第一篇:大數(shù)據(jù)在制造業(yè)中的應用
大數(shù)據(jù)在制造企業(yè)中的應用
近年來出現(xiàn)的人力短缺、工資上漲、產(chǎn)品交付期短和市場需求變動大等問題,使得制造業(yè)正面臨新一波轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。如何在控制生產(chǎn)成本的同時,還能提高生產(chǎn)力與效率,則是轉(zhuǎn)型的主要目的。在這樣的背景下,德國、美國等制造業(yè)發(fā)達國家無不積極推動“工業(yè)4.0”。“工業(yè)4.0”本質(zhì)上是通過信息物理系統(tǒng)實現(xiàn)工廠的設備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合,使得生產(chǎn)大數(shù)據(jù)傳到云計算數(shù)據(jù)中心進行存儲、分析,形成決策并反過來指導生產(chǎn)[1]。大數(shù)據(jù)的作用不僅局限于此,它可以滲透到制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,如產(chǎn)品設計、原料采購、產(chǎn)品制造、倉儲運輸、訂單處理、批發(fā)經(jīng)營和終端零售。大數(shù)據(jù)使得訂單處理方式有了質(zhì)的變化
大數(shù)據(jù)的核心作用在于預測。大數(shù)據(jù)可以快速精準地預測市場趨勢和客戶需求,并對客戶進行細分,為其提供量身定制的合適服務。企業(yè)通過大數(shù)據(jù)的預測結(jié)果,便可以得到潛在訂單的數(shù)量,然后直接進入產(chǎn)品的設計和制造以及后續(xù)環(huán)節(jié)[2]。即企業(yè)可以通過大數(shù)據(jù)技術,在客戶下單之前進行訂單處理。而傳統(tǒng)企業(yè)通過市場調(diào)研與分析,得到粗略的客戶需求量,然后開始生產(chǎn)加工產(chǎn)品,等到客戶下單后,才開始訂單處理。這大大延長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。如海爾集團于2013年1月構(gòu)建了SCRM(社交化客戶關系管理)會員大數(shù)據(jù)平臺。銷售人員可進行大數(shù)據(jù)分析,精準預測出個體消費者的需求,實現(xiàn)了在客戶下單之前進行訂單處理。大數(shù)據(jù)使得倉儲運輸和批發(fā)經(jīng)營不復存在
由于大數(shù)據(jù)能夠精準預測出個體消費者的需求以及消費者對于產(chǎn)品價格的期望值,企業(yè)在產(chǎn)品設計制造之后,可直接派送到消費者手中。雖然此時消費者還沒有下單,但是消費者最終接受產(chǎn)品是一個大概率事件。這使得企業(yè)不存在庫存過剩的問題,也就沒有必要進行倉儲運輸和批發(fā)經(jīng)營。大數(shù)據(jù)使原料采購更加科學
大數(shù)據(jù)技術可以從數(shù)據(jù)分析中獲得知識并推測趨勢,可以對企業(yè)的原料采購的供求信息進行更大范圍的歸并、匹配,效率更高。大數(shù)據(jù)通過高度整合的方式,將相對獨立的企業(yè)各部門信息匯集起來,打破了原有的信息壁壘,實現(xiàn)了集約化管理,可以根據(jù)輕重緩急,更加科學合理地安排企業(yè)的財政支出。其次,利用大數(shù)據(jù)的海量存儲與快速數(shù)據(jù)處理功能,可以對采購的原料的附帶屬性(節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保等)進行更加精細化的描述與標準認證,通過分類標簽與關聯(lián)分析,可以更好地評估企業(yè)采購資金的支出效果。此外,大數(shù)據(jù)能預測原材料的價格以及原材料品質(zhì)的好壞。這使制造業(yè)企業(yè)更加科學地采購原材料成為可能,企業(yè)可以采購到質(zhì)優(yōu)價低的原材料。大數(shù)據(jù)使得產(chǎn)品設計制造更加優(yōu)化
借助大數(shù)據(jù)技術,人們可以對原物料的品質(zhì)進行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)潛在問題立即做出預警,以便能及早解決問題從而維持產(chǎn)品品質(zhì)[3]。大數(shù)據(jù)技術還能監(jiān)控并預測加工設備未來的故障幾率,以便讓工程師即時執(zhí)行最適決策。大數(shù)據(jù)技術還能應用于精準預測零件的生命周期,在需要更換的最佳時機提出建議,幫助制造業(yè)者達到品質(zhì)成本雙贏[3]。例如,日本汽車公司Honda將大數(shù)據(jù)分析技術應用于電動車電池上。由于電動車不像汽車或油電混合車一樣,可以使用汽油作為動力來源,其唯一的動力就是電池,所以Honda希望進一步了解電池在什么情況下,績效表現(xiàn)最好、使用壽命最長。Honda公司通過大數(shù)據(jù)技術,可以搜集并分析車輛在行駛中的一些資訊,如:道路狀況、車主的開車行為、開車時的環(huán)境狀態(tài)等,這些資訊一方面可以幫助汽車制造公司預測電池目前的壽命還剩下多長,以便即時提醒車主做更換,一方面也可以提供給研發(fā)部門,做為未來設計電池的參考。
再如BMW公司應用大數(shù)據(jù)分析,在短短的12周時間內(nèi)降低80%的零件報廢率。一臺汽車需要的零件有很多種,其中一個是與引擎結(jié)合的引擎上蓋。以前,BMW要等到最終引擎組裝階段,將引擎上蓋組裝完成后才知道到這個零件能否使用,如果不能使用就只好將整個引擎報廢。而通過大數(shù)據(jù)技術,BMW公司在引擎生產(chǎn)線上可以做即時的檢測與分析,倘若品管沒有問題則直接進到最后的組裝程序,但若零件品質(zhì)不好且無法修補則直接報廢,或者零件品質(zhì)不好但能經(jīng)過其他方式修補,則在修補后再度進行品管測試,借此提高生產(chǎn)效率并降低報廢率。大數(shù)據(jù)使得終端零售暢通無阻
通過大數(shù)據(jù)技術,企業(yè)可以了解整個供應鏈中需求和供應的變化,從而促進了產(chǎn)品的終端零售。如沃爾瑪?shù)牧闶坻溒脚_提供的大數(shù)據(jù)工具,將每家店的賣貨和庫存情況大數(shù)據(jù)成果向各公司相關部門和每個供應商定期分享。供應商可以實現(xiàn)提前自動補貨,這不僅減少門店斷貨的現(xiàn)象,而且大規(guī)模減少了沃爾瑪整體供應鏈的總庫存水平,提高了整個供應鏈條和零售生態(tài)系統(tǒng)的投入回報率,創(chuàng)造了非常好的商業(yè)價值。
當今,世界各國始終致力于以技術創(chuàng)新引領產(chǎn)業(yè)升級,而大數(shù)據(jù)的利用使得資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展,智能化、綠色化的發(fā)展趨勢得以實現(xiàn)[4]。因此,大數(shù)據(jù)背景下的制造業(yè)領域?qū)⒕邆鋸V闊的市場空間和前景,這是制造業(yè)企業(yè)的莫大機遇。
第二篇:碳纖維在交通工具制造業(yè)中的應用
碳纖維在交通工具制造業(yè)中的應用
摘要
碳纖維的用途主要是利用其“輕而強”和“輕而硬”的力學特性,廣泛應用于航空、航天、軍工、體育休閑等結(jié)構(gòu)材料;利用其尺寸穩(wěn)定性,應用于宇宙機械、電波望遠鏡和各種成型品;利用其耐疲勞性,應用于直升飛機的葉片;利用其振動衰減性,應用于音響器材;利用其耐高溫性,應用于飛機剎車片和絕熱材料;利用其耐藥品性,應用于密封填料和濾材;利用其電氣特性,應用于電極材料、電磁波屏蔽材料、防靜電材料;利用其生體適應性,應用于人工骨、韌帶;利用其 X-光透過性,應用于 X-光床板等。此外,還可以活化成活性碳纖維,應用于各種吸附領域。
此文著重介紹碳纖維在交通工具制造業(yè)中的應用。
關鍵詞
碳纖維:carbon fibre 碳纖維的應用 新材料 航空工具 汽車制造
正文
(一)碳纖維的的特點及其在各個領域中的應用
碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼具紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。與傳統(tǒng)的玻璃纖維(GF)相比,楊氏模量是其3 倍多;它與凱芙拉纖維(KF-49)相比,不僅楊氏模量是其2倍左右,而且在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。有學者在1981年將PAN基CF浸泡在強堿NaOH 溶液中,時間已過去20多年,它至今仍保持纖維形態(tài)。
碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,則構(gòu)件自重愈小,比模量愈高,則構(gòu)件的剛度愈大,從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景,綜觀多種新興的復合材料(如高分子復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料)的優(yōu)異性能,不少人預料,人類在材料應用上正從鋼鐵時代進入到一個復合材料廣泛應用的時代。
碳纖維是含碳量高于90%的無機高分子纖維。其中含碳量高于99%的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高,無蠕變,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小,耐腐蝕性好,纖維的密度低,X射線透過性好。但其耐沖擊性較差,容易損傷,在強酸作用下發(fā)生氧化,與金屬復合時會發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現(xiàn)象。因此,碳纖維在使用前須進行表面處理。
碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經(jīng)碳化制得;按狀態(tài)分為長絲、短纖維和短切纖維;按力學性能分為通用型和高性能型。通用型碳纖維強度為1000兆帕(MPa)、模量為100GPa左右。高性能型碳纖維又分為高強型(強度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。強度大于4000MPa的又稱為超高強型;模量大于450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業(yè)的發(fā)展,還出現(xiàn)了高強高伸型碳纖維,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。
碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。碳纖維除用作絕熱保溫材料外,一般不單獨使用,多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構(gòu)成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。
碳纖維的用途主要是利用其“輕而強”和“輕而硬”的力學特性,廣泛應用于航空、航天、軍工、體育休閑等結(jié)構(gòu)材料;利用其尺寸穩(wěn)定性,應用于宇宙機械、電波望遠鏡和各種成型品;利用其耐疲勞性,應用于直升飛機的葉片;利用其振動衰減性,應用于音響器材;利用其耐高溫性,應用于飛機剎車片和絕熱材料;利用其耐藥品性,應用于密封填料和濾材;利用其電氣特性,應用于電極材料、電磁波屏蔽材料、防靜電材料;利用其生體適應性,應用于人工骨、韌帶;利用其 X-光透過性,應用于 X-光床板等。
此外,還可以活化成活性碳纖維,應用于各種吸附領域。具體應用例如: ①釣魚桿現(xiàn)年產(chǎn)量約1200萬只,年碳纖維用量1200t;
②高爾夫球桿隨著輕量化和長尺寸化的要求,現(xiàn)已占碳纖維體育用品用途的50%,年碳纖維用量為
2000t;
③網(wǎng)球拍的年市場規(guī)模約為450萬只,年碳纖維用量約500t;
④飛機方面,小型商務機和直升飛機的復合材料用量已占70%一80%,軍用機30%一40%,大型客機15%一20%;
⑤人造衛(wèi)星結(jié)構(gòu)體、太陽能電池板和天線要用高模碳纖維,先進的運載火箭和導彈殼體、發(fā)射筒等要用800H和 T300碳纖維等;
⑥土木建筑領域,已用于補修加工用片材、建筑部件、代鋼筋材料、屋頂構(gòu)架材料等
⑦能源領域,已用于汽車的壓縮天然氣罐和風車葉片(長達30-40m)、海底油田管道、升降機等;
⑧交通運輸方面,已應用于賽車、汽車傳動軸、大型卡車車體 ⑨電子電器領域,已應用于增強熱塑性樹脂的擠出成型品,如抗靜電 IC盤、筆記本電腦的筐體,具有電磁波屏蔽效果;
⑩其它,還有X-射線盒、醫(yī)用床板、印刷、制膜、造紙等用的各種滾軸、空氣或氧氣呼吸用壓力容器等等
(二)碳纖維在汽車制造行業(yè)中的應用
輕型化汽車:碳纖維碳纖維只占到復合材料30%的重量,復合材料的制造方法主要來自低產(chǎn)量的航空技術,新的、大批量復合材料成型方法才是突破點。2010年SGL與寶馬合資的碳纖維及復合材料廠在美國開工,根據(jù)寶馬的測算,每臺汽車大約需要90公斤的碳纖維,將來需要6萬噸的碳纖維。
碳纖維在汽車行業(yè)需求前景:碳纖維復合材料傳動軸、尾翼和引擎蓋已經(jīng)在汽車行業(yè)廣泛應用,雖然現(xiàn)在主要是用在豪華車型,但預計未來將在大眾車型中推廣。日產(chǎn)汽車、本田汽車和東麗公司,將聯(lián)手開發(fā)汽車車體用的新型碳纖維材料。合作企業(yè)還包括三菱麗陽和東洋紡織,使用后使車體較使用鋼材者輕40%。日本政府亦支持該項計劃,希望在全球開發(fā)環(huán)保車輛的趨勢中取得領先地位。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省計劃未來五年投資這項計劃20億日圓(1850萬美元)。
采用碳纖維材質(zhì)將可改善車輛的燃料效能,并使二氧化碳排放減少30%。碳纖維制品多用于特殊領域,其使用壽命和更新周期均有嚴格要求,大量廢棄的碳纖維產(chǎn)品急待處理。據(jù)日本三菱人造絲公司估計,目前全球廢棄的CFRP大約為1萬噸。隨著CF生產(chǎn)能力的擴大及增強材料的大量使用,環(huán)境友好要求企業(yè)重視CF的回收利用。發(fā)達國家已開始了這項工作:德國Thuringian(TITK)研究所開發(fā)的新工藝,不采用撕切處理就能從廢棄CF紡織品中獲取長度≥20mm,一般長度為30mm~70mm的碳纖維;西班牙INASMET運輸安全機構(gòu)經(jīng)過兩年的研究試驗,采用化學和熱解處理技術開發(fā)了CF-環(huán)氧樹脂復合材料回收再利用的新途徑,其回收產(chǎn)品可用于一般的CFRP。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹,日本東麗公司、帝人公司(日本東京),和三菱麗陽公司計劃聯(lián)手大規(guī)模生產(chǎn)循環(huán)碳纖維,以促進高強輕質(zhì)材料的回收利用。汽車制造者將碳纖維視為輕質(zhì)汽車材料,在東麗及一些其他公司的帶動下,將進一步鼓勵采用循環(huán)碳纖維,提高材料及零件可回收成分。關于碳纖維在汽車上的應用,首先在汽車車身、底盤的應用,由于碳纖維增強材料有足夠強度和剛度,其適于制造汽車車身、底盤等主要結(jié)構(gòu)件的最輕材料,可使汽車車身、底盤減重40~60%,相當于鋼結(jié)構(gòu)重量1/3~1/6;在制動摩擦片上的應用,碳纖維還因其環(huán)保、耐磨特點,而應用在制動摩擦片上,但含有碳纖維復合材料都格外貴,所以目前主要應用高檔轎車;在座椅加熱墊上的應用,碳纖維汽車座椅加熱墊是一個突破,在汽車配套市場變得越來越受歡迎,將會完全替代傳統(tǒng)的座椅加熱系統(tǒng);在輪轂上的應用,德國輪轂制造專家WHEEL SANDMORE,推出的“Megalight-Forged-Series”輪轂系列,采取2片式設計,外環(huán)為碳纖維材質(zhì)打造、內(nèi)轂為輕量化的合金,搭配不銹鋼制的螺絲,較一般同尺碼減輕重量40%左右;在燃料貯罐上的應用,采用CFRP在滿足要求的條件下,可以實現(xiàn)壓力容器的輕量化。
(三)碳纖維在民航中的應用
最近幾年尤其在亞洲和歐洲,飛機乘客數(shù)量的增加促進了新飛機的需求增長?!犊湛腿蚴袌鲱A測》估計,2010~2025年間,飛機運營商將需要22700架客機和貨機。這些OEM正引領著結(jié)構(gòu)性復合材料用量的巨大增長,其中包括碳纖維,其最新的應用就是B787和A380飛機。航空航天領域是世界碳纖維的傳統(tǒng)市場,根據(jù)世界第2大碳纖維生產(chǎn)商——日本東邦公司的預測,航空器中碳纖維復合材料的使用量,未來幾年將以年均12%的速度繼續(xù)增長,2012年可達13000噸。
A380為大型噴氣式客機,其結(jié)構(gòu)(包括主要結(jié)構(gòu))使用了22%的碳纖維復合材料。波音公司B787中碳纖維/環(huán)氧預浸料的唯一供應商是東京的東麗公司(Toray),2家公司已經(jīng)就Torayca預浸料簽訂了長達18年的供應合同,一直到2021年。據(jù)報道787主要結(jié)構(gòu)的合同價值,高達20.3億歐元(30億美元)。新型超大型客機——空中客車A380和波音787,均大量使用環(huán)氧樹脂浸漬碳纖維,或碳纖維增強塑料(CFRP)作為主要的結(jié)構(gòu)材料。碳纖維復合材料約占A380飛機35噸結(jié)構(gòu)材料中的20%以上,包括中央翼盒、機尾組件以及壓艙壁;波音787中結(jié)構(gòu)材料有近50%需要使用碳纖維復合材料和玻璃纖維增強塑料,包括主機翼和機身。金屬結(jié)構(gòu)材料采用碳纖維復合材料后不僅可以減輕機身質(zhì)量,而且還可以保證不損失強度或剛度,大大提高了燃油經(jīng)濟性。新一代的客機將使用更高比例的碳纖維復合材料。空中客車公司日前宣布,碳纖維復合材料將在新一代噴氣式客機A350XWB中用于主機翼和機身材料。碳纖維在中小型噴氣客機中的需求也將快速增長。例如三菱重工計劃利用碳纖維復合材料,制作新一代支線噴氣客機MRJ主機翼和尾部組件,該機型預計在2013年進入市場。歐洲空中客車公司授予赫氏復材其遠程寬體客機A350XWB主結(jié)構(gòu)件的長期供應合同,此合同要求赫氏復材供應碳纖維復合材料直至2025年。
第三篇:淺談大數(shù)據(jù)在教育管理中的應用
淺談大數(shù)據(jù)在教育管理中的應用
大數(shù)據(jù)的發(fā)展給困境中的教育變革提出了新的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)越來越廣泛應用于教學,通過在線測試、實時調(diào)查等方式獲取學生的基本情況、了解學生的學習潛能等,從而使教師更容易針對問題,因材施教。
學校已有的信息采集設備對我們的數(shù)據(jù)收集具有重大意義。例如:網(wǎng)上閱卷系統(tǒng),高考、中考閱卷早已采用網(wǎng)上閱卷。可能很多老師知道網(wǎng)上閱卷的優(yōu)點,如評卷的公正性、準確性、高效性。其實網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)更是一個數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng),采用網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計和分析的深度還是廣度都大大地超越人工所能及的范圍。
如10月中我校進行了本學期第一次統(tǒng)考,語文試題主觀題共設了22個采分點,評卷系統(tǒng)采集了22個得分點的數(shù)據(jù),很容易發(fā)現(xiàn)各知識點的得分情況。教學過程中的成功之處和薄弱點得到了極其詳細的反映。網(wǎng)上閱卷的統(tǒng)計分析結(jié)果還能對試卷的質(zhì)量如難度、信度、區(qū)分度、效度等指標進行科學的分析,使命題中存在的問題也得以全面地反映。由此可見,玩轉(zhuǎn)當前的 “小數(shù)據(jù)”對現(xiàn)實的教學有益,也是迎接大數(shù)據(jù)時代到來的一種準備。
大數(shù)據(jù)時代教師需具備的三種基本能力:第一種能力是獲取及整合學生、學校數(shù)據(jù)的能力,第二是探索數(shù)據(jù)背后價值和制定精確教育教學行動計劃的能力,第三是把這些計劃快速實時地應用于教育教學工作中的能力,應用于課堂的能力。要實現(xiàn)這些能力的提升一方面有賴于學校及教育主管部門對教師的培訓,另一方面當然依靠我們老師自身與時俱進的學習。日益強大的互聯(lián)網(wǎng)、多媒體及概念軟件、開源軟件等為師生提供了更加自由、靈活的學習和探索空間,求知的視野被極大拓寬。學習與生活、教育與社會不再被孤立,學生、學校與現(xiàn)實生活的體驗更為接近,學生學習興趣、學校辦學動力將被大大激發(fā)。
大數(shù)據(jù)的應用在教學管理方面,較之傳統(tǒng)的教學,更加高效、開放和多元,教學活動參與者之間的溝通更加通暢,互動更加深入,教師的備課、作業(yè)批改、教學評價等更加智能化。大數(shù)據(jù)時代的到來,可以通過技術層面來評價、分析并進而提升教學活動。
第四篇:淺談大數(shù)據(jù)在人力資源管理中的應用
淺談大數(shù)據(jù)在人力資源管理中的應用
目前,很多領域中都開始使用大數(shù)據(jù),其具有抓取能力強、刷新及時并且數(shù)據(jù)源充足等特點。大數(shù)據(jù)在人力資源管理中有著很大的作用,其能夠?qū)⑷肆Y源管理的各項內(nèi)容進行量化,然后使其更加準確和高效。人力資源管理者要掌握大數(shù)據(jù)的相關知識,并且加強其在人力資源管理中的應用。
一、大數(shù)據(jù)概述及其對人力資源管理的作用
1、大數(shù)據(jù)概述
大數(shù)據(jù)主要是針對一些數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)量大并且傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工具無法處理的數(shù)據(jù)集,其能夠處理海量的數(shù)據(jù)并且處理速度較快。目前大數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到人們生產(chǎn)生活中的各行各業(yè),成為企業(yè)決策的重要依據(jù)。這就表明了社會已經(jīng)開始朝著以數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)力,并且以消費者為導向的數(shù)據(jù)消費方向發(fā)展。大數(shù)據(jù)還會通過云計算對這些數(shù)據(jù)進行專業(yè)化的處理,并且通過分布式的數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行儲存。
2、大數(shù)據(jù)對人力資源管理的作用
目前,大數(shù)據(jù)在人力資源管理中發(fā)揮著重要的作用。大數(shù)據(jù)的使用能夠減少傳統(tǒng)的教條主義對人力資源的影響,使得人力資源管理更加準確、客觀以及科學。大數(shù)據(jù)能夠為人力資源管理提供量化信息,這樣人力資源管理進行預測和決策的時候都有重要的理論依據(jù)。人力資源管理中的大數(shù)據(jù)主要是交互式的數(shù)據(jù),這樣能夠?qū)⑷肆Y源工作中的各項業(yè)務進行規(guī)范,并且進行深層次的優(yōu)化。
大數(shù)據(jù)在人力資源管理應用的基礎是標準化。人力資源管理中可以利用大數(shù)據(jù)進行挖掘和分析人力資源信息,使得人力資源管理工作更加客觀和準確。通過對人力資源信息的挖掘能夠獲得一些人力資本生產(chǎn)率的指標,比如業(yè)績提升率、出勤率、主動流失率以及人均銷售額等情況,人力資源管理者可以根據(jù)這些指標進行分析和決策。而這些指標的獲取需要通過標準化的數(shù)據(jù),比如員工的銷售數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人員變動信息、考勤記錄以及人員信息等情況??梢哉f,標準化是大數(shù)據(jù)應用的基礎。如果沒有標準化,那么進行人力資源管理的時候就不能發(fā)揮出大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。
二、大數(shù)據(jù)在人力資源管理中的應用
1、大數(shù)據(jù)在人員招聘中的應用
企業(yè)要想獲得人力資源,首先需要進行人員招聘。人員招聘是企業(yè)能夠獲得重要人才的途徑,也是企業(yè)人才結(jié)構(gòu)的重要保證。傳統(tǒng)方式的人力招聘,主要是求職者向人力資源管理者提供簡歷,被動地了解求職者的教育水平、興趣愛好以及工作經(jīng)濟等情況。人力資源管理者對員工的錄取主要是通過自身的經(jīng)驗來進行分析和判斷。這樣使得人力資源管理者對求職者的的了解程度有效,并且會受到求職者主觀偏好以及自身素質(zhì)的影響。但是大數(shù)據(jù)對人力資源管理的作用比較大。首先,人力資源管理者可以通過大數(shù)據(jù)信息庫來了解求職者更多的信息,比如通過社交網(wǎng)站等來進行獲取,這樣能夠充分地了解求職者的性格、行為特點以及愛好等方面的信息,使得企業(yè)能夠找到更適合的人才。同時,人力資源管理者還可以對應聘者進行大數(shù)據(jù)分析,判斷其與崗位的匹配程度,這樣使得人員招聘更加客觀和精確,達到藝術與科學的互相結(jié)合。
人力資源管理者可以通過一個能夠量化并且系統(tǒng)的模型來包含到崗位的所有要求,然后根據(jù)求職者的網(wǎng)絡信息以及簡歷,將其與崗位的要求相匹配,這樣能夠找到企業(yè)需要的人才。這樣做,使得人員招聘的質(zhì)量以及效率都有所提高。目前,很多企業(yè)對大數(shù)據(jù)的使用都十分重視。
當大眾還不了解大數(shù)據(jù)的時候,作為互聯(lián)網(wǎng)巨頭的谷歌公司就開始在人力資源管理中應用大數(shù)據(jù),并且也取得了很好的成果。比如在人員招聘的時候,其發(fā)明了智能化招聘,就是通過網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)來分析和統(tǒng)計不同的職位所對應的面試模式,這樣能夠鑒別出面試者的隱藏價值,并且鑒定其是否能夠達到崗位工作的要求。通過應用大數(shù)據(jù),谷歌不僅使得人員招聘的效率和準確性更高,并且為企業(yè)獲得了更多的人才,促進了企業(yè)的快速發(fā)展。
2、大數(shù)據(jù)在人員培訓中的應用
人力資源管理需要對新入職的員工進行培訓,這樣能夠使人力資源增殖,并且提高企業(yè)的整體生產(chǎn)力。傳統(tǒng)的企業(yè)中,管理者都能夠了解員工培訓的重要性,并且都有自己的管理制度和培訓體系。但是由于員工培訓的時效性和針對性都比較強,這樣很多企業(yè)的培訓都不能進行持續(xù)性的培訓,到時培訓的效果比較差。而大數(shù)據(jù)在人力資源的培訓中也發(fā)揮著重要的作用。人力資源管理者能夠利用大數(shù)據(jù)來分析員工的行為以及其學習方式,然后分析出合適的培訓內(nèi)容和培訓方式。同時,還能夠根據(jù)員工的特點為其量身制作培訓計劃以及培訓課程。這樣,不僅能夠提高員工培訓的積極性,同時也使得員工培訓工作更加有針對性,使員工能夠更好的勝任崗位的要求。
人力資源管理者還可以利用大數(shù)據(jù)對培訓反饋機制以及監(jiān)督機制進行優(yōu)化,能夠使得培訓的過程和結(jié)果更加青瓷。隨著科學技術的不斷發(fā)展,很多大型企業(yè)都依靠大數(shù)據(jù)建立了自己的網(wǎng)絡培訓平臺,這樣員工就可以通過網(wǎng)絡隨時接受培訓。這樣不僅能提高培訓的效率以及員工的積極性,同時還能夠幫助人力資源管理者了解培訓的效果,以便進行改進。
3、大數(shù)據(jù)在績效管理中的應用
人力資源管理中重要的組成部分還有績效管理,其能夠幫助企業(yè)營造一個透明、公正的競爭環(huán)境,使得員工的工作積極性以及滿意度都得到提高,有利于企業(yè)戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)??冃Ч芾硪话惴譃榭冃Э荚u、績效計劃、績效反饋以及績效改進等。傳統(tǒng)的人力資源管理中,績效管理主要是通過績效指標來考評員工的成績,并且對員工的績效數(shù)據(jù)進行分析,以便進行績效改進。但是這種傳統(tǒng)的方式有著一定的局限性,主觀性比較強,并且績效計劃并不科學,這樣績效指標就不能準確的反應員工的能力。而隨著大數(shù)據(jù)在人力資源管理中的應用,績效管理也發(fā)生了一些變化。人力資源管理者可以根據(jù)大數(shù)據(jù)來分析不同崗位的特點,然后制定出比較科學的績效指標??梢酝ㄟ^大數(shù)據(jù)的處理能夠?qū)T工的工作情況進行分析得出績效考核的結(jié)果。這樣不僅能夠使績效考核結(jié)果更加準確,同時也能夠使得績效考核的效率更高。人力資源管理者可以通過大數(shù)據(jù)來對崗位和績效指標的相關性進行分析,然后分析員工不良績效和優(yōu)秀績效的能力以及行為。
4、大數(shù)據(jù)在薪酬管理中的應用
人力資源管理中不可缺少的一項內(nèi)容是薪酬管理,其有利于企業(yè)總體績效的提升以及企業(yè)公平環(huán)境的營造。傳統(tǒng)的薪酬管理中主要是通過技能或者崗位來制定薪酬,比較靜態(tài)化,不能夠充分反映出員工的價值。而在大數(shù)據(jù)的應用下,人力資源管理者能夠記錄員工每天的工作情況,并且通過大數(shù)據(jù)的分析能力來得到員工的薪酬,這樣使得薪酬管理的效率更高、更準確。人力資源管理者還能夠通過數(shù)據(jù)庫來對企業(yè)的薪酬水平進行分析,并且根據(jù)實際情況調(diào)整薪酬制度。這樣能夠提高薪酬和崗位的契合度,也使得薪酬管理增加準確和科學,促進企業(yè)的良好健康發(fā)展。
第五篇:大數(shù)據(jù)在教育行業(yè)中的應用
1.大數(shù)據(jù)在實驗室管理方面的應用
海量數(shù)據(jù)已經(jīng)使我們進入了大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)信息的來源、傳播速度和傳播數(shù)量正在影響、改變著人們的思維方式和生活、工作習慣。近年來,基于“大數(shù)據(jù)”的實驗室管理系統(tǒng)的開發(fā)以及互聯(lián)網(wǎng)的實驗室管理技術正在興起。但真正被業(yè)內(nèi)人士承認的教育領域的大數(shù)據(jù)應用卻為數(shù)不多,其中被公認的當數(shù)東華大學的智能實驗室項目。
2009年,東華大學教務處處長吳良提出實驗室智能化管理的思路,并將材料學院作為試點單位。實驗室智能化管理即用物聯(lián)網(wǎng)的方式把實驗室里所有的儀器設備都管理起來。實驗室智能管理過程中記錄了學生在實驗室內(nèi)所有的活動情況,包含學生進入實驗室的情況,使用的儀器設備情況,使用儀器設備時長等,以及所有儀器的電流、電壓都可以監(jiān)控。如今,東華大學所有學院的實驗室都納入了智能實驗室的管理。東華大學通過實驗室智能管理系統(tǒng)進行各個方面的數(shù)據(jù)采集,并對數(shù)據(jù)進行深度挖掘,形成了各種各樣的圖表。從圖表中可以看出哪些實驗室申請的設備根本不必購買,哪些實驗室不再需要撥錢。實驗室的使用率和第二年的經(jīng)費完全掛鉤,最后實現(xiàn)教育經(jīng)費使用的集約高效;也可以結(jié)合大數(shù)據(jù)的分析和模擬,建立新型的實驗教學課程。
另外,華東大學智能實驗室利用云平臺(東華云)通過服務器虛擬化和實驗教學資源管理系統(tǒng)進行管理,簡化了管理流程, 節(jié)約了管理成本, 提高了服務器資源申請的靈活性,實現(xiàn)了實驗資源管理的信息化和透明化。目前,東華大學智能實驗室還實現(xiàn)了24小時開放無人管理、跨學院使用等人工無法實現(xiàn)的管理,數(shù)據(jù)顯示,智能實驗室的管理對學生學習自主性的提高有顯著影響,學生在實驗室的時間甚至超過了在教室的時間。
2.大數(shù)據(jù)在校園網(wǎng)用戶行為分析方面的應用
經(jīng)過多年的積累,人類的數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)處理技術和能力都得到了質(zhì)的飛躍,大數(shù)據(jù)時代給人類社會帶來了諸多具有革命性的變化,而校園網(wǎng)的出現(xiàn)則是傳統(tǒng)“言傳身教”教育的一次革命。中職學生思想尚不成熟,自律力和識別能力不強,對于開放式的網(wǎng)絡有些迷茫。校園網(wǎng)學生用戶行為分析的研究是通過對校園網(wǎng)絡的測量和分析,挖掘和發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中呈現(xiàn)出來的各種行為規(guī)律,同時識別一些異常網(wǎng)絡行為,最后將用戶行為分析展示。這樣以便學校采取對應的策略及措施引導中職學生健康上網(wǎng),從而使校園網(wǎng)真正成為學生獲取知識的平臺,提高學生的整體綜合素質(zhì)。
廣東省電子職業(yè)技術學校羅萍設計了一個基于大數(shù)據(jù)的校園網(wǎng)學生用戶行為分析系統(tǒng),該系統(tǒng)從網(wǎng)站瀏覽信息、網(wǎng)站發(fā)帖留言、搜索關鍵詞、網(wǎng)絡購物等四個維度來描述基于校園網(wǎng)的學生用戶行為。通過對網(wǎng)絡內(nèi)容的分析,可以進一步細化到學生用戶在網(wǎng)絡中具體網(wǎng)絡行為、發(fā)表的言論和帖子、對網(wǎng)絡資源的興趣偏好是什么等等,從而有效掌握學生的上網(wǎng)行為動態(tài)。
隨著計算機技術的迅速發(fā)展,大數(shù)據(jù)時代的網(wǎng)絡行為已經(jīng)成為當前學生校園生活中的一項重要活動內(nèi)容,正在悄然的改變著學生的學習和生活。因此,深入研究學生網(wǎng)絡行為,理性分析學生網(wǎng)絡行為特點,動機和需求,以及如何引導學生合理運用網(wǎng)絡資源,樹立健康的上網(wǎng)理念,構(gòu)建有益的校園網(wǎng)絡環(huán)境,已經(jīng)成為目前學校研究的重要課題。
3.數(shù)據(jù)挖掘在學習分析及干預中的應用
教育領域已經(jīng)開發(fā)和應用了多款學習分析系統(tǒng),主要集中在績效評估、學習過程預測與學習活動干預三個方面。
績效評估: 如美國 Northern Arizona University 研發(fā)的 GPS(Grade Performance Status)系統(tǒng),可實現(xiàn)全校在校大學生的課堂學習績效評估。該系統(tǒng)能為教師提供最新的學生出勤情況、學生的反饋意見,為學生提供教師的最新評價以及重大事項的提醒。
學習過程預測: 如澳大利亞 University of Wol-longong 研發(fā)的 Snapp(Social Networks Adapting Ped-agogical Practice)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以記載和分析在線學習者的網(wǎng)絡活動情況(如學生在線時間、瀏覽論壇次數(shù)、聊天內(nèi)容等),使教師能深入了解學習者的行為模式,進而調(diào)整教學方式,最大化地為學習者提供適應的教學指導。
學習活動干預: 可分為人工干預和自動干預,現(xiàn)在主要集中在人工干預上,借助績效評估工具和學習活動預測工具,由教師完成學習干預。自動干預是未來學習分析技術發(fā)展的方向,大數(shù)據(jù)將為這一目標的實現(xiàn)提供強大動力。
在教育管理改革方面,學習分析能為高職院校教育管理系統(tǒng)的方方面面提供指導教學管理活動的相關數(shù)據(jù)。依靠這些數(shù)據(jù),高職院校管理部門可以有針對性地完善不足之處,修訂教育管理方案,優(yōu)化教學資源配置,并最終評估修訂方案及資源配置情況。
在教學改革方面,學習分析技術能真正意義上營造信息化的教學環(huán)境,保證教師提供的學習服務契合學習者個性化學習、協(xié)作學習的需要。傳統(tǒng)教學模式中,教師無法保證所提供的學習資源能真正滿足學生的學習需求,無法適時調(diào)整和分配資源,無法提供個性化地學業(yè)指導,無法及時了解學習過程中出現(xiàn)的障礙與疑惑。這些問題都限制了高職院校教育改革的深度,而學習分析技術恰恰可以彌補這些缺陷。通過應用學習分析的相關工具和大數(shù)據(jù)技術,教師可以及時獲取學生的學習行為數(shù)據(jù),從而支持一種既能體現(xiàn)教師主導作用,又能兼顧學生主體地位的新型教學方式,以最大化地激發(fā)學生的潛能,為新世紀培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。
在學習方式改革方面,學習分析技術的作用在于: 自動識別學習情境,能夠從大量紛雜的數(shù)據(jù)中自動分析出學習者的特征信息,根據(jù)其需要推送適應的目標資源,并提供學習建議以協(xié)助學習者修訂自己的學習任務;學習者可以實時調(diào)整自己的學習計劃,預約輔導以解答學習疑惑;在特定情況下,還可以通過鎖定學習者所在地理區(qū)域、學習特點等因素劃分學習小組,以滿足個別學習者的協(xié)作學習需求。此外,學習分析能為在校學生提供個性化的學習指導建議,以幫助學生規(guī)劃在校學習路徑,明確其學業(yè)成就的期望。
4.大數(shù)據(jù)在課程建設方面的應用
大數(shù)據(jù)時代學習者在數(shù)字化學習過程中留下很多數(shù)字碎片,通過分析這些數(shù)字碎片,我們將會發(fā)現(xiàn)學習者的各種學習行為模式。梁文鑫指出:大數(shù)據(jù)對課堂教學帶來的主要影響是使教師從依賴以往的教學經(jīng)驗教學轉(zhuǎn)向依賴海量數(shù)據(jù)教學分析進行教學,使學習者對自我發(fā)展的認識從依賴教師有限理性判斷轉(zhuǎn)向?qū)€體學習過程的數(shù)據(jù)分析,從而使傳統(tǒng)的集體教育轉(zhuǎn)向?qū)W習者的個性化教育。
目前流行的大規(guī)模在線開放課程(Massive Open Online Course,MOOCs)教育,MOOCs 教育被寄予厚望的主要原因是學習分析技術和大數(shù)據(jù)對它的支持,有了學習分析和大數(shù)據(jù)技術,優(yōu)質(zhì)的教學、課程資源和服務等通過數(shù)據(jù)真實客觀的被呈現(xiàn)出來。比如:對每一門課程資源和支持服務系統(tǒng)的建設和維護都建立在學習者使用過程的數(shù)據(jù)分析基礎上,從而使提供的課程內(nèi)容更符合學習者的需求、教學指導更具有針對性,進而提高了學習者的學習積極性,促進了學習成功的實現(xiàn)。學習者在 MOOCs平臺上學習時,教師和程序可以通過大數(shù)據(jù)對學習者的學習行為進行理性干預,比如:通過預測認知模型為學習者自動提供適合的學習內(nèi)容和學習活動方案,通過作業(yè)情況、留言板以及討論區(qū)的問題討論情況可以發(fā)現(xiàn)存在學習困難的學習者,以確保可以及時對其學習進行有效干預等。
大數(shù)據(jù)的應用可以實現(xiàn)大規(guī)模在線教育的同時可兼顧學習者的個人需求,大數(shù)據(jù)對海量數(shù)據(jù)的高速實時處理技術可以為在線教育平臺實時洞察學習者的變化、把握學習者的需求、提高學習效果提供支持,還可以對學習過程中產(chǎn)生的不相關信息進行深度分析,以預測和把握學習者的需求變化。
5.大數(shù)據(jù)在助學貸款方面的應用
國家助學貸款始于2000年,此后,全國各地普通高等院校陸續(xù)開辦國家助學貸款業(yè)務。但由于政策設計的缺陷、學生個人的誠信缺失、銀行的積極性等多方面的問題,貸款業(yè)務開展出現(xiàn)較大差異東部好于西部,南部優(yōu)于北部,部屬院校高于地方院校。年國家修正貸款政策,加大貸款工作力度和政策扶持力度,國家助學貸款工作才得以繼續(xù)進行。但國家對家庭經(jīng)濟困難學生沒有給出界定,更缺乏界定標準,因此各高校在確定助學貸款資助對象時,只能依靠學生個人陳述、老師自己的判斷、同學之間的投票等方法對困難學生加以界定,以致幫困助學工作困難越來越多。同時,由于信息溝通缺乏有效的渠道,管理缺少統(tǒng)一的工作平臺,很大程度制約了貸款工作的開展,影響了學校、銀行工作的積極性。缺少信息的溝通,造成信息的不對稱,也影響了工作的開展,出現(xiàn)管理的滯后。
2005年,鄭愛華作為課題負責人,組織完成校內(nèi)課題“濟南大學幫困助學問題及對策研究”,主持申報了山東省科學技術發(fā)展計劃軟科學科學項目“山東省國家助學貸款中的問題成因及對策研究”,同年獲得立項,項目編號:B2005016。
助學貸款決策支持系統(tǒng)是濟南大學研究的山東省省級課題“山東省國家助學貸款中的問題成因及對策研究”的子課題之一。目的在于通過該系統(tǒng),建立家庭經(jīng)濟困難狀況指標評價體系,包括評價指標的設立、指標分值的量化、最后計算機進行決策計算,輸出決策支持的結(jié)果,幫助學校確定貸款資助對象,建立貸款信息數(shù)據(jù)倉庫,并將貸款信息通過計算機進行處理,實現(xiàn)快捷、方便、及時、準確的數(shù)據(jù)動態(tài)管理,克服銀行、學校、學生、主管部門之間的信息不對稱問題,實現(xiàn)科學決策、信息化管理的目標,有利于山東省助學貸款工作的健康發(fā)展,有利于減輕學校貸款工作的管理難度,降低貸款成本,為幫困助學工作開辟有效的途徑。
河北省教育廳學貸中心河北省學生貸款管理中心于2007年開始實施助學貸款信息化建設,將先進的計算機技術應用到國家助學貸款管理工作中,建立“河北省國家助學貸款管理信息系統(tǒng)”,使學生對國家助學貸款的申請、學校對助學貸款的管理、銀行對學生申請的審批以及其間的各種信息的交互等都實現(xiàn)網(wǎng)絡化。6.基于大數(shù)據(jù)證據(jù)的教育教學決策
在美國,教育大數(shù)據(jù)為美國政府、教育管理部門、學校與教師做出合理的教育教學決策提供了可靠的證據(jù)。整體上,美國建立了嚴格的教育問責制度,包括利用州教育問責系統(tǒng)(State Accountability Systems)對各州教育發(fā)展情況進行全方位評價,借助于學區(qū)級評價系統(tǒng)(District-level Evaluation Systems)評價各學區(qū)、各學校的整體教育質(zhì)量,并要求學校與學區(qū)要對后進生進行基于數(shù)據(jù)的支持性學習干預(Data-driven Interventions)。美國聯(lián)邦政府以及各州政府基于對教育大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果評價各州或州內(nèi)學區(qū)的教育進展水平,并以此作為教育投入的依據(jù)以及教育政策制定的根據(jù)。
美國學校一般利用基于大數(shù)據(jù)的教育評價支持本校在規(guī)劃學校整體發(fā)展、優(yōu)化學生管理、制定教學質(zhì)量改進計劃等方面的教育教學決策。據(jù)統(tǒng)計,97%的美國中小學利用來自整個年級或整個學校的教育大數(shù)據(jù)確定學校需要提升的關鍵領域;分析學生的個體數(shù)據(jù)以便于分班或安排相關學習支持服務,包括了解哪些學生需要特殊支持或更多支持。47%的美國中小學通過專門的評價人員分析不同教師講授同一教學內(nèi)容或同一教師以不同教學策略講授同一教學內(nèi)容時產(chǎn)生的數(shù)據(jù),評價教師的教學質(zhì)量并提出教學方式變革計劃。而83%的學校在利用教育大數(shù)據(jù)尤其是本校產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)了解本校教師教學發(fā)展的現(xiàn)狀與需求,并據(jù)此決策如何支持本校教師的教學發(fā)展。
學校教師可以利用教育大數(shù)據(jù)改進與優(yōu)化自己的教學決策。整體上,教師可以利用大數(shù)據(jù)分析需要在何種時機對哪些學生以何種方式安排何種教學內(nèi)容。教師利用本班學生產(chǎn)生的大數(shù)據(jù),或同時借助與外部大數(shù)據(jù)的對比分析,可以深度評價本班學生的學習表現(xiàn)與學習效果,可以有效分析學生的學習偏好與個性化需求,分析學生群體的學習需求,同時也可以利用數(shù)據(jù)分析哪些學生更適合在一起進行小組學習,分析怎樣分組才更合理。對于那些有學習困難的學生,通過對大數(shù)據(jù)的利用,可以分析出學生在什么環(huán)節(jié)、什么類型內(nèi)容學習方面存在問題,分析哪些因素可能在影響學生的學習,這樣便于給出適當?shù)膶W習支持與干預。
那么,大數(shù)據(jù)從何而來?美國在教育評價的實施過程中主要依托覆蓋全美的立體化教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,同時注重數(shù)據(jù)質(zhì)量保障,有效地解決了教育評價“大數(shù)據(jù)從何而來”的問題。
國家級、州級(State-level)、學區(qū)級(District-level)以及校級(School-level)在內(nèi)的各級各類教育數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Educational Data System)均服務于教育問責體系。這些數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間相互關聯(lián),數(shù)據(jù)互通,形成立體化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,為美國教育評價用大數(shù)據(jù)的獲取提供了基本的依托。
在國家層面,美國有由教育部與各州教育管理部門及一些企業(yè)協(xié)同創(chuàng)建與發(fā)展的教育數(shù)據(jù)機構(gòu)EDFacts,建設了“教育數(shù)據(jù)快線(ED Data Express)”,還有美國國家教育統(tǒng)計中心(National Center for Education Statistics),主要任務在于與教育部內(nèi)部各機構(gòu)、各州教育管理部門、各地教育機構(gòu)合作提供可靠的、全國范圍內(nèi)的中小學生學習績效與成果數(shù)據(jù),分析各州報告的教育數(shù)據(jù)以整合成為聯(lián)邦政府的教育數(shù)據(jù)與事實報告,為國家層面的教育規(guī)劃、政策制定以及教育項目管理提供了有力的數(shù)據(jù)支持。
2005年,美國教育部啟動了“州級縱向數(shù)據(jù)系統(tǒng)項目(The Statewide Longitudinal Data Systems(SLDS)Program)”,旨在幫助全美各州“設計、開發(fā)與利用州級縱向數(shù)據(jù)系統(tǒng)以便有效地、準確地管理、分析、分類處理與利用每一位學生的數(shù)據(jù)”,至今全美有47個州至少獲得過一次本項目資助。
州級與學區(qū)級數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要為區(qū)域性教育評價提供數(shù)據(jù)支撐,其中主要包括本州/學區(qū)學生的成長數(shù)據(jù),教育工作人員在工作方面的安排與準備等相關數(shù)據(jù),以及其它關于學與教條件的關鍵數(shù)據(jù),比如教師人數(shù)、學生入學率、學生與學生家長及學校教職員工對于學校氛圍、條件等方面的評價數(shù)據(jù)等,認為這些數(shù)據(jù)直接反映學校與學區(qū)在讓學生做好畢業(yè)準備方面取得的進展情況。各州的教育數(shù)據(jù)系統(tǒng)基本都具有測量學生的成長(Student Growth Measures)、提供高中學習反饋報告(High School Feedback Reports)、實施學業(yè)預警(Warning Systems)的功能。學校常常利用四種類型數(shù)據(jù)系統(tǒng)來收集、整合教學過程數(shù)據(jù)或評價數(shù)據(jù):一是在校學生的實時信息系統(tǒng)(Student Information System),其中包括學生出勤率、人口學特征、考試成績、選課日程等數(shù)據(jù);二是數(shù)據(jù)軟件坊(Data Warehouses),其中保存了學校當前或歷史上的學生、教職員工、財政方面的信息;三是教學或課程管理系統(tǒng)(Instructional or Curriculum Management Systems),支持學校教師接入教學設計工具、課程計劃模板、交流與協(xié)作工具,支持教師創(chuàng)建基準性評價;四是評價系統(tǒng)(Assessment Systems)支持快速地組織與分析基準性評價數(shù)據(jù)。7.大數(shù)據(jù)在招生方面的應用
數(shù)據(jù)挖掘是一項新興的技術,是商業(yè)智能的重要組成部分。近年來,隨著高校數(shù)據(jù)收集量的不斷增加以及教育決策對量化分析結(jié)果的愈加依賴,數(shù)據(jù)挖掘在美國高校管理中的應用呈顯著上升趨勢。許多研究表明這項技術能幫助大學管理人員更好地分析數(shù)據(jù),從而獲取潛藏的、有用的信息和知識,最終提高決策效率。
加州大學9所分校在校長辦公室的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下通過“綜合評審”的原則招收本科生?!熬C合評審”包括兩個步驟:第一步是對申請學生的合格性通過多種方法進行確定;第二步是對合格學生的所有背景、特征及技能進行綜合評定,并以此為標準做出錄取決定。加州大學雖然保證錄取所有合格的學生,但由于有的分?;?qū)I(yè)競爭激烈,例如伯克利分校、工程專業(yè)等,因此不能保證完全按學生的報考志愿錄取。在這種情況下,所有合格、但未被報考分校錄取的學生,將被推薦到兩所加州大學制定的分校,以確保盡可能錄取每位合格的學生。另一方面,這兩所分校也通過 錄取這些“落榜”的學生來增加其入學人數(shù)。由于加州大學的錄取審核工作是由各分校負責進行,招生的最后決定到四月初才能見分曉。這時許多學生可能同時接到其他大學的錄取通知,并需要在短期內(nèi)選擇自己要上的大學。因此,從吸引合格學生入學的角度來說,這時再向?qū)W生推薦這兩所大學為時已晚。為了提前做好這一工作,校長辦公室招辦在一月份申請截止日期之后就對申請學生的錄取情況進行預測,并將這些合格但極有可能被拒的學生名單提供給這兩所分校,供他們提前向?qū)W生宣傳學校的情況,鼓勵學生來這兩所學校就讀。校長辦公室用來完成這項預測分析研究的工具就是SAS Enterprise Miner數(shù)據(jù)挖掘技術。
通過這項數(shù)據(jù)挖掘技術,加州大學可以更有效的招收合格的學生。8.大數(shù)據(jù)在學習成果評估方面的應用
隨著大學教學模式由傳統(tǒng)的“行為主義”方式向“構(gòu)建主義”教學過渡,如何更有效地對學生成績進行評估也成為廣大教師和評估工作人員面臨的挑戰(zhàn)之 一。除了利用傳統(tǒng)的考試方法對學生所學知識進行考核外,越來越多的授課教師側(cè)重對學生的學習行為進行評價,譬如合作意識、創(chuàng)新精神、實踐能力,等等。這些評價結(jié)果更有利于幫助學生提高學習效率,特別是應用知識的能力。但靠傳統(tǒng)的評價方法很難有效地完成類似的評估工作,或者說評估結(jié)果的可靠性難以得到保證。近幾年來,許多學者嘗試利用數(shù)據(jù)挖掘技術提高評估效度。
哈佛大學的研究人員嬌蒂·克拉克(Jody Clark)和克里斯·戴迪(Chris Dede)在這方面的嘗試非常值得借鑒和參考。他們通過復雜的教育媒體收集豐富的與學生學習行為有關的數(shù)據(jù),然后利用數(shù)據(jù)挖掘技術對其進行分析和研究。
評估結(jié)果的價值體現(xiàn)在:1)完成對學生的形成性評估,為教師及時提供信息反饋;2)完成對學生的總結(jié)性評估,以真實的實踐表現(xiàn)為基礎了解學生最終掌握知識的情況;3)根據(jù)學生的個性特征,深層了解學生的學習行為以及學習成效;4)合理評判學生合作學習和解決問題的能力;5)通過對學生的學習行為規(guī)律和學習成效之間的“路徑”關系進行“挖掘”,洞察學生的學習動態(tài)。
9.衢州市柯城區(qū)依托大數(shù)據(jù)為學生“私人定制”成績單
近年來,隨著大數(shù)據(jù)成為互聯(lián)網(wǎng)信息技術行業(yè)的流行詞匯,教育逐漸被認為是大數(shù)據(jù)可以大有作為的一個重要應用領域,有人大膽地預測大數(shù)據(jù)將給教育帶來革命性的變化。大數(shù)據(jù)技術允許中小學和大學分析從學生的學習行為、考試分數(shù)到職業(yè)規(guī)劃等所有重要的信息。衢州市柯城區(qū)以大數(shù)據(jù)為依托,為學生“私人訂制”成績單。
2015年開始,衢州市柯城區(qū)啟動教學質(zhì)量診斷系統(tǒng)項目,采用CC教學測評系統(tǒng)對每個學生進行數(shù)據(jù)分析,為學生出具“學業(yè)診斷分析報告單”?!皩W業(yè)診斷分析報告單”基于對學生一個學期以來成績的大數(shù)據(jù)分析,通過“單科成績對比圖”、知識點掌握情況分析表、知識點的個人掌握率和班級平均做對比表,將學生考試各科目考察的每一個知識點的掌握程度作出相應的分析,從數(shù)據(jù)中分析學生對知識點的掌握程度,對個人能力如識記能力、運用能力做出綜合評價,為學生的學業(yè)作出一份細致全面的“體檢診斷報告”。“學業(yè)診斷分析報告單”為學生提供了知識、能力掌握上的優(yōu)勢和不足信息,學生可通過分析原因,提高學習的針對性和有效性,減少重復的試題訓練,進而有效減輕學習負擔。教師可通過分析了解學生在知識、能力掌握方面存在的優(yōu)勢和缺陷信息,實施補教性教學,從而提高教學質(zhì)量,促進學校教學、學生學習方式的改革和發(fā)展。10.大數(shù)據(jù)在學生扶貧方面的應用案列
西安交通大學學生處立足大學生資助工作實際,按照教育部“教育扶貧,十三五期間實現(xiàn)‘精準資助’”的要求,結(jié)合陜西省教育廳關于教育精準扶貧的工作思路,扎實開展了一系列“綠色通道”迎新工作:利用大數(shù)據(jù)完成學生貧困程度的精準識別,通過實地家訪將綠色通道延伸到新生家中,開展“知心工程”讓資助教育沁入學生心中,建立七位一體的資助系統(tǒng)讓學生沒有任何后顧之憂。西安交通大學提供給每個貧困生的,不僅是金錢的資助,更是被尊重及自信積極的人生態(tài)度。
資助大數(shù)據(jù)實現(xiàn)精確認定。在新生來校報到之前,通過“西安交通大學家庭經(jīng)濟困難學生綜合認定系統(tǒng)”挖掘?qū)W生家庭經(jīng)濟困難指數(shù),認定家庭經(jīng)濟困難學生情況,并以此為依據(jù),主動引導特困新生在家中即可通過網(wǎng)上申請“綠色通道”并順利入學,消除特困生家庭的后顧之憂,在此基礎上與各書院共同主動開展有針對性的幫扶工作。
資助全覆蓋實現(xiàn)精準幫扶。學校為每一位通過“綠色通道”入學的學生發(fā)放全套床上用品“愛心大禮包”,體現(xiàn)學校的關愛。新生入學后學校將陸續(xù)通過“獎、助、貸、補、勤、免、償”七位一體的資助體系給予學生持續(xù)資助,確保每一位學生不會因為經(jīng)濟困難而影響學業(yè)。學工系統(tǒng)還通過“知心工程”工作體系,全面跟蹤家庭經(jīng)濟困難學生情況,建立建全貧困生信息庫。今年學校還將特別為建檔立卡戶新生每人發(fā)放一學期的生活費。11.希維塔斯學習”(Civitas Learning)利用大數(shù)據(jù)幫助學生提高成績
在教育特別是在學校教育中,數(shù)據(jù)成為教學改進最為顯著的指標。通常,這些數(shù)據(jù)主要是指考試成績。當然,也可以包括入學率、出勤率、輟學率、升學率等。對于具體的課堂教學來說,數(shù)據(jù)應該是能說明教學效果的,比如學生識字的準確率、作業(yè)的正確率、多方面發(fā)展的表現(xiàn)率——積極參與課堂科學的舉手次數(shù),回答問題的次數(shù)、時長與正確率,師生互動的頻率與時長。進一步具體來說,例如每個學生回答一個問題所用的時間是多長,不同學生在同一問題上所用時長的區(qū)別有多大,整體回答的正確率是多少,這些具體的數(shù)據(jù)經(jīng)過專門的收集、分類、整理、統(tǒng)計、分析就成為大數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在,大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)被應用到美國的公共教育中,成為教學改革的重要力量。為了順應并推動這一趨勢,美國聯(lián)邦政府教育部2012年參與了一項耗資2億美元的公共教育中的大數(shù)據(jù)計劃。這一計劃旨在通過運用大數(shù)據(jù)分析來改善教育。聯(lián)邦教育部從財政預算中支出2500萬美元,用于理解學生在個性化層面是怎樣學習的。其中,“希維塔斯學習”建立了高等教育領域最大的跨學校數(shù)據(jù)庫。
“希維塔斯學習”是一家專門聚焦于運用預測性分析、機器學習從而提高學生成績的年輕公司。Civitas Learning提供了一套應用程序,學生和老師可以在其中規(guī)劃自己的課程和安排?!跋>S塔斯學習”各種基于云的智能手機第三方應用程序(APP)都是用戶友好型的,能夠根據(jù)高校的需要個性化。這意味著高校能聚焦于各自不同的對象,相互不同地用這家公司的分析工具開展大數(shù)據(jù)工作。
該公司在高等教育領域建立起最大的跨校學習數(shù)據(jù)庫。通過這些海量數(shù)據(jù),能夠看到學生的分數(shù)、出勤率、輟學率和保留率的主要趨勢。通過使用100多萬名學生的相關記錄和700萬個課程記錄,這家公司的軟件能夠讓用戶探測性地知道導致輟學和學習成績表現(xiàn)不良的警告性信號。此外,還允許用戶發(fā)現(xiàn)那些導致無謂消耗的特定課程,并且看出哪些資源和干預是最成功的。
12.電子科大利用大數(shù)據(jù)尋找校園中最孤獨的人
從硅谷到成都,大數(shù)據(jù),這個新鮮的話題正在全球同步熱傳。一場關乎每個人生活、工作和思維的大變革正在悄然發(fā)生,大數(shù)據(jù)時代迎面襲來。
到底什么是大數(shù)據(jù)?大數(shù)據(jù)”是“數(shù)據(jù)化”趨勢下的必然產(chǎn)物。數(shù)據(jù)化的核心理念是:一切都被記錄,一切都被數(shù)字化。電子科大的周濤解釋到,“大數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)能充分發(fā)揮其外部性并通過與某些相關數(shù)據(jù)交叉融合產(chǎn)生遠大于簡單加和的巨大價值。”比如,國家電網(wǎng)智能電表的數(shù)據(jù)可以用于估計房屋空置率,淘寶銷售數(shù)據(jù)可以用來判斷經(jīng)濟走勢,移動通訊基站定位數(shù)據(jù)可以用于優(yōu)化城市交通設計,微博上的關注關系和內(nèi)容信息可以利用于購物推薦和廣告推送??
他們做過一個有意義的課題——尋找校園中最孤獨的人。他們從3萬名在校生中,采集到了2億多條行為數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來自學生選課記錄、進出圖書館、寢室,以及食堂用餐、超市購物等數(shù)據(jù)。通過對不同的校園一卡通“一前一后刷卡”的記錄進行分析,可以發(fā)現(xiàn)一個學生在學校有多少親密朋友,比如戀人、閨蜜。
最后,通過這個課題找到了800多個校園中最孤獨的人,他們平均在校兩年半時間,一個知心朋友都沒有。這些人中的17%可能產(chǎn)生心理疾病,剩下的則可能用意志力暫時戰(zhàn)勝了癥狀,但需要學校和家長重點予以關愛。