高校大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)踐

何林知 曾璐 浙江金融職業(yè)學(xué)院實(shí)踐教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)信息中心

影片《黑客帝國(guó)》中一句“你怎么確定自己能分清楚夢(mèng)幻世界與真實(shí)世界？”的經(jīng)典臺(tái)詞，引起了人們對(duì)信息技術(shù)的無(wú)限遐想。《黑客帝國(guó)》里構(gòu)建的矩陣（母體），模擬人類(lèi)世界，連接萬(wàn)物，提供數(shù)據(jù)，正是當(dāng)下“大數(shù)據(jù)”技術(shù)科幻思維的終極標(biāo)的物。而在現(xiàn)實(shí)高校教學(xué)、管理和服務(wù)世界里，每一位教工、學(xué)生每時(shí)每刻都在產(chǎn)生數(shù)據(jù)，這些看似零散無(wú)用的數(shù)據(jù)，其背后卻隱含著太多的秘密，若將這些數(shù)據(jù)匯集并積累，會(huì)出現(xiàn)從量變到質(zhì)變的飛躍，這正是大數(shù)據(jù)的迷人之處，也是高校積極探索實(shí)踐大數(shù)據(jù)建設(shè)的初衷。因此，基于全局視角，深入分析高校信息化建設(shè)的深層問(wèn)題，有效運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維理念、技術(shù)手段及管理方法，開(kāi)展高校信息化建設(shè)途徑的構(gòu)建研究具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。下面，筆者以所在學(xué)校大數(shù)據(jù)建設(shè)項(xiàng)目為案例進(jìn)行闡述說(shuō)明。

● 大數(shù)據(jù)建設(shè)的背景與現(xiàn)狀

高校信息系統(tǒng)建設(shè)往往采用單系統(tǒng)獨(dú)立部署的方式，即每個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)都通過(guò)一臺(tái)服務(wù)器、一套操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件來(lái)搭建。而業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都封鎖在自身服務(wù)器中，與其他系統(tǒng)相分離，形成了一座座“信息孤島”。隨著系統(tǒng)建設(shè)越來(lái)越多、越來(lái)越龐雜，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)卻無(wú)法匯集，“管不了、出不去”成為數(shù)據(jù)不能交互、不能有效利用的根本原因，無(wú)法助力高校的教學(xué)、管理和服務(wù)。

基于此，筆者所在學(xué)校以中國(guó)特色高水平高職學(xué)校建設(shè)為契機(jī)，基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，創(chuàng)新探索構(gòu)建學(xué)校人才培養(yǎng)、校園治理、校園生活的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)、預(yù)警、反饋體系，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)平臺(tái)（簡(jiǎn)稱(chēng)“金院大腦”）。希望通過(guò)大數(shù)據(jù)匯集數(shù)據(jù)，綜合分析，有效掌握師生的行為規(guī)律和隱形需求，對(duì)學(xué)校教學(xué)、管理和服務(wù)等方面做量化評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)監(jiān)控，由盲目應(yīng)對(duì)到主動(dòng)出擊，實(shí)現(xiàn)需求牽引、應(yīng)用為王和服務(wù)至上。

● 大數(shù)據(jù)建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐

金院大腦區(qū)別于以往系統(tǒng)建設(shè)方式，構(gòu)建了學(xué)校的核心數(shù)據(jù)資產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)全量數(shù)據(jù)的采集、處理和加工。通過(guò)運(yùn)用金院大腦中的工具和技術(shù)，建設(shè)基礎(chǔ)平臺(tái)、數(shù)據(jù)服務(wù)中心和智能處理中心，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)校大數(shù)據(jù)主題域的數(shù)據(jù)中臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)施工作。金院大腦將應(yīng)用與相關(guān)場(chǎng)景相聯(lián)系，運(yùn)用報(bào)表工具，既著手場(chǎng)景應(yīng)用，又匯集校驗(yàn)數(shù)據(jù)，助力學(xué)校智慧教學(xué)管理，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策和師生辦事。主要場(chǎng)景應(yīng)用包括數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、工資薪酬、貧困生精準(zhǔn)獎(jiǎng)補(bǔ)、招生就業(yè)招聘推薦、專(zhuān)業(yè)發(fā)展預(yù)警、學(xué)生學(xué)業(yè)分析預(yù)警等。

1.匯聚學(xué)校數(shù)據(jù)資源，創(chuàng)建最大合集

搭建數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)匯聚與共享平臺(tái)，作為數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)資源池，為學(xué)校各部門(mén)開(kāi)放提供全量、即時(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)采集并整合各部門(mén)信息系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)中臺(tái)的主題數(shù)據(jù)域，形成學(xué)校統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系，提升數(shù)據(jù)資源質(zhì)量。各部門(mén)可以及時(shí)、方便地獲取與當(dāng)前業(yè)務(wù)密切相關(guān)的各個(gè)部門(mén)共享的業(yè)務(wù)信息資源，以實(shí)現(xiàn)部門(mén)之間的互聯(lián)互通、資源共享和跨部門(mén)的業(yè)務(wù)協(xié)同。數(shù)據(jù)中心接入校內(nèi)教務(wù)系統(tǒng)、就業(yè)系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)等14個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。截至目前，本數(shù)據(jù)中心已集成1460張表，數(shù)據(jù)總量達(dá)17283041條。

2.升級(jí)改造數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，提供接口服務(wù)

參照互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)，以分布式大數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ)，整合學(xué)校原有數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成果，構(gòu)建學(xué)校全量數(shù)據(jù)中心，通過(guò)數(shù)據(jù)中心的海量數(shù)據(jù)處理與服務(wù)能力，為學(xué)校各部門(mén)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，共享數(shù)據(jù)中心的計(jì)算、數(shù)據(jù)、算法能力，實(shí)現(xiàn)全域一個(gè)平臺(tái)指揮下的分工協(xié)作、聯(lián)動(dòng)發(fā)展模式，以滿足學(xué)校智慧化轉(zhuǎn)型的需求。學(xué)校借助綠洲數(shù)字平臺(tái)，使用融合集成平臺(tái)、數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、MPP平臺(tái)等工具搭建新一代數(shù)據(jù)中心。平臺(tái)搭建以來(lái)已經(jīng)向第三方提供接口38個(gè)，被校內(nèi)應(yīng)用或系統(tǒng)所使用，調(diào)用次數(shù)達(dá)18275次，包括“最多跑一次”業(yè)務(wù)、智慧餐廳、教室學(xué)生考勤、疫情防控、學(xué)工系統(tǒng)、課堂管理系統(tǒng)、多媒體教室班牌、多媒體中控、人臉門(mén)禁等。

● 數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)應(yīng)用創(chuàng)新

金院大腦在構(gòu)建完成后，便為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)，通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)對(duì)各類(lèi)多元異構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析、建模分析，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、智能報(bào)表、輔助決策等功能，最大限度提升學(xué)校運(yùn)營(yíng)與管理服務(wù)水平。數(shù)據(jù)服務(wù)大廳如圖1所示。

圖1

1.數(shù)據(jù)清洗治理

通過(guò)對(duì)學(xué)校的歷年高基表數(shù)據(jù)、職業(yè)高等院校人才培養(yǎng)工作狀態(tài)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、清洗、去噪和整合等，形成數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，以便處理高基表數(shù)據(jù)、狀態(tài)采集的數(shù)據(jù)分析。最終，為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)提供統(tǒng)一、規(guī)范、準(zhǔn)確、及時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為日常校園教學(xué)、管理和服務(wù)等決策提供數(shù)據(jù)支撐。

2.個(gè)人圖像

通過(guò)對(duì)學(xué)生消費(fèi)頻次、圖書(shū)館刷卡次數(shù)、學(xué)生教室簽到時(shí)間、宿舍門(mén)禁刷卡等海量數(shù)據(jù)的挖掘分析，分析出一個(gè)學(xué)生的在校和外出習(xí)慣、圖書(shū)借閱、晚自習(xí)時(shí)間等有價(jià)值的行為信息，使學(xué)校對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)生活情況有了更加理性、清晰的認(rèn)識(shí)，為高校形成健康科學(xué)的學(xué)生培養(yǎng)模式和教學(xué)生活管理方式提供寶貴的數(shù)據(jù)支撐。此外，基于門(mén)禁數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生夜間未按時(shí)歸校、長(zhǎng)時(shí)間離校未歸等異常情況進(jìn)行預(yù)警。

3.精準(zhǔn)定位

通過(guò)校園大數(shù)據(jù)技術(shù)，匯集學(xué)生學(xué)業(yè)和行為數(shù)據(jù)，為特定場(chǎng)景和業(yè)務(wù)提供精準(zhǔn)推送。學(xué)業(yè)預(yù)警應(yīng)用服務(wù)，通過(guò)設(shè)定相應(yīng)的課程學(xué)業(yè)尋找策略，尋找對(duì)應(yīng)的學(xué)業(yè)幫扶對(duì)象。通過(guò)大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)輔助推薦，學(xué)生輔導(dǎo)人員對(duì)學(xué)生的情況進(jìn)行再核實(shí)，有助于開(kāi)展諸如學(xué)業(yè)引導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)資助、心理疏導(dǎo)等關(guān)愛(ài)行動(dòng)（如下頁(yè)圖2）。

圖2

● 成果與影響

在金院大腦的強(qiáng)大支撐下，深化校務(wù)治理改革更加得心應(yīng)手，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)生數(shù)據(jù)和智能分析的迭代循環(huán)。學(xué)校完成管理服務(wù)事項(xiàng)清單梳理，師生到部門(mén)辦事“最多跑一次”，全部高頻校務(wù)服務(wù)事項(xiàng)開(kāi)通網(wǎng)上申請(qǐng)渠道，基本實(shí)現(xiàn)全流程在線辦理和掌上辦事，在實(shí)現(xiàn)校務(wù)服務(wù)統(tǒng)一申請(qǐng)、集中辦理和全流程監(jiān)督的基礎(chǔ)上，做到信息數(shù)據(jù)自動(dòng)帶出，減少信息輸入，甚至無(wú)需信息填寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)“一張表”管理，切實(shí)讓數(shù)據(jù)多跑路、師生少跑腿，全面提升辦事效率，增強(qiáng)師生獲得感、幸福感。

1.校園疫情防控

在后疫情時(shí)代，如何全面、精準(zhǔn)地掌握師生的健康狀況，成為防疫工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。利用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)控師生健康情況，可避免人員聚集和擁堵，主動(dòng)應(yīng)對(duì)。學(xué)校運(yùn)用數(shù)據(jù)中心，整合師生個(gè)人信息、健康碼、校園通行證等數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了校園健康通行碼和校外訪客智控平臺(tái)，除了支持師生安全復(fù)工復(fù)學(xué)，校內(nèi)師生員工掃碼進(jìn)出校園之外，對(duì)校外來(lái)訪人員進(jìn)出校園嚴(yán)格履行審批手續(xù)，掃碼進(jìn)出，數(shù)據(jù)可查，遇師生健康碼狀態(tài)異常的，及時(shí)告警核查，基本實(shí)現(xiàn)校園防控常態(tài)化和精準(zhǔn)化。根據(jù)不斷變化的疫情防控要求，平臺(tái)在運(yùn)行期間也不斷升級(jí)迭代，實(shí)時(shí)獲取人員健康碼信息，有變碼時(shí)及時(shí)給相關(guān)負(fù)責(zé)人發(fā)送消息，第一時(shí)間掌控人員健康情況（如圖3）。

圖3

2.校園學(xué)生行為管理

基于金院大腦中的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)，在學(xué)校公寓安裝人臉識(shí)別門(mén)禁閘機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行學(xué)生公寓門(mén)禁管理，并不斷升級(jí)完善校級(jí)人臉大數(shù)據(jù)平臺(tái)，匯集數(shù)據(jù)。該場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別考勤記錄、非法通行告警與圖像抓拍、陌生人防范與識(shí)別、黑名單管理與應(yīng)用、考勤報(bào)表推送等。通過(guò)精準(zhǔn)識(shí)別的人臉，掌握通行記錄信息，為日常學(xué)工管理提供可靠性數(shù)據(jù)。學(xué)生出入宿舍考勤信息與報(bào)表（如下頁(yè)圖4）通過(guò)金院大腦預(yù)置條件實(shí)時(shí)推送，分級(jí)分層進(jìn)行數(shù)據(jù)分類(lèi)，為公寓管理、學(xué)生管理提供有力數(shù)據(jù)支撐。門(mén)禁閘機(jī)日平均通行28000余人次，按照學(xué)生線人員管理權(quán)限每日早晚通過(guò)釘釘各推送一次通行、考勤報(bào)表，并可實(shí)時(shí)查詢?cè)趯嬊闆r，大幅提升學(xué)生在寢安全性，防止陌生人進(jìn)入。同時(shí)，可以對(duì)未歸寢學(xué)生實(shí)施精準(zhǔn)管理，確保學(xué)生的安全。

圖4

3.校園師生教管服務(wù)

基于金院大腦數(shù)據(jù)分析和匯集功能，學(xué)校對(duì)迎新、咨詢、輔導(dǎo)員等工作場(chǎng)景進(jìn)行了嘗試和探索。通過(guò)校園移動(dòng)端向教師和學(xué)生提供統(tǒng)一的信息化服務(wù)入口，根據(jù)學(xué)生信息，為其提供個(gè)性化應(yīng)用推薦，便于學(xué)生和教務(wù)工作者在日常管理中進(jìn)行請(qǐng)假、通知、查寢、簽到、獎(jiǎng)助、綜測(cè)等常規(guī)性工作，以及查詢課表，查詢成績(jī)，查看校園新聞、官微資訊等。

● 經(jīng)驗(yàn)和啟示

1.高度重視，做好頂層設(shè)計(jì)

在全校層面建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，并將其落實(shí)到全校教學(xué)管理實(shí)踐中，絕不是簡(jiǎn)單的單一系統(tǒng)或平臺(tái)部署，而是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此，必須獲得校級(jí)層面的高度重視，做好戰(zhàn)略謀劃和頂層設(shè)計(jì)，同時(shí)也要做好工作分解，把握每項(xiàng)任務(wù)的著力點(diǎn)，穩(wěn)步推進(jìn)落實(shí)。

2.加強(qiáng)部門(mén)協(xié)同，制訂規(guī)則

高校各業(yè)務(wù)部門(mén)按照自身業(yè)務(wù)需求，往往已經(jīng)建設(shè)大量“煙囪式”的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，彼此之間相互隔離，甚至同一部門(mén)之間也存在信息不一致和不同步的現(xiàn)象。而建設(shè)校級(jí)層面的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，其任務(wù)之一，就是要打通各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)，確定數(shù)據(jù)源，并對(duì)外共享數(shù)據(jù)。因此，需要頻繁地聯(lián)絡(luò)各部門(mén)業(yè)務(wù)處室，制訂系統(tǒng)建設(shè)的前置條件，把好數(shù)據(jù)對(duì)接的關(guān)口，保障數(shù)據(jù)通信暢順。

3.建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)

大數(shù)據(jù)平臺(tái)在匯集大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，需建立相關(guān)關(guān)系分析方法，量化數(shù)據(jù)值之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定行為之間的邏輯關(guān)系和因果關(guān)系。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和相關(guān)線性關(guān)系，結(jié)合學(xué)生個(gè)人信息、行程記錄、學(xué)業(yè)成績(jī)、圖書(shū)館借用記錄等情況，對(duì)學(xué)生的行為和思想狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)或模型預(yù)判，有助于教管人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的了解，為學(xué)生工作提供新思路新方法。同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)模型分析，監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)的變動(dòng)，從而預(yù)判學(xué)生問(wèn)題行為動(dòng)作，用數(shù)據(jù)比對(duì)去認(rèn)識(shí)每一個(gè)個(gè)體，并進(jìn)行信息推送。教管人員可以根據(jù)情況，結(jié)合數(shù)據(jù)變化，進(jìn)行針對(duì)性的分析，進(jìn)而解決學(xué)生的問(wèn)題，做到提前介入工作，防患于未然。

4.數(shù)據(jù)安全和保密

在信息技術(shù)大行其道的當(dāng)下，每個(gè)人在互聯(lián)網(wǎng)上都“一絲不掛”，導(dǎo)致信息泄露事件頻發(fā)。建設(shè)校園大數(shù)據(jù)平臺(tái)，在給教管教服帶來(lái)便利的同時(shí)也帶來(lái)了其他的隱患和問(wèn)題，如信息泄露。大學(xué)生處于思想、身體快速成長(zhǎng)的青年時(shí)期，其世界觀、人生觀、價(jià)值觀尚未成熟定型。因此，在使用大數(shù)據(jù)做學(xué)生工作時(shí)，必須注重保護(hù)大學(xué)生的隱私，在充分告知和得到其同意和認(rèn)可后，再進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析預(yù)測(cè)，否則很有可能給涉世未深的青年學(xué)生帶來(lái)麻煩甚至傷害。