职业教育产教融合大数据创新服务平台研发

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摘 要：本文主要针对职业教育产教融合大数据创新服务平台研发进行综合分析，首先介绍了研发技术背景，然后围绕大数据创新服务平台研发进行了深入探究，主要内容包括平台架构设计、数据资源中心建设、业务系统设置等方面，最终产教融合平台得以成功研发。从整体情况来看，该平台不仅利于职业教育的良好开展，也利于学生学到更多实用型技能，对于就业也具有很好的促进作用，希望相关经验能够为同类型平台的设计开发提供技术参考。

关键词：职业教育；大数据；产教融合；云计算；数据存储

引言

职业教育的发展过程中采用产教融合的方式，有利于为学生创造更多的实践机会，让学生的学习与社会实践接轨，从而推动学生的就业，进一步促进职业院校教育的发展。但结合实际情况可知，职业教育实践层面的产教深度融合，尚需创建和完善相关的统筹督导机制，并结合实际情况构建出理想的产教融合渠道，促使职业教育产教融合的健康持续发展。本文就职业教育产教融合大数据创新服务平台研发进行分析，希望能够为我国职业教育与时俱进的发展提供一定的技术支持。

1 研发技术背景

伴随时代的快速发展，我国信息技术水平日益提升，计算机计算能力愈发增强，鉴于此技术背景下，大数据技术应运而生。与此同时，在国家大数据战略引领下，大数据产业井喷式增长、大数据技术快速更新，大数据技术带来的数据思维与数据技术，正在重构包括教育在内的诸多领域和行业生态。大数据战略新兴产业崛起是我国地方高校探索深度产教融合机制，创新教育形态，与大数据产业发展形成共振的重大机遇。目前，相关单位已积极开展了基于大数据技术的信息平台建设，如某公司制定了“百校工程”产教融合创新计划，推动了教育行业大数据创新生态发展[1]。换言之，对于职业教育产教融合大数据创新平台研发提供良好的技术铺垫，现阶段也是较为成熟的时机。

2 大数据创新服务平台研发

2.1 研发需求分析

当前职业教育发展仍面临一些挑战，例如技术人才发展渠道较窄、职业教育社会认可度不高、企业参与职业教育的意愿较低等方面。而对以上问题的根源分析可知，职业教育与企业发展存在错位，学生所学知识内容缺乏专业性、独立性，学习能力不高。为了推动职业教育的进步，注重理论与实践的结合，此次职业教育产教融合大数据创新服务平台研发，正是瞄准这一问题的破解之举。项目定位于以产教大数据支撑职业院校专业（群）建设、人才培养、教学改革、标准制定、诊断改进的体系化创新平台。通过对产教两端大数据的多渠道采集、匹配分析、可视化及落地应用，帮助院校明晰产业用人标准、构建知识技能图谱、诊断分析教学内容、行为与结果，指导院校专业（群）建设各环节动态优化与有机调整，从而有效提升专业建设及人才培养质量[2]。

2.2 平台架构

平台架构设计过程中，以充分利用大数据和高水平专业群建设的有机结合为目标，通过定向的数据采集、集成海量数据资源，动态监测与分析专业数据，实现教育端人才培养与产业端人才需求的有机衔接、及时联动和动态调整，辅助双高专业群建设、专业教学赋能和人才培养。考虑到职业教育的实践发展，平台架构结合了电商专业群的实际应用需求，融合应用了大数据、云计算、人工智能、知识图谱等新技术。平台总体架构设计分为五层：基础设施层、数据存储层、应用支撑层、业务应用层、用户展示层，如图1所示。

2.2.1 基础设施层

该层是服务平台的基础，研发设计时充分考虑了实际需求，以职业教育与企业合作为出发点，构建了电商专业群动态数据可视化内容，并能够确保其稳定运行，这对于职业院校与企业之间的合作具有积极的指导意义。基础设施层建设阶段，硬件设备是关键，对此，科学地进行了网络部署、选择数据存储设备、服务器等。

2.2.2 数据存储层

平台以大数据存储及应用为基本原理，因此保障数据存储层的可靠尤为重要。数据存储层的主要作用即系统写入与读取数据，此过程中保障数据传递运输环节的稳定是关键。对此，选择了适宜的存储单元。为了满足实际使用需求，在数据存储层中构建了数据中心，数据中心建设在专业教学数据集成系统中。

2.2.3 应用支撑层

服务平台构建后应能够有效投入使用，同时涉及多种产业的数据融合，为了保障该功能的可靠，构建了应用支撑层。应用支撑层主要是为业务应用提供支撑服务，为了实现该目标，建设了专业教学动态集成数据系统、专业教学数据集成系统、数据可视化分析系统，通过标准接口，为应用支撑层中各个子系统提供统一的基础数据服务。

2.2.4 业务应用层

为了满足职业教育产教融合方面的多元化需求，构建了业务应用层，该层是各个业务系统的集成层，主要建设了五个业务系统：专业教育情报分析系统、专业教学知识库动态管理系统、在线教学管理及过程跟踪系统、专业职业能力测评系统、智能教学指挥调度系统。

2.2.5 用户展示层

用户展示层是平台展示区域，鉴于产教融合方面的需求，根据用户特点，设计了学校用户、教师用户、学生用户展示层，各类用户可依据自身权限登录并使用相应功能模块[3]。

2.3 数据资源中心

平台构建了服务平台中的数据资源中心，该数据资源中心可汇聚内外部数据资源，确保各项数据全面准确，满足对产教融合过程中的人才数据、产业数据、专业数据、教学数据等统一存储管理需求，以及服务业务应用和分析展示。

2.4 业务系统

服务平台的业务系统主要是服务于学校、教师、学生用户的实际业务需求，由专业教育情报分析系统、专业教学知识库动态管理系统、在线教学管理及过程跟踪系统、专业职业能力测评系统、智能教学指挥调度系统构成。

2.5 应用支撑系统

服务平台构建阶段，应用支撑是系统运行稳定的关键层次，是电商专业群动态数据可视化平台的数据传输与交换中枢。对数据资源中心的信息可以进行的整合，包括查询、挖掘、分析相关内容，进而能够辅助业务功能的有效开展。应用支撑层的实际应用过程中，是服务化形式向外开放，可进行数据采集、数据开发、数据管理、数据服务等。系统平台逻辑架构如图2所示。

3 技术难点突破与创新

3.1 数据存储技术选型

在大数据服务平台开发设计过程中，遇到的技术难点之一，即数据存储技术的选型。具体而言，在数据平台构建过程中，数据存储涉及数据量大、数据类型、种类繁杂的现象。对此，合理的数据存储技术选型对数据的应用、存储、提取效率等方面具有至关重要的影响。为了满足实际需求，保障数据存储的可靠且能够快速调取应用，采用了结构化数据存储+NoSql数据库，并进行分布式存储[4]。

3.1.1 结构化数据存储+NoSql数据库

由于数据资源种类、类型繁多且数据量大，为此选用了结构化数据存储+NoSql数据库，同时为了便于进行对有关业务数据进行处理，实现系统的优化，针对不同业务选择了不同的数据存储模式。为应对不同的业务场景，以结构化信息为主要的数据存储，辅以主流成熟的NoSql数据库（如HBase等），基于主流分布式计算框架（如Hadoop、MapReduce等），实现海量结构化、非结构化数据的分布式存储。

3.1.2 分布式存储

由于多种数据类型的存在，采用了分布式存储方式，该存储方式就是将数据分散存储到多个存储服务器上，并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备，实际上数据分散存储在企业的各个位置。分布式存储的好处是提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，而且还易于扩展。

3.2 云计算数据服务

此次服务平台建设过程中，数据传递、应用是关键环节，为了便于该产教融合平台的应用，采用了云计算数据服务技术，同时基于云计算技术的应用，还可以有效发挥大量数据和数据模型的作用。该云计算平台的应用过程中，可以构建各种应用场景下的数据计算服务，能够解决高并发的需求，以松耦合、数据全共享、服务可聚合迁移的特点，实现高性能计算，降低运行成本。对于云计算技术的应用赋予了平台技术架构更强的工作性能，使各类数据分析模型的计算能力更为强大[5]。

3.3 过程数据集中管理

3.3.1 数据自动化处理

在职业教育产教融合大数据服务平台的研发过程中，过程数据的管理也是重要内容，若无法实现过程数据的有效管理，很容易导致数据内容的丢失，引发严重问题，甚至阻碍职业院校产教融合的进一步发展。与此同时，加强了实际情况的分析，进行了过程数据集中管理的深入研究，并给出了适宜的解决方案：通过软件技术框架与ETL技术的集成开发，形成了一套具有自动化数据处理能力的应用程序，并且实现了自动调度的功能。

3.3.2 元数据管理

元数据对各阶段数据顺利流动具有重要意义，因此建立一个集中管理元数据的系统对于企业数据管理与使用十分必要。平台构建过程中，针对元数据管理部分，也同样采用集中管理方式，同时设置了各种数据系统的接口，提供软件框架系统，能够应对系统功能改变同步小规模变化调整应用程序，为整个平台的数据处理、分析、应用提供基础技术支撑。

3.4 知识图谱技术应用

本次服务平台构建过程中，为了便于应用采用了知识图谱技术，知识图谱是显示知识发展进程与结构关系的一系列各种不同的图形，用可视化技术描述知识资源及其载体，挖掘、分析、构建、绘制和显示知识及它们之间的相互联系。平台研发过程中，通过知识图谱技术构建职业与专业的知识技能领域映射地图，精准刻画教学过程中知识技能的变化及掌握情况，反映知识技能的创新、传递、接受和变化过程，实现专业与职业的知识库智能生成。平台以专业学科知识图谱为核心，通过能力单元与岗位画像构建关联关系，构建动态调整机制，实现专业人才培养与市场需求的精准匹配。

4 结论

综上所述，在基于职业教育产教融合大数据创新服务平台的研发过程中，以某院校多个专业为参考，对应产业数据进行了深入分析，再结合大数据技术、自然语言处理技术、人工智能技术等实现了“产业-职业-专业”耦合模型和自动匹配，成功研发了职业教育产教融合大数据创新服务平台，具有较高的实用价值，这对促进我国职业教育的与时俱进的发展具有积极意义，希望通过本文阐述能够为有关职业院校积极开展产教大数据深度融合研究与战略发展规划提供借鉴。

参考文献：

[1] 郑广成.大数据与人工智能产教融合平台的建设方案——以苏州健雄职业技术学院为例[J].办公自动化，2021，26（21）：3.

[2] 陈金燕李元庆.大数据技术与应用专业产教融合下人才培养模式的构建与实践[J].电子元器件与信息技术，2021，005（008）：243-244.

[3] 白婕，王燕."产教融合"模式下高职院校管理会计教学改革研究[J].教育研究，2021，4（1）： 136-138.

[4] 李秋含.职业教育产教融合大数据与会计专业人才培养模式研究[J].财会学习，2022（4）：151-153.

[5] 易希平李斌吴彬才.基于大数据的高等职业教育产教融合质量评价探微[J].湖南工业职业技术学院学报，2021，21（3）：63-66.

作者简介：徐林海，1979年10月出生，硕士研究生，高级工程师，研究方向：教学软件研发