大数据下教务管理数据分析系统的研究与设计

　　摘要：积极利用大数据等新技术受到了各行各业的重视，在教育行业也是如此。目前，众多学校已经有了信息化的教务管理系统，在长期运行过程中积累了大量的数据，但是这些系统的数据统计和分析能力却较弱，能直接用于教务管理的数据分析十分有限。本文在大数据的基础上，探究进行数据分析需要考虑的因素，从而为基于大数据的教务管理数据分析系统进行设计，该系统包括了教师情况、教学安排、专业管理、学籍管理等数据分析模块，为学校提供教学决策给出了科学依据。
　　关键词：大数据；数据分析；系统
　　中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章編号：1007-9416（2017）11-0160-02
　　1 引言
　　2016年教育部印发了《教育信息化“十三五”规划》，里面明确提出积极利用云计算、大数据等新技术，创新资源平台、管理平台的建设、应用模式，实现公共服务平台协同发展，大幅提升信息化服务教育教学与管理的能力。依托大数据为支撑，要实施对相关业务的精细化管理，目前美国等发达国家已经开始了基于大数据的精准管理和科学决策，国内也应该积极跟进相关的研究和应用。
　　目前绝大多数学校已经有了综合性的教务管理系统，实现了网上选课、网上排课、成绩管理、教学评价、学籍管理、教材信息等多方面的信息化，并且教务管理系统在长期的运行过程中积累了大量的数据，但是教务管理人员管理和使用这些教务数据，主要是通过简单的数据排序和统计等功能实现，并没有从深层次的数据挖掘入手进行分析[1]，本文就是将思考如何合理的整合相关数据，利用大数据对教学教务情况进行分析，使得学校的教务教学工作更加科学、更加规范，为学校进行决策提供有力的数据支撑。
　　2 大数据的概念
　　1980年，著名未来学家阿尔文·托夫勒便在《第三次浪潮》一书中，将大数据热情地赞颂为“第三次浪潮的华彩乐章”。大约从2009年开始，“大数据”成为互联网信息技术行业的流行词汇。
　　大数据，或称巨量数据、海量数据；是由数量巨大、结构复杂、类型众多数据构成的数据集合，是基于云计算的数据处理与应用模式，通过数据的集成共享，交叉复用形成的智力资源和知识服务能力，其特点是规模大、多样化、动态化。也有研究机构如此定义“大数据”：“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。从某种程度上说，大数据是数据分析的前沿技术。简言之，从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力，就是大数据技术。
　　3 大数据分析考虑的因素
　　在进行大数据分析时，要综合考虑到以下几方面的因素：
　　第一，数据的准确性。准确性是基础，没有数据的准确性其余都是空谈。这就要求在数据采集的时候要应用科学的数据采集方式和手段，把数据仓库、数据集成以及数据质量工具结合一起，为数据分析提供标准化的流程。此外，可以建立评估数据质量标准，对大数据分析提供有力保障。
　　第二，存储适用性。数据仓储要求能处理和存储大数据集的能力，对于使用大数据的对象来说，不仅要有足够的存储容量，还要求把数据存放在最合理的位置，以便将数据转换成有有用信息提供给需要使用的人群。
　　第三，优良的查询性能。要进行大数据分析，必须要有及时查询数据和处理数据的复杂能力，不仅要有高性能的硬件配置，也要有设计合理的查询算法。
　　第四，系统的可扩展性。随着时间的延续，系统存储和采集的数据会越来越多，包含有数据量和数据总量的扩大。在搭建系统平台的时候，要有前瞻性，充分考虑到系统的可扩展性，使它能不断达到新要求的标准。
　　第五，系统的稳定性。数据系统能否稳定、可靠、有效的运行是非常重要的因素，在系统的使用过程中，要加强多重保障机制，完善备份机制，确保系统正常运行。
　　4 基于大数据的教务管理数据分析系统设计
　　结合笔者所在的学校为例，现在已有的教务网络管理系统已收集了历年以来大量的教学信息，包括教学计划、学校基本信息（教师信息、教学资源信息）、学生学籍、教学安排、教学考评、教材管理、学生成绩、考试事务等信息，但是这些信息联系不够紧密的，同时该系统也没有根据学校自身的需求提供数据分析功能，所以学校需要结合实际需要，进行数据的二次开发，设计数据分析系统。
　　首先，结合学校现有情况，开发数据分析系统采用B/S结构。B/S（Browser/Server），即是浏览器/服务器模式。它是在C/S模式的基础上进行了扩展，在这个模式下，用户工作环境是通过浏览器进行的。它的优点是分布式的特性，业务极易扩展，可维护性高，开发简单[2]。其架构图如图1所示。
　　其次，设计数据分析系统要确定分析哪些数据。而确定要分析的数据，就要结合学校在实际运行过程中的教学活动，哪些是尤其值得关注的数据，哪些数据可以为学校提供决策性的依据。经过多方面的调查研究，教师情况、教学安排、专业管理、学籍管理等方面模块的数据分析是我们值得关注的，由此设置以下四个模块。
　　（1）教师情况。该模块需要从多个方面分析学校教师的组成情况，包括教师的性别、年龄、学历、职务、职称、在校工作年限以及兼职教师的来源等等。通过这些数据的分析，可以看出学校教师结构是否合理，师资队伍是否具有延续性，教师队伍是否稳定。
　　（2）教学安排。该模块是数据分析的核心模块，直接反应了学校的教务教学运行情况，其数据分析包括课程排课课时量分析、节假日排课情况统计分析、班级日排课量统计分析、教师日排课量统计分析、周末和晚上排课比例分析、教师课时量统计分析、实训室排课利用率、课时执行偏差情况分析、调停课情况统计分析。
　　（3）专业管理。包括专业开设时间、专业评价指标数据分析，判断出专业的发展是否符合当前社会的需要，培养出来的学生是否在社会上具有竞争力。