高校教育数据开放服务研究

发布时间：2020-10-14 16:52

　　 随着大数据、云计算等新技术的不断发展,大数据成为全球范围研究的热点,在多个领域得到了广泛应用,并成为各行业发展的助推器和前进的登高梯。在教育领域中,随着教育信息化水平的快速提高,教育大数据的理念已经深入人心,越来越多的教育工作者和研究者数据需求意识不断增强,期望获取教育数据进行数据挖掘和学习分析。但是,教育工作者和研究者开展数据驱动的教学研究,大多停留在理论和方法层面,主要原因在于,在开展研究过程中没有很好的数据作支撑,缺少便利地获取数据的渠道,导致数据驱动的各项研究进展十分缓慢。针对该问题,本文重点研究了教育数据开放服务模型、架构以及关键技术,并在此基础上,搭建了高校教育数据开放服务系统,为高校教育工作者和研究者提供数据开放服务,解决数据获取不便的难题。首先,从产生数据的主体、数据评价的显性和隐性、数据内容是否具有稳定性三个维度详细阐述了高校教育数据的范畴,结合高校教育数据的范畴和业务特征,提出符合高校特色的数据开放服务模型,并设计了数据开放服务系统的架构。其次,对高校教育数据开放服务过程中的关键技术进行研究,包括:用户需求的理解技术,数据处理和数据分析服务技术,数据对象统一用户标识和数据脱敏技术。针对用户需求的理解,提出需求映射规则模型用来理解用户对公共数据的需求;提出利用语义分析技术理解用户个性化数据需求或对多个数据源综合数据的需求。针对数据处理,采用基于元数据特征提取的方式对数据源中非结构化数据进行结构化处理。针对数据分析,采用社会网络分析方法、K-means聚类算法以及数理统计方法对教育数据进行挖掘与分析。针对数据服务,提出数据服务注册模型,将所有的数据服务接口进行统一管理。针对数据对象统一用户标识,采用学号和教工号对多源异构数据集的记录进行统一用户标识。针对数据脱敏,利用不对称加密算法对用户的敏感信息进行加密。最后,设计并实现了高校教育数据开放服务原型系统,为教育工作者和研究者提供便利获取数据的渠道。
【学位单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP311.13;G434
【部分图文】：

妒垦?宦畚模崳姡停粒樱裕牛遥В樱牐裕龋牛樱桑樱崳?如图２．１所示。该模型包含三个部分：高校教育数据来源，高校教育数据开放服务??系统和数据服务对象。??１．学生考勤数据：?Ｉ．某门课所有学生学习时长：??２．科研成果数据：?２．某门课学生论坛发帖回帖情况：??３．?—卡通刷卡记录：?３．某门课学生作业完成情况：??４．个人学习行为数据：?＼?＾?４．某门课学生个人学习行为数据：??５．学生／教师论坛发帖回帖数据：?＼?／?５．学生考勤记录以及课堂表现情况：??６．课堂听课表现和发言情况：?＼＼?／?６？科研经费使用记录：??学ｔｆｃ?＼?ｆ?教师??Ｉｎｌｅｒａｃｔｉｏｎ?１?／?Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ??〈?高校教育数据开放服务系统?＞??Ｌ＿Ｃ３Ｅ３＿？＿ＣＳＥ３＿Ｊ??＝＿＿????！?数据采集?数据归并?数据分析?数据服务?丨????－丨?Ｌ?Ｊ?１１－——二：丄?Ｌ?ｊ?ｉｊ??ｉ？学生个人学习行为记录：??１??１??１．学生／教师基本信息：??２■教师个人教学行为记录；?ｐ－ｊａ?Ｊ?＼?２．学生和教师一卡通消费记录：??３．学校所有学生成绩；?■＊?＾ｒｒ＾ｒｓ?＾；ｉｅｒａｃｔ

２．３高校教育数据开放服务系统体系架构??高校教育数据开放服务系统的体系架构主要由５个部分组成，分别为数据层、??数据聚合层、数据分析层、数据服务层和数据应用层，如图２．２所示。??１３??

学生是高校中人数最多的群体，学生每天通过学习、生活、科研、娱乐产生了??大量的线上线下的教育数据，所以对于学生产生的数据内容是研究者数据需求的主??要组成部分，详细内容如图３．１所示。数据的需求可以分为线上的数据和线下的数??据。线上数据需求包括：学生在学习平台中的登录次数、在学习平台中的学习时长、??在学习平台中资源的访问情况、论坛中学生发帖回帖情况、在学习平台中作业／自测??的完成情况、学生的一卡通刷卡记录、图书馆图书借阅记录等。线下数据需求包括：??课堂实录视频、学生项目参与情况、学生成绩、学生生活作息数据、学生参与校园??活动情况等。??—记聚‘??移細猫激次ｔｓ?庇鄉．＊舍等韵卡适录??校园活練每織??ｓｍ馆借配录??作??？作臟兄?ｓ麟孚議??毎天??备导赛ｍ料纖?；进入字习年台ｓｓ梦习把长？一，占入托》？及??鄕舰＿字习平雜｝学新功数据Ｈ??＞?ｍｓ．±ｍ?ｍｍｍｍ?－雜觀１槪節甸??ｓｓ微泼！耗淡ｔｃ讲：》??卿紗：?课魏彔觀??．…字生按次数??？２发畜这愁卜＿？？课资表斑?笔：另平ｇ．作簿？ｉ?￣４??Ｉ?字生ｓ鱗誠似澉??獅ｉ撕鄉？５?；??狹／跳财》??费与科綱目个數论氏数据??ｕ?－?ｗｔｓｓｇ?＇?＇?发站商拓苞动ｔｓ況??学生？■数据??图３．１学生数据的需求??（２）关于教师数据的需求??对于教师产生的数据的需求如图３．２所示
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本文编号：2840931