王曉玲， 劉嘉濱

(上海交通大學(xué) a.媒體與設(shè)計學(xué)院; b.物理與天文系， 上海 200240)

0 引 言

近些年，高校辦學(xué)規(guī)模越來越大，學(xué)校招生人數(shù)越來越多，隨著學(xué)分制度的推行，教學(xué)資源顯得日趨緊張，因此，在管理、教學(xué)及科研等諸多方面面臨著挑戰(zhàn)。同時，在經(jīng)濟全球化背景下，也推動了高等教育的國際化，使得高校國際間交流合作和競爭也日趨激烈。為適應(yīng)與滿足高等教育走出去引進(jìn)來，需要利用科學(xué)發(fā)展觀方法來提高辦學(xué)管理和教育教學(xué)水平。

1 高教管理綜述

為提升高校自身綜合競爭實力，要不斷提高辦學(xué)管理效率，提高教學(xué)質(zhì)量，提升服務(wù)水平，從而促進(jìn)科研、教學(xué)的雙向互動，共同培養(yǎng)優(yōu)秀高等人才。同時，面對當(dāng)今信息時代的挑戰(zhàn)，還需要進(jìn)行教育創(chuàng)新，包括教學(xué)、科研等管理的創(chuàng)新，涉及對象、方法和技術(shù)等[1]。隨著現(xiàn)代信息、計算機、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的高速發(fā)展，高等學(xué)校結(jié)合自身發(fā)展需求，紛紛利用這些先進(jìn)技術(shù)來建設(shè)校園信息化，在綜合管理、教學(xué)質(zhì)量、科學(xué)研究等諸多方面提高學(xué)校綜合競爭力[2]。近幾年來，高校信息化建設(shè)工作成績顯著[3]，多方面有著巨大的變化，如校園骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬已達(dá)千兆，甚至萬兆，同時，高校越來越重視信息化建設(shè)，不僅在人、財、物方面給予非常大支持，而且還制定了中長期規(guī)劃。高校信息化建設(shè)全面整合了教務(wù)管理、科研管理、人才管理、財務(wù)管理、虛擬校園、校園信息化建設(shè)等多種資源，顯著提升了高?，F(xiàn)代化智能管理服務(wù)層次。

2 智能化管理技術(shù)概述

在當(dāng)今信息社會時代，以信息化為目標(biāo)的新技術(shù)及為信息化服務(wù)的新技術(shù)有著迅猛的發(fā)展，這些新技術(shù)為高校信息化建設(shè)提供了強有力的支撐，同時，也為智能化管理技術(shù)應(yīng)用提供可行性。高校教學(xué)管理是校園信息化建設(shè)重要應(yīng)用之一，其中教學(xué)計劃制定、課程管理、學(xué)生管理等諸多教學(xué)工作每個學(xué)期都要進(jìn)行。面對數(shù)量眾多的學(xué)生及繁重的教學(xué)工作，采用智能化管理技術(shù)可以進(jìn)一步提高教學(xué)管理效率，提升教學(xué)服務(wù)水平[4]。智能化管理技術(shù)可以借助計算機和網(wǎng)絡(luò)通過精確的計算，模擬人腦的思考、判斷及決策，將復(fù)雜工作簡單化，從而代替或協(xié)助管理人員處理和完成圖書館管理、教學(xué)管理等事務(wù)[5-6]，典型智能化管理系統(tǒng)如圖1所示，其核心為數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘及聯(lián)機分析處理等部件。

圖1 典型智能化管理系統(tǒng)

文獻(xiàn)[7-8]介紹了人工智能的概念、研究內(nèi)容及應(yīng)用研究等。指出人工智能AI概念由美國學(xué)者John McCarthy于1956年提出，是一門主要研究和開發(fā)計算機模擬、延伸和擴展人的智能的理論與應(yīng)用等的技術(shù)科學(xué)。人工智能研究內(nèi)容豐富，涉及多門學(xué)科如信息論、控制論、自動化等，不僅是一門綜合學(xué)科，而且還是一門交叉學(xué)科。并且已在多個領(lǐng)域有應(yīng)用如專家系統(tǒng)、自然語言處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

文獻(xiàn)[9]介紹了商業(yè)智能是通過技術(shù)手段整合各系統(tǒng)數(shù)據(jù)，然后將有用的信息轉(zhuǎn)化為知識，來輔助制定商業(yè)決策。商業(yè)智能BI概念由加特納集團提出，它描述了一系列方法可供企業(yè)有效地分析各種數(shù)據(jù)如訂單、庫存等，再通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識，成為企業(yè)經(jīng)營決策強有力的工具。商業(yè)智能技術(shù)在多個行業(yè)有成功應(yīng)用，如人力資源管理應(yīng)用[10]、醫(yī)院信息統(tǒng)計應(yīng)用[11]、企業(yè)信息化建設(shè)應(yīng)用[12]等。

3 智能化管理技術(shù)應(yīng)用

依托高校信息化系統(tǒng)，高校教學(xué)管理工作都已信息化與網(wǎng)絡(luò)化。高校教學(xué)管理是利用計算機、通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)來收集和處理學(xué)生信息、教學(xué)信息、科研信息等，在面對日益繁重的教學(xué)任務(wù)，除采用傳統(tǒng)信息技術(shù)外，應(yīng)用智能化管理技術(shù)可使教學(xué)管理更加規(guī)范、更加科學(xué)，使得教學(xué)管理模式更適應(yīng)時代發(fā)展要求。

高校教學(xué)管理具體包括教學(xué)計劃制定、教學(xué)資源管理、學(xué)生學(xué)籍管理等諸多內(nèi)容，其管理的數(shù)據(jù)量巨大，并且也具有較多的動態(tài)信息，因此，對教學(xué)管理工作的準(zhǔn)確性、實時性及嚴(yán)謹(jǐn)性提出更高要求。智能化管理技術(shù)利用先進(jìn)信息技術(shù)對教學(xué)管理部門采集到的各類信息數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析與處理，為教學(xué)管理工作決策提供強有力的支撐，同時也可有利地輔助學(xué)校行政事務(wù)。

文獻(xiàn)[7]也介紹到人工智能與教育教學(xué)有著密切的關(guān)系，其應(yīng)用日益豐富，典型的應(yīng)用領(lǐng)域有專家系統(tǒng)、自然語言理解與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。專家系統(tǒng)利用人類專家提供的專門知識，模擬人類專家的思維過程，運用知識和推理解決只有領(lǐng)域?qū)＜也拍芙鉀Q的復(fù)雜問題[13]。形成的教學(xué)專家系統(tǒng)通過對教學(xué)管理部門收集到的相關(guān)信息進(jìn)行智能化分析，通過推理與判斷得出滿足教學(xué)管理工作的方案。自然語言理解就是使用自然語言與計算機進(jìn)行雙向通信[14]。通過讓計算機接收人類的語言，然后進(jìn)行智能理解如語音識別、分析、機器翻譯、自動成文等，從而完成教務(wù)人員輸入的指令，得出教學(xué)管理需要的各種數(shù)據(jù)報表。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則用模擬生物神經(jīng)元的某些基本功能元件，按照多種不同的方式組合連接而成的一個網(wǎng)絡(luò)。在應(yīng)用中與專家系統(tǒng)結(jié)合，通過學(xué)習(xí)、記憶、聯(lián)想、識別及推理最后導(dǎo)出符合到邏輯的輸出結(jié)果，并且也可解釋系統(tǒng)的推理過程[7]。

文獻(xiàn)[15]指出目前高校經(jīng)過快速發(fā)展，在招生、教學(xué)、財務(wù)、科研等方面積累許多數(shù)據(jù)，為更好地管理高校各種事物及輔助做出科學(xué)的各種決策，需要在高校建立信息化商業(yè)智能系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)做了詳細(xì)闡述。商業(yè)智能系統(tǒng)是建立在數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機在線分析處理和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的基礎(chǔ)上[11]。其中數(shù)據(jù)倉庫是一個數(shù)據(jù)集合，用于支持管理決策，通過將具體管理中產(chǎn)生與收集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并進(jìn)行抽取，清理，集成，然后按照業(yè)務(wù)主題通過前端工具如報表工具、查詢工具、數(shù)據(jù)分析功能等展現(xiàn)出來。聯(lián)機分析處理通過將匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算，然后挖掘、抽取數(shù)據(jù)中的隱含的、有意義的并有潛在使用價值的知識，對多維的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而快速響應(yīng)具體管理中需求[16]。商業(yè)智能技術(shù)的應(yīng)用在高校管理中有非常積極的影響，不僅在具體管理事務(wù)處理中提供高效性，而且在學(xué)校業(yè)務(wù)決策和發(fā)展上提供科學(xué)性。

4 智能化管理技術(shù)在交大的應(yīng)用

學(xué)校始終把人才培養(yǎng)作為辦學(xué)的根本任務(wù)，改革開放以來，學(xué)校以“敢為天下先”的精神，大膽推進(jìn)改革；校園信息化建設(shè)上更是先行一步，進(jìn)行了許多有益的探索。我校早在1973年就創(chuàng)建了計算中心，是高校中建立最早、規(guī)模最大的計算中心之一。近年來學(xué)校更明確提出本科教學(xué)是“立校之本”，研究生教學(xué)是“強校之路”。為更好地推進(jìn)科研，服務(wù)教學(xué)，原計算中心歷經(jīng)變革，于2006年12月與原信息化辦公室下設(shè)的信息中心合并更名為網(wǎng)絡(luò)信息中心，成為學(xué)?！皵?shù)字大學(xué)”和信息化建設(shè)的主要部門，承擔(dān)著對外負(fù)責(zé)中國教育和科研計算機網(wǎng)絡(luò)(Cernet)華東南地區(qū)網(wǎng)、上海教育與科研計算機網(wǎng)(Shernet)和上海交通大學(xué)校園網(wǎng)(SJTUnet)的建設(shè)工作，是三個網(wǎng)絡(luò)的運行和管理中心。對內(nèi)負(fù)責(zé)學(xué)校各類信息系統(tǒng)建設(shè)，以及管理校內(nèi)單位代碼和信息標(biāo)準(zhǔn)的制定。

目前學(xué)校教學(xué)管理與教學(xué)過程信息化主要依托于新一代教學(xué)管理支撐平臺。從模塊構(gòu)成上，構(gòu)建了學(xué)生模塊、教師模塊和管理人員三大模塊，賦予了各模塊業(yè)務(wù)交叉的功能和權(quán)限；從模塊職能上，開發(fā)出了業(yè)務(wù)功能涵蓋更完整、使用效率更高的教務(wù)管理系統(tǒng)、教學(xué)資源管理及教學(xué)過程支撐系統(tǒng)、實踐教學(xué)系統(tǒng)以及教學(xué)評估與決策支持系統(tǒng)等，如圖2所示。

圖2 新一代教學(xué)管理支持平臺

4.1 教務(wù)管理系統(tǒng)

這一系統(tǒng)通過排序及時間特性功能實現(xiàn)了教學(xué)過程管理和教學(xué)事務(wù)管理雙重功能；教務(wù)管理系統(tǒng)由學(xué)籍管理、培養(yǎng)管理、學(xué)位管理模塊構(gòu)成，搭建了教學(xué)管理的大平臺。以學(xué)籍管理系統(tǒng)為例，一般包括學(xué)籍信息管理、學(xué)生注冊管理以及學(xué)籍異動管理三大模塊，通過數(shù)據(jù)挖掘與點擊指標(biāo)進(jìn)行的檢索和排序等數(shù)據(jù)查詢和導(dǎo)出功能是最基本也最繁瑣、然而也是必需的業(yè)務(wù)，通過系統(tǒng)處理，可以確保數(shù)據(jù)的精確性，極大地提高了工作效率，也使得各類查詢簡單、迅速、準(zhǔn)確，完全可以滿足教師、學(xué)生、管理人員等各層次的工作需要，在實踐上也極大減輕了工作量，創(chuàng)造了更友好、更符合人體工學(xué)特征的界面體驗。

4.2 教學(xué)資源管理及教學(xué)過程支撐系統(tǒng)

我校經(jīng)過長期的發(fā)展，目前國內(nèi)學(xué)生規(guī)模基本穩(wěn)定。在建設(shè)國際一流大學(xué)過程中，包括留學(xué)生在內(nèi)的各類、各層次學(xué)生規(guī)模擴大，人數(shù)增加，為日常教學(xué)管理提出了新的挑戰(zhàn)?；趲熒藬?shù)的正向變化，教學(xué)資源是否得到恰當(dāng)調(diào)配就非常必要且重要了?？荚嚬芾怼⒔淌夜芾?、教學(xué)資源管理、排課管理等應(yīng)用要求對智能技術(shù)的運用提出了更高的要求。通過身份認(rèn)證和用戶界面統(tǒng)一的方式，使教學(xué)資源管理實現(xiàn)以電腦調(diào)配為主、人工調(diào)配為輔的模式，既發(fā)揮了智能化技術(shù)的優(yōu)勢，也通過人工協(xié)調(diào)和溝通彌補了技術(shù)的短板，最大程度地實現(xiàn)資源的有效利用。

4.3 實踐教學(xué)系統(tǒng)

離開實踐的教學(xué)是無源之水。當(dāng)知識的更新?lián)Q代日益以加速度的頻率發(fā)生時，實踐教學(xué)對理論教學(xué)的支撐和反哺作用益發(fā)突出。我校歷來重視實踐教學(xué)，校級層面設(shè)立了針對本科生科研實踐的PRP項目、研究生創(chuàng)新能力培育項目以及面向全校學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新計劃、豐富多彩的第二課堂等形式，真正在教學(xué)中充分發(fā)揮實踐教學(xué)的作用?；诖碎_發(fā)的實踐教學(xué)管理，從項目申請到過程管理、從中期審核到立項結(jié)題全部使用專門的實踐教學(xué)管理系統(tǒng)，環(huán)節(jié)主要包括查詢、立項、審批、結(jié)項等，審核流程上增加至校、院、學(xué)科的三級審核，確保項目的可行性和實踐性。

5 智能化管理技術(shù)應(yīng)用體會

我校逐步通過先進(jìn)的、智能化的高新技術(shù)，并結(jié)合本校實際應(yīng)用需求，建設(shè)完善了各類教學(xué)管理及教學(xué)過程支撐平臺。一方面通過提供先進(jìn)的教育技術(shù)設(shè)施，促進(jìn)教師更新教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果；另一方面也積極促進(jìn)教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法的現(xiàn)代化。隨著我校爭創(chuàng)世界一流大學(xué)，我校的學(xué)生和教師的規(guī)模和種類會越來越多，傳統(tǒng)的教學(xué)管理方式已不能滿足實際需求。完善豐富的信息資源和便捷人性化的資源服務(wù)是世界一流大學(xué)建設(shè)成效的重要標(biāo)志之一，而教學(xué)管理中的智能化技術(shù)應(yīng)用為其提供了強有力的技術(shù)支撐。

我校新一代教學(xué)管理支撐平臺通過對數(shù)據(jù)實施動態(tài)處理，充分實現(xiàn)和完成了數(shù)據(jù)在各層級系統(tǒng)中的實時流轉(zhuǎn)，并根據(jù)各層級用戶使用權(quán)限和使用需求存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，同時通過對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的動態(tài)整合與組織以滿足學(xué)生、教師等用戶的學(xué)習(xí)和辦公之需。新型平臺還可通過對數(shù)據(jù)的多位分析和全方位的查詢檢索，經(jīng)數(shù)據(jù)分析處理形成各類報表，不僅提升了業(yè)務(wù)處理能力，還有助于使用者決策處理。

6 結(jié) 語

隨著高校信息化建設(shè)水平的提升，為智能技術(shù)在高校教學(xué)管理中應(yīng)用提供了廣闊的施展平臺。面對激

烈競爭的國際高等教育，高校要在競爭中求突破和發(fā)展，在具體辦學(xué)管理中有越來越多的系統(tǒng)應(yīng)用。采用智能化管理技術(shù)將會有效地整合各系統(tǒng)協(xié)同工作，從而提高管理效率、教學(xué)質(zhì)量及服務(wù)水平等，增強高校在國際化背景下的綜合實力與競爭力。

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