智慧校園建設的大數據挖掘技術的應用

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【摘要】大數據挖掘技術主要是指從海量的數據中找出具有聯系意義信息的技術，目前已經被廣泛應用于教育、金融與零售等行業，但由于其在教育行業的應用存在較多短期行為，所以需要進一步研究深化。本文主要闡述智慧校園建設中的大數據挖掘技術應用，希望幫助學校建立更加科學的智慧系統，提高信息應用效率。

【關鍵詞】智慧校園；大數據；挖掘技術

1引言

大數據時代的到來，使得人們可以利用大數據挖掘技術搜尋對自己有利的數據信息，各級學校也在不斷嘗試將該技術應用到智慧校園建設中。智慧校園的核心內容是“智慧”，大數據挖掘技術能夠提高智慧管理效率與服務水平，有利于學校提升教學質量、師生解決問題。

2大數據挖掘技術概述

大數據挖掘技術，它與云計算技術、計算機技術與互聯網技術具有極大聯系，僅大數據挖掘技術一項并不能單獨處理智慧校園系統全部信息，而將其與云計算、互聯網和計算機充分結合，便可以實現信息的搜集、分析、處理和儲存[1]。目前，我國多數學校的智慧校園建設已經取得良好效果，校園一卡通、遠程教育、360度無死角實時監控等技術已經逐漸被學生和教師接受。但是由于連接實體的數量越來越多，傳統的智慧系統逐漸無法滿足數據處理要求，這就要求學校將大數據挖掘技術應用到智慧校園建設中，利用該技術對智慧系統內部各種信息進行快速有效分析，挖掘其深層次意義與價值，為學校建設發展、提高教學質量提供數據依據和技術支持。

3大數據挖掘技術在智慧校園建設中的應用

3.1支撐智慧系統總體構架

智慧校園建設的主要功能是利用數據資源滿足學校各方業務需求，例如向師生提供教學共享資源、為學校領導提供科學決策依據、為校園后勤管理提供資金資源報表等。大數據挖掘技術對智慧校園系統總體構架起支撐作用，利用該技術構架的系統可以分為應用層、管理層、網絡層和感知層四個部分，大致內容如下：第一，系統應用層。智慧校園系統的應用層涵蓋范圍是所有校園業務處理系統，比如學生管理系統、人事管理系統、教務信息管理系統以及檔案安全管理系統等。它所采用的構架模式是面向服務式，指的是先從海量數據中篩選出關聯信息，然后對信息進行分析和處理，利用圖形化系統界面將信息結果直接展示給需求者，以此為教師提供網絡教學服務、為學校提供信息管理服務，從而促進智慧校園更加便捷。第二，平臺管理層。智慧校園系統的平臺管理層是由支撐層和基礎層兩部分組成，支撐層以大數據挖掘技術為依托，利用云計算技術、計算機技術對系統中的數據信息進行挖掘、匯集、傳遞和共享。基礎層的主要作用是儲存、備份以及計算，智慧系統利用平臺基礎管理層可以將內部數據進行集中化和規模化處理，管理人員通常會利用關鍵詞查詢，我們以英文為例進行倒排索引：常使用的索引方法為正排索引和倒排索引，前者具有易維護和耗時長特點，后者具有維護成本高但耗時短的特點；由于網絡技術發展迅速，數據數量急劇增多，正排索引可應用性逐漸降低，所以學校應加強倒排索引在智慧校園系統中的應用。第三，網絡綜合層。智慧校園系統需要網絡收集、連接各項業務數據，網絡綜合層便是各種網絡信息的集中處理場所，它是由物聯網、移動互聯網以及校園網組成。在收集和整理網絡數據時，一般會用到大數據挖掘技術、IP技術（有關無連接分組通信協議的技術）、無線通訊技術等，網絡綜合層的功能作用信息傳遞，利用它可以將感知層信息傳遞至管理層。第四，感知層。感知層是智慧校園系統收集數據信息的主要手段，智慧系統利用全球定位系統（GPS）、射頻識別通信技術（RFID）、傳感器等設備采集數據，例如一卡通可以收集學生的消費信息、醫療信息、出行信息等。感知層將這些數據信息先進行初步量化處理，然后將其傳遞至管理層，系統自動會對其進行整理，最后成為學校整治校園、科學決策的依據。

3.2挖掘、分析數據信息

大數據挖掘技術的基礎應用功能是挖掘與分析數據信息。智慧校園的信息來源渠道非常豐富，門禁、監控、食堂以及圖書館等都是信息來源；數據內容十分冗雜繁復，比如學生個人信息、課程教學信息、網絡訪問信息、校園超市購物、多媒體教室使用、校園出入以及實時監控等[2]。大數據挖掘技術可以從上述數據信息中挖掘出關聯性較強的數據，將其分別轉化成獨特編碼，聯系大的信息規整為一類，例如某同學的校園出入記錄、食堂用餐消費、圖書館借閱信息等，便于校園管理者查詢，可以有效降低學校工作者和智慧系統的負擔。首先，教師可以利用大數據挖掘技術構建科學高效的評分機制，將學生的平時成績、小考成績與期末成績進行匯總，綜合分析學生的學習能力與學習情況，以便制定正確的教學方案，實現提高教學質量與效率的目的。教師還可以利用大數據挖掘技術，結合學生的學習成績、在校表現、課外實踐參與情況，對學生提出綜合性評價，為學生提供學習、生活、專業與就業上的幫助。其次，學校可以利用大數據挖掘技術完善智慧校園系統，構建學生行為信息數據庫，將學生的課程信息、身體素質、體貌特征、在校時間、課程學習等基本信息記錄在案，并針對上述數據信息制定常規范圍值。學校還可以根據學生的用餐數據、購物信息，對學生的經濟條件進行分析，利用大數據挖掘技術構建貧困信息數據庫，這種做法不僅能夠為經濟條件有困難的學生提供經濟支持，還能有效避免助學金挪作他用的行為。

3.3為智慧系統提供技術支持

將大數據挖掘技術與智慧校園建設充分結合，才能真正提高教學質量、管理效率與服務水平。本文再次以校園一卡通為例，闡述大數據挖掘技術如何為智慧校園系統技術支持。一卡通是智慧校園的重要組成部分，貫穿著整個智慧系統的各項業務，由于一卡通內部設有身份識別芯片、金融服務程序、公共信息服務等功能，所以學生和教師利用一卡通可以完成進出校園打卡、食堂用餐、圖書館借閱、校醫院治療、校園超市購物等工作，對其日常生活、學習、工作提供信息支持與技術支持。一卡通系統與智慧校園系統直接連接，能夠對金融系統、感知層進行信息對接，將海量信息數據分別傳輸至指定數據庫，對具有實際價值的信息數據進一步挖掘，有利于學校對整體資源進行優化配置，提高資源利用率，避免不必要浪費[3]。智慧校園服務平臺是智慧系統接收、處理信息的對外場所，主要向身份認證、數據共享、統一信息門戶這三大主要應用提供技術支持，它可以利用大數據挖掘技術對三大應用的數據進行整合、分析和展示，以此提高智慧系統服務水平。例如，通過大數據挖掘技術對身份角色的權限進行分類，完成身份認證；對學校內部產生的各種數據信息進行存儲，實現數據信息共享；為其他智慧校園子系統提供接口，確保信息數據統一。

4結語

綜上所述，在大數據時代背景下，將大數據挖掘技術與智慧校園建設充分融合，成為學校提高教學質量與服務水平的有力手段。它可以對智慧校園的海量數據信息進行量化處理，促進教學資源共享，為移動客戶端提供支持，學校和教育部門有關機構應加強大數據挖掘技術的研發力度，推動智慧校園建設發展。

【參考文獻】

[1]高金霞.高校智慧校園建設中的大數據、云計算與物聯網技術結合分析[J].通訊世界，2018(10):103-104.

[2]黃校堯.大數據技術在高職院校智慧校園建設中的應用[J].科技經濟導刊，2018，26(25):174.

[3]曾姣艷.基于大數據的數據挖掘技術在智慧校園系統中的研究應用[J].貴陽學院學報(自然科學版)，2018，13(02):13-15.

作者：雎貴芳 單位：河南護理職業學院