基于行为地图的高校学生用户画像可视化解决方案
2019-01-07 09:43:17
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一、项目背景
《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》的正式发布和首次全国教育信息化工作会议的召开，教育信息化建设各方面均取得了突破性进展。如何更好的利用信息化手段促进教学发展、资源的高效利用和过程数据采集，促进学校管理标准化、规范化，加强动态监测，提高管理效率，实现基于教育大数据分析的科学决策，将在下一阶段信息化建设中起到重要的导向作用。
目前，教育大数据主要涵盖在线决策、学习分析、数据挖掘三大要素。其主要作用是进行预测分析、行为分析、学业分析等的应用和研究。主要针对学生学习过程中产生的大量数据（数据来源包括两方面，即显性行为和隐性行为，其中隐性行为包括论坛发帖、课外活动、在线社交等不直接作为教育评价的活动，显性行为包括考试成绩、作业完成状况以及课堂表现等）进行分析，大数据模型以及显示的数据能够为学校和教师的教学提供参考，及时、准确的评估学生的学业状况，发现学生潜在存在的问题并为其提供符合个性发展的教育产品，进而预测学生未来可能的表现。
二、问题与挑战
虽然当前各类数据交换平台的应用为学校打破“信息孤岛”，开展基于过程的教育教学提供了基础条件，各级各类学校已经能够及时、准确的记录课上、课下的各类教学结果外，还可以对学生、班级的教学信息进行汇总。但在如何有效利用这些结果性数据与过程性数据开展数据分析，通过数据发现教育教学过程中的各类问题，并以此促进教育教学过程的进一步完善方面仍有欠缺。
1、缺乏对教学质量、人才培养质量、教师评估、学校业务管理过程及管理水平等内容的过程数据采集、整理和分析的有效手段。
2、教学育人成效评估难度较大，以数据实证为依据的管理决策进展缓慢。
3、学生行为地图涉及范围较广，各管理部门数据相对独立，采集难度较大。
4、缺少一体化的数字化展示窗口。缺少统一的、全局的展示平台,无法及时、高效的进行学生各方面综合素质的数字化展示。
三、解决方案
可视化探索将提供以拖曳式的操作，让用户能够随时更改观察数据的维度、指标，将数据以丰富的图表方式，进行迅速、直观的表达，同时借助联动、钻取、链接等交互操作，发现数据内部的细节规律，让用户能够在操作交互过程中与数据进行直接、实时的对话，探索潜藏的数据规律，深度诠释 “过去发生了什么，为什么会发生”。
在数据的集成方面，数据情况一般可分为三类：一、数据采集机制没有建设，即数据的存储是通过电子表格或者文档形式完成的。针对这种情况，在数据治理平台建设的过程中设计数据上传、下载的功能，以便于数据的收集应用。二、数据采集机制建设已经相对成熟，数据通过共享数据库已经实现全部集成。这种情况，数据治理平台可以直接跟共享数据库进行对接，实现数据的集成。三、数据采集和交换机制在建设或者建设的过程中系统相对孤立没有完全集成。针对这种情况，数据治理中心可以通过与各个系统的对接，实现数据的集成。
整个数据交换系统（架构如下图所示）采用SOA思想，由数据层、交换层、集成层构成。数据层由需要交换的异构数据源组成。交换层实现异构数据格式到标准化格式的转化，解决数据传输中格式不一致问题。集成层包括数据中心、系统管理、交换管理、数据接收、抽取、校验和数据交换标准的发布等功能，它是整个交换系统的核心。平台的各个模块通过基于Web Service的消息总线进行通信，很好的解决了各模块之间的耦合，充分体现面向服务的思想。
基于行为地图的学生画像
要在当前复杂的数据环境下进行学生的综合素质评测，需要利用用户画像方法从真实的用户行为地图中将复杂的数据结果通过模型完整的呈现出来。学校进而能够通过这种可视化的数据呈现方法收集与分析学生/教师的行为属性、生活习惯、消费水平等主要信息之后，完整描述教育目标群体的特征。
要从根本上应对新形势下教育改革和社会发展对教育提出的新诉求，应对各类教育数据进行充分、详实的记录，利用技术手段丰富数据采集维度，进一步降低数据采集难度。以实现对学生管理、教学过程管理、学校管理过程中产生的各类数据的汇总、清洗、分析，并通过模型设计最终形成对学生学业水平、专业能力、核心竞争力及身心健康等综合素质的全面、科学评价结果。为开展基于学生行为的个性化教育、资助、服务奠定基础。同时，通过对学生数据的汇总分析、结合学校业务管理数据建立学校综合管理平台，建成能够全面支撑教育新政落地、服务师生、实现教育高效管理的校级教育大数据综合管理平台。为全面提升教育信息化建设及应用水平、完善科学教育决策体系、丰富教育工作管理手段提供有效支撑。
四、项目成果
能够详实、准确对学生在校期间各类数据进行汇集和分析，并以图片、表格等可视化手段帮助学生全面了解个人综合能力发展、学习与专业核心能力情况、综合素质评价、健康、饮食情况等信息。同时，利用预警手段为教师、学校、家长提供及时、准确的学生预警，为学生全面发展提供有力保障。同时，通过对全校教学管理、教师管理、课程管理、学生异动管理、在校人数动态、热力分布情况、学生综合信息等数据进行可视化图展示，能够帮助学校管理者及教育主管部门全面了解学校在校生情况、教学情况、校园管理运行情况等实时数据。
让学生从进入大学开始便知晓本专业学业、第二课堂实践、升学和就业等相关实现学生综合能力的信息，提高学生自我管理能力，为学生进入社会打下坚实基础。
积极应对新形势下教育改革的需求，丰富数据采集维度，全方位展现学生学习和生活的发展。
- 构建校级基于行为地图的大学生用户画像统一数据信息展示平台
打通学校各业务部门数据流转，面向教育利益相关者构建标准的展示规范、建立统一的基于行为地图的大学生用户画像展示平台，促进其它业务系统“表达层”建设。
五、相关案例
浙江某大学管理学院学生综合素质评价可视化平台项目
重庆某职业院校学生画像项目
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