共享數據中(zhōng)心及智能(néng)展示解決方案
第一章、建設背景
在中(zhōng)國(guó)教育行業的發展形勢上,自大數據的概念提出以來,中(zhōng)國(guó)教育界一直保持對其的高度關注。随着大數據技(jì )術的逐漸成熟,很(hěn)多(duō)學(xué)校已經開始了接受并建設了大數據模型。除此之外,有(yǒu)部分(fēn)學(xué)校已經開設了大數據相關的專業課程,同時部分(fēn)學(xué)校也意識到了數據對于學(xué)校信息化建設的重要性,并建立了自己的大數據開發團隊,對本校數據進行大數據分(fēn)析及研發。
一、國(guó)家戰略頂層設計
《中(zhōng)華人民(mín)共和國(guó)國(guó)民(mín)經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》第二十七章專題明确提出“實施國(guó)家大數據戰略”。工(gōng)信部規[2016]412号《大數據産(chǎn)業發展規劃(2016-2020年)》 中(zhōng)要求,落地實施國(guó)家大數據戰略,将政務(wù)、交通、教育、健康、社保、就業行業作(zuò)為(wèi)大數據落地實施的重點行業。
《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》中(zhōng)指出:“建設智能(néng)化教學(xué)環境,利用(yòng)信息技(jì )術開展啓發式、探究式、讨論式、參與式教學(xué),探索建立以學(xué)習者為(wèi)中(zhōng)心的教學(xué)新(xīn)模式,倡導網絡校際協作(zuò)學(xué)習,提高信息化教學(xué)水平”。《教育信息化2.0行動計劃》目标到2022年基本實現“三全兩高一大”的發展目标。即教學(xué)應用(yòng)覆蓋全體(tǐ)教師、學(xué)習應用(yòng)覆蓋全體(tǐ)适齡學(xué)生、數字校園建設覆蓋全體(tǐ)學(xué)校,信息化應用(yòng)水平和師生信息素養普遍提高,建成“互聯網+教育”大平台。
2020年4月20日,國(guó)家發改委舉行例行新(xīn)聞發布會。本次發布會上發改委明确了近期被熱議的新(xīn)基建範圍。主要包括信息基礎設施、融合基礎設施、創新(xīn)基礎設施。融合基礎設施主要是指深度應用(yòng)互聯網、大數據、人工(gōng)智能(néng)等技(jì )術,支撐傳統基礎設施轉型升級,進而形成的融合基礎設施。
二、智慧校園建設的需求
智慧校園是以物(wù)聯網為(wèi)基礎的智慧化校園工(gōng)作(zuò)、學(xué)習和生活一體(tǐ)化環境,這個環境以各種應用(yòng)服務(wù)系統為(wèi)載體(tǐ),将教學(xué)、科(kē)研、管理(lǐ)和校園生活進行充分(fēn)的融合。
1.建設目标
“互聯網+”時代,智慧校園建設的目的是,通過物(wù)聯網、大數據、雲計算等實現智慧化服務(wù),在教學(xué)、科(kē)研、管理(lǐ)等多(duō)方面全面服務(wù)于職業院校發展
2.業務(wù)需求
技(jì )術層面:物(wù)聯網、無線(xiàn)網絡的發展,校園數據内容更加豐富,數據規模發生巨大變化;
業務(wù)層面:随着移動互聯網的發展,用(yòng)戶對校園應用(yòng)服務(wù)的内容不斷延伸,服務(wù)形式、服務(wù)響應的時效不斷提高;
第二章、職業院校業務(wù)數據現狀
應用(yòng)系統缺乏有(yǒu)效集成:不同應用(yòng)系統采用(yòng)不同軟件平台,缺乏統一規劃下的應用(yòng)訪問接口。各應用(yòng)系統之間缺乏集成,無法直接訪問相互間的數據和功能(néng),各應用(yòng)系統之間不能(néng)夠協同工(gōng)作(zuò),需要人為(wèi)的處理(lǐ),如數據交換。随着校園網上應用(yòng)和資源越來越多(duō),又(yòu)暴露出應用(yòng)缺乏有(yǒu)效的組織和管理(lǐ)的弊端。
信息和數據無法有(yǒu)效共享:缺乏統一規劃的信息化,必然帶來缺乏全局的總體(tǐ)考慮,應用(yòng)系統大都是從部門、基層的視角來開發實施,在不同時間段由不同人群研發完成,人為(wèi)地割斷了職業院校各部門之間的有(yǒu)機聯系;沒有(yǒu)統一的信息标準,數據格式也各不相同,系統間無法實現有(yǒu)效的數據共享,形成了網絡環境下的信息孤島。
應用(yòng)系統建設缺乏統一規劃:随着信息化建設,由于缺少整體(tǐ)系統規劃的背景支持,加之信息化投資的不連貫性,造成信息化建設的不連續性,又(yòu)加上職業院校的特殊性,部門之間的業務(wù)相對獨立,各院系之間的關系相對較松散,導緻在進行校園信息化應用(yòng)系統建設時容易缺乏統一的規劃,建設之初就形成了數據孤島,數據之間存在壁壘,同一份數據在多(duō)個業務(wù)系統重複存在且不一緻。如用(yòng)戶性别的表示,有(yǒu)的業務(wù)系統表示為(wèi)1,2,9,有(yǒu)的業務(wù)顯示為(wèi)x,y,n。
數據标準不統一:業務(wù)系統由學(xué)校的不同業務(wù)部門選擇不同的業務(wù)廠商(shāng)分(fēn)階段建設而成,業務(wù)系統間信息标準缺少統一規劃,這樣就造成了數據格式不一緻、數據描述不統一,客觀上造成了數據孤島的存在。
結構化數據質(zhì)量差:對數據重視程度不高,不同業務(wù)系統中(zhōng),存在大量數據缺失的情況,同樣一個字段的數據,有(yǒu)些學(xué)生有(yǒu)有(yǒu)些學(xué)生沒有(yǒu)。有(yǒu)些數據填寫的時候填寫錯誤,比如把60寫成了600;有(yǒu)些數據在數據庫中(zhōng)出現亂碼等異常情況,後期的數據清洗與治理(lǐ)任重而道遠(yuǎn)。
數據不及時、時效性差:職業院校業務(wù)及職能(néng)交叉管理(lǐ)的需要,使得數據來源的入口較多(duō),缺乏有(yǒu)效、統一的整合。有(yǒu)些數據仍不能(néng)方便地獲得,或不能(néng)保障周期性地獲得準确實時的數據,各應用(yòng)端使用(yòng)的數據可(kě)能(néng)并不是最新(xīn)的。
過程化數據嚴重缺失:職業院校在信息化建設過程中(zhōng),很(hěn)多(duō)業務(wù)系統都進行了多(duō)輪的更新(xīn)與重建。由于各個時期數據标準、數據規範不同,數據保護意識不夠,造成了大量曆史數據的流失。“推翻重來” “升級換代”無形加劇了數據的遺失。
第三章、建設目标
總體(tǐ)建設目标是采集全校範圍内的基礎數據,解決數據中(zhōng)心數據不全,數據質(zhì)量不高,業務(wù)系統覆蓋不全,數據展示和分(fēn)享不充分(fēn)等問題。保證學(xué)校對于核心數據資産(chǎn)的積累,真正達到數據的準确性和權威性保障。在此基礎上構建統一的數據調用(yòng)和管控中(zhōng)心,為(wèi)今後所有(yǒu)的信息化應用(yòng)建設提供數據服務(wù),從而加快應用(yòng)建設步伐、降低數據對接成本,進一步實現統一數據中(zhōng)心平台對智慧校園建設的賦能(néng)作(zuò)用(yòng)。
第四章、預期成效
打通數據孤島,使數據在全校共享流轉,保證了各部門、各系統之間的數據準确性和有(yǒu)效性,提升了智慧校園的數據質(zhì)量和整體(tǐ)信息化水平。通過數據治理(lǐ)和全域數據中(zhōng)心建設,實現了數據全透明管理(lǐ)與監控,數據資産(chǎn)實時掌握,推動數據資産(chǎn)建設的可(kě)持續和可(kě)繼承。構建智慧校園的核心支撐平台,通過校級數據資産(chǎn)分(fēn)析、挖掘,發現薄弱環節,為(wèi)提升辦(bàn)學(xué)水平、精(jīng)準決策、學(xué)科(kē)建設等提供了科(kē)學(xué)可(kě)靠的依據。
第五章、功能(néng)清單
以教育部頒發的《教育管理(lǐ)信息化标準》和相關行業信息标準為(wèi)基礎,結合學(xué)校實際情況,制定校數據字典和信息編碼标準,統一數據交換标準,建立安(ān)全高效、充分(fēn)共享的數據集成服務(wù)平台;規範信息從采集、處理(lǐ)、交換到綜合利用(yòng)的全過程,逐漸形成有(yǒu)效的信息化管理(lǐ)的運行機制,為(wèi)學(xué)校領導和有(yǒu)關部門信息利用(yòng)、分(fēn)析決策提供支持,為(wèi)學(xué)校的管理(lǐ)及師生工(gōng)作(zuò)提供高效的信息服務(wù)。學(xué)校的基礎數據包括學(xué)校基本信息、資産(chǎn)、學(xué)生、教師、校舍、場地、專業、班級、部門等信息。
基于全量數據中(zhōng)心,利用(yòng)大數據平台,從學(xué)校概況、教學(xué)、學(xué)生成長(cháng)、教職工(gōng)發展、後勤服務(wù)等領域,從校領導、中(zhōng)層幹部、教職工(gōng)(班主任)和學(xué)生神龜全面展示學(xué)校數據資源情況。通過建設若幹展示大屏,形成展示矩陣,豐富數據表現形式,突出學(xué)校建設成就,提高學(xué)校的知名(míng)度和美譽度。
信息标準由參照标準、标準草(cǎo)案和執行标準三部分(fēn)組成。其中(zhōng)參照标準包括中(zhōng)高職學(xué)校管理(lǐ)信息标準(JY/T 1005-2011)、教育行政管理(lǐ)信息标準(JY/T 1003-2011)、SCORM 2004标準、高等學(xué)校管理(lǐ)信息代碼标準集(CELTS33-DS)和相關行業标準。學(xué)校在參照标準的基礎上定義學(xué)校的信息标準形成執行草(cǎo)案,執行草(cǎo)案包括數據集和代碼集,草(cǎo)案标準裏面可(kě)以對參照标準進行修正,也可(kě)将學(xué)校的校标添加從而形成學(xué)校的草(cǎo)案标準。草(cǎo)案标準經過發布環節可(kě)以生成學(xué)校執行标準。利用(yòng)執行标準可(kě)以生成數據中(zhōng)心的元數據。
一、信息标準管理(lǐ)
信息标準由參照标準、标準草(cǎo)案和執行标準三部分(fēn)組成。其中(zhōng)參照标準包括中(zhōng)高職學(xué)校管理(lǐ)信息标準(JY/T 1005-2011)、教育行政管理(lǐ)信息标準(JY/T 1003-2011)、SCORM 2004标準、高等學(xué)校管理(lǐ)信息代碼标準集(CELTS33-DS)和相關行業标準。學(xué)校在參照标準的基礎上定義學(xué)校的信息标準形成執行草(cǎo)案,執行草(cǎo)案包括數據集和代碼集,草(cǎo)案标準裏面可(kě)以對參照标準進行修正,也可(kě)将學(xué)校的校标添加從而形成學(xué)校的草(cǎo)案标準。草(cǎo)案标準經過發布環節可(kě)以生成學(xué)校執行标準。利用(yòng)執行标準可(kě)以生成數據中(zhōng)心的元數據。
1、标準管控中(zhōng)心
标準管控中(zhōng)心可(kě)以展示信息标準的變動日志(zhì)信息、執行标準各數據子集采标率統計情況。
2、标準草(cǎo)案管理(lǐ)
标準草(cǎo)案包括數據集和代碼集,草(cǎo)案标準裏面可(kě)以對參照标準進行修正,也可(kě)将學(xué)校的校标添加從而形成學(xué)校的草(cǎo)案标準。草(cǎo)案标準經過發布環節可(kě)以生成學(xué)校執行标準。
3、執行标準管理(lǐ)
執行标準包括數據集和代碼集,利用(yòng)執行标準可(kě)以生成數據中(zhōng)心的元數據的主題數據和主題公(gōng)共代碼。
4、參照标準管理(lǐ)
包括各級标準及代碼的管控,供學(xué)校制定标準草(cǎo)案參考。
二、元數據管理(lǐ)
元數據主要由主題數據、主題代碼、中(zhōng)心庫表和中(zhōng)心庫視圖四部分(fēn)組成。其中(zhōng)主題數據、主題代碼與執行标準相對應。可(kě)以根據執行标準的數據集和和代碼集生成元數據的主題數據表和主題代碼表。主題數據表、主題代碼表和其它自定義數據表形成數據中(zhōng)心庫表。在中(zhōng)心庫表的基礎上可(kě)以創建視圖。提供中(zhōng)心庫表、視圖的定義和數據查詢功能(néng)。
1、元數據管控中(zhōng)心
元數據管控中(zhōng)心提供主題數據分(fēn)類統計、主題代碼分(fēn)類統計和空數據表統計功能(néng)。另外,提供元數據動态日志(zhì)和主題數據采标率對比。
2、主題數據
利用(yòng)執行标準數據集創建的數據表。
3、主題公(gōng)共代碼
利用(yòng)執行标準代碼集創建的數據表。
4、中(zhōng)心庫表
學(xué)校中(zhōng)心庫表總覽,包括對于中(zhōng)心庫表的表結構管理(lǐ)、數據管理(lǐ)、被引用(yòng)情況查詢,可(kě)對中(zhōng)心庫表的數據進行浏覽、增加、編輯全部删除和導出操作(zuò)。
5、中(zhōng)心庫視圖
學(xué)校中(zhōng)心庫視圖總覽,包括對于中(zhōng)心庫視圖的語句查詢編輯、視圖結構查詢、數據查詢。
6、庫用(yòng)戶授權管理(lǐ)
管理(lǐ)數據中(zhōng)心庫用(yòng)戶,可(kě)鎖定、解鎖、管理(lǐ)權限。
7、系統内表同步管理(lǐ)
管理(lǐ)系統内表同步任務(wù),可(kě)設置任務(wù)執行、開啓、關閉。
8、二進制流導出文(wén)件
将系統内的二進制流數據導出為(wèi)照片類型文(wén)件。
9、文(wén)件導入二進制流
将文(wén)件導入到系統内的二進制流數據。
10、通用(yòng)數據導入
将Excel表中(zhōng)的數據導入到系統内指定的表中(zhōng)。
三、數據服務(wù)
數據服務(wù)包括應用(yòng)系統管理(lǐ)、數據服務(wù)列表和數據服務(wù)權限控制功能(néng)。數據中(zhōng)心的建設目的就是将标準化數據共享給需要的業務(wù)系統使用(yòng),具(jù)體(tǐ)哪些業務(wù)系統可(kě)以使用(yòng)在應用(yòng)系統管理(lǐ)模塊進行設置。數據中(zhōng)心可(kě)以提供哪些數據查詢服務(wù)通過數據服務(wù)列表進行維護,如常見的教職工(gōng)通訊錄、職工(gōng)基本信息和學(xué)生學(xué)籍信息查詢等。其它業務(wù)系統根據授權訪問數據服務(wù),具(jù)體(tǐ)的服務(wù)名(míng)稱、服務(wù)編碼、服務(wù)類型、應用(yòng)系統、授權序列号、IP地址和服務(wù)狀态管理(lǐ)員可(kě)以設置。
1、應用(yòng)系統列表
可(kě)以調用(yòng)數據服務(wù)的系統管理(lǐ)。
2.數據服務(wù)列表
可(kě)提供的數據服務(wù)項目列表,可(kě)以增加、編輯和删除數據服務(wù)項目。
3.數據服務(wù)權限
四、遠(yuǎn)程配置任務(wù)
遠(yuǎn)程配置任務(wù)包括數據庫鏈接、轉換列表、作(zuò)業列表和轉換日志(zhì)查詢功能(néng)。數據中(zhōng)心的重要功能(néng)是将數據中(zhōng)心數據和業務(wù)子系統的數據進行交換作(zuò)業。數據中(zhōng)心連接業務(wù)系統的數據庫,通過本地到遠(yuǎn)程和遠(yuǎn)程到本地兩種方式對數據進行接收和分(fēn)發的操作(zuò),實現學(xué)校内部數據共享的功能(néng)。如常見的學(xué)校組織架構信息、教職工(gōng)基本信息和學(xué)生學(xué)籍信息等數據在各個系統中(zhōng)要實現數據統一和數據共享功能(néng)。
1.數據庫鏈接
數據中(zhōng)心連接第三方系統數據庫。
2.轉換列表
設置轉換任務(wù),設置更新(xīn)主鍵字段和更新(xīn)字段,可(kě)點擊運行轉換任務(wù)。
3.作(zuò)業列表
設置作(zuò)業任務(wù),設置任務(wù)的開關狀态、每日自動運行的時間,也可(kě)以手動運行任務(wù)。
4.轉換日志(zhì)
轉換日志(zhì)查詢。
五、數據展示
根據《教育信息化2.0 行動計劃》要求,推進“互聯網+監管”系統建設,開展數據驅動的預測預警、診斷評估,破解困難學(xué)生精(jīng)準資助、教育資源缺口預測、督導評估動态監測等教育治理(lǐ)重點問題。20個數據大屏,全方位立體(tǐ)展示學(xué)校教學(xué)、德(dé)育、後勤、社會服務(wù)、頂崗實習等各方面的建設情況;根據預設的預警條件,産(chǎn)生各類預警信息,為(wèi)學(xué)校提供決策支持,展示矩陣特色如下。
高效的應用(yòng)開發:應用(yòng)開發部門/個人直接申請所需數據,不需要再确認數據由哪個業務(wù)部門提供,找誰來申請相關數據;
降低技(jì )術開發難度:通過數據平台spark計算框架的整合,可(kě)以為(wèi)用(yòng)戶直接提供多(duō)種異構的海量數據的計算能(néng)力;
降低應用(yòng)部署成本:數據平台可(kě)以為(wèi)上層應用(yòng)提供過程數據、流水數據的計算結果,降低業務(wù)系統部署的硬件資源要求;
應用(yòng)服務(wù)快速移植:校際間、校企應用(yòng)快速上線(xiàn),節省開發資源、降低開發人力資源投入;
降低數據管理(lǐ)難度:全量數據統一管理(lǐ)平台,可(kě)視化操作(zuò)界面降低管理(lǐ)難度,便于不同管理(lǐ)員之間的業務(wù)銜接。
為(wèi)實現靈活、可(kě)配置的數據分(fēn)析要求,平台提供在線(xiàn)、拖拽式統計分(fēn)析工(gōng)具(jù),能(néng)夠動态、靈活、方便、快速的實現各類 OLAP 功能(néng);工(gōng)具(jù)生成界面和圖表美觀大方,所有(yǒu)圖形展現遵循 HTML5 規範,支持手機、PAD 等移動終端訪問,支持大屏可(kě)視化,可(kě)分(fēn)類提供領導駕駛艙功能(néng),為(wèi)不同領導在其主管主題内決策提供支持。
1.數據集定義
預定義查詢腳本,支持數據模型自動載入。預定義聚合表達式,支持表達式格式自動檢測和輸入提示。預定義過濾器,支持過濾當前用(yòng)戶角色和最近時間節點。拖拽式維度指标列,支持列名(míng)修改、添加層級組節點并且一個列可(kě)在不同的維度層級下多(duō)次使用(yòng)。
2.圖表設計
所有(yǒu)分(fēn)析圖表展現遵循HTML5規範,支持手機、PAD等移動終端訪問,支持大屏可(kě)視化,可(kě)分(fēn)類提供領導駕駛艙功能(néng),為(wèi)不同領導在其主管主題内決策提供支持。支持基于數據集式的報表設計,支持自定義數據集,一次數據集獲取可(kě)生成多(duō)張圖表,支持圖表的複用(yòng)和二次開發,支持查詢SQL、圖表實時預覽和個性化配置。數據分(fēn)析能(néng)夠與外部第三方數據圖表進行對接,便于學(xué)校進行二次開發,支持與Echarts、PivotTable等第三方開源圖表組件集成與對接,支持常用(yòng)圖表包括:動态折線(xiàn)直方圖、百分(fēn)比堆疊柱狀圖、面積堆疊折線(xiàn)圖、散點圖、對比圖、字符雲圖、氣泡雲圖、桑基圖、漏鬥圖、全國(guó)地圖、南丁格爾玫瑰圖、GIS 區(qū)域地圖、矩形樹圖、餅圖、 熱點圖、TOP條形圖、關系圖、圓環圖、雷達圖、計量圖、KPI指标卡、水球圖以及自定義文(wén)本、簡單二維表和高級交叉表等多(duō)種生動豐富的展現形式。
3.儀表盤
支持以所見即所得的方式創建儀表盤,界面布局方式支持拖拽操作(zuò),大小(xiǎo)位置通過拖拽方式自助式拼接,儀表盤類目拖拽排序。提供數據分(fēn)析儀表盤換膚功能(néng),提升系統美觀程度,提供不低于5套皮膚界面,要求儀表盤中(zhōng)所有(yǒu)圖表能(néng)夠根據皮膚設置自動換膚,保障系統美觀可(kě)用(yòng)。圖表之間支持聯動,儀表盤之間支持跳轉,提供豐富的動态展現效果。支持儀表盤全局過濾,具(jù)有(yǒu)豐富的選擇器控件,包括滑動器、區(qū)間選擇器、文(wén)本輸入框、下拉列表、單選框、按鈕、複選框、日曆、時間軸等。支持以實時或準實時的方式刷新(xīn)儀表盤的數據,當數據倉庫的數據發生變化後,無需要手動刷新(xīn)儀表盤即可(kě)看到最新(xīn)的數據。
4.大屏制作(zuò)
基于可(kě)視化界面動态創建展示大屏,支持拖動的方式移動大屏中(zhōng)圖、表和文(wén)字的位置。通過拖動或插入的方式加入圖、表和文(wén)字等元素。支持大屏背景和元素邊框的設置。
第六章、成功案例
包括:南京财經高等職業技(jì )術學(xué)校、蘇州工(gōng)業園區(qū)工(gōng)業技(jì )術學(xué)校、江蘇城市職業學(xué)院、安(ān)徽黃梅戲藝術學(xué)院、河北省經濟管理(lǐ)學(xué)校、常州幼兒師範學(xué)校、福建惠安(ān)開成中(zhōng)等專業學(xué)校、江蘇省南通中(zhōng)等專業學(xué)校、南通高等師範學(xué)校等衆多(duō)在地區(qū)、行業、領域有(yǒu)深度影響的院校。