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        基于大數(shù)據(jù)分析的高校信息化建設(shè)

        2021-11-02 06:04:30
        無(wú)線互聯(lián)科技 2021年17期
        關(guān)鍵詞:教務(wù)教室信息化

        張 璇

        (西京學(xué)院,陜西 西安 710123)

        0 引言

        高校信息化建設(shè)在近些年雖然已經(jīng)初顯成效,但技術(shù)上尚有欠缺,行政上依然沒(méi)有深入服務(wù)到高校的教育教學(xué)管理當(dāng)中,沒(méi)能形成智能化的一體管理模式。一個(gè)學(xué)校的信息化水平,體現(xiàn)在智能化學(xué)習(xí)、生活和學(xué)業(yè)管理,建設(shè)高校智能管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)人與信息的深度融合。

        1 關(guān)鍵技術(shù)

        1.1 數(shù)據(jù)挖掘

        數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程分為以下幾步:(1)提出問(wèn)題,選定機(jī)器學(xué)習(xí)算法,為后續(xù)工作做好鋪墊。(2)數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)清理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)收集是挖掘的前提工作。數(shù)據(jù)清理是去除明顯錯(cuò)誤和冗余的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是將清理過(guò)的數(shù)據(jù)類(lèi)型和值轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式。(3)數(shù)據(jù)挖掘采用分類(lèi)聚類(lèi)、關(guān)聯(lián)等方法建立數(shù)據(jù)模型,獲得隱藏的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型。(4)數(shù)據(jù)的分析和評(píng)估:去除冗余和無(wú)用的數(shù)據(jù)模式,將有用的數(shù)據(jù)應(yīng)用到應(yīng)用系統(tǒng)中[1]。

        1.2 云計(jì)算

        云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式,一般通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)的、易擴(kuò)展的、虛擬化的資源,云計(jì)算是一個(gè)IT平臺(tái)。云計(jì)算包含應(yīng)用層、中間層和基礎(chǔ)架構(gòu)層[2]。

        高校信息化管理融入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)及各種互聯(lián)網(wǎng)管理手段,實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理信息化、多元化,提供便捷的教學(xué)管理平臺(tái)[3]。圖1為信息化平臺(tái)框架。

        圖1 大數(shù)據(jù)下信息化平臺(tái)整體思路框架

        整個(gè)平臺(tái)在技術(shù)架構(gòu)上采用校園信息化2.0頂層設(shè)計(jì)[4],滿足制度、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、安全等一系列標(biāo)準(zhǔn)體系,支撐運(yùn)維體系,滿足教學(xué)管理與信息化服務(wù)的要求,服務(wù)學(xué)校各類(lèi)型用戶,包括教務(wù)管理員、教師、學(xué)生等,并且全部客戶端真正意義上實(shí)現(xiàn)了免安裝,服務(wù)即平臺(tái),可真正意義上做到信息無(wú)孤島,數(shù)據(jù)互通。

        2 信息化服務(wù)建設(shè)

        2.1 構(gòu)建高性能云計(jì)算平臺(tái)

        按照構(gòu)建方式,云計(jì)算可以分公有云、私有云和混合云。高校服務(wù)院系較多,數(shù)據(jù)資源豐富,并且對(duì)學(xué)生生活、學(xué)習(xí)管理中服務(wù)質(zhì)量和對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)以及服務(wù)教師的安全性要求較高。因此,所有在高校的信息化部署中采取私有云的方案。

        在云構(gòu)建中,基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)是云計(jì)算的基礎(chǔ),它主要實(shí)現(xiàn)硬件資源的虛擬化聚合管理,平臺(tái)即服務(wù)依托基礎(chǔ)設(shè)施,為云平臺(tái)用戶提供運(yùn)行支持,并保障基礎(chǔ)設(shè)施、身份驗(yàn)證、訪問(wèn)管理和數(shù)據(jù)的安全性。

        2.2 學(xué)生一卡通全覆蓋

        教務(wù)信息化平臺(tái)綁定學(xué)生一卡通信息,構(gòu)建智能的教務(wù)信息處理平臺(tái)。學(xué)生入學(xué)建立學(xué)籍信息后,學(xué)生在校園里的一切學(xué)習(xí)、生活、消費(fèi)就像記賬單一樣記錄在一卡通里,教務(wù)管理平臺(tái)連接學(xué)生校園一卡通,學(xué)生可以憑借一卡通完成學(xué)校各類(lèi)考試報(bào)名,學(xué)生上課簽到,統(tǒng)計(jì)學(xué)生上課情況。

        2.3 智慧教室建設(shè)

        利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,采用智慧教室來(lái)豐富教學(xué)手段,增強(qiáng)教學(xué)效果。它主要利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將硬件設(shè)施和軟件系統(tǒng)相結(jié)合,有線上自助學(xué)習(xí)和老師線下面授學(xué)習(xí)兩種形式,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)和學(xué)習(xí)的多元化。學(xué)生在課堂上不易理解的知識(shí)在課堂通過(guò)和教師互動(dòng)及時(shí)得到解決,實(shí)現(xiàn)教室管理的安全和智能化[2]。

        智慧教室系統(tǒng)由如下5個(gè)部分組成:

        (1)顯示系統(tǒng)。顯示系統(tǒng)包括LED顯示屏、教室上課環(huán)境顯示等,智慧教室里顯示屏實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)觸摸式顯示,教室門(mén)口的顯示屏顯示所有課堂信息,包括教室溫度、課程名稱、教師姓名,以及應(yīng)到學(xué)生多少人、實(shí)到學(xué)生多少人等。學(xué)生上課信息實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。

        (2)考勤系統(tǒng)??记谙到y(tǒng)主要是對(duì)學(xué)生的考勤,當(dāng)學(xué)生進(jìn)入教室上課時(shí),通過(guò)人臉識(shí)別或者指紋識(shí)別后將獲取的到堂信息立刻反映到教務(wù)大數(shù)據(jù),平臺(tái)對(duì)每節(jié)課上課情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

        (3)控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)可以控制智慧教室的燈光、門(mén)窗、溫度、空調(diào)等設(shè)備,其中當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到溫度和預(yù)設(shè)的溫度不同時(shí),則空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,實(shí)現(xiàn)燈光、門(mén)窗、溫度等自動(dòng)控制功能。

        (4)監(jiān)視系統(tǒng)。監(jiān)視系統(tǒng)有安全檢測(cè),通過(guò)傳感器檢測(cè)隨堂學(xué)生和教師的上課狀態(tài),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)錄屏功能,當(dāng)需要時(shí)可以隨時(shí)調(diào)取任意課堂信息;安全檢測(cè)可以對(duì)所有的門(mén)窗進(jìn)行監(jiān)視和報(bào)警,對(duì)教室內(nèi)所有的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全控制,如果把沒(méi)有經(jīng)過(guò)授權(quán)的設(shè)備帶出教室,則會(huì)發(fā)出報(bào)警。

        (5)查詢系統(tǒng)。根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理可以獲知任何日期的空閑教室號(hào),同時(shí)可以查詢出智慧教室內(nèi)溫度、安全情況、考勤情況、學(xué)生上課狀態(tài)等并匯總出分析報(bào)告。

        3 信息化安全建設(shè)

        信息化建設(shè)中信息管理非常重要,包括師生個(gè)人信息、教師科研成果、學(xué)生競(jìng)賽成果等在內(nèi)的重要信息資源一旦泄露,會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果,造成很大的危害。因此,應(yīng)采取及時(shí)、安全、有效的措施保障系統(tǒng)安全。

        3.1 安全的信息化管理制度與體系

        很多高校沒(méi)有成立信息安全機(jī)構(gòu),缺乏完善的信息安全管理制度和管理規(guī)范,在網(wǎng)絡(luò)和信息安全方面沒(méi)有根據(jù)重要程度進(jìn)行分級(jí)管理。高校應(yīng)該通過(guò)行政管理手段預(yù)防和加強(qiáng)內(nèi)部管理,建立合適的安全管理制度。

        3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全

        計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)備在接入網(wǎng)絡(luò)之前,必須由網(wǎng)絡(luò)安全中心對(duì)硬件從配置到應(yīng)用系統(tǒng)的安裝,對(duì)軟件的調(diào)試和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)端口等進(jìn)行嚴(yán)格的備案和安全審核,并按照網(wǎng)絡(luò)管理要求進(jìn)行設(shè)置,嚴(yán)禁隨意自行設(shè)置,只有審核合格才可以申請(qǐng)接入網(wǎng)絡(luò),處理相關(guān)的信息。

        所有訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)必須統(tǒng)一設(shè)置成功后才可以訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。堅(jiān)決禁止一切不安全的方式上網(wǎng),因?yàn)椴话踩脑L問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)方式可造成計(jì)算機(jī)下載危險(xiǎn)代碼,或者直接危害計(jì)算機(jī)系統(tǒng),最終導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。

        3.3 建立安全身份識(shí)別

        數(shù)字化校園用戶身份系統(tǒng)通過(guò)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)的建設(shè),完成學(xué)校數(shù)字化校園信息系統(tǒng)的用戶身份整合。應(yīng)建立統(tǒng)一的身份數(shù)據(jù)中心,具備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、雙向同步的功能,在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)用戶身份自助服務(wù)控制,并建立全校統(tǒng)一的單點(diǎn)認(rèn)證中心,提供單點(diǎn)(SSO)登錄認(rèn)證,保存用戶密碼(Access Manager)。通過(guò)認(rèn)證和授權(quán),用戶(公眾、學(xué)生、教師、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo))訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源得到嚴(yán)密管控,從而提高高校教務(wù)信息化平臺(tái)的安全性[5]。

        統(tǒng)一的身份認(rèn)證平臺(tái)通過(guò)應(yīng)用模塊對(duì)存儲(chǔ)的認(rèn)證和權(quán)限數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,同時(shí)通過(guò)統(tǒng)一的接口給各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)提供單點(diǎn)登錄、數(shù)字證書(shū)和身份認(rèn)證。

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