yè)務系統(tǒng)之中需共享的主數(shù)據(jù)抽取上來，并根據(jù)學校信息標準進行統(tǒng)一的存儲和對外發(fā)布及共享，數(shù)據(jù)集成過程采用成熟的商用中間件實現(xiàn)，提供完整的可視化的開發(fā)BI工具，能實現(xiàn)圖形化的設(shè)計和定義抽取、轉(zhuǎn)換、加載流程，以保證數(shù)據(jù)交換過程的穩(wěn)定與安全。并能夠為學校提供對應的管理與配置工具，提升數(shù)據(jù)集成過程的管理能力。

在此架構(gòu)中，學校從人事管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)、學工管理系統(tǒng)、科園管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等17個主要業(yè)務系統(tǒng)中全量抽取數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)集成中心庫中，做好定期同步機制，如每周或每天某個時刻。在集成中心庫基礎(chǔ)上，按需對原始庫進行抽取形成公共標準數(shù)據(jù)庫。并可按主題進行分類，包括教師數(shù)字檔案、學生個人簡歷等。此外對歷史數(shù)據(jù)庫進行分析對比，形成增量數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)倉庫中按數(shù)據(jù)集市進行劃分，不同的數(shù)據(jù)集市按照多維的方式進行存儲，包括定義維度、需要計算的指標、維度的層次等，生成面向決策分析需求的數(shù)據(jù)立方體。

3.1.1 數(shù)據(jù)治理平臺

數(shù)據(jù)治理平臺主要顯示數(shù)據(jù)治理平臺概覽信息，包括基礎(chǔ)代碼目錄層次結(jié)構(gòu)和元數(shù)據(jù)層次目錄結(jié)構(gòu)，查看對應目錄下的基礎(chǔ)代碼和元數(shù)據(jù)信息。對學校主要業(yè)務系統(tǒng)進行全量全庫的抽取，根據(jù)業(yè)務數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)質(zhì)量補全數(shù)據(jù)缺失，將全新梳理的信息標準整合后統(tǒng)一納入主數(shù)據(jù)存儲，逐步對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行調(diào)整與優(yōu)化，確保數(shù)據(jù)可信、權(quán)威。最后完成對第三方業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問的需求，提供與業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接服務。

3.1.2 數(shù)據(jù)采集平臺

平臺主要顯示數(shù)據(jù)采集平臺概覽信息，顯示ODS層數(shù)據(jù)抽取運行狀態(tài)，可查看對應業(yè)務數(shù)據(jù)庫抽取的執(zhí)行記錄。匯總業(yè)務數(shù)據(jù)總量和今日接入業(yè)務數(shù)據(jù)量，顯示各主題數(shù)據(jù)總量情況。匯總文件數(shù)據(jù)總量和今日文件數(shù)據(jù)量，顯示最近一年各月份接入文件數(shù)據(jù)變化趨勢。實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取的可視化管理，提供數(shù)據(jù)源的新增、編輯功能，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)源的抽取配置，包括對業(yè)務數(shù)據(jù)表名稱和字段名稱進行中文命名，提供對抽取字段的可選配置等功能性配置。

3.1.3 數(shù)據(jù)共享平臺

通過顯示概覽信息，匯總DM層數(shù)據(jù)庫數(shù)量、接口服務數(shù)量、接口申請總量、數(shù)據(jù)申請總量、數(shù)據(jù)需求總量進行詳細信息查看。在本平臺中可顯示接口預警信息，包括超訪問上界、低訪問下限、超錯誤上界、重點關(guān)注接口的數(shù)量等，分析最近7天接口預警趨勢和接口調(diào)用趨勢。本平臺提供接口管理工具，實現(xiàn)接口在線發(fā)布，可通過SQL語句實現(xiàn)對接口數(shù)據(jù)模型的自定義。

3.1.4 數(shù)據(jù)市場

本模塊顯示當前登錄用戶數(shù)據(jù)概覽信息，匯總用戶的資源，包括已授權(quán)數(shù)據(jù)數(shù)量、已授權(quán)接口服務數(shù)量、異常數(shù)據(jù)總量、今日異常數(shù)據(jù)量、累計治理數(shù)據(jù)量、今日治理數(shù)據(jù)量、接口調(diào)用次數(shù)、今日調(diào)用次數(shù)、數(shù)據(jù)治理率等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)全員采集，由數(shù)據(jù)管理員創(chuàng)建數(shù)據(jù)模板，各部門用戶根據(jù)模板上傳數(shù)據(jù)。即能自定義相關(guān)離線采集的模板，實現(xiàn)靈活定制excel模板的數(shù)據(jù)采集。

3.2 實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成服務

有了數(shù)據(jù)中心作為工具平臺，就可以進行數(shù)據(jù)集成服務。將學?，F(xiàn)有主要17個業(yè)務系統(tǒng)（包含OA系統(tǒng)、教務系統(tǒng)、清華教學平臺、后勤系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、心理測評系統(tǒng)、報修系統(tǒng)、資助系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)控制網(wǎng)關(guān)、人才培養(yǎng)工作狀態(tài)管理系統(tǒng)、財務系統(tǒng)）數(shù)據(jù)定時或?qū)崟r按需采集到校本數(shù)據(jù)中心，分批對接相關(guān)業(yè)務系統(tǒng)，充分采集、融合各業(yè)務子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。通過柔性的數(shù)據(jù)清洗，再和整合平臺、現(xiàn)有內(nèi)部質(zhì)量診斷及改進平臺進行數(shù)據(jù)交換與共享。數(shù)據(jù)清洗與整合平臺是利用已經(jīng)導入庫中的不同數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)收集、清洗和轉(zhuǎn)換，然后加載到校本數(shù)據(jù)中心庫，為數(shù)據(jù)使用者提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖的數(shù)據(jù)集方式。

3.3 信息化診改平臺

診改模型的總體結(jié)構(gòu)主要參考教職成廳〔2015〕2號與教職成司函〔2016〕37號文件，基于PDCA管理循環(huán)、全面質(zhì)量管理等理論基礎(chǔ)，從校級體系、專業(yè)、課程、教師、學生五個層面來構(gòu)建。通過對廣西電力職業(yè)技術(shù)學院各個部門的調(diào)研，將模型分為5個層面，初步設(shè)計27個一級維度，74個二級指標、291個質(zhì)控點，其中校級體系層面包括6個一級維度，16個二級指標，51個質(zhì)控點；專業(yè)層面包括5個一級維度，11個二級指標，60個質(zhì)控點；課程層面包括8個一級維度，20個二級指標，80個質(zhì)控點；教師層面包括3個一級維度，14個二級指標，56個質(zhì)控點；學生層面包括5個一級維度，13個二級指標，46個質(zhì)控點。模型能夠全方位量化學院教學質(zhì)量診改中學校、專業(yè)、課程、教師、學生五個層面，既能夠?qū)δ硞€層面的發(fā)展狀況進行量化，也能夠?qū)Ω鞣N下沉維度進行量化；既可以綜合評估某個層面的發(fā)展狀況，也可以結(jié)合下沉維度進行精準診斷定位診改，提高診改的時間成本，使學校質(zhì)量提升工程更加信息化、科學化和可持續(xù)化。

3.4 校情綜合駕駛艙

校情綜合駕駛艙主要從校領(lǐng)導和各職能部門層面展現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的一個綜合分析呈現(xiàn)，所取數(shù)據(jù)源從多個業(yè)務系統(tǒng)清洗整理而來，根據(jù)一定的呈現(xiàn)需求進行制作，目前已制作有校領(lǐng)導駕駛艙、各二級學院駕駛艙、教師發(fā)展中心駕駛艙、迎新綜合大屏、在線教學綜合大屏、圖書借閱綜合大屏等多個主題數(shù)據(jù)分析，為學校對多年以來各業(yè)務系統(tǒng)積累的數(shù)據(jù)進行了一定的挖掘分析，支撐了學校相關(guān)業(yè)務的決策。在各類駕駛倉看板上可對當前校情整體運行情況進行匯總，包括統(tǒng)計各類校情指標統(tǒng)計及分布情況、指標的達標和預警情況、趨勢分析、查詢等功能，并可切換查看各職能部門的數(shù)據(jù)駕駛艙。

3.5 一頁紙任務目標管理系統(tǒng)

一頁紙工作計劃（任務目標管理系統(tǒng)）這個模塊的開發(fā)，是為學校各部門工作計劃和項目任務提供管理功能，用于各部門制定自己的工作計劃和承接的工作任務，學校領(lǐng)導可以通過模塊查看所有部門的工作計劃和工作任務的執(zhí)行情況，從立項、進度、驗收全過程進行過程性管理。同時本模塊還為大數(shù)據(jù)提供了一定的數(shù)據(jù)來源。

4 結(jié)束語

實施基于大數(shù)據(jù)背景下的職業(yè)院校智慧校園建設(shè)項目以來，學校打通了各主要業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，能實時聯(lián)動各部門信息化業(yè)務工作，推動了學校信息化數(shù)據(jù)治理的深入發(fā)展，為提升學校治理水平提供了有力支撐，并順利完成了學校年度“雙高”信息化建設(shè)任務，從而支撐學校獲得教學成果獎、信息化示范學校稱號、數(shù)字廣西標桿等各類信息化成果。

[1]潘澔. 大數(shù)據(jù)背景下職業(yè)院校智慧校園建設(shè)方法[J]. 電腦知識與技術(shù)，2020，16(29): 242-243.

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Research and Practice of Smart Campus Construction in Vocational Colleges Based on the Background of Big Data

In combination with the goal of Guangxi Electric Power Vocational and Technical College to build a national level vocational college digital campus construction demonstration school, the article explores and applies big data technology to improve the intelligent application and management level of the school, constructs various module designs of big data platform on the overall architecture, and transforms them into specific action practice, and constantly integrates information technology into the whole process of education and teaching according to the planning path of unified planning and key breakthroughs; the construction of big data platform, data governance, data application, decision support and other basic functions has been completed, supporting the development of school education and teaching reform, and showing some results.

big data; smart campus; research and practice

G71

A

1008-1151(2022)12-0168-04

2022-09-17

2019年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項目“基于大數(shù)據(jù)背景下的職業(yè)院校智慧校園建設(shè)的研究與實踐”（2019KY1496）；2019年廣西教育廳廣西職業(yè)教育教學改革研究項目“教育信息化戰(zhàn)略下構(gòu)建電力高職教育教學新生態(tài)的研究與實踐”（GXGZJG2019A006）。

秦景良（1985－），男，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院現(xiàn)代教育技術(shù)中心工程師，研究方向為智慧校園、網(wǎng)絡技術(shù)。