摘要:2月13日,成都信息工程大學(xué)軟件工程學(xué)院院長(zhǎng)、教授舒紅平在CIO時(shí)代APP微講座欄目作了題為《運(yùn)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(duì)自己在教育領(lǐng)域的思考和想法作出了分享。
關(guān)鍵詞:CIO時(shí)代APP

2月13日,成都信息工程大學(xué)軟件工程學(xué)院院長(zhǎng)、教授舒紅平在CIO時(shí)代APP微講座欄目作了題為《運(yùn)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(duì)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(gè)起點(diǎn)高、投入大、普惠難的場(chǎng)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(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)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(duì)教育信息資源應(yīng)用存在“六大不足”
1.總體規(guī)劃有度,實(shí)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(yùn)行和管理數(shù)據(jù)、教育行業(yè)數(shù)據(jù),通過實(shí)施路徑分階段、分批次實(shí)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(duì)教育信息資源建設(shè)和應(yīng)用的過程路徑,效益評(píng)估缺乏。
對(duì)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(chǎng)景及指標(biāo),通過前置機(jī)、物聯(lián)設(shè)備等,建立指標(biāo)對(duì)應(yīng)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)、常規(guī)和實(shí)時(shí)采集渠道。交給存儲(chǔ)、加工、計(jì)算形成發(fā)展指標(biāo)和匯總計(jì)算及整體態(tài)勢(shì)感知,從而周期性地或?qū)崟r(shí)地對(duì)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(tái),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(xiàng)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(zhǎng)成才目標(biāo)進(jìn)行各年級(jí)各階段目標(biāo)分解,將專業(yè)認(rèn)證和審核性評(píng)估中的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)知識(shí)、能力及素質(zhì)要求,以指標(biāo)的方式分解到教學(xué)計(jì)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(duì)應(yīng)知識(shí)、能力、素質(zhì)達(dá)成等級(jí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)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(tái)的總體架構(gòu)
2.交匯循規(guī)蹈矩,獨(dú)占滋生權(quán)杖。
具體是指缺乏數(shù)據(jù)交換的平臺(tái)和工具,使各個(gè)教學(xué)部門的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)難以及時(shí)分割、統(tǒng)一調(diào)度、有效共享,長(zhǎng)期聚集的數(shù)據(jù)為滋生數(shù)據(jù)官僚提供了溫床。
對(duì)策:建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源目錄和交換平臺(tái),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(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(tái)交換的經(jīng)驗(yàn)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(shí)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(jiǎng)勵(lì)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(tái)
3.及時(shí)存儲(chǔ)易行,整合計(jì)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(shí)存儲(chǔ)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(shí),因缺乏靈活適配的計(jì)算模型,對(duì)多元數(shù)據(jù)的重組能力、分布式計(jì)算量大、多個(gè)業(yè)務(wù)計(jì)算模型組合難,成為應(yīng)用起點(diǎn)高的突出表現(xiàn)。
對(duì)策:通過大數(shù)據(jù)開源技術(shù)可實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算,但關(guān)鍵是應(yīng)用計(jì)算模型是一個(gè)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(jì)劃設(shè)計(jì)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(duì)“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(jī)也是比較好。利用這個(gè)模型在“某課程的上課對(duì)象是不同學(xué)生群體時(shí)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(gè)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(qiáng)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(gè)維度、線索對(duì)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(cè)和采集,這必然引發(fā)追加IT投入,造成大的投入困境。
對(duì)策:全局專題分析即是大數(shù)據(jù)明顯的優(yōu)勢(shì),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(tái)發(fā)展,以支持眾多以專題分析、規(guī)?;瘧?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(qiáng)調(diào)專題應(yīng)用開發(fā)的特點(diǎn)、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(yàn)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(gè)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(shí)間、鍛煉情況、經(jīng)濟(jì)情況、消費(fèi)情況、同學(xué)關(guān)系等為多。建立學(xué)生在排名、預(yù)測(cè)方面的內(nèi)容。
5.人機(jī)查詢豐富,學(xué)習(xí)機(jī)制簡(jiǎn)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(gè)性化服務(wù)。隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用的規(guī)?;茝V,尤其是對(duì)某群體資源包、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行策略提取時(shí),學(xué)習(xí)機(jī)制變得復(fù)雜化。
對(duì)策:機(jī)器學(xué)習(xí)和可視化技術(shù)成為場(chǎng)景知識(shí)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(duì)教育資源的深度利用和體驗(yàn)為重點(diǎn)。以評(píng)教模型的優(yōu)化為例,通過建立學(xué)生課程評(píng)教、問卷調(diào)查及同行評(píng)教的多模式評(píng)教方法,當(dāng)評(píng)教模型面臨的決策沖突、個(gè)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(duì)評(píng)價(jià)模型的不信任。

問卷調(diào)查評(píng)教

學(xué)生課程評(píng)教
6.數(shù)據(jù)挖掘有余,場(chǎng)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(duì)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(shí)發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)多來自于數(shù)據(jù)局勢(shì)、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(qiáng),教育管理的決策點(diǎn)也在不斷增加和更替,動(dòng)態(tài)提供面向不同決策場(chǎng)景的支持工具。
對(duì)策:提供眾創(chuàng)微服務(wù)開發(fā)工具和平臺(tái),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(tái)經(jīng)驗(yàn)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(dòng)生成、實(shí)施加載動(dòng)態(tài)運(yùn)行;微開發(fā)中場(chǎng)景的應(yīng)用、用戶的參與都是需要關(guān)注的。

微服務(wù)平臺(tái)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(shí)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(tái);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(tái)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。