利用智慧校园大数据优化学校管理

摘  要：随着互联网的快速普及和广泛使用，全球数据呈爆炸式增长，人类对客观世界认识的数字化程度不断提高。“数据爆炸”对知识载体和传播环境的颠覆性改变，让学校教学管理的指导思想、组织架构、活动内容和活动方式面临巨大挑战。文章对学校教学管理中孤岛现象进行分析，提出应对策略，从而在实践中克服信息孤岛对于教学管理活动的消极影响，提高学校管理的效率。

关键词：信息孤岛;大数据技术;教学管理;应对策略

中图分类号：G647;TP311.13      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）23-0122-05

Using Smart Campus Big Data to Optimize School Management

REN Zhong

（Jiujiang Tongwen Middle School，Jiujiang  332000，China）

Abstract：With the rapid popularization and wide use of the internet，the global data is growing explosively，and the digital level of human understanding of the objective world is constantly improving. The disruptive change of “data explosion” to the knowledge carrier and communication environment makes the guiding ideology，organization structure，activity content and activity mode of school teaching management face great challenges. This paper analyzes the island phenomenon in school teaching management，and puts forward coping strategy，so as to overcome the negative impact of information island on teaching management activities in practice，and improve the efficiency of school management.

Keywords：information island;big data technology;teaching management;coping strategy

0  引  言

信息孤島（Island of Information）又称“信息烟囱”，指的是一种不能与其他相关信息系统之间进行相互操作或者协调工作的信息系统。在计算机应用中又指在功能上不关联互助、信息不共享互换以及信息与业务流程和应用相互脱节的计算机应用系统。

信息孤岛现象导致数据难以融合、贯通，无法实现协作，导致系统效率低，该现象也存在于学校教学管理活动中。由于学校管理职能划分和组织的细化，导致职能部门之间无法有效开展协调合作，数据缺乏有效的共享和管理、缺少统一规划，各部门之间、部门内各管理系统之间难以进行数据共享互换，造成了学校教学管理信息的“孤岛”，导致数据冗余，提高了数据维护的工作量和难度。

笔者所属中学为首批省级优秀重点中学，最先接触到智慧校园，对智慧校园平台建设的各个方面、层次，参与力量、促进因素和限制因素有全面了解。传统的学校管理体制严重束缚着智慧校园的建设与发展，为了破解这一难题，将信息孤岛理论引入智慧校园的建设，从全局视角出发，跳出以技术部门视角考虑问题的瓶颈，理解和分析影响信息传递各种关系，围绕教育过程的主要参与者（学生、教师和管理者）进行整体管理架构与技术架构的设计，使智慧校园的建设从基础设施的信息化转向教学、科研、管理以及学校生活的信息化，进而转向对信息化效果进行分析与评估，最终指向学校管理的目标。

1  信息传递与教学管理

在教育管理中，人是一切教育数据的来源。学校教学管理活动是一个无处不在的信息传递和信息交换的行为过程，信息的有效传递与学校教学管理息息相关。

1.1  学校教学管理中的信息传递

要分析学校教学管理中的信息孤岛，首先就必须要对学校教学管理活动中的信息传递过程进行分析。一般而言，学校教学管理的内部系统主要由校领导层、教学行政管理部门、授课教师、学生几个层次组成。信息传递分为传统、现代两种不同模式，分别如图1、图2所示。

纵观整个教学管理的系统结构，我们可以将其中的信息传递过程描述为以下几种类型：自上而下的指令发布过程、自下而上的信息反馈过程、内部信息交换过程和不同层次之间的信息交换过程。信息传递活动在教学管理系统中是相互交织、相互作用、相互影响的。实际上，学校教学管理系统是一个自上而下下达指令、自下而上反馈信息的循环系统，也是一个不断与外部环境进行信息沟通的开放系统。

学校教学管理活动不仅仅是一个信息传递和信息交换的过程，更是以信息为基础进行决策和计划的过程，以教育行为数据为基础，进一步转化为各种教育管理和教育服务数据，利用数据提高教育教学质量和教育管理服务水平，更好地促进教育管理体制和教育管理能力的现代化。

1.2  信息孤岛对教学管理的不利影响

学校实施教育教学和管理的信息化后，不同年级组、教研组和职能部门工作越来越细化，各部门只考虑本部门管理信息系统的应用方便，而忽视整个教学管理信息系统的统一性、协调性，学校内部存在数据标准不统一、业务流程和软件应用脱节等因素，因而出现所谓的信息孤岛。信息孤岛的不利影响主要表现在下文所述的几个方面。

1.2.1  影响信息共享

学校除教务管理系统外，还有办公服务系统、科研管理系统、学生管理系统、服务保障系统等，而这些系统由不同公司负责开发，各部门单纯考虑部门自身计算机运行环境、数据库系统等的应用，而提出的局部系统建设需求，导致学校部门各自为战，这不仅导致大量低水平重复建设和资金浪费，也给各部门、年级和教研组之间的数据共享带来很大困难，进而导致数据差异，大大影响工作效率。

1.2.2  影响信息分析

十年树木，百年树人，教师必须对学生成长进行长期、全面的分析。尽管大数据技术为数据采集带来了极大的方便，但采集后的数据还是停留在查询阶段，并没有对数据进行过滤、分析和整合，当需要了解学生的相关数据时，而这些数据又被分割在多个系统中，学校无法及时地掌握每个学生的精准、全面评估，无法做出科学、客观、合理的决策。

2  智慧校园大数据平台的建设与应用

学校所面临的瓶颈并不是计算机网络搭建、设备和应用软件挑选，而是理顺数据应用的路径，挖掘数据的真正价值。如何打破数据烟囱、信息孤岛与信息的碎片化，实现大数据采集、融合、分析成了学校管理工作的当务之急。

2.1  解决信息孤岛的策略

实现信息数据的资源整合，最为关键就是数据的共享。学校管理系统中教师数据、学生数据、资产数据等基础数据的采集和规整涉及众多部门，不是一两个部门能够完成的工作，数据共享的重点是打破传统的行政管理权限壁垒，使各部门之间数据的共享互换，形成学校的原始基础数据。

学校不仅要重视数据采集中多路径的数据汇聚，更要重视数据的梳理与汇总，对不同来源的数据进行整理和融合，形成高质量的基础数据库。并通过分析研究数据现状，从中找寻到隐含的规律性信息，让数据说话。从数据中反映出学校发展的状态，从数据分析中找出问题，找到改进方案，实现对信息动态管理。

2.2  在教学管理中的应用

系统越多，相关的数据就越多，要全面获取这些数据难度就越大，如何整合这些数据已经成为一个更大的问题。利用大数据技术建立智慧校园管理平台，实现对学校各类资源整合和配置的优化，通过对学校冗余的数据进行筛选、分析，整合“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的管理机制，从而提高管理水平。

2.2.1  硬件层——基础平台建设

智慧校园网的建设离不开网络技术的支持。校园网以信息中心机房为中心，通过光纤连接学校行政楼（思敬楼）、实验楼、思飞楼、思贤楼、思齐楼和图书馆，同时通过移动互联网技术和物联网技术，实现校园无线AP全覆盖，分批次落实“班班通”设备进入每个班级。

智慧校园网的核心必须要有基础云平台，我们要把各种各样的数据放在云平台里面供师生使用。运用虚拟化技术，将校内各处基础硬件设备进行虚拟化处理，减少各种不同硬件干扰，构建统一云资源。再利用云平台对虚拟资源进行能力封装，提供涵盖IaaS、PaaS层的多项自动化的云服务，管理人员通过大数据技术，对云平台基础资源进行有效监控，对云资源进行有效分配，对各应用资源使用情况进行统计管理等，实现校内教学的全面交互、校园环境的精准感知、学校管理的高效协同。

2.2.2  数据层——数据整合共享

数据层的数据来源目前来说主要是由国标，即基础代码表的数据和从已有的应用系统中集成过来，采用关系型数据库Oracle RAC和非关系型数据库HBase进行数据混合存储及管理，如图3所示。HBase底层依赖于HDFS，有很好的扩展性和可靠性，能实现海量数据的高效存储和快速查询。通过建立多类统一的数据接口，对外提供对共享数据的访问和功能的调用，主要提供以下几类数据接口：教师人事数据接口、学生学籍数据接口、教学数据接口、科研数据接口、服务保障数据接口等。按照统一的数据标准通过基础服務层数据集成，数据交换服务采用了ODI（Oracle Data Integrator）实现在可视化环境中与现有系统数据集成和抽取，同时支持数据的触发式更新、增量更新、定时抽取等多种同步和异步的数据维护。通过智慧校园平台完成整个学校的基础数据、教学数据的收集、梳理、保存以及分析处理，同时，运用虚拟化技术完成整个学校资源的充分分配和管控，为智慧校园的具体实现和后续的有效利用提供了良好的数据基础和安全稳定的使用环境。

2.2.3  决策层——数据分析管理

根据学校“扁平化”的管理要求，学校信息平台设置党建、教学、德育、科研等频道，另辟风采展示、校园快讯、社团中心、名师工作室等专栏。信息平台对不同模块分配不同的权限，学校各部门领导、管理人员、教师和学生都可以在信息平台上用统一授权的身份认证号登录，进行阅读、发布和管理相关内容，信息平台还可以面向不同业务需求、不同领导决策、不同分析应用进行统计与分析：

（1）办公服务系统。办公服务系统界面如图4所示，该系统可以使各部门管理人员处理日常工作的各类事务更加高效。平台基于数据库，可以便捷地发布、管理不同类型的信息。学校制定了网络信息发布制度来保证信息质量，由网络管理员授权信息发布员进行信息发布，通过审核等步骤控制不同类别信息发布的内容，以达到分级管理。办公服务系统还可以满足远程办公的工作需要，让未来双校区的办公协调更加便利。

在对外信息发布上，通过校园信息平台和微信公众号，增加信息容量，加强家校互动。学校网站累计已发布近万条有效记录，累计访问已超过35万次，其中包括来自美国、加拿大、日本、新加坡、菲律宾等国的访客。

（2）教务管理系统。教务管理系统界面如图5所示，该系统的任务是透过学校纷繁复杂的数据，发现数据背后有效的信息规律，从而指导教育实践活动，为师生提供更加自由、灵活的学习和探索求知的空间。通过大数据的信息处理，可以获取学生学习能力、性格特征、作息规律等个性化信息，对这些个性化的处理数据加以应用，可以评估目前教师的教学效果以及学生的学习效果，便于学校各部门、教师和学生及时改进。

（3）科研管理系统。科研管理系統如图6所示，该系统可以将最新科研信息及时提供给教师，每年统计收集和核对每位教师科研课题和教学成果。通过对科研成果进行整理，建立统一的科研数据中心，提供优质教学资源管理功能，实现学校内的教学资源的共建共享，为教师开展教育、教学活动提供有力的帮助，并为学校科硏决策提供有力支持。学校“名师工作室”的相关内容，包括课堂教学设计和课件、教育教学随笔、论文，还有优秀教师的课堂实录、有价值的教育教学研究成果的转载等，都可以在信息平台得以展示和分享。

（4）学生管理系统。学生管理系统界面如图7所示，该系统采用符合新课程理念的全新评价标准构建师生信息录入、评价的平台，管理和记录学生的综合素质评价，实现学生成长过程的科学、规范化管理。通过数据导入，就可以得到多维度的分析图表，包括道德品质、公民素养、学习能力、交流与合作、运动与健康、审美与表现等各个方面。可以大幅度减轻学校管理者、各级部门和任课教师的工作量。通过权限设置，学生和家长可登录此系统查询与自身相关的各类信息，学生管理系统在学校与家庭之间架起了一座沟通的桥梁，加强了家校合作，有利于促进学生成长。

学校教育的核心目标就是要把学生塑造成为深具责任感的合格公民。每一年，学校围绕一个主题展开思想教育工作，把主题教育活动贯穿于学生德育系列工作之中。在今年的“友善”主题教育活动中，利用平台展示学生中的优秀典型事迹，通过榜样学习，把主题教育活动与班级常规管理工作有机融合起来;把主题教育活动与助推学子绿色成长有机融合起来。

（5）服务保障系统。随着学校办学规模的发展，对学校服务保障工作也提出了更高的要求。服务保障信息化管理系统的成功搭建，改变了传统的后勤服务工作方式。工作信息的传递即时、畅通，实现了智能化、网络化办公，服务保障的资源和各种信息也相应得到了整合，随时可以在系统中调用。可以节约大量的人力和物力，减轻劳动强度，提高了服务保障工作的整体效率。

服务保障信息化管理系统可以在很多具体的细节上提供便捷。例如，家长和客人来访，可以通过学生姓名快速查找班级和宿舍;对教室设备进行维护时，可以安排课后时间进入教室;利用学生上课时间进行食堂保洁;集中放学、上学时安排老师疏导和管理等。

总之，智慧校园大数据系统在教学与管理应用中，既要注重既有课程资源的应用，也要积极反映学校的教学和管理的最新动态，强化教、学、管的互动。通过有效保存学校各阶段历史数据，多角度、多层次的展示校情数据，深度挖掘内在信息，为学校领导提供决策支持的依据。

3  结  论

随着《教育信息化2.0行动计划》以及《智慧校园总体框架》的发布，全国各地都在积极推进智慧校园的建设，智慧校园建设也已取得初步成效，比如数据标准的制定及数据的统一与融合，系统平台建设等，确保学校内部各个部门的数据互连互通。但还存在以下几个问题：

（1）智慧校园建设缺乏长远规划，在信息系统的选择选择和研发当中欠缺对兼容性的考虑。

（2）对智慧校园的内涵认识不清楚，盲目追求新技术，偏离了以“用户为中心”的正确方向，导致无法提出明确的需求。

（3）智慧校园与教育教学、科研结合还不紧密，只提供简单的数据查询和交互平台，管理部门并没有重新建立新的管理模型的意识。

不仅关注智慧校园的技术属性，还要关注智慧校园的教育属性，应该更多地从教育角度研究智慧校园，智慧校园如果要真做到“智慧”，不能只在校园范围内完成数据建模，还应该利用云计算、移动互联网、物联网、人工智能、仿真、虚拟现实（如Active Worlds、Second Life、Immersive Education、Sloodle、Google Earth）等新兴信息技术，与其他领域在数据方面互连互通，使智慧校园真正成为提高教育教学效果的工具或者环境。智慧校园是一个增效系统，除了更好促进教与学，提高教育管理水平，还能降低信息孤岛对教学管理工作的不利影响，提高教育教学管理的效率，也为进一步推动学校教学、管理的深化改革和不断发展提供动力和保障。

参考文献：

[1] 百度百科.信息孤岛 [EB/OL].（2020-11-06）.https：//baike.baidu.com/item/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AD%A4%E5%B2%9B/3593861？fr=aladdin.

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[4] 李波.学校信息化建设中的“孤岛现象”及解决办法 [J].德宏师范高等专科学校学报，2012，21（2）：98-100.

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作者简介：任重（1973—），男，汉族，江西九江人，高级中学教师，本科，研究方向：信息技术教学。