数据挖掘视角下高校智慧校园管理机制研究

李平则

(山西农业大学 城乡建设学院,山西 晋中 030801)

信息科技的进步，计算机运算能力的大幅增强，以及数据搜集与存储技术的持续改进,标志着大数据的开放、挖掘和应用已成为趋势。随着教育信息化程度的不断加深,大数据在教育及校园管理工作中的应用大幅增加。在校园管理过程中,高校管理者无法以传统的管理经验来建立高效的管理机制,但又会接收到大量反映校园管理状态的数据。基于此,如何整合这些海量数据来达到高校管理的智能化和信息化已成为亟待解决的问题,其中基于数据挖掘的智慧校园架构是一个重要的方面。

智慧校园以面向师生个性化服务为理念,全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提供无缝互通的网络通信,有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境[1]。智慧校园可以促进现代信息技术与教育教学活动深度融合,促进教师专业化发展,提升学生自主学习能力,促进区域教育高位、优质、均衡发展,最终提高高校教育信息化的整体水平和效益。

目前,已有学者介绍了如何构建智慧校园,其研究内容主要从与大数据相关的新技术在智慧校园中的应用展开,并将重点放在技术层面上,缺乏对教育属性的关注。本文以数据挖掘为视角,构建起高校综合信息管理平台、教师业绩信息管理平台、学生成长档案管理平台三大管理平台,侧重高校管理的教育属性来研究高校智慧校园的管理机制。

一、高校校园管理现状

以高校校园管理工作为中心,采取问卷调查、座谈等形式进行了抽样调查,具体调查对象为随机选取的山西农业大学各学院大学生、教师、辅导员。调查问卷分三类,共发放200份,其中“大学生问卷”150份(设计30题),“教师问卷”30份(设计30题),“辅导员问卷”20份(设计20题)。有效收回问卷189份,其中“大学生问卷”141份,回收率94%;“教师问卷”28份,回收率93.3%;“辅导员问卷”20份,回收率100%.

除分析调查问卷外,我们还增加了座谈的形式,使研究结果更加客观。通过分析我们发现:现行的高校校园管理机制以经验管理的传统模式为主,长期形成了相对固化的管理机制,其效率较低，目前还存在以下问题。

(一)信息传递时间长

目前高校的主要管理方式是纸质化与半信息化,管理工作过于程序化。例如:大学生请假需要去办公室找辅导员当面写假条;社团审批活动需要交信息表、教室审批表等一系列纸质材料,并需要签字盖章;学校的通知都是校级管理者传递给院级管理者,院级管理者传递给分团委,再传递给辅导员,然后是学生会,再者是班干部,最后才是学生。这些复杂烦琐的过程使信息传递的时间变长。此外,校园的管理者与被管理者之间的信息沟通渠道相对较少,不同层级之间的信息资源不能共享,这使得校园管理工作的效率降低。

(二)人工管理成本高

现行的高校管理需要大量的人力成本。高校行政管理人员工作任务繁重,压力较大,尤其是辅导员。辅导员直接面向的是学生群体,几乎全程参与到大学生的日常管理工作中。学生会等组织的参与虽然协助了学院的管理工作,但仍需要耗费大量的时间成本，组织大型活动甚至会出现影响正常上课的现象。大量且低效的管理活动,显然与信息化时代的大数据管理相比差距甚远。

(三)管理机制不完善

目前数字化管理应用刚刚起步,仅有图书馆和学生食堂采用了相关的数字化管理手段,而其他方面则有所欠缺,距离智慧校园的发展要求还遥遥无期。没有信息汇总平台,没有一个完整的系统,其管理机制也无法更好的完善。智慧校园的建设是一个系统工程，需要各个子系统有机结合，在这个过程中需要利用数据挖掘的艺术对传统的管理机制进行一场全方位的有效革新。

二、数据挖掘在智慧校园架构中的应用

大数据是当前最热的概念之一,在“互联网+”的背景下,大数据的开放、挖掘和应用已经成为趋势。大数据的魅力在于从杂乱中寻找相关关系,而这种相关关系在大多数时候都出乎意料,这就需要用数据挖掘的技术和方法来实现。用数据挖掘可以与智慧校园相结合,据此来解决高校校园管理工作中数据利用的问题。

(一) 数据挖掘的步骤

数据挖掘架构包含“问题定义与架构”“数据准备”“建立数据挖掘模式”“结果解释与评估”四大阶段。第一阶段“问题定义与架构”:根据高校校园管理现状及管理过程中产生的数据,来决定数据准备的内容及格式;在数据准备阶段先行了解校园管理过程中产生的数据并归纳数据特性。第二阶段“数据准备”:对相关数据的演绎过程及数据的内容及格式进行重新整理。第三阶段“建立数据挖掘模式”:利用建好的挖掘模式推论出影响事件变化的原因。第四阶段“结果解释与评估”:各领域专家沟通并讨论挖掘结果，检验挖掘模式的效度。如此周而复始地重复此循环将会可提升数据挖掘的成果质量并整理出可系统化的规则与模式[2]。

高校校园管理是运用数据挖掘的手段进行数据分析,收集学生档案、教师档案及师生工作生活中产生的数据,对这些数据进行探索,发现其中潜在的信息,寻找比较好的衍生变量。对已有信息资源的数据进行整合、转换、归约,并运用传统的统计分析、关联规则、聚类分析等数据挖掘工具进行分析，由需解决的问题及数据类型决定校园管理中“数据挖掘模式”的选取。在“结果解释与评估”阶段,挖掘结果需要不断地进行解释与讨论,以检验结果是否对高校管理有益为出发点，对检验结果进一步完善,结合其他的管理经验,为高校管理者提供科学的管理决策参考,最终建立高校管理决策机制。

(二)将数据挖掘应用于智慧校园

智慧校园综合管理平台技术的实现,采用云计算模式进行集中部署并依据面向服务的思想与分层体系结构的原则进行设计[3]。总体应包括访问层、服务提供层、服务支撑层、平台支撑层、数据存储层、云计算基础设施层、标准规范体系及安全与综合管理体系等几个部分[4]。

1.智慧校园的技术实现

云平台最底层是提供IAAS服务的云计算中心,包含了运营所需的网络、服务器、存储等设施，也包含了按需提供的管理服务;最上面是提供给各类行政管理人员、教师、学生等用户的核心应用层,包含教育管理公共服务系统、教育资源公共服务系统、学科备课与教学系统(学科工具、学科符号、学科资源)及督导评估系统等应用[5]。具体到智慧校园建设中,应用层由学校综合信息管理平台、教师业绩信息管理平台、学生成长档案管理平台构成。

云终端接入层云平台为学生、教师、行政管理人员等用户通过PC、手机、平板电脑及电子白板等终端设备对门户网站进行访问并提供个性化门户服务,可登录相关平台进行相关信息的查询。

2.云服务门户平台

云服务门户平台是指将各种数据资源和相关业务应用集成到一个信息管理平台之上,将分散、异构的应用和信息资源聚合在一起，除云服务门户外,系统还配置学校综合信息管理平台、教师业绩信息管理平台、学生成长档案管理平台,将这些端口链接到校园官网上,向学生、教师和管理者提供服务。

三、校园管理机制创新

在高校管理工作中整合已有信息资源,引入专业大数据科技企业,建立校园大数据中心。对这些数据进行处理和分析,从而得到有效价值，推动高校管理机制创新。在此基础上,构建起相关的管理平台,形成综合管理机制、评估预警机制、远程督导机制三大机制相结合的全方位交互式管理机制；更加关注大数据的教育属性,突出校园管理工作中的人文关怀。

(一)精准管理的综合评价机制

在大数据信息库的基础上,可构建智慧校园综合管理系统，由学校综合信息管理平台、教师业绩信息管理平台、学生成长档案管理平台三大板块有机构成。与之相对应,形成了校院系分层联动机制、教育科研奖惩机制、学生综合素质评价机制，由前述三大板块来运营这三大机制。学生和教师分别按学号和工号注册账号,学院以班级为单位，辅导员和班级干部为主要后台运营人员。开发资讯精准推送功能,例如每日早上六点准时为教师、学生、管理者发送当天各自相应的活动内容。

1.高校综合信息管理平台

在高校管理工作中,构建高校综合信息管理平台,以学院为单位,设置一个端口和一个管理后台[6]，平台包括以下内容。(1)办公管理板块:学院的工作计划和工作进度均由此板块及时发布与更新。管理人员日常打卡制度由辅导员与班级干部来运营,并对其工作做出简要的总结并上传。这可以有效提高工作效率,提升学校管理水平。(2)学籍管理板块:此板块的应用可以在很大程度上压缩人工处理表格文档所带来的一系列烦琐操作,从而实现对学生学籍信息的全面、全程管理。此外,相关职能部门和学生可根据需要查询学籍信息。(3)考务管理板块:对学校的考试信息进行集中设置和管理，可设置考试的年级、课程、考场及监考人员、巡考人员、录分人员、缺考考生等信息。教师与学生均可看到与之相关的考试安排。(4)成绩管理板块:包括成绩分析,录入和修改学生成绩,查询学生、班级、参考学科的成绩单及历史成绩。其功能亮点是能够客观准确地完成对各项综合指标的分析，最终给出对比分析报表和图表,横向、纵向对比结果，以及预设的标准线的差值等。成绩信息可以由教师在线录入或者按照特定模板的表格导入,相关的成绩分析结果会记录在学生和教师考评结果中。(5)数字图书馆板块:与图书馆现有的管理系统对接，包括读者管理、采编、流通、预约等功能。(6)活动审批板块:实现高校的学生会和社团活动无纸化审批。学院统一规范审批标准,相应负责人在平台上申请,再由学生会部门整理报送至分团委,在三至五个工作日里及时完成审批。

此外,学院综合信息管理平台要与高校已有的信息管理平台实现无缝对接,院系应发挥承上启下的管理桥头堡作用,使校级、院系互动协同管理,形成校院系分层联动机制。

2.教师业绩信息管理平台

教师是高校的一大主体,其发挥着科研、教学、管理等多重作用，打造一支优秀的教师队伍是一所高水平大学的必备条件，教师业绩信息管理平台主要有以下三个内容。(1)日常教学板块:主要包括教工档案、教学计划、课程安排、电子教案、课表、工作量、考勤及考务的查询。(2)教学评估板块:主要包括成绩录入、成绩分析等,然后根据数据分析的结果,任课老师找出自己在教学过程中的薄弱环节。(3)科研板块:教师主持或参与的项目及科研课题的进展情况[7]。高校定期对教师业绩信息进行汇总核查,由系统评分作为教师考评的重要依据。据此,教师的业绩通过数字化管理手段,逐步形成教育科研奖惩机制。

3.学生成长档案管理平台

大学生是高校校园的另一大主体,同时也是被管理的主要对象,其成长成才是高校的首要培养目标。学生成长档案管理平台包括以下五个内容。(1)查询板块:可查询成绩、学分、综合评价、奖助学金、获奖、违纪等信息。(2)家庭信息板块:可查询大学生的家庭基本情况和主要成员等,此项可作为贫困评定的依据。(3)自我评价板块:大学生对自己的生活学习状况的自我评价。(4)心理测试板块:定期对大学生做心理测试。(5)网课学习板块:优质教学资源的使用和学习;部分选修课也可使用在线学习的方式进行,如超星尔雅学习平台和学堂在线平台。通过学生成长档案管理平台记录在校大学生的学习和生活情况,学生的相关信息在系统中得到全面反映,有利于学生综合素质评价机制的形成。

智慧校园综合管理系统是一个包含校园管理者、学生、教师三大主体及系院校三级层次在内的管理平台,不同层面的不同主体均是平台的使用者与校园管理的参与者。在大数据时代,每个人每天都会接收到大量的信息,高校校园管理者的角色和定位必须改变,这种改变需要进行决策流程再造[8]。智慧校园管理机制的运行需要调动各个主体的积极性,使人人成为决策者,从而提升高校管理决策的反应速度和质量。高校的管理高层要能适度放权,鼓励教师与学生关注校园大数据，以做出合理的判断,通过层级传递将数据回传至管理者；同时,高校管理者可以借助大量数据中的实时信息,第一时间处理遇到的问题。此外,学校综合信息管理平台、教师业绩信息管理平台、学生成长档案管理平台的信息可以产生全方位的交互[9],使管理者最大化地掌握信息,从而做出科学的管理决策。

(二)智慧校园的评估预警机制

效果和性能是数据挖掘中最基本也是最关键的两大衡量指标。其评测的流程主要有三种方式:离线评估、用户访谈、在线评估。在智慧校园建设中,大多采取用户访谈与在线评估相结合的方式。

1.用户访谈

定期选取一些教师和学生,对其进行用户访谈,并要求他们执行一些与智慧校园系统进行交互的任务。工作人员观察并记录他们的行为,收集那些不能直接观察到的数据。从第一线的学生用户了解校园工作的现状及管理系统的运行好坏,据此考虑下一步是否改进现有的管理系统,增加新的功能板块。

2.在线评估

在线评估适合规模大、变化快的数据信息,后台工作人员将事先的假设和设计提供给师生用户进行线上评价,例如:学生对其老师的评价;老师对教学管理改革的评价;师生对大数据管理系统的评价等。在此基础上,根据智慧校园系统自动记录的数据进行分析[10]。

评价是基于校园主体多方之间的良性互动。校园管理者与教师学生之间可通过互相评价和强化沟通的方式保持信息畅通,从而使校园的“民情民意”及时表达。教师与学生之间可通过互提建议和交流探讨的方式搞活课堂氛围；当发现不同主体的某个群体或个体发生异常现象时,预警机制就会立即做出响应,管理者就会及时寻找原因,将影响降到最低,并彻底解决问题。将学校的管理、教师的教学、学生的学习三者之间的评价充分互动起来,营造一种和谐有序的校园环境[11]。

(三)智慧校园的远程督导机制

智慧校园综合管理系统包含高校综合信息管理平台、教师业绩信息管理平台、学生成长档案管理平台三大管理平台。在此基础上，形成了精准管理的综合管理机制、评估预警机制、远程督导机制三大机制相结合的全方位交互式管理机制，并且其运营都需要一个动态监管系统来监督。大数据可以清楚地记录每个教师或学生的相关信息，还可查到高校管理人员做了哪些工作,工作是否到位,任务落实如何；学生参加了哪些活动,取得何种荣誉,学习成绩如何等等。数据挖掘可以使这些信息可视化、数字化,并最终实现动态化监督与管理。平台的运营者通过数据挖掘开展远程监督与管理,同时高校领导层可对管理工作进行临场调度和指挥决策,由此可形成智慧校园的远程督导机制。校园管理者发现问题后可及时根据相关信息做出合理决策。

在智慧校园的管理机制下,高校管理者与被管理者都要培养数据思维,将现实问题转化为“数据分析问题”。管理者可通过各种数据发现问题,寻找解决办法；被管理者可以通过数据了解信息,参与校园管理工作。

四、结语

高校充分利用现有的信息资源,建立校园大数据中心,并依托大数据为高校师生提供信息服务,从而架构起精准识别精细化管理平台;通过数据挖掘开展的预警决策和分析可以解决传统的高校管理体制中信息传递慢,沟通不方便,监管不给力等现行问题。在大数据管理平台上,逐步形成精准识别精细的全方位交互式管理机制,大数据技术与教育管理的深度融合,从而加快智慧校园的建设步伐。