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1、互联网+智慧教育云平台整体解决方案概述随着信息技术的迅猛发展，教育领域中学习方式、教学模式发生了重大变革，以云计算、移动互联、物联网、大数据为特征的智慧教育产品和解决方案悄然兴起。智慧教育解决方案，重点解决：减少重复建设、提高教学质量、提升管理效率、促进教育均衡、彰显教育公平等问题。智慧教育解决方案体系如同一棵大树，基础设施集成服务是“土壤”，教育云平台是“根”;教育大数据平台是主干;教育管理服务平台、智慧学习服务平台、教育资源服务平台、家校互动平台是枝干;每个枝干上的树叶是各类教育应用系统，这些枝叶是可以随着技术和需求的变化而更新;根、枝干、树叶间充满了信息、数据流的交互。CONTENTS目
2、 录1教育大数据概述2教育大数据顶层设计3教育大数据解决方案4教育大数据应用案例分析5教育大数据应用系统1教育大数据概述教育大数据开发背景战略机遇：培养大数据人才、利用教育大数据深化教育管理促进教育改革发展、使用大数据平台提高教育科研水平和效率，既是教育面临的重要任务，也是教育发展的战略机遇。大数据正在逐渐成为社会基础设施，成为每一家组织机构的标配。“大数据”之“大”，更多的意义在于：人类可以“分析和利用”的数据在大量增加，通过这些数据的交换、整合和分析，人类可以发现新的知识，创造新的价值，并让很多常态化的认知、判断、思维定式、产品形态、服务模式，形成全新的面貌和演进方向。大数据已经引起国际社
3、会的高度重视，世界各国都在加快推进大数据战略布局。大数据产业已上升至国家战略高度，正日益渗透到经济发展和社会生活的方方面面。2015年9月5日，国务院发布促进大数据发展行动纲要，文件指出“数据已经成为国家基础性战略资源”，并在启动的十大工程之一“公共服务大数据工程”中明确提出要建设教育文化大数据。教育大数据已经上升到国家战略层面，引起社会各界的广泛关注和高度重视。教育大数据将首先破解传统教育面临的六大难题（发展不均衡难题、方式单调化难题、信息隐形化难题、决策粗放化难题、择校感性化难题、就业盲目化难题），助推教育的全方位变革与创新发展。确立教育大数据在我国教育事业发展与改革中的战略地位已是国家教
4、育现代化建设的必然要求。教育大数据是重要的国家战略资产、教育领域综合改革的科学力量与发展智慧教育的基石。人类社会已经迎来“大数据时代”。培养大数据人才、利用教育大数据深化教育管理促进教育改革发展、使用大数据平台提高教育科研水平和效率，既是教育面临的重要任务，也是教育发展的战略机遇。教育大数据建设趋势OA系统研究生系统报表系统人力资源系统后勤系统科研管理信息平台本科教务系统财务资源平台学生管理系统设备与实验管理系统合同管理系统迎新系统审计系统审议系统校友系统服务孤岛业务孤岛数据孤岛重复建设严重数据共享不足个服务不深工作协同受阻多而不精 共享困难 举步维艰系统繁多兼容性不够用户体验不好分析挖掘难度
5、大下一步怎么办？ 教育大数据建设困境数据源数字教育系统产生数据数据的维度少来源不足数据量百GB到几TB结构化数据为主部分数据源有错误接口与结构不规范数据来源受限分析数据量少接口不完善教育大数据建设困境用户多样校领导院领导校工会设备处图书馆校医院老师本科生/研究生就业处教育大数据的特征集体知识共生共享智能终端广泛应用业务应用智能融合外部智慧融会贯通互联网络高速泛在团队协作便利充分教育大数据的组成智慧资源智慧环境智慧管理智慧服务2教育大数据顶层设计XXX科技XXX科技大数据平台总体逻辑图结构化 数据非结构 化数据实时数 据非实时 数据学校业 务系统互联网 数据存量和增量 结构化采集工具文本/接口/
6、FTP数据解析工具实时数据流式实时处理工具Hadoop数据仓库交互式接口数据计算接口开发语言支持全面原始数据保全备份标准化数据聚合建模数据机器学习基础算法基础模型应用模型实时流计算分布式结构化存储集群支持通用数据库软件搜索引擎缓存智慧课室云平台智慧教学大数据应用学校管理学校安全学校教学学校服务API接口学校科研第三方BI工具学生大数据竞赛数据统一管理平台DataHouse数据安全管理库表权限分配应用服务存储管理DBManager服务节点监控管理Hadoop集群管理自动化安装部署采集工作流管理数据源数据采集层存储层计算层结果层数据管理平台应用层架构 | 前后分离，可高效率并行开发前端| 基于Fa
7、ceBook开源框架React安全 | 支持IP白名单，SQL黑名单，SQL注入攻击拦截管理 | 强大的集群管理，监控后端 | 基于SpringMVC+Mybatis扩展 | 支持水平扩展，纵向分库分表智慧教育-大数据平台-现有业务数据14新增系统舆情系统科研项目微教育系统健康管理系统档案信息课程信息教职信息学习资料等教务信息成绩/消费/服务信息学籍信息课程与试题库结构化数据 T+半结构化数据 .G+/天非结构化数据 G/天现有系统教务系统学籍系统一卡通系统兄弟单位合作院校省市招生办监管部门高教委教育局实时流数据银行圈存一卡通消费服务消费流式数据交易教学等邮件/消息/视频/咨询教育大数据建设方
8、向与产品行 为 画 像轨 迹 分 析综 合 预 警管 理 大 数 据校领导驾驶舱大 数 据 报 告学 生 大 数 据教 学 大 数 据就 业 指 导人事大数据分析学生大数据分析资产大数据分析学工大数据分析信息化大数据分析财务大数据分析科 研 大 数 据消费习惯成绩借阅高分课程选修课自习活动爱好科 研 大 数 据教育大数据建设内容大 数 据 管 理 软 件数 据 采 集 与 清 洗学 生 微 观 数 据 仓 库教 师 微 观 数 据 仓 库综 合 行 为 画 像智 慧 校 园 推 荐异 常 预 警心 理 健 康 预 警行 为 轨 迹 分 析学 生 个 人 大 数 据 报 告群 体 行 为 分 析
9、互 联 网 舆 情 分 析精 准 就 业 推 荐教 务 分 析学 工 分 析学 业 分 析人 事 分 析资 产 分 析实 验 室 分 析学 校 信 息 化 管 理 分 析科 研 分 析科 研 分 析 与 横 向 对 比智慧教育-大数据平台-分析纬度17学生基础信息成长实践学业进步身体素质智慧教育-大数据平台-分析纬度18教师基础信息个人经历专业发展教学能力智慧教育-大数据平台-分析纬度19智慧教育-大数据平台-分析纬度20智慧教育-大数据平台-分析纬度21服务机构校工会校医院图书馆设备处智慧教育-大数据平台-知识图谱22自然语言分析自然语言分析语义分析、情绪分析文本分类、聚类相似度计算话题监测
10、与跟踪决策辅助决策辅助聚类分析、 分类算法、频度关联分析和推荐系统在内的常用算法。知识图谱知识图谱知识图谱本质上是语义网络，由节点(Point)和边(Edge)组成。知识图谱是关系网络的最有效的表示方式 机器学习机器学习聚类分析、 分类算法、频度关联分析和推荐系统在内的常用算法。智慧教育-大数据平台-知识服务23把一个文本分到一个或多个类别中，可以对其进行过滤、检索、分组，提高管理效率。给定文本，在某文本数据库中找出与之内容相似或相近文本的技术识别文本中具有特定意义的实体，主要包括人名、地名、机构名、专有名词等情感分析是通过对文本进行分析，给出文本情感的倾向性的过程。对一篇文章进行分析后自动形
11、成能够反映文章主要内容的摘要。智慧教育-大数据平台-技术平台24数据预处理数据集成分布式内存数据库分布式文件系统分布式数据仓库元数据存储库分布式数据库流计算引擎批量计算引擎分析平台基础平台数据存储计算引擎即席查询机器学习文本挖掘图谱挖掘全文搜索多维分析应用平台管理平台任务管理安全管理服务管理数据治理监控实时采集批量采集集群管理数据分析服务消息推送服务数据交换服务数据检索服务数据存储服务实时计算服务SDK统一应用控制台批量计算服务数据统计服务服务访问接口传输安全服务数据访问服务数据服务计算服务接口管理服务辅助监控服务管理服务所领导控制台开放接口开放平台数据导入工具数据科学工具舆情分析可视化工具画
12、像分析学生分析文本挖掘工具教职分析趋势分析多维分析工具即席查询工具课程分析模型管理模型管理模型管理模型管理参与者画像 统计模型挖掘模型行为模型预测模型模型调度大大数数据据技技术术产产品品XXX科技大数据平台：平台优势 性能出众开发简单接口功能HDFS直接使用java方式读写；Hbase通过专有api访问，适配转换成通用sql；Redis通过专有api访问，适配 转换成sql；Hive、sparkSql通过sql转发mysql集群做数据切片，适配成通用sql；提供Load方式提供数据加载BS表设计工具，简化业务开发， 可以开发复杂的业务。可视化数据建模，降低大数据使 用门槛。基于dbbox的SQ
13、L语言，能降低处理业务的开发门槛自定义数据分片规则，提高命中率降低查询IO,百亿条信息查询秒级响应。列式存储，高压缩比，是传统方式 的740倍；支持brighthourse引擎，查询性能翻倍横向扩展，性能随资源提升平台安全分布式节点数据备份与恢复数据权限可控数据脱敏应用隔离数据隔离传输加密XXX科技大数据平台：算法库平困生资助效益文本分类行为分析推荐系统Java 语言接口scala语言接口Sequential Analysis 时序分析Dimension Reduction 主成分分析Association Mining关联/推荐Deep Learning深度机器学习Statistics统计算
14、法Classification分类算法Clustering聚类算法Regression回归算法Discriminate Analysis 判别分析Factor Analysis 因子分析Bellef Network 信念网络Graph Inference 图推理Genetic Algorithm 遗传算法Decision Methods 决策方法Sampling采样算法Q-Learning增强学习Distributed Execution Engine 分布式执行引擎SparkSQL引擎Hadoop 分布式系统XXX科技大数据平台安全：数据检索、安全与脱敏数据源授权数据字段授权数据脱敏加密数据
15、加密效果教育大数据项目实施步骤需求调研接口信息收集部署平台接口调测原形设计需求确认详细设计数据 采集数据标 准化功能模 块开发内部测 试客户试 用改进用户测试验收维护改进及 版本升 级版本发 布项目现场需求调研盟科技数据采集三XXX科技数据管理知识体系与数据标准化处理数据管理知识体系脏数据的种类数据接入与标准化过程XXX科技结合教育部标准进行数据标准化建模XXX科技功能需求确认数据建模个人行为轨 迹关联模型个人基本信息校务管理系统位置信息用户终端历史WiFi终端定位信息体育场门禁宿舍通道机一卡通行为动作上网行为审计一卡通信息网络呼叫中心系统直接读取信息模块：个人基本信息体育场门禁宿舍通道机信息
16、网络呼叫中心系统关联分析后入库模块：WIFI用户终端历史WIFI终端定位信息上网行为审计一卡通XXX科技功能需求确认原型设计智慧教育-大数据平台-数据可视化35XXX科技学生个人数据中心涵盖大学生活所有信息， 保证学生个人数据中心的 数据全面精准。包括以下5个方向：基础信息学习生活毕业就业 XXX科技学生数据来源举例体育场馆门禁信息门户有线网管Wifilocation认证计费系统无线网管理系统SSL-vpn系统学生电子邮箱教师电子邮箱教育一卡通宿舍通道机Itservice系统信息网络呼叫中心系统DNSDhcpURL审计教务系统数据中心工作进展：数据全部抽取完成接入的系统数量18个接入的数据占用磁盘空间约700G增加数据保持定时同步个人数据中心内容展示与查询个人基础信息个人课程信息图书借阅信息网络访问信息教育消费信息教育轨迹信息个人成绩信息在线学习信息内容丰富界面直观支持移动化APP操作简易内容展示特点：通过可视化方式，可以让学生、老师直观的查询与了解个人学校的所有数据个人数据中心内容展示与查询个人基础信息个人课程信息图书借阅信息网络访问信息教育消费信息教育轨迹信息个人成绩信息在线学习
