區(qū)域化基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)

精品文檔-下載后可編輯區(qū)域化基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)1研究背景

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，將信息技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域已成為世界各國教育變革的一種趨勢。我國從20世紀(jì)90年代開始，逐步將信息技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，經(jīng)歷了啟蒙階段、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段、應(yīng)用建設(shè)階段[1]。當(dāng)前正處在融合創(chuàng)新階段?！督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃2022-2022年》特別提出，力爭到2022年實(shí)現(xiàn)全面融合和部分創(chuàng)新的階段性發(fā)展目標(biāo)。通過梳理不難發(fā)現(xiàn)在應(yīng)用建設(shè)階段教育系統(tǒng)建設(shè)了大量教學(xué)和管理相關(guān)的應(yīng)用，數(shù)字化校園普遍建設(shè)，數(shù)字化教學(xué)蓬勃發(fā)展。隨著教育信息化應(yīng)用不斷建設(shè)和使用，將會積累大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)如果管理融合不到位也會形成諸多信息孤島，同時(shí)，如果對其進(jìn)行有效管理和融合，將在未來個(gè)性化學(xué)習(xí)，學(xué)生綜合素質(zhì)評價(jià)等方面產(chǎn)生非常重要的價(jià)值。因此，數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)共享已經(jīng)成為了當(dāng)前教育融合創(chuàng)新的重要探索方向[2]。在過去的10年中，學(xué)校大多作為應(yīng)用建設(shè)的主體，但隨著全面融合的需求越來越強(qiáng)烈，以一個(gè)學(xué)校的力量顯然是難以完成的。因此，在教育部教育信息化推進(jìn)辦公室的《教育管理信息化建設(shè)與應(yīng)用指南》其中明確指出需要建設(shè)地市區(qū)縣教育基礎(chǔ)庫。同時(shí)，在一些信息化發(fā)達(dá)地區(qū)，如蘇州工業(yè)園區(qū)、昆山，已經(jīng)嘗試建設(shè)區(qū)域化基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提升信息化教學(xué)和管理成效。

2區(qū)域化基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容和目標(biāo)

在教育部教育信息化推進(jìn)辦公室的《教育管理信息化建設(shè)與應(yīng)用指南》中對地市區(qū)縣教育基礎(chǔ)庫的定義是：“依托省級教育數(shù)據(jù)中心，建立統(tǒng)一集中的本級基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，支撐統(tǒng)一的電子辦公、業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)交換、業(yè)務(wù)監(jiān)管等功能，滿足本級教育管理與服務(wù)的需求。為用戶提供集成的管理信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對上與省級系統(tǒng)、對下與所轄教育行政部門和教育機(jī)構(gòu)（學(xué)校）信息系統(tǒng)的貫通和數(shù)據(jù)共享?！痹诰唧w實(shí)踐中，可以將基礎(chǔ)庫建設(shè)目標(biāo)分解為以下幾部分：（1）建立教育數(shù)據(jù)資源體系。梳理分析區(qū)域教育數(shù)據(jù)資源，針對各類數(shù)據(jù)來源，建立清洗比對規(guī)則，形成區(qū)域教育數(shù)據(jù)資源目錄。（2）建立教育數(shù)據(jù)庫。建設(shè)教育數(shù)據(jù)管理平臺，進(jìn)行教育數(shù)據(jù)資源采集加工，完成教師、學(xué)生、教育機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及主題數(shù)據(jù)庫建設(shè)，同時(shí)完成數(shù)據(jù)入庫工作。（3）構(gòu)建教育數(shù)據(jù)分析模型。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)據(jù)分析模型，提供信息檢索服務(wù)，并充分利用數(shù)據(jù)挖掘等手段，為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門信息利用、政策評估和決策咨詢提供參考。（4）實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)資源共享。建立教育數(shù)據(jù)資源共享機(jī)制，進(jìn)行教育基礎(chǔ)庫與教育系統(tǒng)內(nèi)外部系統(tǒng)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)資源區(qū)域共享融通。（5）制定信息標(biāo)準(zhǔn)，整合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。結(jié)合教育部門相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，按照區(qū)域教育實(shí)際情況，統(tǒng)一信息編碼規(guī)范，制定信息編碼集，形成區(qū)域教育信息數(shù)據(jù)規(guī)范[3]。

3區(qū)域化基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可分為5大部分，分別是數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理、基礎(chǔ)庫、主題庫和集成共享。

3.1數(shù)據(jù)交換該部分負(fù)責(zé)基礎(chǔ)庫系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)交換，常見的數(shù)據(jù)交換方式有DBLink、WebService、WebAPI等多交換接口協(xié)議的對接，實(shí)現(xiàn)多來源數(shù)據(jù)抽取。DBLink是一種最常見的數(shù)據(jù)交換方式，對于早期建設(shè)的應(yīng)用系統(tǒng)往往沒有提供對外接口，只能通過數(shù)據(jù)庫對接的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。首先，在信息采集服務(wù)器上部署JOBA，采集應(yīng)用系統(tǒng)中的增量數(shù)據(jù)。首先根據(jù)每張表的字段“新增日期”和字段“修改日期”得到增量數(shù)據(jù)，然后將這部分?jǐn)?shù)據(jù)插入到信息采集服務(wù)器緩沖庫中的各數(shù)據(jù)補(bǔ)錄信息表中，JOBA觸發(fā)是采用輪循的方式，輪循的頻率是可以配置的。然后，在教育基礎(chǔ)庫服務(wù)器上部署JOBB，取信息采集服務(wù)器緩沖庫上補(bǔ)錄信息表中增量數(shù)據(jù)與教育基礎(chǔ)庫服務(wù)器基礎(chǔ)庫中的對應(yīng)字段數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)采集入庫規(guī)則進(jìn)行比對，比對結(jié)束入教育基礎(chǔ)庫；JOBB觸發(fā)是采用輪循的方式，輪循的頻率是可以配置的。WebAPI是一種通過API（應(yīng)用程序編程接口）訪問當(dāng)今的web應(yīng)用平臺中廣泛功能的方式。在教育信息采集服務(wù)器上部署Windows服務(wù)A，采集web應(yīng)用平臺中的增量數(shù)據(jù)，首先根據(jù)每個(gè)接口的字段“新增日期”和字段“修改日期”得到增量數(shù)據(jù)，然后將這部分?jǐn)?shù)據(jù)插入到教育信息采集服務(wù)器緩沖庫中的信息表中，Windows服務(wù)A觸發(fā)是采用輪循的方式，輪循的頻率是可以配置的。然后，在教育基礎(chǔ)庫服務(wù)器上部署Windows服務(wù)B，取教育信息采集服務(wù)器緩沖庫上信息表中增量數(shù)據(jù)與教育基礎(chǔ)庫服務(wù)器基礎(chǔ)庫中的對應(yīng)字段數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)采集入庫規(guī)則進(jìn)行比對，比對結(jié)束入教育基礎(chǔ)庫；Windows服務(wù)B觸發(fā)是采用輪循的方式，輪循的頻率是可以配置的。

3.2數(shù)據(jù)處理該部分按照數(shù)據(jù)資源體系標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)清洗、比對和轉(zhuǎn)碼等功能，保證進(jìn)入基礎(chǔ)庫中的數(shù)據(jù)是符合區(qū)域數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求的。數(shù)據(jù)處理是將多個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)按照一定的邏輯規(guī)則進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換和并裝載到目標(biāo)數(shù)據(jù)集。完整的數(shù)據(jù)處理過程包含三個(gè)階段：（1）設(shè)計(jì)階段——分析源和目標(biāo)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義合理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邏輯；（2）實(shí)施階段——按照設(shè)計(jì)階段制定的邏輯規(guī)則進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的E（Extract）、T（Transform）、L（Loading）過程；（3）維護(hù)階段——對于非一次性數(shù)據(jù)整合項(xiàng)目（如很多數(shù)據(jù)倉庫項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)整合過程），ETL過程需要重復(fù)執(zhí)行，同時(shí)也需要不間斷的維護(hù)和完善。

3.3基礎(chǔ)庫該部分分為學(xué)生基礎(chǔ)庫、教師基礎(chǔ)庫和教學(xué)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)庫三大部分。按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范存儲最為核心的數(shù)據(jù)。學(xué)生基礎(chǔ)庫主要包括學(xué)生基本信息、學(xué)籍異動信息、學(xué)生入學(xué)注冊信息、學(xué)生簡歷信息、學(xué)生畢業(yè)結(jié)業(yè)信息、學(xué)生家庭成員信息、學(xué)生任職情況、學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)信息、學(xué)生處分信息、學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金信息、學(xué)生考評信息、學(xué)生困難補(bǔ)助信息、學(xué)生技術(shù)等級證書信息等數(shù)據(jù)模型。教師基礎(chǔ)庫主要包括教師基本信息、家庭成員信息、學(xué)習(xí)簡歷信息、工作職務(wù)簡歷信息、專業(yè)技術(shù)職務(wù)信息、語言能力信息、崗位證書信息、社會兼職信息、學(xué)術(shù)團(tuán)體兼職信息、開課記錄信息、公開課記錄信息、論文著作信息等數(shù)據(jù)模型。教學(xué)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)庫主要包括基礎(chǔ)信息、學(xué)校輔助信息、學(xué)校校區(qū)信息、學(xué)校班級信息、校內(nèi)機(jī)構(gòu)信息、教學(xué)專業(yè)信息（職業(yè)學(xué)校）、教學(xué)課程信息、教學(xué)教材信息、教育經(jīng)費(fèi)收入情況信息、教育經(jīng)費(fèi)支出情況信息、學(xué)校房產(chǎn)用地信息、學(xué)校房產(chǎn)建筑物信息、學(xué)校房產(chǎn)設(shè)施信息、社會辦學(xué)機(jī)構(gòu)基本信息、社會辦學(xué)機(jī)構(gòu)變更信息、社會辦學(xué)機(jī)構(gòu)年審信息等數(shù)據(jù)模型[4]。

3.4主題庫主題數(shù)據(jù)庫是針對特定的業(yè)務(wù)提煉的主題數(shù)據(jù)，例如主題庫建設(shè)主要包括學(xué)生考試成績、病情監(jiān)測情況、教師培訓(xùn)統(tǒng)計(jì)、學(xué)生入學(xué)分析、學(xué)生學(xué)籍信息、E卡通信息等主題數(shù)據(jù)庫的建模，數(shù)據(jù)初始化采集及數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)處理規(guī)則。

3.5集成共享該部分提供基礎(chǔ)庫數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)等服務(wù)接口；所有服務(wù)接口進(jìn)行統(tǒng)一身份認(rèn)證、授權(quán)等功能集成，實(shí)現(xiàn)教育數(shù)據(jù)庫管理平臺與其他應(yīng)用系統(tǒng)的共享融通。共享接口從基礎(chǔ)庫和主題庫獲取老師、學(xué)生等最新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為OA、門戶等外部系統(tǒng)提供WEBAPI接口。接口統(tǒng)一