教育大數(shù)據(jù)分析研究及典型應用

1、教育大數(shù)據(jù)分析研究與典型應用開展大數(shù)據(jù)的研究已經(jīng)成為我們國家今后創(chuàng)新驅(qū)動的一個重大的戰(zhàn)略舉措。數(shù)據(jù)的積累已經(jīng)從量變開展到了質(zhì)變。另外一方面計算機超強的計算能力也為處理大數(shù)據(jù)提供了強大的技術(shù)支撐，這兩者的結(jié)合使得大數(shù)據(jù)的智能分析成為我們現(xiàn)實可能。 分析各個領(lǐng)域的大數(shù)也正是各個領(lǐng)域各個行業(yè)的新的重大需求， 擁有大數(shù)據(jù)成為我們這個時代的特征，分析大數(shù)據(jù)自然也成為我們這個時代最鮮明的任務，應用大數(shù)據(jù)也是我們把握商機把握研究時機的重要機遇。研究和應用面臨三大挑戰(zhàn)我們根本目的是從大數(shù)據(jù)中挖掘出價值。從政府角度來說，要進展大數(shù)據(jù)的有效管理，制定包括平安在的各種公共政策，這就是政府要作為，從數(shù)據(jù)的獲取、標準、

2、規(guī)、平安、保障等等方面研究。 作為高校和科研院所來說，最核心的是要進展大數(shù)據(jù)的分析和處理，也就是智能化的挖掘、關(guān)聯(lián)、融合、算法分析這些核心技術(shù)的探索和研究。作為企業(yè)界來說，要結(jié)合各自的領(lǐng)域，開展大數(shù)據(jù)的應用挖掘以及融合應用。所以說我們要形成一個數(shù)據(jù)是根底、平臺是支撐、分析挖掘是核心，最根本的是要實現(xiàn)目標導向、 問題驅(qū)動，實現(xiàn)效率的提升和經(jīng)濟效益社會效益的挖掘和發(fā)揮。世界頂級大國都把大數(shù)據(jù)核心技術(shù)的研究作為未來搶占大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)自主知識產(chǎn)權(quán)的一個核心制高點來探索研究。第一從理論和技術(shù)角度來看，傳統(tǒng)的計算理論和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)難以完全適用。一方面是大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的中小規(guī)模的數(shù)據(jù)有本質(zhì)的特征上的差異

3、。第二在傳統(tǒng)的計算平臺計算式方面也有根本性的轉(zhuǎn)折。我們知道傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)量是中小規(guī)模，現(xiàn)在都是ZB 級，10 的 18 次方超大規(guī)模的數(shù)據(jù)量。從數(shù)據(jù)的構(gòu)造來說，從傳統(tǒng)的構(gòu)造化朝大量的非構(gòu)造化方向開展，從過去以靜態(tài)為主朝著流數(shù)據(jù)開展， 從單一的數(shù)據(jù)源朝著多元異構(gòu)的方向開展，從多媒體朝著跨媒體融合的方向開展。這些數(shù)據(jù)特征的變化使得我們傳統(tǒng)計算理論難以適應。從計算平臺和計算式來說，從過去的集中存儲向現(xiàn)在的各地多數(shù)據(jù)中心的分布式存儲方向開展，從多線程并行朝著多機協(xié)同的方向開展，從存儲和計算相別離朝著數(shù)據(jù)和計算嚴密深度融合的方向開展，從計算密集型或者數(shù)據(jù)密集型朝著兩者混合的密集型方向開展，從靜態(tài)全量計算朝著

4、動態(tài)流式計算的方向開展，這些變化都是大數(shù)據(jù)分析中將要面臨的理論和計算方面的挑戰(zhàn)。在大數(shù)據(jù)分析與處理方面核心技術(shù)嚴重缺乏，我們熟悉的大數(shù)據(jù)處理核心技術(shù)的底層的核心軟件、核心系統(tǒng)，像Spark Hadood、Hbase這些著名的開源商用軟件幾乎全是被國外壟斷，我們國家在這個領(lǐng)域缺乏自己的自主知識產(chǎn)權(quán)。第三，難以適配工程化應用的需求，比方大數(shù)據(jù)算法在工程化技術(shù)方面還處于根本空白狀態(tài)。我們雖然有很多好的大數(shù)據(jù)算法和核心技術(shù)，但是應用到實際當中工程方面的適配還處于空白或者盲點。另外缺乏適用于大數(shù)據(jù)分析的工程化工具和快速的部署手段，核心技術(shù)與產(chǎn)業(yè)需求存在縫隙，缺乏面向行業(yè)的智能大數(shù)據(jù)決策支持工具和成熟的工

5、程化解決方案，這些方面都是我們今后研究的重點和難點。交通大學申請到了大數(shù)據(jù)分析技術(shù)國家工程實驗室，在大數(shù)據(jù)的根底算法、核心技術(shù)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制、行業(yè)工程應用特別是高端人才培養(yǎng)方面打造國一流的科研和人才培養(yǎng)的平臺。教育大數(shù)據(jù)的研究應用下面介紹一下國家工程實驗室過去幾年在教育領(lǐng)域大數(shù)據(jù)的研究應用方面所做的工作。第一， 省高等教育大數(shù)據(jù)平臺的研究與應用。交通大學為全省建立了高等教育大數(shù)據(jù)的會聚分析和應用的數(shù)據(jù)中心，可以把全省所有高校的辦學狀態(tài)數(shù)據(jù)、政府管理部門的各方面的教育統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的有關(guān)教育的數(shù)據(jù)會聚到一起。在這個平臺上不僅有辦學的管理狀態(tài)數(shù)據(jù)，而且有各類慕課課程資源以及師生的信息管理

6、平臺，還有大量的互聯(lián)網(wǎng)開放數(shù)據(jù)聚集在這個平臺中。 在這個平臺上我們面向教育主管部門、高校開放為用戶提供各種各樣的學習、管理、質(zhì)詢、統(tǒng)計分析等應用。這個平臺的數(shù)據(jù)還可以跟教育部評估中心、教育部規(guī)劃司、財務司、學生司等相關(guān)司局進展互聯(lián)互通，打通了數(shù)據(jù)之間的壁壘問題。在這個根底上，我們實現(xiàn)了全省高等教育數(shù)據(jù)的會聚，從而打破了各高校數(shù)據(jù)的孤島。另外可以建立橫向關(guān)聯(lián)比擬分析、縱向自我歷史比擬分析，提供高校、政府管理部門、社會科學精準的數(shù)據(jù)效勞，以及為他們的科學效勞提供分析。在這個平臺上，我們開展了四項典型應用。第一，為全省本科高校進展教學質(zhì)量的審核評估工作，運用互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)技術(shù)建成了覆蓋全省高等職業(yè)教

7、育、本科教育和研究生教育，包含辦學條件、師資隊伍、學科專業(yè)、課程教學、畢業(yè)就業(yè)等全方位一體化的質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡，省級高等教育監(jiān)測的大數(shù)據(jù)平臺，開展了用數(shù)據(jù)和事實說話的省級學校兩級高等教育的質(zhì)量常態(tài)監(jiān)控。第二，效勞省“一流專業(yè)申報、評審與評估等方面的根底工作，這個工作現(xiàn)在把全省的教學狀態(tài)的數(shù)據(jù)全部收集到這個系統(tǒng)里。第三， 開展省教育經(jīng)費績效分析與評估，這項工作我們已經(jīng)進展了三年， 對各個大學辦學的根本績效以及辦學的成效進展實時在線的科學精準的統(tǒng)計分析，為政府決策績效獎勵提供支撐效勞。第四， 畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量的跟蹤和評價。已經(jīng)建成了全省就業(yè)質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析應用效勞，并且以這個系統(tǒng)為根底，發(fā)布高校畢業(yè)生就業(yè)

8、狀況的報告，過去需要大量的人工工作，現(xiàn)在根本上在這套系統(tǒng)上自動生成就業(yè)質(zhì)量報告。另外， MOOC 中國平臺在現(xiàn)實上的應用也是我們的重要努力方向。 我們的目標和理念是做政府想做社會愿做但是單一高校做不了的事情，根本目的是打造互聯(lián)網(wǎng)教育公共效勞體系的2.0版本。目前這個聯(lián)盟已經(jīng)有117 所高校加盟，超過10000門視頻課程，超過10000注冊用戶，300經(jīng)營講師，收集客戶端下載量超過 900 萬。 MOOC 中國這個平臺正在為效勞國家“一帶一路的人才培養(yǎng)提供效勞，我們在MOOC 中國的平臺根底上成立了由中國工程院和聯(lián)合國教科文組織授予我們的國際工程科學支持的培訓，在泰國建立東盟中心，面向“一帶一路

9、開展包含中國文化、語言、教育、技術(shù)等特色資源，在這個特色資源中我們特別構(gòu)建了六大主題數(shù)據(jù)庫，為中國的企業(yè)走向“一帶一路提供各種效勞。通過互動交流、實踐應用等多種形式對絲路國家來華留學的留學生以及中國企業(yè)走向“一帶一路國家開展的工程技術(shù)人才培養(yǎng)各種各樣的技術(shù)人才。這個平臺在技術(shù)方面突破了知識地圖導航學習、知識會聚核心關(guān)鍵技術(shù)，為用戶提供可視化的知識聲音導向的個性化資源推薦和效勞。課堂教學質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺。我們通過把課堂教學質(zhì)量的實時各類數(shù)據(jù)，包括學生評價的數(shù)據(jù)、督導評價的數(shù)據(jù)等實時錄入這個大數(shù)據(jù)平臺。在這個平臺上我們可以實現(xiàn)過去對課堂教學質(zhì)量模糊宏觀的評價，到通過大數(shù)據(jù)的精準分析實現(xiàn)量化精準的評價； 從過去局部隨機抽查課堂教學變成全面覆蓋，從過去期中期末兩次監(jiān)測變成實時、常態(tài)、持續(xù)的監(jiān)測，從過去的事后評價變?yōu)閷崟r、動態(tài)的在線評價。在這樣的根底上，我們一方面可以挖掘一些教學質(zhì)量好、受學生歡送的教師，也可以對不負責任、課堂教學質(zhì)量不高的教師提出懲戒，實現(xiàn)精準督導。課堂教學已經(jīng)實現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)+云計算的技術(shù)智慧管理，解決了數(shù)據(jù)的精