大數據在校園網中的應用

A. 大數據在未來生活中的運用

哈爾濱理工大學孫名松談大數據在高校智慧校園中的應用

摘要： 2月15日，哈爾濱理工大學軟體學院院長、教授孫名松在CIO時代APP微講座欄目作了題為《大數據在高校智慧校園中的應用》的主題分享，

關鍵詞：

CIO時代APP
微講座

一、小數據時代與大數據時代

「數據（data）」在拉丁文里的意思是「已知」，也可以理解為「存在」。所以「數據」就是「存在」，「大數據」就是「大存在」。研究大數據，就是研究大存在，亦即研究一切物質、一切行為、一切思想，以及人類自身。

數據充斥並改造著人們的生活、工作。數據化是指把現象轉變為可指標分析的量化形式的過程，其中包含對世界的梳理、理解，並形成可保存的經驗。計算和記錄共同促成了數據的產生，是數據化的根基。而數字化是把模擬數據轉換成0、1表示的二進制碼，方便人類使用現代技術對數據進行更好的處理。數據化是一種思想，數字化是一種手段；數據化古而有之，數字化方興未艾。

小數據時代依靠隨機采樣，其原則是以最少的數據獲得最多的信息。但如此，則無法了解一些微觀細節，不利於對某些特定子類進行分析。而「參差不齊是世界的本質」，細節缺失將會影響到對整個自然活動、人類活動的探索與研究。此外，隨機采樣以研究者的理論前提為設計基礎，只能對已遴選的問題進行解答，而難以慮及其他問題。也就是說小數據時代是以極其有限的信息面對有「偏見」的問題。

大數據時代，意味著將世界數據化，意味著世界的本質就是信息。世界不僅被看成一串事件的組合，更被看做信息的集合，數據的集合。這是世界觀的深刻變革：人類具備以往認識並處理事件的經驗而不盲從於經驗，人類採集「數據」但更明確「所見、所思、所得」皆為「數據」，我們生活在數據的海洋之中，我們自身即為數據。

以上，從小數據時代到大數據時代，伴隨或產生了以下幾種轉變與認識：

1、意識到「樣本」等於總體。用更大、更全、更綜合的態度來觀察、理解、關照世界。

2、大數據對於精確性的要求降低。在小數據時代，因為數據少，所以對數據的精確度要求非常之高，而當大量數據出現時或者要求數據量大時，必然需要接受數據的紛繁復雜。

3、要意識到數據錯誤並不是大數據的固有特性，而是需要處理的實際問題，該問題可能長期存在。

4、混雜絕不等於錯誤。混雜是大數據的常態，且應該是一種基本態和標准態。

5、大數據揭示了傳統樣本無法揭示的細節信息，大數據是通往「精準」處理的基本途徑。

6、大數據時代，不再熱衷於追求因果關系，而是試圖探尋不同事物之間的關系，在此基礎上找到可供觀察的關聯物，以進行預測。而預測，是大數據應用的核心所在。

7、相關關系被闡釋之後，可進行因果關系的分析。但是必須注意到，因果關系只是相關關系的特殊形式，因果關系在大數據時代已經不是解釋世界的基礎；相關關系是一種較為普通的存在，在大數據時代更容易被發掘，可以更高效地指導實踐，甚或隨著大數據的發展，以往的因果關系可能會被證偽，或被視為相關關系。

其中第1點是大數據對於認識論的改造；第2—5點體現了大數據時代與傳統時代對數據要求的迥然不同；第6和7點則是數據間邏輯關系的優先性的顛覆。從實踐的角度而言，第1點可以作為前提，第2—5點可以作為數據搜集與處理的准則，第6和7點或可作為數據解釋的指導方向。

二、大數據在高校智慧校園中的應用

2015年國家提出並制定了「互聯網+」行動計劃，將「互聯網+」上升到了國家戰略。「互聯網+」的提出必將給高校智慧校園建設增加新的內涵、注入新的動力。藉助「互聯網+」推動數字校園加速向智慧校園升級，充分利用雲計算、物聯網、移動互聯、大數據等一系列新技術、新理念、新模式，打造全新的大學智慧校園，有力支撐大學未來發展戰略，帶動人才培養及評價方式的創新、提升校務治理水平，提供多層次的個性化服務和智能化管理決策，大學智慧校園建設的核心內涵可以概括為「全面的環境感知、無縫的網路互通、彈性的雲生態圈、海量的數據支撐、開放的學習環境、個性化師生服務、智能化管理決策、高效的校務治理」。

高校在信息化進程中，產生了各類結構化和非結構化的數據，包括教學管理數據、教學資源數據、學生信息數據等，大到高校的治校方針策略，小到學生的日常消費，數據繁多，類型復雜。利用大數據技術對這些數據進行搜集、分析，轉化為高校管理與服務可利用的資源，將對智慧校園建設起到非常重要的作用。

下面舉例說明大數據技術在智慧校園中的應用。

1、綜合校情展示

對學校管理者而言，通過綜合校情分析展示，可以對學校的在校生情況（本科生、研究生）、課程情況、科研成果情況、獎助情況、就業情況、教工情況、教師分布、幹部情況、傢具情況、資產情況、房屋情況、排名情況、消費情況等方面進行直觀的了解和橫向縱向的對比。結合歷年數據變化規律可以為輔助決策提供依據。不同系統之間數據的關聯性或許能夠給管理者決策提供新的思路。

綜合校情展示主要包括基礎數據分析展示和行為數據分析展示。

基本數據分析：如招生數據分析、學生數據分析、畢業數據分析、教師數據分析、課程數據分析、成績數據分析、就業數據分析、高校資產數據分析等。

行為數據分析：學校食堂就餐情況分析、一卡通消費行為分析、上網行為分析、圖書借閱行為分析、圖書館使用時長、上網時長/流量和成績之間的相關性分析、重點人群群體的特徵刻畫分析和預警等等。

舉例說明：

（a）高校就業信息統計。從高校學生的畢業去向、就業單位、就業地區、就業行業、就業薪資等多維度進行統計分析，全面呈現高校就業情況，為高校就業辦發現學生就業規律、有針對性的進行學生就業指導提供支撐。

（b）教學信息統計分析。為校領導呈現了高校熱門課程排行、各院系開設課程統計和學生成績統計分析、掛科率分析，全面呈現學生在校期間的學習與成績分布，為指導高校課程開設、提高學生成績提供支撐。

（c）一卡通統計分析。展現了高校學生整體消費能力、消費偏好，為後勤部門了解學生餐飲、購物偏好，有針對性的提升服務水平提供支撐。

（d）各生源地消費能力。按照生源地統計該地區學生的消費能力，來詳細查看在某一段時間學生消費額和消費次數的統計。

（e）學校網路使用狀況分析和學生上網行為統計。通過對學生上網的地址進行統計、分析，結合其基礎的個人信息數據，可按不同的維度，比如性別、籍貫、院系等來統計出不同類別的人群，對於某類網站的使用頻率。如果記錄的日誌足夠詳細，甚至可以統計出學生在網上消費的喜好或偏向，對於後勤或學工等部門也是一個比較重要的參考。

應用到的相關技術有：數據關聯分析、多源數據整合、海量日誌數據處理、benchmark、指標體系建立、AgileBI、全文檢索引擎。

2、公共資源使用情況分析

對於高校而言，食堂就餐、體育場館、教室、圖書館、校醫院等各類公共資源有限，師生沒有很好的途徑獲知這些資源的服務能力情況，導致經常發生排隊、擁擠的情況，給師生學習、生活帶來了不好的體驗。隨著學校信息化的推進，各部門管理信息系統逐步建設並投入使用；隨著技術的發展，特別是物聯網和智能感知設備的出現，使數字校園智能服務成為了可能。

數據來源於一卡通消費、一卡通門禁、無線網、校園安全視頻監控等。

（a）食堂、澡堂人員密度狀況及建議各食堂、公共澡堂各時段就餐人員密度情況，各類人員（年級、籍貫、職稱等）就餐愛好、習慣等。

（b）教室使用狀況、人員密度、各時間段教室使用情況、教室人數等；基於無線網路進行考勤。

（c）會議場館、體育場館使用狀況及人員密度。為師生提供會議場館的可用性查詢，體育場館的使用情況（有課、無課等），以及人員密度發布。

（e）圖書館座位使用狀況及人員密度發布，提供圖書館座位空閑情況及圖書館內人數等。

（f）校內人員密度分布。根據學校無線網數據、安全視頻監控信息，識別學校人員熱力分布圖。

應用到的相關技術有：數據關聯分析、數據挖掘（聚類分析）、海量日誌數據處理、多源數據整合（日誌數據與結構化數據整合）、高速內存資料庫、分布式全文檢索引擎。

3、個人數據報告

面向校園師生用戶提供個性化數據服務，展現師生在校園內學習、消費、生活、健康等

方面的個人行為習慣以，幫助學生從嚴謹的數據分析更加了解自己，以及與他人的差異，幫助校園師生感受信息化帶來的人文關懷與改變。

數據來源自一卡通消費、圖書館門禁、圖書借閱系統、校園網路系統、體育場館門禁等。

（a）校園卡賬單及消費習慣分析報告；

（b）圖書館進出頻次、時長及借閱習慣分析報告；

（c）網路賬單及上網習慣分析報告；

（d）體育健身鍛煉學期報告。

通過高校官方微信號、APP進行手機推送，移動互聯網時代方便用戶及時閱讀、分享、傳播。

面向校園師生用戶提供個性化數據服務，展現師生在校園內學習、消費、生活、健康等方面的個人行為習慣以，幫助學生從嚴謹的數據分析更加了解自己，以及與他人的差異，幫助校園師生感受信息化帶來的人文關懷與改變。

應用到的相關技術有：數據關聯分析、數據挖掘（用戶畫像）、海量日誌數據處理、多源數據整合。

4、圖書館電子期刊資源使用效率分析

高校每年花費資金購買著名期刊論文集，為師生用戶提供便捷的文獻檢索和下載服務。圖書館電子期刊資源的使用情況、不同學科對於不同電子期刊資源使用偏好的差異，是圖書館亟需了解的內容。通過對高校用戶期刊文獻檢索記錄的大數據分析，優化論文期刊購買方案，使圖書館可以采購到師生更加需要的資源（傳統紙質+電子資源），提高現有采購效率。

學校通常的做法是向數據商（如萬方、CNKI）購買電子期刊資源訪問統計數據，而這種方式基於學校整體訪問數據做統計分析，無法基於用戶做訪問詳情的分析統計，從而無法獲取到基於不同學科門類、不同學院和專業特點、不同教師等級的不同人群期刊訪問情況分析，也無法了解到不同資源庫的使用情況橫向對比分析。對師生的檢索關鍵詞進行挖掘也是非常重要的方向，而傳統的做法無法了解學校師生用戶檢索電子期刊資源的檢索偏好、檢索熱門等具體信息。

出口網路日誌數據記錄了師生訪問電子期刊資源庫的行為，通過大數據技術對出口URL日誌等數據進行處理及關鍵信息提取，關聯學校內部用戶信息數據，將實現圖書館電子資源使用的全面分析以及人群分析，為圖書館采購決策提供輔助。

數據來源自圖書館采購電子期刊資源列表、師生上網URL日誌、師生上網身份認證等。

應用到的相關技術有：數據關聯分析、海量日誌數據處理、多源數據整合（日誌數據與結構化數據整合）、分布式全文檢索引擎。

5、校園輿情監測

在移動互聯網大潮之下，無論是正面信息還是負面信息都會以更快的速度傳播。學校聲譽對學校招生、就業、評優評先等方面有很大影響，隨著移動互聯網和社交媒體的普及，高校越來越重視學校的社會評價。目前部分高校會利用互聯網數據監測學校聲譽，通過大數據的手段通過實時監測互聯網新媒體上與學校相關的新聞、傳播話題和用戶反饋，了解學校輿情、聲譽及影響力。

應用到的相關技術有：文本挖掘、語義分析（正負面判斷）、語義相似度計算、彈性爬蟲引擎、分布式全文檢索引擎。

我所了解的大數據在智慧校園中的應用還包括教學信息統計分析，通過對課程知識結構進行樣本分析，結合教育過程，綜合學生學習成績分布來驗證課程講授過程的合理性和工程教育認證中的達成度來綜合分析課程開設的合理性。

又如，學校資產管理信息分析，藉助於資產管理信息平台實現對校園基礎設施、教學實驗設備、校園通信網路設備等數據的採集分析，為學校基礎建設方向、教學實驗設備的維護、校園網通信設備的升級改造提供數據支持。

「智慧網格學生管理平台」，以高校信息技術和數字化校園建設成果為基礎支撐，建設以社區網格、管理網格、教育網格三個維度的網格為載體，面向學生發展的綜合管理與服務流程優化的總體框架。對學生培養全生命周期中的生活、學業、思想等發展過程進行主動輔導，形成協同可持續的智慧管理與導引發展新模式，具有學生畫像、學生行為預警（在校狀況、學業、消費、身心健康）、學生家庭經濟狀況分析、學生綜合數據檢索、學生群體分析等功能，能夠輔助學工部門、院系管理者和輔導員開展學生安全教育管理、學生心理健康輔導、精準資助等工作，提升工作效率，促進學生管理工作創新與實踐。

由於時間關系，今天就交流這么多。謝謝！

B. 學校真的可以查學生瀏覽記錄嗎

用校園網肯定可以，學校都會保存校園網內的瀏覽記錄一個月以上，如果有什麼問題可以直接追查，就算你用的不是校園網，在運營商那裡也有記錄，所以不要想著做什麼違法的事，只要想查就能查得到。

校園網是為學校師生提供教學、科研和綜合信息服務的寬頻多媒體網路。首先，校園網應為學校教學、科研提供先進的信息化教學環境。

校園網網路系統從結構層次上分為核心層、匯聚層和接入層；從功能上基本可分為校園網路中心、教學子網、辦公子網、宿舍區子網、圖書館子網等。根據校園網用戶數量的多少和網路應用的情況，可以分為大型校園網、中型校園網、小型校園網三種。

基於上述校園網的特點，我們在設計校園網路時必須充分考慮網路的先進性、標准化和開放性、可靠性和可用性、靈活性和兼容性、實用性和經濟性、安全性和保密性、擴展性和網路的靈活性等特性，充分利用有限的投資，建設一個性價比比較高的綜合性網路。

C. 淺談網路存儲技術在校園網路中的應用論文

淺談網路存儲技術在校園網路中的應用論文

1網路存儲技術

1.1概述

網路存儲基於標準的網路協議實現數據傳輸，從而使網路中的其他設備可以對數據進行讀取、備份等操作。網路存儲技術包括:直連式存儲(CDAS)、網路依附式存儲CNAS)和存儲區域網路(CSAN)。在校園網路中，我們主要應用安全性能更好、穩定性更高的存儲區域網路。

1.2存儲區域網路

存儲區域網路即Storage Area Network，它採用光纖通道作為媒介，整個存儲系統和伺服器相互獨立。對存儲系統的升級、維護等操作不會影響伺服器的正常運行。這樣，安全性、可擴展性得到了有效的保障，而光纖通道的運用則大大提高了數據傳輸效率。

在存儲區域網路中，網路設備和數據均採用中心化管理，可隨時調配存儲空間用於網路服務並通過「獨立磁碟冗餘陣列」技術，保障數據的安全性。

1.3光纖通道

光纖通道是一種分層的高速通信協議，它包括物理層，編碼解碼層，幀中繼/流量控制層，通用服務層和上層協議層五層，並支持1-10 Gbp、的數據速率，可以保障存儲區域網的數據信息高效傳輸。

1.4獨立磁碟冗餘陣列(CRAID)

RAID技術可以把多塊獨立的磁碟按不同的方式組合成一個邏輯硬碟，這樣就可以提高存儲設備的存儲性能和冗餘性。經過不斷發展RAID已經有了0到6七種RADI級別。其中RAID 0為無冗餘無校驗磁碟陣列，讀寫最快但安全性不高;RAID 1為鏡像磁碟陣列，1對1鏡像備份，是最為安全的'。

在校園網路存儲中，通常採用最為高效的RAID 5 0RAID 5兼顧了存儲性能、數據安全和存儲成本，具有和RAID 0相近的讀寫速度。RAID 5由多個數據對應一個奇偶校驗信息，可允許一個物理磁碟出現故障，相比RAID1，大大提高了磁碟利用率。

2構建校園網路存儲

2.1必要性

高校通常會集中運維大量的應用系統:郵件系統，資料庫伺服器，OA伺服器、網路教學平台、網路試題平台等。通過構建網路存儲，可提高存儲利用率、降低硬體成本、簡化管理維護工作，並可實現數據集中備份。

2.2組建存儲區域網路

部署一台具有4個8Gbp、光纖通道介面的終端存儲系統，並配置16塊6006 lOK轉高速磁碟，以及16塊3TB7.2K轉大容量磁碟。

為終端存儲系統配置支持熱插拔的雙存儲控制器。這樣，就可在不中斷業務的情況下擴展磁碟容量，或對磁碟進行更換。兩個控制器之間相互熱備，無縫對接。當一個控制器出現故障時，另一個控制器可以接管故障控制器的業務。故障修復後，可自動切回原有業務。

部署配備萬兆模塊的數據交換機，將此交換機聯入應用服務系統的網路，並通過存儲伺服器上的光纖通道介面將交換機和存儲系統相連。通過配置使所需存儲的應用服務系統與存儲系統形成通路。

2.3相關服務端使用網路存儲的方法

在存儲控制器上為需要連接存儲的應用服務創建相應的邏輯單元號(CLUN)，同時為該邏輯單元號劃分合理的存儲空間。在應用服務端通過啟動器定址找到目標器，關聯相應的邏輯單元號並建立連接。通過查找新硬體可發現網路磁碟，格式化後即可將其當作本地磁碟使用。

3結論

物聯網、雲存儲、大數據等一系列先進技術，都離不開數據。數據無疑是未來校園網路的核心。而網路存儲技術則支撐著數據安全、穩定的存儲或傳輸。運用好網路存儲技術，不但為現有的網路信息資源，教學、科研平台等提供了穩定、安全的服務，更為學校將來在信息技術方向的研究與發展儲備了必要的技術支持。

D. 校園網對網路的應用有哪些具體項目

計算機網路在教育與教學方面的應用是其應用中一個重要的方面。許多學校都建立了校園網，通過高速主幹網將各個部門的區域網連接起來，並通過互聯網共享全球范圍內的教學成果和科研成果。在管理方面主要包括人事管理、學生學籍管理、考試成績管理、設備管理、教學科目管理等；在科研方面主要包括圖書資料檢索、科研規劃制定、科研成果管理等；在教學方面主要包括計算機輔助教學和計算機輔助實驗等。