2月13日，成都信息工程大學(xué)軟件工程學(xué)院院長、教授舒紅平在CIO時代APP微講座欄目作了題為《運用大數(shù)據(jù)技術(shù)深化教育信息資源應(yīng)用》的主題分享，他對自己在教育領(lǐng)域的思考和想法作出了分享。

　　2016年起，經(jīng)研究，大數(shù)據(jù)應(yīng)用是一個起點高、投入大、普惠難的場景。教育信息化從建設(shè)數(shù)字化校園進(jìn)入到信息技術(shù)與教育融合創(chuàng)新的階段，為下一步建設(shè)智能化教育提供了支撐。

　　一、教育信息資源的定義

　　教育信息資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理、可以在計算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行的多媒體信息材料。廣義的教育信息資源是指在教學(xué)過程中學(xué)生和老師所接觸、獲得的經(jīng)過加工處理的一切教育信息來源；狹義的教育信息資源是指以電子化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為技術(shù)特征的教育信息資源。

　　二、數(shù)字化校園對教育信息資源應(yīng)用存在“六大不足”

　　1.總體規(guī)劃有度，實施路徑不明。

　　總體規(guī)劃是面向未來的、方向性的。如何利用現(xiàn)有的教育信息數(shù)據(jù)、教學(xué)運行和管理數(shù)據(jù)、教育行業(yè)數(shù)據(jù)，通過實施路徑分階段、分批次實現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)，其路徑是不夠明確的。究其原因是由于不具備對教育信息資源建設(shè)和應(yīng)用的過程路徑，效益評估缺乏。

　　對策：深化大數(shù)據(jù)應(yīng)用第一步是整合現(xiàn)有的多源數(shù)據(jù)，采用自上而下的數(shù)據(jù)思路，規(guī)劃教學(xué)資源發(fā)展關(guān)鍵管控場景及指標(biāo)，通過前置機(jī)、物聯(lián)設(shè)備等，建立指標(biāo)對應(yīng)觀測點數(shù)據(jù)、常規(guī)和實時采集渠道。交給存儲、加工、計算形成發(fā)展指標(biāo)和匯總計算及整體態(tài)勢感知，從而周期性地或?qū)崟r地對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。

　　通過建立教育信息資源大數(shù)據(jù)平臺，以成都信息工程大學(xué)卓越人才、能力達(dá)成度和監(jiān)控項目為例，集成整合教務(wù)、學(xué)生、教師、考試及就業(yè)等方面的數(shù)據(jù)，以學(xué)生成長成才目標(biāo)進(jìn)行各年級各階段目標(biāo)分解，將專業(yè)認(rèn)證和審核性評估中的數(shù)據(jù)對應(yīng)知識、能力及素質(zhì)要求，以指標(biāo)的方式分解到教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、課程及授課環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，學(xué)生學(xué)習(xí)效果對應(yīng)知識、能力、素質(zhì)達(dá)成等級進(jìn)行動態(tài)評估和監(jiān)管，從而有效提高教學(xué)質(zhì)量。

 

　　教育信息資源大數(shù)據(jù)平臺的總體架構(gòu)

　　2.交匯循規(guī)蹈矩，獨占滋生權(quán)杖。

　　具體是指缺乏數(shù)據(jù)交換的平臺和工具，使各個教學(xué)部門的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)難以及時分割、統(tǒng)一調(diào)度、有效共享，長期聚集的數(shù)據(jù)為滋生數(shù)據(jù)官僚提供了溫床。

　　對策：建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源目錄和交換平臺，根據(jù)成熟的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)建立跨部門的數(shù)據(jù)交換共享服務(wù)，采用分布式數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)對面向服務(wù)的部門數(shù)據(jù)資源共享和交換。以教育信息資源大數(shù)據(jù)平臺交換的經(jīng)驗和策略性介紹，需要建立目錄接口規(guī)范、教育信息資源分類規(guī)范、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、教育信息資源標(biāo)識符、編目規(guī)范、目錄體系技術(shù)管理規(guī)范、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫接口規(guī)范等等。資源目錄需要建立信息資源主題目錄、教育信息資源部門目錄、教育信息資源交換目錄，交換制度需要建立信息資源接入制度、資源共享獎勵制度、信息資源查詢制度、信息資源安全保密制度等相應(yīng)的制度。

 

　　基于可配的多種類數(shù)據(jù)源信息接入

　　建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)資源目錄和交換平臺

　　3.及時存儲易行，整合計算難得。

　　數(shù)字化校園面向職能的電子化和數(shù)字化，很好地解決了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及時存儲和信息資源靈活拓展問題，但進(jìn)行專題的全局?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)分析時，因缺乏靈活適配的計算模型，對多元數(shù)據(jù)的重組能力、分布式計算量大、多個業(yè)務(wù)計算模型組合難，成為應(yīng)用起點高的突出表現(xiàn)。

　　對策：通過大數(shù)據(jù)開源技術(shù)可實現(xiàn)分布式計算，但關(guān)鍵是應(yīng)用計算模型是一個持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化的過程，可以通過試探性地構(gòu)建分析模型、分析模型如何快速適配、分析模型如何疊加和優(yōu)化等問題，提供具有共性特征的領(lǐng)域模型來降低整合難度。例如課程群的設(shè)置合理性和教學(xué)質(zhì)量影響著因果關(guān)系分析：首先，判斷課程群設(shè)置的合理性是否為教學(xué)質(zhì)量原因的因果判斷；其次，當(dāng)判斷出教學(xué)質(zhì)量變化是由課程群設(shè)置的合理性引起后，再進(jìn)一步分析教學(xué)計劃設(shè)計是否影響教學(xué)質(zhì)量，主要包括課程群的科目設(shè)置是否合理、課程群的先后關(guān)系設(shè)置是否合理。通過對“Linux體系和編程”這門課的教學(xué)質(zhì)量分析，我們發(fā)現(xiàn)一般“操作系統(tǒng)原理”這門課學(xué)習(xí)比較好的學(xué)生其“Linux體系和編程”的成績也是比較好。利用這個模型在“某課程的上課對象是不同學(xué)生群體時教學(xué)效果的變化”、“某課程由不同教師群體擔(dān)任造成的教學(xué)質(zhì)量的變化”兩個應(yīng)用中進(jìn)行快速適配、優(yōu)化。

 

　　軟件工程學(xué)院課程群

 

軟件工程學(xué)院具有強相關(guān)關(guān)系的課程群網(wǎng)絡(luò)

　　4.專注部門精準(zhǔn)，全局關(guān)聯(lián)迷失。

　　從學(xué)校全局角度講，各部門和單元都有自己的一套數(shù)據(jù)分析工具或手段，單從某一視角，如從某個維度、線索對數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)或再檢索，甚至引入一系列數(shù)據(jù)的觀測和采集，這必然引發(fā)追加IT投入，造成大的投入困境。

　　對策：全局專題分析即是大數(shù)據(jù)明顯的優(yōu)勢，又是大數(shù)據(jù)前期應(yīng)用的短板，維持有必要以專題應(yīng)用為導(dǎo)向，向全局大數(shù)據(jù)架構(gòu)分析平臺發(fā)展，以支持眾多以專題分析、規(guī)模化應(yīng)用的角度提升IT應(yīng)用的產(chǎn)出比。以學(xué)生跨畫像專題為例，需強調(diào)專題應(yīng)用開發(fā)的特點、專題應(yīng)用如何引導(dǎo)專題數(shù)據(jù)架構(gòu)、專題應(yīng)用如何驗證IT投入，學(xué)生畫像專題應(yīng)用通過數(shù)據(jù)整合、分析挖掘出每個學(xué)生學(xué)習(xí)及生活狀態(tài)，其中學(xué)習(xí)狀態(tài)下涵蓋專業(yè)課、選修課、體育課、自習(xí)、借書等為多，生活狀態(tài)下涵蓋吃飯時間、鍛煉情況、經(jīng)濟(jì)情況、消費情況、同學(xué)關(guān)系等為多。建立學(xué)生在排名、預(yù)測方面的內(nèi)容。

　　5.人機(jī)查詢豐富，學(xué)習(xí)機(jī)制簡單。

　　數(shù)字化校園中的系統(tǒng)大多是事務(wù)處理系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)，決策支持和管理系統(tǒng)少，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)制側(cè)重于個性化服務(wù)。隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用的規(guī)?；茝V，尤其是對某群體資源包、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行策略提取時，學(xué)習(xí)機(jī)制變得復(fù)雜化。

　　對策：機(jī)器學(xué)習(xí)和可視化技術(shù)成為場景知識表達(dá)的利器，關(guān)注問題的表達(dá)和結(jié)構(gòu)的可視化，將對教育資源的深度利用和體驗為重點。以評教模型的優(yōu)化為例，通過建立學(xué)生課程評教、問卷調(diào)查及同行評教的多模式評教方法，當(dāng)評教模型面臨的決策沖突、個案沖突反映的模型缺陷，通過機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)制，規(guī)避這種缺陷引起對評價模型的不信任。

 

　　問卷調(diào)查評教

 

學(xué)生課程評教

　　6.數(shù)據(jù)挖掘有余，場景開發(fā)不足。

　　以業(yè)務(wù)為中心的數(shù)字化校園建設(shè)很重視對歷史數(shù)據(jù)的挖掘分析，但這些分析多側(cè)重于決策參考與知識發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)多來自于數(shù)據(jù)局勢、多維數(shù)據(jù)分析角度。隨著教育科學(xué)化、規(guī)模化管理的日益增強，教育管理的決策點也在不斷增加和更替，動態(tài)提供面向不同決策場景的支持工具。

　　對策：提供眾創(chuàng)微服務(wù)開發(fā)工具和平臺，使開發(fā)成為解釋和洞察數(shù)據(jù)的工作。以互聯(lián)開放大數(shù)據(jù)眾創(chuàng)平臺經(jīng)驗為例，需做以下幾方面的工作：通過微服務(wù)提供微決策的支持；微服務(wù)開發(fā)中的構(gòu)件化、可視化、服務(wù)化開發(fā)模式，代碼自動生成、實施加載動態(tài)運行；微開發(fā)中場景的應(yīng)用、用戶的參與都是需要關(guān)注的。

 

　　微服務(wù)平臺架構(gòu)

　　三、總結(jié)

　　深化教育信息資源的應(yīng)用需要在深化管控、深化交匯、深化模型、深化專題、深化交互、深化規(guī)模上進(jìn)行教育資源的應(yīng)用。其中在深化管控方面進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施，標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行；在深化交匯方面建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源目錄和交換平臺；在深化模型方面重視共性特征的領(lǐng)域模型；在深化專題方面以專題應(yīng)用方式引導(dǎo)大數(shù)據(jù)平臺總體架構(gòu)；在深化交互方面關(guān)注于問題表達(dá)和結(jié)果可視化；在深化規(guī)模方面以微服務(wù)開發(fā)方式提供微決策支持。