基于大數(shù)據(jù)導(dǎo)向的高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)建設(shè)

◇川北幼兒師范高等專科學(xué)校 王仕艷

在當(dāng)前高校教育過(guò)程中存在信息無(wú)序的情況，通過(guò)建設(shè)以大數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)，能夠充分發(fā)掘大量教學(xué)信息，從而發(fā)現(xiàn)不同教學(xué)信息之間的規(guī)律，充分發(fā)揮在教學(xué)決策過(guò)程中的信息價(jià)值。在進(jìn)行高效智能教學(xué)決策系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合決策系統(tǒng)總體框架，根據(jù)安全高效發(fā)展實(shí)際特征進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)，從而推動(dòng)高校教育水平的不斷提升。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)各類數(shù)據(jù)決策系統(tǒng)智能化，對(duì)于各類數(shù)據(jù)的處理效率不斷提升。目前我們已經(jīng)迎來(lái)大數(shù)據(jù)時(shí)代，復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與大量數(shù)據(jù)規(guī)模促使數(shù)據(jù)分析難度增大。在高校實(shí)際開展教育工作的過(guò)程中涉及多種教學(xué)管理數(shù)據(jù)，需要針對(duì)學(xué)生、教師、學(xué)校等多方面管理工作開展數(shù)據(jù)分析，從而保證最終決策的合理性。在當(dāng)前高校開展決策過(guò)程中不僅需要進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理，同時(shí)也需將信息分析處理、數(shù)據(jù)挖掘與決策支持重視起來(lái)。通過(guò)建立起高效智能教學(xué)決策系統(tǒng)，能夠充分開數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)，從而獲取數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系并發(fā)現(xiàn)相關(guān)規(guī)律，保證高校教育教學(xué)管理決策的合理性。

1 基于大數(shù)據(jù)的高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方式

高效智能教學(xué)決策系統(tǒng)主要是利用大數(shù)據(jù)對(duì)各類原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，結(jié)合從各類途徑獲取的教育資源形成完整數(shù)據(jù)體系，得到數(shù)據(jù)層?；跀?shù)據(jù)層內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)容分析篩選并進(jìn)行裝載，從而獲得支撐層。最終利用數(shù)據(jù)層所獲得整體數(shù)據(jù)以及支撐層的優(yōu)化數(shù)據(jù)，最終構(gòu)建起決策層。目前基于大數(shù)據(jù)的高效智能教學(xué)決策系統(tǒng)，在儲(chǔ)存時(shí)借助數(shù)據(jù)庫(kù)、基于多維數(shù)據(jù)和虛擬化三類方式。

1.1 基于數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存

在進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析的過(guò)程中，利用數(shù)據(jù)庫(kù)開展儲(chǔ)存工作主要是借助關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的形式，在數(shù)據(jù)庫(kù)表中分析決策數(shù)據(jù)中的內(nèi)容，并利用管理源數(shù)據(jù)的手段開展數(shù)據(jù)儲(chǔ)存工作[2]?；跀?shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存方式構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，首先由用戶結(jié)合本身數(shù)據(jù)分析決策需要進(jìn)行圖形頁(yè)面操作，滿足多維數(shù)據(jù)模型建設(shè)操作需要，并利用特定程序?qū)﹃P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容進(jìn)行抽取分析。而在抽取過(guò)程中應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，為滿足智能決策系統(tǒng)建設(shè)的需要，應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)的清洗加工，而不是單純抽取出某個(gè)數(shù)據(jù)。為避免在決策過(guò)程中由于數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而導(dǎo)致的決策結(jié)果偏差，在進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從學(xué)校內(nèi)部管理的不同需要出發(fā)整合各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的原始數(shù)據(jù)，并將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)作為主要儲(chǔ)存方式，保證數(shù)據(jù)利用的科學(xué)合理推動(dòng)階段性歷史數(shù)據(jù)分析效率的提升，使得最終決策結(jié)果保持科學(xué)合理性。

1.2 基于多維度數(shù)據(jù)儲(chǔ)存

多維度數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方式作為一種數(shù)據(jù)組織形式，建立在在線聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）的基礎(chǔ)上，具有自身特點(diǎn)，在管理與儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的過(guò)程中主要借由數(shù)據(jù)立方體實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多維度顯示與組織。開展數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的過(guò)程中需要利用多維數(shù)組結(jié)構(gòu)文件，保證數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)管理文件之間相適應(yīng)。并借助多維度索引的當(dāng)時(shí)保證數(shù)據(jù)內(nèi)容的準(zhǔn)確全面[3]。從多維度數(shù)據(jù)儲(chǔ)存本身原理來(lái)看，子類數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方式，在進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中，將傳統(tǒng)的二維關(guān)系數(shù)據(jù)表進(jìn)行拆分組合，從而得到多維數(shù)據(jù)立方體，借助多維數(shù)據(jù)集的形式使度量（Measure）與數(shù)據(jù)屬性（Demension）對(duì)應(yīng)量相適應(yīng)。從多維與二維之間的關(guān)系來(lái)看，多維度數(shù)據(jù)組成就是利用傳統(tǒng)二維關(guān)系進(jìn)行立體組合來(lái)保證數(shù)據(jù)立體性，并在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分與分析。

1.3 基于虛擬化數(shù)據(jù)儲(chǔ)存

虛擬化數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的方式根據(jù)儲(chǔ)存途徑與分析方法不同，可分為統(tǒng)一處理與邏輯處理兩部分。首先，針對(duì)統(tǒng)一處理而言，主要是由管理層結(jié)合自身內(nèi)外資源數(shù)據(jù)管理需要進(jìn)行各類數(shù)據(jù)上傳，使數(shù)據(jù)平臺(tái)上能夠儲(chǔ)存有結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，從而統(tǒng)一管理相應(yīng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)施。此類虛擬化儲(chǔ)存當(dāng)時(shí)對(duì)于共享數(shù)據(jù)資源具有積極作用，從而做到儲(chǔ)存空間極致利用，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存設(shè)施的循環(huán)利用，提升相關(guān)設(shè)施容量。滿足當(dāng)前高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量大、數(shù)據(jù)內(nèi)容多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次復(fù)雜等需要。其次，針對(duì)邏輯層面整理而言，在數(shù)據(jù)整合過(guò)程中需要針對(duì)決策分析系統(tǒng)的不同進(jìn)行專門儲(chǔ)備空間設(shè)置，并在原業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中完成數(shù)據(jù)儲(chǔ)存工作。為滿足決策分析系統(tǒng)的維度要求，應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同維度需求進(jìn)行數(shù)據(jù)借口設(shè)計(jì)，并在此過(guò)程中有效分析業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，從而完成多維度數(shù)據(jù)分析工作。就成本而言邏輯層面進(jìn)行數(shù)據(jù)整理的儲(chǔ)存模式形式簡(jiǎn)單、成本低廉，對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求高，并且必須以決策分析系統(tǒng)的多維數(shù)據(jù)模型為樣本，從而保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的合理性。

2 基于大數(shù)據(jù)的高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)建設(shè)必須從高校管理決策需求出發(fā)，結(jié)合教學(xué)教育活動(dòng)資源管理需要進(jìn)行信息系統(tǒng)分析，在適當(dāng)篩選分析后儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之中。在信息儲(chǔ)存過(guò)程中，結(jié)合信息系統(tǒng)建設(shè)需要從校內(nèi)外各類數(shù)據(jù)出發(fā)，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析篩選，從而保證所儲(chǔ)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的合理性與全面性。在獲得相關(guān)數(shù)據(jù)的前提下進(jìn)行數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)建設(shè)，收集相應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)挖掘管理內(nèi)容，最終建立完善的高校智能決策分析系統(tǒng)。

2.1 數(shù)據(jù)層

構(gòu)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)需要做好數(shù)據(jù)層建設(shè)工作，通過(guò)打造決策系統(tǒng)底層為整體數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)提供相應(yīng)前提。在高校進(jìn)行智能教學(xué)決策系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，為保證向內(nèi)部數(shù)據(jù)的全面性，需要從學(xué)校管理的多個(gè)方面出發(fā)，對(duì)各類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以及以往數(shù)據(jù)檔案和其他教學(xué)資源的內(nèi)容進(jìn)行收集，避免存在忽略教學(xué)教育管理影響因素的出現(xiàn)，避免影響數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性[4]。同時(shí)，要重視學(xué)校外部資源的收集，結(jié)合高校管理過(guò)程中與校外資源、校外教育等內(nèi)容數(shù)據(jù)，得到更加完善的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)覆蓋內(nèi)容少、時(shí)間跨度短的時(shí)間情況。

2.2 支撐層

支撐層是決策層對(duì)數(shù)據(jù)層進(jìn)行訪問(wèn)的主要途徑，能夠量化開展分析決策需求目標(biāo)分析。支撐層在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容轉(zhuǎn)載的過(guò)程中需要對(duì)不同數(shù)據(jù)開展一系列管理工作，從而發(fā)揮數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)一管理優(yōu)勢(shì)。在分析層實(shí)際開展工作的過(guò)程中為滿足決策層需要應(yīng)當(dāng)結(jié)合決策各類需求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)借口設(shè)計(jì)，從而建立起高密度數(shù)據(jù)集市，滿足主題分析需要。并且，應(yīng)當(dāng)注重?cái)?shù)據(jù)匯總聚合的開展，通過(guò)將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行特定層次劃分得到數(shù)據(jù)分析多維視圖，結(jié)合不同角度需求應(yīng)用分析數(shù)據(jù)。

2.3 決策層

決策層借助簡(jiǎn)單分析模型與創(chuàng)新挖掘方法進(jìn)行通用平臺(tái)建設(shè)，并結(jié)合復(fù)雜穩(wěn)定數(shù)據(jù)的分析利用進(jìn)行主題平臺(tái)建設(shè)。通用平臺(tái)建設(shè)對(duì)于適應(yīng)各類決策系統(tǒng)，保證決策系統(tǒng)靈活全面應(yīng)用具有重要作用。而主題平臺(tái)則能夠有效抽取相應(yīng)數(shù)據(jù)以得到針對(duì)性的分析決策系統(tǒng)，結(jié)合決策系統(tǒng)實(shí)際需要進(jìn)行主題數(shù)據(jù)分析利用，保證決策內(nèi)容合理性。

3 實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)的途徑

3.1 數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源內(nèi)部數(shù)據(jù)獲取途徑廣泛，就高校智能教學(xué)決策系統(tǒng)而言不僅包括校內(nèi)教學(xué)管理資源的各類結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，同時(shí)也包括校外相關(guān)數(shù)據(jù)。在開展高校決策支持系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中需要從數(shù)據(jù)源出發(fā)獲取各類教學(xué)管理信息，并結(jié)合實(shí)際決策需求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析儲(chǔ)存，從而構(gòu)建起與分析系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理工作實(shí)際上就是處理不同數(shù)據(jù)源信息，避免存在影響分析決策系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)格式，保證數(shù)據(jù)統(tǒng)一性，減少系統(tǒng)內(nèi)部雜亂數(shù)據(jù)數(shù)量，降低出現(xiàn)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)混亂的可能，提高決策系統(tǒng)內(nèi)部合理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的存有量[5]。另外，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用決策樹數(shù)據(jù)挖掘算法對(duì)海量關(guān)聯(lián)項(xiàng)數(shù)據(jù)信息實(shí)施深度挖掘，在實(shí)際處理過(guò)程中，離散化處理具有連續(xù)性的高效教學(xué)信息數(shù)據(jù)，便使其成為便于決策樹算法運(yùn)行的有效數(shù)據(jù)樣本。

3.3 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及管理

整體決策系統(tǒng)建設(shè)需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐，必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理儲(chǔ)存，保證最終決策的高效合理。在進(jìn)行數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)的過(guò)程中注重?cái)?shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理工作的開展，從決策層數(shù)據(jù)庫(kù)出發(fā)對(duì)各類決策分析數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理，從而得到相應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行模型和處理模型，借助數(shù)據(jù)源內(nèi)容實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)有效構(gòu)建填充。最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和整合工作[6]。

3.4 數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)

數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)的開展需要結(jié)束大數(shù)據(jù)中的內(nèi)容，將計(jì)算智能和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合起來(lái)，并利用多種算法獲得源數(shù)據(jù)中的隱藏規(guī)律，從而對(duì)各類關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)知識(shí)進(jìn)行分析。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)有效提取各類主題信息分析工作，實(shí)現(xiàn)管理決策工作的開展。

3.5 決策分析

決策系統(tǒng)的建設(shè)需要從高校決策系統(tǒng)內(nèi)部出發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)篩選分析，解決存在的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。從決策層構(gòu)建情況來(lái)看，需要對(duì)通用分析平臺(tái)以及主題分析平臺(tái)進(jìn)行建設(shè)。而通用分析平臺(tái)主要被用來(lái)解決當(dāng)前高校管理過(guò)程中由于教學(xué)改革、教學(xué)管理、決策需求改編等因素導(dǎo)致的管理需求不穩(wěn)定問(wèn)題，借助簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)分析模型并利用常規(guī)數(shù)據(jù)挖掘辦法實(shí)現(xiàn)快速?zèng)Q策。同時(shí)，在決策構(gòu)建過(guò)程中還需考慮到相對(duì)持久穩(wěn)定的高校內(nèi)部決策需要，通過(guò)主題數(shù)據(jù)的抽取進(jìn)行數(shù)據(jù)分析篩選，建設(shè)與主題需求相適應(yīng)的決策平臺(tái)。在進(jìn)行實(shí)際決策的過(guò)程中需要結(jié)合高校不同管理需求進(jìn)行通用分析平臺(tái)與面向主題分析平臺(tái)應(yīng)用，從而制定高校發(fā)展戰(zhàn)略與日常管理工作決策。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于大數(shù)據(jù)的高效智能教學(xué)決策系統(tǒng)的建立所需周期較長(zhǎng)，同時(shí)設(shè)計(jì)多個(gè)對(duì)象、海量數(shù)據(jù)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)。在實(shí)際開展工程過(guò)程中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持循序漸進(jìn)的原則，應(yīng)當(dāng)從儲(chǔ)存出發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最終找到進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的最佳途徑，從而獲得與高校內(nèi)部決策需求相適應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘算法，并結(jié)合教學(xué)管理實(shí)際需要從高校內(nèi)部行政與教學(xué)兩部分出發(fā)進(jìn)行教學(xué)綜合決策分析系統(tǒng)模型構(gòu)建，保證最終得出決策的科學(xué)性，推動(dòng)高校人才培養(yǎng)工作發(fā)展。