职业院校智慧校园建设中的大数据挖掘技术应用分析*

于翔甫 唐伟

黑龙江农业工程职业学院现代教育技术中心 黑龙江 哈尔滨 150088

引言

近年来，智慧校园概念不断普及，构建智慧职业院校，推进信息化建设已成为实现职业院校高质量、高水平发展的重要途径，然而在智慧校园建设过程中，需要以当前先进的大数据挖掘技术作为有力支撑。为有效保护职业院校网络信息资源的完整性、安全性，本文构建了一套新型的Spark数据挖掘系统，深入探讨了智慧校园的关键性建设技术，从而为我国职业院校实现智慧校园的建设与发展提供了一条新的思路。

1 项目背景

职业院校智慧校园建设一直以来是社会各界关注的重点工作。当前正处于信息化时代，当前高职院校的管理工作已无法满足信息化时代发展需要。因此，构建并发展职业院校智慧校园大数据挖掘技术建设，进一步探索并实现信息化管理，促使校园建设工作全面迈向智能化、信息化、数字化转型。为此，本研究将Spark大数据技术应用信息化建设中，进一步构建出一种全新的大数据挖掘应用平台[1]。

2 系统设计

相对于传统的职业院校管理建设工作而言，本项目研究重点在于针对智慧校园建设过程中所需要的数据安全、教学管理等方面进行创新优化设计，以Spark大数据挖掘技术为基础，通过特有的分布式管理系统，进一步保证智慧校园建设工作的正常开展，如：校本数据中心、校园门禁系统、教师评分系统、学生信息数据库等多个方面。

基于此，本文以Spark技术为基础，通过充分运用C语言、Scala语言、自动控制技术、通信技术等信息化手段，从而构建出一套综合性的“智能化+信息化+可视化”的数据挖掘应用平台。在系统结构方面，通过采用C/S架构方式，进行了定制化的开发处理，同时在辅助结构方面，采用了B/S架构方式，进行了定制化的开发处理。系统网页界面均采用的是三维立体的方式，以实现管理人员的直观化操作[2]。

2.1 构建平台

构建智慧校园信息化管理平台，是大数据挖掘技术手段的体现，能连接Spark技术等一体化智能管理平台[3]。我国职业院校已建立信息化一体化管理平台，应用效果显著。平台采用大数据、云计算技术，采集数据传输至平台数据共享中心，后台数据层提取信息，储存到数据库，生成可视化图片呈现给领导和师生。

2.2 总体架构

本研究Spark大数据挖掘平台是基于大数据、云计算等先进信息技术手段作为基础架构构建而成的，通过发挥各种应用的独特优势，有效实现了对学院全方面工作进行智能化监管，并以此构建了一种全方位的信息化资源在线监测系统，该系统由3个部分组成：业务系统、服务模块以及客户端。

业务系统：业务系统是数据存储层，由系统后台管理人员使用，提供基础数据服务，如学院业务系统、教学管理系统、财务管理系统、学院官网数据统计等。其作用是对学院各个模块进行监测，实现监测数据的可靠性传输，通过采用无线网络技术，接收来自不同终端节点设备的信息数据，传输至后端平台中，实现智能化分析与处理。

服务模块：服务模块也是该应用平台的核心业务层，其中主要包括有海量的数据清洗、集成、转换等环节。该服务模块内部部署了Spark云平台以及客户端进行交互的信息化服务，能够有效提供监控服务、设备管理服务、数据上报服务，通过多维度、多模型地可视化方式，向学院领导提供智能化的分析与决策。

客户端：客户端主要由客户使用，即：（学生、教师以及学院领导），管控整个管理、科研、教学等过程，可视化的监管页面能够对整个过程中出现的异常情况进行记录并及时上报。该层应用智能化接入平台与分析平台，前者用于接收和管理海量数据，后者提供地理位置、传感器数据、视频数据等，实现信息化管理。

2.3 系统配置

2.3.1 硬件配置。本项目Spark大数据挖掘平台配备有多台独立的硬件设备，如：多台虚拟机、各设备内部自带无线网络和5G网络等通讯模块。首先，学院各个监控区域配备有红外线监控摄像头，配合物理开关能够实现红外夜视。其次，平台中的所有监控数据都经过了严格加密技术处理，确保学院师生的信息能够起到高效防护作用[4]。

2.3.2 软件配置。本项目Spark大数据挖掘平台采用的软件包括有MySOL数据库、64位操作系统等软件配置，确保能够满足所有运行的服务器应用需要。

2.4 开发环境

本系统是基于NET.背景下开发，系统平台设计以及数据采集部分的软件系统均采用的是C#语言进行开发，网站的网页设计主要采用HTML、CSS、JAVA等脚本语言。数据库采用的是My SQL，能够为整个开发平台提供所有数据的存储空间[5]。

2.5 系统功能

本本项目Spark大数据挖掘平台主要具备以下几大功能：

2.5.1 数据运算。由于Spark大数据挖掘平台中存在着海量的师生信息数据，而Spark的数据快速清洗、筛选、存储等功能能够一定程度上弥补了传统信息化管理系统存在的局限性，从而提升了数据收集的全面性。

2.5.2 远程控制。本文所设计Spark大数据挖掘平台能够有效实现远程终端控制，即使正在运行的校园监控设备、教学管理系统等，能够一键实现远程终止、开启等操作，同样也能实现远程编程、故障处理等操作。

2.5.3 数据管理。本研究平台能够进一步实现校园信息数据库信息化管理，同时实现对数据信息的实时编辑与监测。该平台数据应用层中配备有数据大屏，从而能够有效实现以视频、音频等可视化形式，进而实现对收集到的信息数据进行多功能展示。

2.5.4 故障修复。由于本平台采用的是大数据技术，为确保在实际运行过程中出现故障问题能够及时修复，本系统将采用故障智能报警功能，以此实现故障的精准定位与故障类别的准确研判，从而能够在平台后端将故障以图片、视频、硬盘等多元化方式输出。

3 应用场景

本项目采用的Spark大数据挖掘技术平台能够为职业院校实现智慧校园建设工作提供有效解决方案。通过部署在平台中的业务系统，再结合无线网络技术、5G技术、物联网、AI等技术，通过固定+动态两种方式相结合，有效实现了校园安全方面监管。

3.1 关键技术

3.1.1 Spark技术。该平台以Spark技术为主要技术支撑，能够实现对学院内全体师生的海量信息数据进行高效、平稳的传输。同时，该技术的应用能够使平台具备统筹规划、协同治理以及精准定位等功能。

3.1.2 云计算技术。云计算技术可以深度处理学院信息数据，进行全面分析，预测和响应后续管理。在紧急事件中，云计算技术可以快速、科学地部署，帮助师生疏散，确保人身安全。因此，云计算技术有助于管理人员分析校园突发事件，提高预防工作效率。

3.1.3 3S技术。本研究的Spark大数据挖掘技术平台中的3S技术是指全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感（RS），该技术是目前信息化管理模式中较为常见的应用形式，通过建立学院卫星地理模型、建立软件终端系统等方式，能够对学院内建筑物资源、绿化资源以及突发情况等进行实时监测，并以此构建出完整的预测模型，有助于管理人员进行决策部署。

3.2 应用效果

本系统在高等职业院校推广应用，减少突发事件发生率，提升教师教学效率和教学评价，实现远程视频监控和门禁一体化管理，凸显智慧校园建设成果。管理人员通过大数据挖掘技术掌握学生学情，制定高效教学管理方法，实现高质量人才培养建设工作。

4 职业院校智慧校园建设大数据挖掘技术的优势

4.1 提供智能化服务

职业院校实现智慧校园建设需要突破传统人工管理模式，利用大数据技术提供智能化服务，降低管理压力，提升管理质量和效果。同时，需要体现全院师生基础资料的信息化，方便管理人员获取师生个人资料，实现系统管理的全方位升级。

4.2 创造优质教学环境

职业院校实现智慧校园建设需要利用大数据技术，创造优质教学环境，打造信息化教学平台，促进师生间交流，推动教学和信息化建设共同发展。

4.3 实现信息化管理

职业院校智慧校园建设会产生大量数据，应用大数据挖掘技术可完成分析存储工作，提炼出所需信息实现信息化管理。以大数据挖掘技术为基础的智慧校园，能分析研判信息化管理规律，评估教师教学方案和学生学情，提升信息化管理水平。

5 结束语

综上所述，随着互联网技术手段的日益发展，基于Spark大数据挖掘技术的职业院校智慧校园信息化建设与管理工作能够充分发挥出其相关优势。加之近年来智慧校园概念不断普及，构建智慧职业院校，推进信息化建设已成为实现职业院校高质量、高水平发展的重要途径。