基于大数据技术的高职院校教学信息化建设与管理的研究与实践

［摘           要］  教学信息化能支撑保障各项教学工作有序高效运行，通过推进教学信息化建设，对驱动人才培养模式改革、教育教学方式创新、拓展学习空间环境、加强教学质量保障、提升学校治理能力等发挥着带动引领作用。将先进的教育教学理念与现代信息技术深度融合，结合学校实际情况，建设体现学校特色，立足以学生为中心，构建科学的技术平台框架，整合相关教学业务系统，实现数据共享、业务融通，并运用数字化技术提升学校的教学信息化综合管理服务平台，是高职院校信息化建设工作的重要任务。对高职院校教学信息化建设现状及存在的问题、高职院校教学信息化建设达成目标、高职院校教学信息化建设的具体措施与方法、高职院校教学信息化平台建设采用的结构框架与关键技术、结合具体实践在教学信息化建设中取得成果等进行分析探讨。

［关    键   词］  大数据技术；高职院校；教学信息化；管理

［中图分类号］  G717                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）26-0093-04

近年来，高职院校教学信息化建设发展迅速，在基础硬件环境、数字化资源、信息化教学与管理建设等方面取得了可喜的成绩。同时也要看到一部分高职院校由于对教学信息化管理认识程度不高，导致在教学信息化建设过程中仍然存在一些问题和不足。

一、高职院校教学信息化建设现状

（一）信息化基础设施环境薄弱

经调查了解，一些高职院校在教学信息化资金投入方面存在不足。虽然在传统信息化基础建设方面，如多媒体教室建设、互联网和校园网覆盖率、互联网出口带宽方面有一定保障，但在智慧教室、仿真实训室、数据中心机房、云服务和本地数据库建设基础薄弱，网络信息安全保障体系不够健全，从而带来信息化建设的基础支撑能力有限。

（二）现有教学管理系统不能支撑学校教学改革的业务需求

随着学校进一步推进教学内涵建设和高质量发展，对原有的教学计划管理、教学运行管理、教学质量保障管理、教学资源建设管理等进行了调整和优化，现有通用性的教学管理系统业务流程与各高校实际的教学管理业务流程很难做到有效统一。在实际运行过程中往往与高校教学改革发展实际需求不协调，难以完整体现学校的特色与亮点，从而制约了教学的改革与发展。

（三）数据标准体系不规范，导致数据采集和数据治理难度增加

数据标准是各业务系统对数据形成一致理解、实现数据统一和规范约束的参照规则，是保障数据质量的重要基础。通过数据标准体系确保数据的唯一性、准确性、完整性及关联性是实现数据共享、数据应用和治理的关键。经了解，目前一些高职院校由于信息系统间数据标准不统一，导致数据采集变得极为复杂，数据的质量也无法保证，增加了数据集成和治理难度。如教师使用不同厂家和版本的教学授课平台，未能考虑数据标准的一致性问题，使学校对教师在教学过程中产生的数据很难做到完整、规范、汇集和统一管理。

（四）教学业务各个系统彼此独立，信息资源难以共享，业务流程难以融通

学校教学管理涉及教学计划制订、教学运行、教学质量诊断与改进、教学资源建设与应用等诸多系统，各个系统之间有着千丝万缕的联系。从调查的情况看，一些高职院校的教学管理各业务系统彼此独立，开放性差，信息资源难以共享，业务流程难以融通。

（五）教学运行产生的海量数据，对教学精细化管理所发挥的作用有限

学校虽然汇集了教务管理各阶段基础数据、教学活动各环节和学生学习的过程数据，但并没有充分运用大数据技术，对采集数据进行挖掘、分析、加以利用，找出数据背后的原因及潜在的问题，从而使得全量数据在教学精细化管理所发挥的决策支撑和科学治理的作用受限。

（六）教学信息化管理制度机制滞后

由于教学信息化建设是需要全校师生全员参与并一起推进的工作，如果没有为其制订教学信息化相关管理制度机制，将导致两个方面的影响，一方面很难整合专业力量与群众力量推动信息化建设和对信息系统的有效使用；另一方面各部门之间没有制度机制约束保障，会因为职责不明确、工作不清晰，容易造成教学信息化建设管理的混乱。

二、高职院校教学信息化建设达成目标

信息技术让世界发生了翻天覆地的变化，正在改变着人类的生产、生活和学习方式。在国家颁布的《加快推进教育现代化实施方案2018—2020》以及《教育信息化2.0行动计划》对未来教育信息化的发展提出了新的要求和变革路径，为推动新时期我国职业教育改革和建设指明了方向。从目前高职院校教学信息化建设的实际情况看，未来建设需要重点从信息化环境、信息化教学、信息化管理、信息化服务四个方面着力改造深化发展。

（一）信息化环境

构建结构合理、使用便捷、高速稳定、安全保障的校園网络基础环境，综合利用物联网、传感器、智能感知等相关技术实现教学设备和学习空间的全面感知，建设统一物联网，在此基础上建立标准规范的数据中心、云存储、统一身份认证平台，以实现教室、实训室、图书馆、后勤等不同环境和设备的互联互通和数据融合。

（二）信息化教学

转变传统教学模式，通过智慧授课学习平台、智慧教室、虚拟现实教学设备，开展网络互动教学、混合式教学、翻转课堂教学等，实现多种形式个性化教、学、训。通过移动互联网、物联网络和数字终端，精准对学生学习过程数据进行采集、解释和分析，从而有利于评估学生的学业进展，预测未来的表现，并发现潜在的问题。

（三）信息化管理

改变传统教学管理依赖个人经验的主观判断，充分运用信息技术与教学运行管理深度融合，注重教学流程管理、过程管理和数据管理。重构教学管理服务流程，要充分体现职业教育特色，融合学校个性化需求，将教学过程管理的理念、规范、流程与教学管理系统完美结合，融为一体，以实现教学全过程进行规范的信息化管理。

（四）信息化服务

教学综合管理服务平台建设是“以人为本，以师生为中心；以提高工作效率和管理服务水平为宗旨”，运用信息技术与教学管理服务深度融合，通过一站式平台集中管理各种信息资源，通过认证集成、页面集成、数据集成、业务集成四种方式集成各个应用系统，通过工作引擎与自定义表单定制个性化应用服务，实现服务聚合与数据共享，为学校全体师生提供简便快捷、智能高效的一站式服务。

三、高职院校教学信息化建设的具体措施与方法

根据国家对职业教育信息化建设的指导思想，结合职业院校教学信息化工作基础和实际情况，总结近年来高职院校在教学信息化管理方面的经验，重点对硬件基础设施陈旧、教学系统业务流程烦琐、教学授课方式传统单一、信息系统平台建设落后、数据标准不规范不统一、业务系统之间存在“信息孤岛”、教学管理与服务透明度不高等问题进行分析和探讨，并制订相应的教学信息化建设管理保障制度，依据大数据分析技术对学校教育教学数据进行采集、分析、利用，以實现教学管理精细化、精准化、公平化。具体措施与方法为：

（一）改善硬件设施建设，提升基础教学条件

高校应先进行基础建设再进行内涵建设，加快校园移动互联网、物联网建设，及时升级教室教学设备，建设可以实时远程控制和管理的智能化多媒体教学环境设备，以提升教学信息化建设的基础保障水平。

（二）结合学校教学改革需要，优化现有教学管理相关业务系统功能

梳理、优化教学管理系统业务流程，修改繁杂、不合理的流程，增加新功能以适应产教融合的人才培养模式，并运用数字化信息技术更好地替代简单、重复、繁重的教学管理工作，以提高教学运行工作效率，使教学相关人员有更多的时间和精力投入在教学改革管理创新过程中。

（三）加强教学资源库建设和信息化教学，改造升级教师教学授课平台

运用信息技术和数字化教学资源重构课程体系和创新知识呈现方式，并根据教师的授课需求，完善教师授课平台的课前、课中、课后教学全过程管理服务功能，多维度采集教学过程数据，并对学生学习过程中生成的海量数据进行解释和分析，以评估学生的学业进展，预测未来的表现，发现潜在的问题，并根据学生的不同学习状况为其提供个性化、差异性的服务，切实提高教学效果。

（四）重构教学信息化平台技术框架，整合与教学相关业务系统

通过运用新一代信息技术构建一体化教学综合管理服务平台，整合各业务系统，制订科学规范的数据标准，确保数据的一致性和准确性，并建立数据中心消除信息“孤岛”，切实实现系统间数据流动、资源共享、业务融通。

（五）运用大数据技术为科学决策管理提供数据支撑

通过对教学信息管理系统中的基础数据和教学运行产生的过程数据进行提炼和深层次加工处理，生成相关图表，为管理人员和决策者提供及时、精准、全面数据支撑，从而实现数据治理教学。

（六）增强教学管理透明度，促进教学管理服务的公平与公正

保证教学管理公平公正的前提是公开，对学校教学管理制度通过网站及时向全校教师公开，对教学数据的修改需留有痕迹并且可追踪、可溯源，对教学运行过程数据、教学评价数据，教师可以根据账号进行查询相关信息，并为教师提供便捷的信息化服务。

（七）完善教学信息化管理组织机构和制度体系

由于职业院校教学信息化管理涉及学校全体师生、不同的职能部门和信息系统运维，为保证信息系统平台的高效运行，学校应建立教学信息化建设与管理的组织机构和制度体系，做好组织机构人员分工，明确工作内容和岗位职责。并制订培训制度，定期开展培训，提升师生信息系统应用能力和相关人员的管理能力；制订激励保障制度，调动教师的积极性，既要保证教学信息化管理建设的规范性，又要保证其真正落地并常态化应用，以实现学校教学信息化既要建好、用好，又要可持续发展。

四、高职院校教学信息化平台建设采用的结构框架与关键技术

（一）高职院校教学信息化平台建设采用的结构框架

高职院校教学信息化建设是一项复杂的系统工程，硬件环境设施是基础，平台架构是关键，数据采集与规范是源头，大数据治理是重点，业务应用是核心，以学生为中心，为师生服务是目标，以此为高职院校建设教学信息化平台，实现高职院校各项业务的信息化应用。高职院校教学信息化平台体系结构图如图1所示：

在基础环境层着力升级信息化基础设施，融合无线网络、云计算等新技术，构建高性能的有线/无线网络环境、多元学习空间环境、云计算/云存储环境。在平台架构采用面向服务架构，着力构建统一数据管理、统一应用管理、统一用户管理、统一终端管理。在数据资源层通过制订的数据标准和规范体系着力构建全量数据中心，并实现数据治理、共享交换、数据计算，形成教学数据资产，为业务应用层提供数据支撑。在业务应用层着力打造智慧应用，构建一站式服务、一体化管理、数据应用。用户服务层教师、学生、教学管理者等相关人员通过登陆“统一身份认证”核实身份并自动进入教学平台所提供应用服务。

（二）关键技术简介

1.大数据与数据挖掘

大数据与数据挖掘技术的核心价值就是对海量数据进行采集、存储、分析和加以利用。通过各种智能终端设备和信息管理系统获取基础状态数据和活动运行的过程数据，并对这些海量数据进行组织与建模，不仅通过统计数据证明预判观点，更重要的是运用数据挖掘技术，找出不可预见的规律和结论，为精准治理提供数据支撑。

2.微服务架构

基于Springcloud的微服务架构，对业务系统按照功能边界划分，分解成许多松散耦合且独立的微服务来实现各项业务功能，每个微服务对应一个组件，组件与组件之间的关系相对独立，不同组件可独立编译、独立部署、独立运行，构建灵活，横向扩展方便。由于微服务具备独立的运行进程，如某一服务出现故障只会隔离该单个服务，不会影响整个平台服务的运行，确保平台稳定可靠、高效运行。

3.云计算

教学信息化管理服务平台是一个极其复杂的系统，必须采用开放兼容、相互协同、灵活扩展的信息技术框架和及时、高效、便捷的按需动态调整分配资源，即按需提供服务的云计算新模式，为基础环境设施所需资源服务提供支持保障。

五、笔者所在学校教学信息化建设初步成果汇报

一个优质的教学综合管理信息系统平台不单是使用先进的信息技术，更需要结合职业院校特色优势，通过对网络基础环境建设、系统平台构建、相关教学业务系统整合、业务流程优化、数据治理和应用、精准化服务进行升级再造，并运用大数据技术使教学管理服务更加精准高效，以降低人力运行成本，提升教学治理水平。以下是笔者所在学校在教学信息化建设取得的初步成果：

（一）完善信息化基础环境设施和支撑保障条件建设，充分发揮“信息化基座”功能

通过加强信息化基础设施和教学环境建设，以及提升网络信息安全保障水平，为学校教学信息化质量和安全保障提供有力支撑。

（二）运用新一代信息技术构建一体化教学综合管理服务平台架构

通过对现有的信息门户、统一身份认证、数据管理三大平台进行升级整合，并采用面向服务设计思想，运用Jave EE技术规范，应用Spring Cloud框架，使用微服务方式整合教学相关业务系统，从技术层面设计高职院校教学信息化体系框架。

（三）优化和再造业务系统流程，制订配套教学管理制度，提升教学管理效率

通过对学校教学相关部门的业务流程进行梳理、优化、再造，去掉不合理的流程，并根据学校教学管理改革需要增加新的业务流程，使信息系统越来越多、越来越好地为教学相关人员提供更加便捷快速完成简单、重复和繁重的工作；并通过认证集成、页面集成、数据集成、业务集成四种方式集成教学相关各个应用系统，实现各系统间资源共享、业务融通，同时制订配套教学管理制度，保障教学管理有序、有效运行。

（四）强化数据的治理和应用，提高科学决策和精准化服务水平

重视教学运行数据集汇的准确性和完整性，运用大数据技术进行挖掘分析，评估教学运行状况，预测未来的表现，发现潜在的问题，并通过数据可视化直观地展示出来，为管理者进行科学治理提供数据支撑。并且梳理出对师生影响大、办理频次多的业务转为线上办理，通过工作引擎与自定义表单定制个性化应用服务，实施“一张表”工程，落实“一站式”服务，全面实现“教师办事不出学院，学生办事不出校区”，为师生提供更加便捷的服务。

六、结束语

现代社会，信息技术逐步渗透到教育各个领域，正在驱动着新的教育变革，改变着传统的教育教学观念、教学组织形态、教学与学习方式、管理服务模式。随着高职教育教学改革不断深入和信息技术快速发展，教学管理信息化已成为学校管理创新的重要内容。建立一套具有科学性、高效性及易用性，能适应学校教学管理业务需求、体现学校特色和亮点的综合教学信息化管理服务平台已成为高职院校提升教学管理效率和质量的必然选择。高职院校应抓住机遇，立足实际，科学规划，分步实施，以期早日实现教学信息化建设，从而带动人才培养模式创新，引领教学方式改革，以降低运行成本，提升教学治理和服务水平，促进教育教学高质量发展。

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◎编辑 尹军

基金项目：广东岭南职业技术学院2022年度教育教学改革与研究项目“基于大数据技术的高职院校教学信息化管理优化方案的研究与实践”（项目编号：JC202213）；广东省职业技术教育学会第四届理事会2023—2024年度科研规划课题项目“高职教学综合管理服务平台建设——从系统、数据到决策的研究”（项目编号：202212G078）。

作者简介：陈杰志（1980—），男，汉族，湖北武穴人，硕士，讲师，研究方向：高职教育信息化、软件工程。