大(dà)數(shù)據時(shí)代的到來(lái),使得(de)人(rén)們可(kě)以利用大(dà)數(shù)據挖掘技(jì) 術(shù)搜尋對自己有(yǒu)利的數(shù)據信息,各級學校(xiào)也在不斷嘗試将 該技(jì)術(shù)應用到智慧校(xiào)園建設中。智慧校(xiào)園的核心內(nèi)容是“智 慧”,大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)能夠提高(gāo)智慧管理(lǐ)效率與服務水(shuǐ)平, 有(yǒu)利于學校(xiào)提升教學質量、師(shī)生(shēng)解決問題。
大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)
大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù),它與雲計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)、計(jì)算(suàn)機技(jì)術(shù)與互 聯網技(jì)術(shù)具有(yǒu)極大(dà)聯系,僅大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)一項并不能單 獨處理(lǐ)智慧校(xiào)園系統全部信息,而将其與雲計(jì)算(suàn)、互聯網 和(hé)計(jì)算(suàn)機充分結合,便可(kě)以實現信息的搜集、分析、處理(lǐ) 和(hé)儲存 。
目前,我國多(duō)數(shù)學校(xiào)的智慧校(xiào)園建設已經取得(de)良好效 果,校(xiào)園一卡通(tōng)、遠程教育、360 度無死角實時(shí)監控等技(jì) 術(shù)已經逐漸被學生(shēng)和(hé)教師(shī)接受。但(dàn)是由于連接實體(tǐ)的數(shù)量 越來(lái)越多(duō),傳統的智慧系統逐漸無法滿足數(shù)據處理(lǐ)要求, 這就要求學校(xiào)将大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)應用到智慧校(xiào)園建設中, 利用該技(jì)術(shù)對智慧系統內(nèi)部各種信息進行(xíng)快速有(yǒu)效分析,挖掘其深層次意義與價值,為(wèi)學校(xiào)建設發展、提高(gāo)教學質 量提供數(shù)據依據和(hé)技(jì)術(shù)支持。
大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)
在智慧校(xiào)園建設中的應用
支撐智慧系統總體(tǐ)構架
智慧校(xiào)園建設的主要功能是利用數(shù)據資源滿足學校(xiào)各 方業務需求,例如向師(shī)生(shēng)提供教學共享資源、為(wèi)學校(xiào)領導 提供科學決策依據、為(wèi)校(xiào)園後勤管理(lǐ)提供資金資源報表等。 大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)對智慧校(xiào)園系統總體(tǐ)構架起支撐作(zuò)用,利 用該技(jì)術(shù)構架的系統可(kě)以分為(wèi)應用層、管理(lǐ)層、網絡層和(hé) 感知層四個(gè)部分,大(dà)緻內(nèi)容如下:
第一,系統應用層。智慧校(xiào)園系統的應用層涵蓋範圍 是所有(yǒu)校(xiào)園業務處理(lǐ)系統,比如學生(shēng)管理(lǐ)系統、人(rén)事管理(lǐ) 系統、教務信息管理(lǐ)系統以及檔案安全管理(lǐ)系統等。它所 采用的構架模式是面向服務式,指的是先從海量數(shù)據中篩 選出關聯信息,然後對信息進行(xíng)分析和(hé)處理(lǐ),利用圖形化 系統界面将信息結果直接展示給需求者,以此為(wèi)教師(shī)提供 網絡教學服務、為(wèi)學校(xiào)提供信息管理(lǐ)服務,從而促進智慧 校(xiào)園更加便捷。
第二,平台管理(lǐ)層。智慧校(xiào)園系統的平台管理(lǐ)層是 由支撐層和(hé)基礎層兩部分組成,支撐層以大(dà)數(shù)據挖掘技(jì) 術(shù)為(wèi)依托,利用雲計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)、計(jì)算(suàn)機技(jì)術(shù)對系統中的數(shù) 據信息進行(xíng)挖掘、彙集、傳遞和(hé)共享。基礎層的主要作(zuò) 用是儲存、備份以及計(jì)算(suàn),智慧系統利用平台基礎管理(lǐ) 層可(kě)以将內(nèi)部數(shù)據進行(xíng)集中化和(hé)規模化處理(lǐ),管理(lǐ)人(rén)員 通(tōng)常會(huì)利用關鍵詞查詢,我們以英文為(wèi)例進行(xíng)倒排索引: 常使用的索引方法為(wèi)正排索引和(hé)倒排索引,前者具有(yǒu)易 維護和(hé)耗時(shí)長特點,後者具有(yǒu)維護成本高(gāo)但(dàn)耗時(shí)短(duǎn)的特 點;由于網絡技(jì)術(shù)發展迅速,數(shù)據數(shù)量急劇(jù)增多(duō),正排 索引可(kě)應用性逐漸降低(dī),所以學校(xiào)應加強倒排索引在智 慧校(xiào)園系統中的應用。
第三,網絡綜合層。智慧校(xiào)園系統需要網絡收集、連 接各項業務數(shù)據,網絡綜合層便是各種網絡信息的集中處 理(lǐ)場(chǎng)所,它是由物聯網、移動互聯網以及校(xiào)園網組成。在 收集和(hé)整理(lǐ)網絡數(shù)據時(shí),一般會(huì)用到大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)、IP 技(jì)術(shù)(有(yǒu)關無連接分組通(tōng)信協議的技(jì)術(shù))、無線通(tōng)訊技(jì)術(shù) 等,網絡綜合層的功能作(zuò)用信息傳遞,利用它可(kě)以将感知 層信息傳遞至管理(lǐ)層。
第四,感知層。感知層是智慧校(xiào)園系統收集數(shù)據信息 的主要手段,智慧系統利用全球定位系統(GPS)、射頻 識别通(tōng)信技(jì)術(shù)(RFID)、傳感器(qì)等設備采集數(shù)據,例如一 卡通(tōng)可(kě)以收集學生(shēng)的消費信息、醫(yī)療信息、出行(xíng)信息等。 感知層将這些(xiē)數(shù)據信息先進行(xíng)初步量化處理(lǐ),然後将其傳 遞至管理(lǐ)層,系統自動會(huì)對其進行(xíng)整理(lǐ),最後成為(wèi)學校(xiào)整 治校(xiào)園、科學決策的依據。
挖掘、分析數(shù)據信息
大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)的基礎應用功能是挖掘與分析數(shù)據信 息。智慧校(xiào)園的信息來(lái)源渠道(dào)非常豐富,門(mén)禁、監控、食 堂以及圖書(shū)館等都是信息來(lái)源;數(shù)據內(nèi)容十分冗雜繁複, 比如學生(shēng)個(gè)人(rén)信息、課程教學信息、網絡訪問信息、校(xiào)園 超市購物、多(duō)媒體(tǐ)教室使用、校(xiào)園出入以及實時(shí)監控等。 大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)可(kě)以從上(shàng)述數(shù)據信息中挖掘出關聯性較強 的數(shù)據,将其分别轉化成獨特編碼,聯系大(dà)的信息規整為(wèi) 一類,例如某同學的校(xiào)園出入記錄、食堂用餐消費、圖書(shū) 館借閱信息等,便于校(xiào)園管理(lǐ)者查詢,可(kě)以有(yǒu)效降低(dī)學校(xiào) 工作(zuò)者和(hé)智慧系統的負擔。
首先,教師(shī)可(kě)以利用大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)構建科學高(gāo)效的 評分機制(zhì),将學生(shēng)的平時(shí)成績、小(xiǎo)考成績與期末成績進行(xíng) 彙總,綜合分析學生(shēng)的學習能力與學習情況,以便制(zhì)定正 确的教學方案,實現提高(gāo)教學質量與效率的目的。教師(shī)還(hái) 可(kě)以利用大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù),結合學生(shēng)的學習成績、在校(xiào)表 現、課外實踐參與情況,對學生(shēng)提出綜合性評價,為(wèi)學生(shēng)提供學習、生(shēng)活、專業與就業上(shàng)的幫助。
其次,學校(xiào)可(kě)以利用大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)完善智慧校(xiào)園系 統,構建學生(shēng)行(xíng)為(wèi)信息數(shù)據庫,将學生(shēng)的課程信息、身體(tǐ) 素質、體(tǐ)貌特征、在校(xiào)時(shí)間(jiān)、課程學習等基本信息記錄在 案,并針對上(shàng)述數(shù)據信息制(zhì)定常規範圍值。學校(xiào)還(hái)可(kě)以根 據學生(shēng)的用餐數(shù)據、購物信息,對學生(shēng)的經濟條件進行(xíng)分析,利用大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)構建貧困信息數(shù)據庫,這種做(zuò)法 不僅能夠為(wèi)經濟條件有(yǒu)困難的學生(shēng)提供經濟支持,還(hái)能有(yǒu) 效避免助學金挪作(zuò)他用的行(xíng)為(wèi)。
為(wèi)智慧系統提供技(jì)術(shù)支持
将大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)與智慧校(xiào)園建設充分結合,才能真 正提高(gāo)教學質量、管理(lǐ)效率與服務水(shuǐ)平。本文再次以校(xiào)園 一卡通(tōng)為(wèi)例,闡述大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)如何為(wèi)智慧校(xiào)園系統技(jì) 術(shù)支持。
一卡通(tōng)是智慧校(xiào)園的重要組成部分,貫穿着整個(gè)智 慧系統的各項業務,由于一卡通(tōng)內(nèi)部設有(yǒu)身份識别芯片、 金融服務程序、公共信息服務等功能,所以學生(shēng)和(hé)教師(shī) 利用一卡通(tōng)可(kě)以完成進出校(xiào)園打卡、食堂用餐、圖書(shū)館 借閱、校(xiào)醫(yī)院治療、校(xiào)園超市購物等工作(zuò),對其日常生(shēng) 活、學習、工作(zuò)提供信息支持與技(jì)術(shù)支持。一卡通(tōng)系統 與智慧校(xiào)園系統直接連接,能夠對金融系統、感知層進 行(xíng)信息對接,将海量信息數(shù)據分别傳輸至指定數(shù)據庫, 對具有(yǒu)實際價值的信息數(shù)據進一步挖掘,有(yǒu)利于學校(xiào)對 整體(tǐ)資源進行(xíng)優化配置,提高(gāo)資源利用率,避免不必要 浪費。
智慧校(xiào)園服務平台是智慧系統接收、處理(lǐ)信息的對外 場(chǎng)所,主要向身份認證、數(shù)據共享、統一信息門(mén)戶這三大(dà) 主要應用提供技(jì)術(shù)支持,它可(kě)以利用大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)對三 大(dà)應用的數(shù)據進行(xíng)整合、分析和(hé)展示,以此提高(gāo)智慧系統 服務水(shuǐ)平。例如,通(tōng)過大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)對身份角色的權限 進行(xíng)分類,完成身份認證;對學校(xiào)內(nèi)部産生(shēng)的各種數(shù)據信 息進行(xíng)存儲,實現數(shù)據信息共享;為(wèi)其他智慧校(xiào)園子系統 提供接口,确保信息數(shù)據統一。
綜上(shàng)所述,在大(dà)數(shù)據時(shí)代背景下,将大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù) 與智慧校(xiào)園建設充分融合,成為(wèi)學校(xiào)提高(gāo)教學質量與服務 水(shuǐ)平的有(yǒu)力手段。它可(kě)以對智慧校(xiào)園的海量數(shù)據信息進行(xíng) 量化處理(lǐ),促進教學資源共享,為(wèi)移動客戶端提供支持, 學校(xiào)和(hé)教育部門(mén)有(yǒu)關機構應加強大(dà)數(shù)據挖掘技(jì)術(shù)的研發力 度,推動智慧校(xiào)園建設發展。