袁 凱

（甘肅紫光智能交通與控制技術有限公司，甘肅 蘭州 730030）

校園信息化已不再是一個新的課題。長期以來，教育部一直高度重視高校建設信息化。雖然很多大學都處于相對較短的發(fā)展階段，但智能高校的畢業(yè)生，能夠適應企業(yè)的社會發(fā)展和專業(yè)技術的需要，所以這是一個快速發(fā)展的階段。這對學校的發(fā)展、信息化建設都至關重要。大數(shù)據(jù)技術可以融入教育，也可以應用于大學的科研及教育領域。堅持探索創(chuàng)新教學方式，并與學生進行科學研究。由于校園內(nèi)數(shù)據(jù)信息日益增多，而數(shù)據(jù)管理也不能得到有效的處理，所以需要對其進行管理。智慧校園的建設能夠有效完成以上各項工作，使學校能夠更好地對學校的信息、資料進行動態(tài)管理和智能化管理，從而使師生能夠更好地在校園中學習。筆者根據(jù)自身多年的高校工作經(jīng)驗，主要分析大數(shù)據(jù)挖掘技術在高校智慧校園的建設。

1 智慧校園概述

現(xiàn)階段，隨著計算機網(wǎng)絡技術、大數(shù)據(jù)技術的不斷發(fā)展，高校的管理正逐步由傳統(tǒng)的電子校園、數(shù)字化校園向融合了海量信息、云計算、虛擬技術、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術的智慧校園轉型。因特網(wǎng)突破了學校時空的局限，將學校內(nèi)的行政、教育等各方面的資源有機結合在一起，構成了一個巨大的體系。利用大數(shù)據(jù)技術與互聯(lián)網(wǎng)技術的互聯(lián)，為學校的教師和學生提供更多的個人隱私。通過智慧校園建設，為學校的運作、教學、科研和物流服務提供強有力的智力支撐。

首先，海量數(shù)據(jù)為智慧校園建設提供了數(shù)據(jù)環(huán)境，諸如“書香校園”“智能教學”“校園一卡通”等都是以大數(shù)據(jù)技術為依托的，在校園的各個角落都可以看到大數(shù)據(jù)的影子。

其次，大數(shù)據(jù)是新技術在智能校園中的體現(xiàn)。從資料收集、儲存至分析、顯示，大數(shù)據(jù)技術將會隨著科技的發(fā)展而逐步提升，同時智能校園的作用也會越來越多、越來越強。

第三，大數(shù)據(jù)技術為智慧校園提供了更多的應用，從學生進出學校的門禁，到教室里的電子白板，到物流部門的手機刷卡就餐，海量的數(shù)據(jù)讓校園充滿了“智慧”。

2 大數(shù)據(jù)挖掘技術概述

在科技與社會高速發(fā)展的今天，人類的日常工作與生產(chǎn)中所需的信息數(shù)量正以一種令人震驚的速度增加。尋找使用者需要的資料，并對信息進行分析與處理。大數(shù)據(jù)挖掘技術是技術的基石，它需要與云計算、因特網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術結合起來，才能更好地完成數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)處理。這些技術能夠采集、分析、處理、存儲和反饋。目前，各高校已有相當好的成績，比如：校園多卡融合、全方位實時監(jiān)測、遠距離教學、網(wǎng)絡教學等。然而，目前的智能網(wǎng)絡已經(jīng)不能滿足高校的實際需要，在智慧校園中運用大數(shù)據(jù)挖掘技術，可以為高校的建設、教學、科學研究等方面提供有力的技術支撐。

數(shù)據(jù)的獲取方式是多種多樣的，首先要有專業(yè)的收集工具，一般都是以教育為基礎的，這是最常見的工具；比如網(wǎng)絡爬行器，就是一種可以根據(jù)特定的規(guī)則，從網(wǎng)絡中獲取數(shù)據(jù)的軟件；可以從校園的日?，嵤轮蝎@取資料，例如，監(jiān)測信息的收集能夠反映出學生的生活學習效果，以此來反映教室的狀況；對于學生的教學計劃，可以通過對新知識的預習，以及對新知識的理解，從而形成教學計劃，改善課堂教學數(shù)據(jù)；學生的試卷也是一個很好的參考資料，老師經(jīng)常會做考卷分析，所以，學生的卷子也是智慧校園的一種有效數(shù)據(jù)，可以通過反饋學生最近一段時間的學習情況，通過試卷的正確答案，反饋學生學習的弱點，發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點，分析自己的能力等等。資料收集的方法有很多種，例如：門禁信息、教學過程錄像、教學計劃、作業(yè)、網(wǎng)絡信息等，這些都來源于現(xiàn)實，最能體現(xiàn)學校的實際狀況。這些資料的收集，不僅能提供教學參考，還能提供教育管理的決策依據(jù)，還能為學校的生活提供更好的參考。

大數(shù)據(jù)的特點主要包含如下：①海量性。因數(shù)據(jù)量正在不斷增加，“海量性”是其最顯著特點，從根源進行大量數(shù)據(jù)處理，有效拓展了傳輸規(guī)模，進而形成大數(shù)據(jù)的“海量”特點。②多樣性。按照數(shù)據(jù)類型、結構，數(shù)據(jù)處理軟件功能、技術正在不斷完善，如視頻、圖像、音頻、文字等。③高速性。通過大數(shù)據(jù)技術有效運用，可提高用戶的數(shù)據(jù)體驗感，提升數(shù)據(jù)傳輸速率。用戶利用大數(shù)據(jù)技術，極短時間內(nèi)即可得到高清視頻、圖像，其傳播速度、運行系統(tǒng)也正在不斷升級，信息交換正在不斷加速。④價值性。近年來，因信息升級，數(shù)據(jù)價值也在不斷增強，大量數(shù)據(jù)存在隱藏價值。

3 大數(shù)據(jù)挖掘技術在智慧校園中的重要作用

首先，老師們可以利用大數(shù)據(jù)技術，對學生進行科學評估，對他們的日常表現(xiàn)、考試、期末考試等進行綜合評價，并綜合運用其他數(shù)據(jù)對他們的學業(yè)進行綜合評價。了解學生的生活習慣，發(fā)現(xiàn)問題并提出相應的對策，從而制訂出更科學、更有效的教學方案，從而提高教學質(zhì)量和教學成效。

其次，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術，對校園網(wǎng)絡進行了改進，并構建了行為數(shù)據(jù)庫，將學生的課堂數(shù)據(jù)、身體數(shù)據(jù)、日常教學數(shù)據(jù)、網(wǎng)上課程數(shù)據(jù)等進行了詳細分析。設定一個系統(tǒng)的正常數(shù)值，當發(fā)現(xiàn)有超過此數(shù)值時，要立即了解，這樣才能使管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，避免造成無法挽回的結果。

第三，有利于優(yōu)化教育環(huán)境。高校智慧校園建設的目的之一就是要為教師提供大量的教學資源。數(shù)據(jù)挖掘技術可以幫助教師在海量的數(shù)據(jù)中，迅速獲取所需要的教學資料和資源。智能校園能使教育環(huán)境與條件得到優(yōu)化。在網(wǎng)上，老師可以實時監(jiān)測學生的學習狀況，分析他們的學習進程，制定出更符合他們的教學計劃。針對不同的學生需要，對教學方案、教學方式進行優(yōu)化，使其更加符合實際、符合實際需要的知識與資源。

第四，通過智慧校園教材，有利于了解教師教學特點、風格，促進學生和教師協(xié)同完成教學計劃，進而提升學生的學習效果。同時，大數(shù)據(jù)挖掘技術也可以使高校的招生考試與科研相結合，在智慧校園建設中，通過大數(shù)據(jù)挖掘技術的應用，既能有效指導高校的教學，又能有效促進高校教師的科研工作，提高科研的質(zhì)量和效益。在構建智慧校園的過程中，運用大數(shù)據(jù)挖掘技術為高校教師搭建了一個教學與科研平臺，為廣大高校教師提供了大量的教學與科研信息，同時也為高校教師的職業(yè)發(fā)展趨勢提供了科學依據(jù)。為了更好地理解科學研究的發(fā)展趨勢和技術，老師們可以利用大數(shù)據(jù)的方法進行研究。同時，大數(shù)據(jù)采集平臺也能推動產(chǎn)業(yè)間的交流，為廣大師生和科研人員提供更好的交流平臺。

4 智慧校園中大數(shù)據(jù)建設的相關問題及現(xiàn)狀分析

（1）大數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，使用效率較低。首先，必須對數(shù)據(jù)內(nèi)容進行篩選；其次，可以嘗試將教學內(nèi)容進行主題化，使教師和學生能夠更快、更有效地進行資源的分類；第三，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)分層，注重數(shù)據(jù)和服務的銜接，必須把數(shù)據(jù)整合到高效的管理之下。

（2）終端用戶業(yè)務系統(tǒng)有待進一步創(chuàng)新。例如用戶在不同的系統(tǒng)中登陸，大量的數(shù)據(jù)會隨著時間的推移而增加，獲得的難度也會越來越大，而作為主要使用者的老師和學生，則會在大數(shù)據(jù)的生成和交易中瀏覽。針對這一問題，需要對用戶的數(shù)據(jù)進行重新分類，比如利用用戶的點擊次數(shù)和瀏覽記錄來進行記憶；改革高校的管理思想，包括鼓勵學生主動上傳自身的參考資料，以反映自身實際狀況，大力推行智能校園系統(tǒng)，為大數(shù)據(jù)注入新的活力。

（3）智慧校園的建設現(xiàn)狀。智慧校園是基于互聯(lián)網(wǎng)和新一代云計算技術的應用，以通達的信息科技，構建物聯(lián)化系統(tǒng)。它是一個以多種不同的應用服務體系為媒介，以信息關聯(lián)度為中心，將教學、科研、管理與校園生活有機結合起來。智慧校園具有以下幾個特征：①感知化。利用計算機、數(shù)據(jù)挖掘、通信等技術，結合校內(nèi)的數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)了學校管理、科研、教學、生活等數(shù)據(jù)的全面采集、傳輸、整合和分析；②互動性。利用有關技術，建立設備、數(shù)據(jù)信息以及人員之間的有效聯(lián)接，確保人事物之間的溝通暢通；③靈活性。通過無線覆蓋技術的網(wǎng)絡環(huán)境，為不同類型的使用者在任何時間、任何地點都能使用，為教育、行政工作帶來便利和有效的服務；④智能化。通過大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術的有效融合，建設智能化校園。在我國，高校信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)展始于20世紀80年代，許多高校雖已進行了信息化設施建設，已研發(fā)運用了教學管理系統(tǒng)，但與智慧校園的建設標準，還存在一定差距，例如帶寬較為緊張，數(shù)據(jù)分析共享不足，資源整合度不夠，業(yè)務系統(tǒng)也未進行有機整合。

5 大數(shù)據(jù)挖掘技術在智慧校園中的建設策略

首先，建立公共數(shù)據(jù)共享、集成平臺，促進校內(nèi)數(shù)據(jù)信息的有效傳遞。利用大數(shù)據(jù)技術，深入挖掘和處理各種與學校發(fā)展相關的數(shù)據(jù)，并利用云計算技術將所搜集到的數(shù)據(jù)與分析結果與全校師生共享。建立一個統(tǒng)一的公共數(shù)據(jù)共享平臺，可以加速學校內(nèi)的信息傳遞，加強各個部門的交流，從而突破學校內(nèi)部的“孤島”模式，提高全體師生對“智慧校園”的參與熱情，有助于更好地實現(xiàn)學校的可持續(xù)發(fā)展目標。同時，大數(shù)據(jù)技術也為大學的科學研究提供了有力的支持。利用信息共享的平臺，使科研單位能夠及時獲取有關的資料，并能與國內(nèi)外進行學術交流。

其次，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺，突破校園“信息孤島”。搭建一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交流平臺，使各個信息系統(tǒng)能夠暢通無阻地流轉，并使學校內(nèi)部的數(shù)據(jù)進行實時交流，并使學校內(nèi)部的數(shù)據(jù)資源得以共享。統(tǒng)一的信息交流平臺要收集所有的資料；處理與集成，制定統(tǒng)一的資料規(guī)范。在搭建數(shù)據(jù)共享平臺的過程中，采用了校園人事與學生就業(yè)部門的數(shù)據(jù)源，通過數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)的交互，實現(xiàn)了校園數(shù)據(jù)的可維護性、數(shù)據(jù)源的規(guī)范化。校內(nèi)數(shù)據(jù)共享與交流系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)交換的方式，對學校內(nèi)的共用數(shù)據(jù)進行集中的管理與權限，為使用者進行全面的信息檢索，為決策人員進行數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)解析。

第三，建立大數(shù)據(jù)分析平臺。基于已建好的數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)綜合、交易、數(shù)據(jù)處理等系統(tǒng)，構建基于大數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)挖掘與分析系統(tǒng)，能夠從多個角度針對需求構建出各種靈活的數(shù)據(jù)解析對象和分析模式，并對所收集到的海量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘、分析，通過各種圖形對數(shù)據(jù)進行全面的、可視化的展現(xiàn)。通過對海量數(shù)據(jù)進行分析，不但能夠方便學校的教師和學生在工作、學習、生活中獲得資訊等方面的方便，領導也可以做出正確的決定；從專業(yè)建設、課程建設、教學診革等幾個角度來看，都能得到比較完整、客觀的資料。

第四，有效轉變數(shù)據(jù)儲存方式，構建大數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)。近年來，隨著大數(shù)據(jù)技術日益更新，智慧校園數(shù)據(jù)信息量更為龐大，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，僅具有數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、處理等功能。若遇到數(shù)據(jù)問題，尤其是數(shù)據(jù)容量、可用性和擴展性要求時，無法滿足數(shù)據(jù)信息處理要求。為此，針對大數(shù)據(jù)信息，需在短時期內(nèi)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的及時集成、有效處理，必須構建大型數(shù)據(jù)庫，利用倉庫提取方式，獲取數(shù)據(jù)信息。此外，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中，無法整合各部門的數(shù)據(jù)信息，未實現(xiàn)信息共享，使得各業(yè)務部門處于一種信息孤島狀態(tài)，進而導致數(shù)據(jù)預測、業(yè)務處理互相脫離。突破封閉式管理模式，建立內(nèi)部網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳遞，進而提升數(shù)據(jù)信息的共享度，為智慧校園提供更為科學、安全的數(shù)據(jù)保障。

第五，提升數(shù)據(jù)管理人才的培養(yǎng)力度。在智慧校園建設中，大數(shù)據(jù)技術的運用依靠人才支撐，為此，智慧校園必須具備一只數(shù)據(jù)信息分析的專業(yè)隊伍，方可實現(xiàn)智慧校園建設模式的專業(yè)化、信息化。為此，想要發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，必須注重專業(yè)數(shù)據(jù)人才引進和培養(yǎng)，對大數(shù)據(jù)技術、通信技術、云計算等知識進行訓練。同時，加強外部人員引進，建立科學管理、人才培養(yǎng)模式，打造一個高素質(zhì)和專業(yè)化的大數(shù)據(jù)信息管理隊伍。此外，高校還需注重內(nèi)部潛力的挖掘，通過多元化人才培養(yǎng)方式，不斷提升大數(shù)據(jù)信息管理人員的綜合素養(yǎng)。

6 結束語

在大學校園中，運用大數(shù)據(jù)挖掘技術進行智慧校園建設十分必要。在實際建設過程中，充分發(fā)揮智慧校園的功能，協(xié)助校方管理，為教師和學生提供更好的服務，讓管理與服務變得更方便。在智慧校園中，建設一個基于大數(shù)據(jù)的服務平臺，需要政府的大力支持，但它的作用也是巨大的，不僅有利于我國的發(fā)展，同時也是對高等教育的一次重大變革，有助于高校在教學和人才的培養(yǎng)上，走上世界一流大學的行列，為國家培養(yǎng)更多的實用型人才。