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探索智慧校园新模式,网易有数在教育行业的实践分享

网易数帆小助手2021-04-25 13:32

教育作为社会行为中重要的一个环节,代表着希望和未来,一直备受关注。近年来为了更好的实现学校教育的改革,实现学校的科研、教学以及学习等方面的精细化管理,学校教育信息化推进一直是各所学校的重点工作项目。

 

1. 学校信息化现状

 

1.1 学校信息化工具的演进

随着社会整体技术的不断更新,学校中使用的教育工具也在不断进行着变革,从早期黑板板书的教学方式,逐步向通过电子设备进行互动的方式进行转变。教师与学生之间的互动模式也从早期的单纯授课方式开始向着更加多元的方式展开。

 

1.2 学校信息化转型

由于教育理念的不断更新,学校也开始慢慢从单纯的教学场所开始衍生为集科研、生活、学习等多种功能为一体的综合型场所。为了满足学校中师生的学习及生活,诸如图书馆、体育馆、食堂、医院、杂货店等纷纷出现,与此同时,为了更好的针对这些设施进行管理和运营,配套化的信息系统也变得更加丰富。

 

1.3 数据孤岛的形成

伴随着众多的信息化系统的建立,作为系统日常运作的产物,数据资产也在不断的积累起来。学校的管理者发现,通过对于这些数据的分析,他们可以更加细致的了解学校运营过程中的每个环节,通过对于这些数据的分析,可以为学校的日常管理和运营提供可信的依据。

 

近年来,随着学校信息化的不断推进,原有的单点管理模式难以满足学校日常的运营管理,从业务分析的角度,管理层希望了解到学校整体的运营状况,以及各个板块之间的联系以及影响。

 

因此,原本各自为战的业务系统之间的孤岛问题开始显露出来。由于存储介质以及软件设计思路的不同,业务系统之间由于数据库的相互独立,形成了物理层面的数据隔离。同时由于主数据以及设计口径的不同,即使将不同业务数据统一存储,仍然难以进行数据上的融合,形成了逻辑上的隔离。众多业务系统,犹如信息海洋中的一个个孤岛,难以融合连接成一片大陆,成为学校信息化发展的基石。

 

1.4 数据需求的提升所带来的挑战

大数据技术的发展为众多行业带来了很多创新的思路,这对于学校的运营管理也不例外。学校年轻的管理者们开始学习互联网的模式,希望通过挖掘、机器学习等手段来提升学校的教育及管理提供更加智能的决策手段,而这直接导致了学校对于数据要求的提升,同时也对于学校数据平台技术的架构提出了不小的挑战。

 

数据平台架构的挑战:

随着系统的不断完善,以及各种物联网设备的接入,学校构建了自身完善的自动化管理体系。于此同时系统产生的数据量级也呈几何倍数开始不断增长,学校日常运营的数据开始从GB向着TB乃至PB级转变。这一变化直接导致原有的关系型数据库平台架构的存储和计算能力渐渐难以满足业务用户日益增长的对于精细化数字运营的需求。

 

为了缓解这一瓶颈,建立大数据分布式架构的数据平台的需求被提上台面,管理者们希望通过这种架构来实现海量数据的存储以及高效的计算。平台首先需要能满足数据存储的需求,并且能提供高效稳定的数据检索和查询能力。针对于越来越多的数据触点的接入,需要具有良好的可拓展性,以应对不断增长的数据量。其次平台需要具有能够有效对于这些数据进行治理的能力,通过数仓建设评估、数据质量监控、数据资产管理等手段,对于接入系统的数据进行治理,确保数据中心建立的合理性以及数据的准确性。

 

分析时效性的挑战:

随着学校管理要求的提升,学校的管理人员对于数据分析的时效性的要求也在不断的提升,以便更好的应对各种突发情况。例如在新冠疫情发生后,人们对于流行性疾病的防控意识开始觉醒,类似校园这类学生群体的聚集场所的疫情防控则成为每个学校后勤部门的重要工作目标。为了能够在第一时间感知流行病传染的风险,健康填报、校医诊断系统开始发挥作用,源源不断的收集校园内的健康相关数据。学校的管理人员希望能够在第一时间看到该类数据的分析结果,从而方便他们建立全面而及时的流行病预警机制。

 

利用学校现有松散的数据架构难以满足高效针对这些收集而来的数据进行分析和处理的需求,这为学校信息化团队带来了一个新的课题。

 

2. 探索利用大数据辅助学校运营的可能性

 

在学校教育信息化方向的探索上,结合网易有数平台的能力,能够很好的回应校园管理者对于数据平台的需求。通过有数的平台功能轻松帮助学校构建其大数据中心平台,实现系统数据的融合,以及数据资产的沉淀。同时敏捷的数据开发架构,能够提高数据分析的效率,满足学校日益增长的分析需求。

 

2.1 系统数据的融合

在某教育集团数据中台一期项目中,通过对于学校教育园内系统的调研,我们选取了一卡通系统、学生管理系统、阅卷系统、人力资源系统以及后勤系统五个系统进行对接。将其中招生、学生信息、日常消费、班级划分、日常接送以及毕业去向等信息进行汇集,通过有数的数据传输工具按照各自系统的时效性需求从各个系统之中进行同步。基于Spark开发的数据传输工具,可以针对不同的传输任务,进行资源以及传输速率的控制,能够保障传输的稳定性,同时尽量不去影响业务系统的正常运转。

 

整体的数仓架构于Hive之上,为数仓的建设提供了优秀的拓展性以及容错性,同时也提供了统一的元数据管理体系,为数据治理提供良好的基础。在数仓规划时遵循标准的数仓建设规范进行分层分域的控制,设置了数据贴源层(ODS)、数仓明细层(DWD)、数仓汇总层(DWS)、维度管理层(DIM)以及数据集市层(ADS),同时根据学校管理的业务需求划分为消费、招生、学生、教学、后勤、人资六个主题域。


(数仓设计规划)

 

利用统一的指标管理系统,规范了消费、招生、学生、教学、后勤、人资这六个主题域中常用的指标口径,防止可能出现的由于指标口径不统一而导致的数据质量低下以及分析结果低准确性的问题。


(指标管理系统)

 

2.2 学校数字化管理的1->N

网易有数在为学校提供了数据整合能力的同时,还提供了敏捷高效的数据开发平台。通过可视化的开发工具,能够实现高效的数据开发工作、数据挖掘算法的开发以及标签体系的建立。

 

敏捷数据开发平台:

网易自主研发的基于Hadoop体系的高性能、一站式离线大数据开发平台,通过基于业务场景设计的用户操作界面提高系统的易用性,结束了平台命令行运维的繁琐状态。数据开发工程师和数据分析师可以通过简单拖拽和表单填写即可完成数据科学相关工作,缓解了学校由于技术人员储备不足,所导致的大数据开发门槛的瓶颈,同时也提升了学校大数据平台建设的效率。

 

敏捷可视化平台:

网易自主研发的企业级敏捷大数据分析平台,允许业务人员可以轻松通过拖拽、点击式的操作完成数据分析与探索、以及报告与大屏的制作;并且其中的智能问答模块能够基于自然语言进行图表绘制,智能分析功能也可以帮助用户自动生成数据分析报告,真正降低了用户的使用门槛,助力学校实现数据驱动运营。

 

通过网易有数,能够高效建设符合智能校园需求的大数据中心,为校园中的生态应用以及各门户终端提供良好的数据支撑。实现学校数字化管理的1->N的演进。


 

3. 有数在校园中的实践应用

 

3.1 校园管理分析

智慧校园数据中心将学校内部业务数据进行集中的汇集以及建模,能够通过可视化分析的呈现,能够有效的对于学校的日常运营以及管理进行支撑。

 

例如通过对于学生日常消费行为的分析,可以帮助家长了解学生日常饮食习惯的健康性,并进行及时的调整及反馈。通过对于校医消费的分析,可以及时预警学院内传染病的风险,方便学校提前进行应对。


(消费行为分析)

 

3.2 学生胜任力模型分析

通过将学生日常的生活消费数据,活动参与数据,成绩数据,阅读数据进行整合,通过算法从认知技能、自我技能、人际技能3个角度,基于语言能力,学习胜任力,领导力,开放性等多个维度建立全面的学生画像。帮助学生更清晰的了解自我情况,同时更好的为学校教育的优化提供合理的参考依据。


(学生胜任力模型)

 

3.3 学生社交网络分析

通过对于各个业务系统中学生的日常消费记录,以及活动轨迹。项目创新性的对于学生的社会网络进行追踪分析,挖掘学生间的好友群体,从侧面构建出每个学生在班级中的人际关系网络,提升管理者的工作。方便其更好的管控学生的社交情况,同时更好的识别出离群孤僻的学生,及时进行关怀。


(学生社交网络分析)

 

4. 结语

 

随着互联网以及物联网的发展,如何利用好教育大数据以实现精细的管理以及智能化的辅助教学是教育行业的下一个里程碑。

 

网易有数在教育行业深耕多年,助力学校建设智慧校园数据中心,推动教学、教务质量的提升,点击深入了解教育大数据解决方案