汪升華

摘要：百年大計(jì)，教育為先。信息化校園建設(shè)一直以來(lái)是教育建設(shè)的重點(diǎn)。隨著云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新一代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的產(chǎn)生，高校紛紛依托這些新興技術(shù)建設(shè)“智慧校園”。智慧校園的建設(shè)是利用新興計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)校園數(shù)字信息化，為廣大高校師生及管理人員提供全方位的智能化校園生活和便捷的綜合性服務(wù)，能為不同的個(gè)體提供更為精確的，與眾不同的個(gè)性化定制服務(wù)，讓廣大師生充分享受互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給高校的教學(xué)、學(xué)習(xí)、科研、生活和管理帶來(lái)的進(jìn)步。然而數(shù)據(jù)的龐大和復(fù)雜性使得“智慧校園”的建設(shè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，智慧校園的目標(biāo)還遠(yuǎn)未達(dá)成?！按髷?shù)據(jù)”技術(shù)是一種新型的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能對(duì)各類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，深度挖掘并能為各項(xiàng)服務(wù)應(yīng)用提供智能決策分析，是 “智慧校園”建設(shè)不可或缺的一部分。

關(guān)鍵詞：智慧校園；大數(shù)據(jù)；教育資源；數(shù)據(jù)處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）19-0218-03

近百年里，人類(lèi)從電氣時(shí)代步入信息時(shí)代后，數(shù)據(jù)變成為獨(dú)一無(wú)二的傳遞媒介，在我們的生活中無(wú)處不在。隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，人們的一起日常生活都可以被數(shù)據(jù)化記錄。在2009年爆發(fā)了全球性的甲型H1N1流感病毒疫潮，令人感到震驚的是，在該病毒爆發(fā)的前幾周，《自然》雜志上的一篇論文準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了H1N1流感的爆發(fā)。這篇由谷歌公司工程師們發(fā)表的論文利用計(jì)算機(jī)技術(shù)準(zhǔn)確分析預(yù)測(cè)跨領(lǐng)域疫情爆發(fā)的論文，隨著疫情的蔓延也引起全世界的關(guān)注。人們逐漸意識(shí)到，這些曾經(jīng)靜靜記錄在各種數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)。開(kāi)始爆發(fā)出驚人的價(jià)值和巨大的信息，人類(lèi)已經(jīng)邁入一個(gè)深度挖掘數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)時(shí)代[1]。

我國(guó)在高校研究大數(shù)據(jù)中有著得天獨(dú)厚的條件，根據(jù)教育部2016年4月7日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2015年我國(guó)大學(xué)生在校人數(shù)達(dá)到3700萬(wàn)，全世界第一。全國(guó)各類(lèi)高校達(dá)到2852所，位居世界第二。在高校里，學(xué)生在校園學(xué)習(xí)生活的各項(xiàng)活動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，教師教學(xué)、科研等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以及高校各項(xiàng)日常教務(wù)管理等等，日積月累。特別是近年來(lái)倡導(dǎo)和建設(shè)的智慧校園，使得高校師生日常學(xué)習(xí)生活以及教務(wù)管理產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)。對(duì)這些數(shù)據(jù)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，進(jìn)一步分析和挖掘，就會(huì)對(duì)“智慧校園”的發(fā)展建設(shè)提供更為深遠(yuǎn)的智能決策。

1 高校智慧型校園的建設(shè)和發(fā)展

1.1“智慧校園”的概念

“智慧校園”是校園信息數(shù)字化建設(shè)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的校園建設(shè)的新概念。它以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)、以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為核心打造的集高校工作管理、教育教學(xué)、學(xué)習(xí)科研、校園生活服務(wù)等等綜合型智慧校園環(huán)境，這個(gè)一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合[2]。在智慧校園里，可以通過(guò)手機(jī)、電腦等現(xiàn)代化工具，結(jié)合校園網(wǎng)絡(luò)，能極其方便地進(jìn)行學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研、管理、生活、服務(wù)等活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)校園生活學(xué)習(xí)的全面信息化，達(dá)到豐富校園生活，提高教育、教學(xué)、管理效率的目的。

1.2 智慧校園的總體框架

智慧校園建設(shè)是將智能化傳感器植入和安裝到教室、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室、圖書(shū)館、餐廳和宿舍等地方。并對(duì)它們進(jìn)行一定方式的連接，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，通過(guò)服務(wù)器和云計(jì)算服務(wù)中心將“物聯(lián)網(wǎng)”和“軟件系統(tǒng)管理平臺(tái)”整合，實(shí)現(xiàn)全面的信息化智能化，并且采用科學(xué)的管理方式對(duì)這些信息資源進(jìn)行處理，為校園師生、工作管理人員提供全方位的數(shù)字信息生活環(huán)境和方便快捷的辦公服務(wù)平臺(tái)。

1.3 現(xiàn)階段智慧校園建設(shè)的不足[3]

智慧校園從概念的產(chǎn)生就受到了國(guó)家政策的大力支持，以及各大企業(yè)的技術(shù)支持，但由于高校本身管理的復(fù)雜性，以及各部門(mén)之間的通信困難，導(dǎo)致盡管在智慧校園高速發(fā)展的今天，也在建設(shè)上存在一定的困難和不足。主要表現(xiàn)為：

第一、高校信息的復(fù)雜性，使得學(xué)校和師生之間的即時(shí)信息溝通能力不強(qiáng)。由于高校信息的種類(lèi)繁多以及學(xué)生的自律性等等問(wèn)題，以致目前絕大多數(shù)高校和學(xué)生之間的信息溝通還沒(méi)有全面實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)化，甚至還有許多學(xué)校仍然通過(guò)布告欄或者輔導(dǎo)員、班長(zhǎng)通知的傳統(tǒng)方式，而且通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳遞的即時(shí)信息也面臨信息數(shù)量等限制，無(wú)法對(duì)不同類(lèi)型學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)發(fā)送等諸多問(wèn)題，造成溝通效率低下。

第二、高校部分機(jī)構(gòu)繁多，信息相對(duì)閉塞，智慧管理難。高校機(jī)構(gòu)龐大，部門(mén)繁多。各個(gè)學(xué)院和行政管理部門(mén)有各自的網(wǎng)站，甚至有不同軟件公司開(kāi)發(fā)的管理系統(tǒng)，難以統(tǒng)一管理。使用不同的平臺(tái)，導(dǎo)致各類(lèi)信息資源存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成諸多“信息孤島”，數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法統(tǒng)一，從而造成系統(tǒng)中存有大量冗余數(shù)據(jù)、垃圾數(shù)據(jù)。第三、大數(shù)據(jù)缺乏進(jìn)一步分析和挖掘。由于數(shù)據(jù)的龐大和復(fù)雜性，缺乏有效的系統(tǒng)針對(duì)這類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，例如、學(xué)生的圖書(shū)借閱信息無(wú)法跟個(gè)性化教學(xué)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，學(xué)生的消費(fèi)數(shù)據(jù)很難跟助學(xué)金以及助學(xué)貸款進(jìn)行關(guān)聯(lián)，學(xué)生的日常生活行為不能跟畢業(yè)方向進(jìn)行統(tǒng)一分析等等。

2 高校智慧校園的大數(shù)據(jù)

2.1 大數(shù)據(jù)的概念

所謂大數(shù)據(jù)（big data），是指在所涉及的數(shù)據(jù)資料量規(guī)模龐大，無(wú)法在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)用人工甚至以往計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行獲取、存儲(chǔ)和分析處理的數(shù)據(jù)集。根據(jù)麥肯錫研究所給出的定義是：一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合 [4]，。通俗來(lái)說(shuō)"大數(shù)據(jù)"是一個(gè)數(shù)據(jù)體量（Volume）巨大，一般要超過(guò)10TB，數(shù)據(jù)類(lèi)別特別龐多（Variety），并且要求處理數(shù)據(jù)速度（Velocity）在合理的響應(yīng)時(shí)間范圍內(nèi)，并且數(shù)據(jù)的真實(shí)性要高（Veracity）的數(shù)據(jù)集合

2.2 大數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)分析的不是簡(jiǎn)單對(duì)大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳統(tǒng)式數(shù)據(jù)處理，而是要深度挖掘和關(guān)聯(lián)潛藏在這些數(shù)據(jù)里更深層次的信息進(jìn)行專(zhuān)業(yè)性的分析。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)分析與云計(jì)算技術(shù)是相輔相成的。大數(shù)據(jù)無(wú)法依托單獨(dú)的處理平臺(tái)進(jìn)行處理，必須采用分布式架構(gòu)。利用分布式系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。故它必須依賴(lài)云計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理。

2.3 高校的大數(shù)據(jù)

高校是一個(gè)時(shí)刻都會(huì)產(chǎn)生大量信息的地方。特別是智慧校園的建設(shè)和普及，使得海量的數(shù)據(jù)被記錄和保存。比如人事處、教務(wù)處、財(cái)務(wù)處等部門(mén)管理的基本業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教案、課件和視頻，學(xué)校師生查閱資料、上網(wǎng)、論壇留言、微博發(fā)文、微信等產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)行為數(shù)據(jù)，校園內(nèi)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)而感知的位置數(shù)據(jù)，學(xué)校師生日常的校園消費(fèi)、活動(dòng)等日常生活產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)等等。隨著高校智慧校園的建設(shè)程度不斷的深入和加強(qiáng)，比以往更多的龐大數(shù)據(jù)信息被存儲(chǔ)下來(lái)。這對(duì)高校來(lái)說(shuō)是一筆龐大寶貴的財(cái)富。這些海量的數(shù)據(jù)信息不僅僅是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)記錄，通過(guò)分析和挖掘其潛在的價(jià)值，會(huì)對(duì)高校智慧校園的建設(shè)產(chǎn)生更為積極重要的作用。例如，通過(guò)對(duì)“生活行為、課堂成績(jī)、就業(yè)”等數(shù)據(jù)的深入分析，就可以在一定程度上對(duì)學(xué)校課程的開(kāi)設(shè)，畢業(yè)生培養(yǎng)的方向給予指導(dǎo)和建議；通過(guò)對(duì)學(xué)生的圖書(shū)借閱歷史、選課信息以及網(wǎng)上查詢(xún)資料信息等信息進(jìn)行綜合判斷，分析學(xué)生的興趣愛(ài)好，從而進(jìn)行個(gè)性化授課定制服務(wù)等等。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)在高校智慧校園建設(shè)中起到舉足輕重的作用，使得智慧校園做到更個(gè)性化、更智能化。

3 基于大數(shù)據(jù)的高校智慧校園

3.1 大數(shù)據(jù)智慧校園的需求分析

現(xiàn)階段高校在傳統(tǒng)智慧校園建設(shè)方面已經(jīng)取得了一定的成就，比如教學(xué)方面有了更多的教學(xué)手段以及遠(yuǎn)程教育資源。學(xué)生管理方面有了校園一卡通、校園監(jiān)控等等，提高了學(xué)生管理的能力。教務(wù)管理方面各部門(mén)的信息數(shù)據(jù)也基本打破“信息孤島”，實(shí)現(xiàn)基本的信息互通。 隨著聯(lián)接實(shí)體的不斷增多，采集數(shù)據(jù)的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)架構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到相應(yīng)的處理要求，大數(shù)據(jù)更能實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速而有效的數(shù)據(jù)分析，通過(guò)深入挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，得出對(duì)教育發(fā)展方向更有價(jià)值的分析結(jié)果，更能充分體現(xiàn)校園的智慧特色[5]。

3.2 大數(shù)據(jù)智慧校園的總體設(shè)計(jì)

為了更完善智慧校園的智能建設(shè)，針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)，引入大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對(duì)智能識(shí)別、智能監(jiān)測(cè)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、統(tǒng)一存儲(chǔ)管理、深度分析挖掘，為高校各類(lèi)學(xué)習(xí)、管理、生活服務(wù)提供智慧型應(yīng)用，打造校園智能學(xué)習(xí)生活一體化信息平臺(tái)。引入大數(shù)據(jù)和云計(jì)算后，高校智慧型校園體系結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)框架如下圖所示，具體說(shuō)明如下。

1）基礎(chǔ)設(shè)施：安裝大量感應(yīng)識(shí)別、監(jiān)測(cè)設(shè)備，覆蓋校園生活各個(gè)區(qū)域，對(duì)高校師生日常活動(dòng)產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)上傳云存儲(chǔ)層，實(shí)現(xiàn)對(duì)在校師生教學(xué)、學(xué)習(xí)與生活的全面感知，為智慧校園采集數(shù)據(jù)提供硬件基礎(chǔ)。

2）智能信息采集與云存儲(chǔ)層：采用云存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施采集的海量數(shù)據(jù)采用分布式存儲(chǔ)，通過(guò)虛擬化技術(shù)解決存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)，提高存儲(chǔ)空間的利用率，并對(duì)所有存儲(chǔ)資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的自動(dòng)化和智能化。

3）智能數(shù)據(jù)管理與云計(jì)算層：從存儲(chǔ)在云服務(wù)端的資源中獲取數(shù)據(jù)并加以管理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、計(jì)算，為數(shù)據(jù)分析提供更有意義的數(shù)據(jù)信息。

4）智慧應(yīng)用支撐平臺(tái)：對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析，為各種智慧型校園信息化業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支持，是智慧校園發(fā)揮作用的關(guān)鍵，也是智慧校園建設(shè)的重點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

為促進(jìn)新形勢(shì)下教育理念和教育模式的轉(zhuǎn)變，高?！爸腔坌@”已經(jīng)取得各方面的一致的認(rèn)同。大數(shù)據(jù)技術(shù)通過(guò)對(duì)高校數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，挖掘數(shù)據(jù)潛在價(jià)值，讓系統(tǒng)有智能決策的能力，是“智慧校園”建設(shè)的核心，也是“智慧校園”中“智慧”的體現(xiàn)。盡管大數(shù)據(jù)也面臨著許多技術(shù)性難題，但我們期望隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，其必將真正地融入“智慧校園”中，為廣大師生提供更為個(gè)性化、人性化、智能化的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，智慧校園四大痛點(diǎn)怎么破？[EB/OL].中國(guó)教育新聞網(wǎng).（2015-09-30）.

[4] 大數(shù)據(jù)時(shí)代要有大數(shù)據(jù)思維[EB/OL].中國(guó)大數(shù)據(jù).（2015-11-3）.

[5] 張玲，溫向明.基于大數(shù)據(jù)的智慧校園建設(shè)研究[EB/OL].北京：中國(guó)科技論文在線(xiàn)，2015.