基于智慧校园的学业预警及帮扶系统的理论研究——以南通理工学院智慧校园建设为例

文/范军 朱桦 钱俊梅 丁新国

伴随着现代科技的发展，当前网络传输技术已经发展到了可以同时承载数以万计用户的访问和互动，对于智慧校园网的应用研究也逐渐成为高校软实力建设的重点，基于智慧校园学业预警及帮扶系统开发的前提是对学生学业预警及帮扶体系的综合理论研究，结合现代化教育的技术手段，通过网络技术、云计算的应用，可以更好、更准确地为学生服务，提高学生学习效率，形成师、生、校三者管理上的有效融合，已达到完备完善教务学工系统对学生的学业管理的目的。《中国现代化教育2035》报告指出教育现代化是教育高水平的发展状态，是对传统教育的超越，是教育发展理念、发展方式、体系制度等全方位的转变。

1 学业预警及帮扶系统的设计理念

智慧校园的学业预警及帮扶系统这一概念提出的背景是教育部发布《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》，要求加强学习过程考核，加大过程考核成绩在课程总成绩中的比重，严格考试纪律、严把毕业出口关，坚决取消“清考”制度。各高校通过加强学风整顿、严格过程管理、取消“清考”制度、上涨毕业学分绩点等措施，让大学生“混文凭”的日子一去不复返。

在智慧校园的智慧教务系统中加入学业预警及帮扶的设计的方法是对学生学业成绩的影响因子进行统计、分析，并形成合理准确的基础数据和核心算法，制定出符合学校实际情况（简称“校情”）的标准，以预警指标为参考、学生个体为样本，把学业数据进行运算评分，并得出综合评价，教师或者辅导员可以根据学生的评价制定出合适的帮扶措施，将帮扶措施记录进系统，重新丰富帮扶系统的数据库，为后期学生学业帮扶系统工作提供参考建议。

2 学业预警及帮扶系统设计的现实意义

南通理工学院创新性的提出了“牵手工程”的理念，要求学校每一位教师都要“牵手”帮扶若干困难学生，对学生的学业、思想等各方面情况要深入了解并制定帮扶措施，本课题中学业预警及帮扶系统的设计可以很好地为各位教师提供直观有效的帮扶建议。

智慧校园的学业预警及帮扶系统可以有效的实时掌握每个学生的学习情况并将学生的学习和思想情况反馈给学生、学校和家长，可以及时的对有学习困难的学生提供帮助措施。

南通理工学院信息化管理办公室在智慧校园的建设过程中，着重注重对教务和学工系统的开发建设，使系统更加符合现代化教育教学的理念，更加符合学生和老师的使用习惯，在检索、评价等功能上做到更加简洁直观，在学生成绩、学分、绩点等考评方面采取量化测评，根据低分预警机制制定学业预警黄红线，这是本系统开发的架构基础，所有的预警及帮扶策略都是围绕预警线标准数据为参考来实现的。

3 学业预警及帮扶系统设计的意义以及设计原理

我们的研究人员采用纸质问卷和网络调查两种方式将学校的学生、教师对于智慧校园环境下学业预警系统的使用功能和效果作前期评估，通过改进和优化，提高了系统的信息准确率和合理性。智慧校园建设中学业预警系统已经取得了一定的发展，正在进一步细化到校园中各类人群的学习、生活以及业余活动中。

3.1 智慧校园的学业预警及帮扶系统的设计能有效地提高学生学习的自觉性

随着教育部的扩招计划的推行，高校的招生人数成倍增加，然而，生源中有些学生的素质较差，致使在学习过程中出现学习意愿低落，学校效率极差的状况，上课玩手机的现象时有发生。通过学业预警及帮扶，对学生的学习和纪律情况会有一定的了解，对于上课违纪，对学习怠慢的学生及时给予提醒和警告，及时为其敲响警钟，让学生及时醒悟，帮助其调节好学习心态和学习方式，自觉按照要求进行学习，认真完成学习任务，避免出现因不及格学分和旷课较多而失去学习机会的现象，同时也提醒着周围同学不要犯同样的错误。现有的学业预警系统中很多分析的方法还不是太完备，只能粗略地统计学生的学习成绩，发出简单的预警信息，我们通过对学生群体的调查和分析得出更为精确的关于学业的数据。

3.2 智慧校园的学业预警及帮扶系统的设计有助于提高高校教学的质量

高校承担了培养学生的重担，为了确保学生能在学校学到有用的知识，顺利完成学业，学校需要借助于科学的管理制度与科学的管理手段。其中，学业预警是科学有效的管理手段之一，它充分利用学校、学生以及家长建立起一个链式的管理机制，让学校在管理学生上逐渐掌握了主动权，让家长能主动的了解孩子的学习状况，而不是一味将其交给学校管理，这样，就让家长和学校配合起来，预防学生学业出现问题。以往的学业预警系统只有学生的学业概况，所有的数据需要学工和教务人员手工统计筛选，对于学生的思想和学习情况只能文字描述，我们课题组将通过加强软件的算法功能把学生的学习和思想问题自动统计、筛选、分析和评分，并且通过量化分值和文字表述相结合的方式呈现给学生、教师和家长。

3.3 智慧校园的学业预警及帮扶系统的设计有助于学校、学生以及家长之间三方联系

智慧校园的学业预警及帮扶体系为我们提供一个平台，供学校、学生以及家长三者互相交流与和学习。这个平台的建立，可以加强学校、学生、家长的相互了解沟通，以便能发现学生出现的或是潜在的问题，从而能够及时地采取相应的应对措施，预防大学生学业出现偏离正常轨道的状况发生，这个过程充分发挥了三者结合教育的功能，为社会最大限度输送合格人才提供保障。现在高校所使用的帮扶措施过于单一化，不能充分利用智慧校园系统的强大信息处理和沟通学习的作用，本课题创新式的提出了教师帮扶、本校同学帮扶和跨校外援式同学帮扶，通过内部嵌入整合和外部数据链接的方式实现本校学生学业预警和兄弟学校学业帮扶的目的。

3.4 智慧校园的学业预警及帮扶系统的设计原理

随着互联网和移动互联网的发展，学业预警及帮扶系统可以通过更为直接、便捷的方式为学生提供帮助，学业预警及帮扶系统目前研究的主要内容是学生学习活动因素、课外活动因素、家庭背景因素三大因素的影响因子对学生学业的影响，这需要大量的学生各方面数据的收集和分析，智慧校园作为数字化校园建设的重要组成部分，其高度的数据聚合和便捷的数据交互以及个性化的数据服务为解决学业预警系统的困境提供了技术条件和基础框架。

学业预警及帮扶系统的设计是智慧校园建设的一项重要的研究方向，研究的主要目的是建立建设完善的学业预警和帮扶系统，有效的帮助和引导学生积极主动的掌握自身学习的缺陷和不足，有针对性地提高自己学业成绩。我们通过以下四个基本工作的开展确定了系统的核心架构。

（1）智慧校园系统基本信息的收集和研究，整理收集了智慧校园中涉及到学业预警因素的主要参数；

（2）学业预警指标和预警规则的建立和系统嵌入，在分析所整理的资料后对学业预警系统的核心算法进行研究并确定；

（3）学业帮扶的流程和制度的确定和不断优化，在学业预警系统完成设计之后，我们要对应的设计出不通预警制度下的帮扶措施；

（4）内部同学帮扶和外援友校帮扶系统的研究，通过内部嵌入程序和外部数据库链接的设计，我们可以把学业帮扶系统研究的更深入、更全面。

图1

我们在深入调查研究、了解了研究对象信息、作出简化假设、分析预警机制的影响因子之间内在规律的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立相关数学模型，再对数学模型来进行算法求解，然后根据所得出的课题中所确定的影响因子比例结果来解决我们本课题中预警机制评价以及评分问题，为有针对性的帮扶措施提供量化参数。

本系统利用数学建模中常用的数据处理算法的思想确定软件的核心算法，建立学业预警和帮扶系统的程序架构。

其中群集O代表要研究的群体对象，p代表个体，通过每个个体的影响因子的数据统计分析可以得出群体对象的主要影响指标并得出影响系数，

学校因素C，影响系数设为x%；学生因素S，影响系数设为y%；家庭因素H，影响系数设为z%，其他因素暂时忽略，其中x+y+z≈100，学生学业评分E：

通过数据采集再进行影响因素因子的细化（图1）：

本系统研究的因子数量控制在自然数3以内，筛选出对各个因素影响最大的三大因子进行研究。

4 结论

学生预警资料库涵括了学生与家长的联系方式，根据学校的实际管理机制，建立多级预警体系，通过学校OA系统无缝链接访问智慧校园预警帮扶系统，其中低层次由班主任、任课教师、辅导员和“牵手工程”老师实施，中层次由各院系教学管理者实施，高层次则由学校学工处、教务处等相关职能部门牵头实施，本系统所设计的预警帮扶系统附带通讯功能，增加移动终端设备的即时信息和邮件信息等功能，学校将预警信息与学生家长通过简单直观的交流方式进行沟通，两者相互配合，为学生能够顺利完成学业服务。