科学研究
国防科大研制小升初微机派位系统,让孩子享有公平的教育
发布日期:2020-07-06 来源:国防科大微信公众号 作者: 方娇 图片:邱天舒 部分图片来自网络 视频:邱天舒 访问量:

让每一个孩子都享有公平的教育

微机派位流程是什么样子?

系统是不是对每个孩子公平公正?

如何才能让孩子派送到心仪的学校?

......

7月4日

2020年长沙市城区小学毕业生升初中

联合微机派位刚刚落下帷幕

相信不少家中心中仍有疑惑

那就跟随小编一起

走近国防科大专家小组

看他们如何编程微机派位系统

确保教育公平公正


微机派位如何实现公平公正 —— 教育局寻求科大技术支持

“来了,来了,要讲解了!”

2020年7月4日,循着众人的目光,陆洪毅又一次站上了长沙市城区小学毕业生升初中联合微机派位的会场主席台上。底下就坐的每名家长翘首以盼,渴望从国防科大专家口中,得知微机派位系统设计的细枝末节,明了“让每一个孩子都享有公平的教育”是否真真切切来到大家身边。这是陆洪毅作为科大计算机学院教授,带领团队成员研发微机派位系统的第二个年头。

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此次联合微机派位现场

时间的指针回到2019年的3月。得益于中国教育事业的快速发展和信息化技术的迎头赶上,由科大自主研发的第一代微机派位系统,在历经14年“服役”期后,因无法满足新政“民办中学50%指标参与微机派位”的要求,即将光荣“退役”。其“2.0接班人”在哪?微机派位公平是否能够继续保持?长沙市教育局亟待寻找答案。也就是这时,市教育局再次慕名来到计算机技术力量雄厚的科大,寻求支持。

“系统研发并不难,但是大量的需求,增加了团队的工作量。” 陆洪毅回忆道。按理来说,工作量应与所用时间成正比,但留给陆洪毅和团队的时间,却不足百天。

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陆洪毅与汪昌健就系统展开激烈讨论

“3月下达任务,4月提交初步系统,6月进行全市派位,时间之紧迫,让我们心里多少有些没底。”团队成员教授汪昌健虽在软件编程领域“身经百战”,但此时的他也有点头痛。

时间就是命令。尽管困难重重,但一个 4人攻关小组迅速组建起来。


微机派位软件 —— 让每个孩子都有专属“二维码”

别看团队人少,攻坚克难样样没少。

“耕读传家久,诗书继世长。”中华民族有着重视教育的深厚传统。而教育公平,是中国人自古至今孜孜以求的理想。如何保证派位公正,是团队必须直面的问题。为此,团队前期利用半个月的时间,加紧与教育局对接软件需求。仅需求稿件就上千字,来来回回打磨3遍才最终敲定。

而为了生成符合要求的随机数,该系统采用了标准随机数模块和全局唯一标识符(以下简称“GUID”),不仅能够让随机数生成与系统输入数据无关,理论上还能产生全宇宙唯一的值,确保派位公平公正。

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系统随机数生成模块

“GUID是一种由算法生成的二进制长度为128位的数字标识符。主要用于在拥有多个节点、多台计算机的网络或系统中。”陆洪毅解释道,在理想情况下,任何计算机和计算机集群都不会生成两个相同的GUID,“所以,这可以说是每个孩子的专属‘印记’,就像每个微信有自己独一无二的二维码一样。”

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系统随机数指派


两套系统确保数据准确 —— 派位结果万无一失

只是这样还远远不够,确保数据校验万无一失,才是真正的关键所在。

进行数据校验、反复测试结果……一件事做一次简单,但重复一百次、一千次呢?陆洪毅和团队教员就是这样重复着手中的工作,不同的是,最终目标要每一次不能出错。想要干好,实属不易。但团队并没有退怯,在本就紧张的时间内,大家齐头并进,用两种不同的语言开发了两套独立的派位系统,相互之间进行核对、验证,做到数据一致、流程一致、结果一致,绝无一失。

那段时间,本就承担着本科生或研究生教学任务的成员,只能日夜兼程。机场候机室、家中书房、办公室……见证着他们的忙碌,而他们也成为中国教育资源均衡发展的“见证人”。

2019年,长沙市小升初联合微机派位的会场上,大屏幕中一列列学生姓名、随机号迅速地滚动着,第一次作为微机派位软件编制单位科大专家的陆洪毅,与广大师生和家长共同见证了微机派位的全过程。


即将派位却出意外 —— 惊心动魄的派位之行

去年若是短距离“奔袭”,那今年团队面对的境遇,则算是短距离“冲刺”。

4月30日,团队接到明确通知,今年微机派位分三批:提前批、志愿批和派位批。也就是说,从去年一场变为三场,而第一场的时间定在5月28日。

“那我们是不是在去年原有的系统上改改数据就可以了?”事实证明,这样的想法不可行。怎么办?团队只能重头再来。要知道,软件编程中任何一个细小的数据变化可能都会影响到派位的结果,“扫除”细小的“bug”需要的是细致入微的心。为了确保微机派位软件的可靠性,陆洪毅带着团队成员集智攻关,展开了一场又一场密集“头脑风暴”。

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四人攻关小组

5月27日,眼看第二天就要进行微机派位,系统却出现了数据问题。“是我们哪里出了错?”一遍遍验证后,陆洪毅发现,系统并没有问题,只是沟通中的失误导致数据出现异常。这一天,处理完问题,团队归家已是深夜。

本着对微机派位高度负责任的态度,二天一大早,陆洪毅又把代码整个读了一遍。“咦,这是什么情况?”来不及细想,他赶紧打电话给汪昌健。

团队教员从不同方向驶向微机派位地点——岳麓区西雅中学,一路上,大家不停敲击着键盘,排查可能出现的问题。他们的目标只有一个:确保教育公平、公正。

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长沙市小升初提前批派位现场

“系统是可靠的,只是给过来的学生数据格式不太对,修改后就没有问题了。”教员长吁一口气,通过协调修改数据格式,确保了9点举行的全市提前批派位顺利完成。而为了再次避免相同的情况发生,团队对系统进行了进一步优化,以应对新的需求变化。7月4日一早的微机派位,用的正是该系统。

其实,这些“惊心动魄”的故事,只是团队日常工作中的一些小插曲。这两年,在一次次的数据验证中,小到一个标点,大到代码换算,团队总会第一时间了解市教育局的需求,并以最快的速度进行修改、验证,一分一秒都很少浪费。在他们看来,只有让系统更可靠一些,才能让教育资源惠及所有家庭和孩子,让他们有更光明的未来。


↓ 你想知道的微机派位流程

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关于微机派位你想知道的问题

▇ 微机派位系统如何确保公平公正?

系统采用标准随机数模块,生成符合要求的随机数,随机数生成与系统输入数据无关,确保公平公正。

▇ 随机数生成对公平公正有何意义?

随机数按指定学生数量n,生成n个不重复的9位随机数,按学生编号,依次将生成的n个随机数指派给对应的学生,依据随机数大小,从小到大排序,并依次派位,每个孩子有且只有一个随机数,确保公平公正。

▇ 如何才能让孩子派送到心仪的学校?

大家在填报志愿的时候,可以和其他同学、家长多讨论沟通,哪些学校是比较热门的学校,哪些学校不是特别热门的学校,在家长做选择的时候一定要注意,尽量避开特别热门的学校,因为特别热门的学校意味着更大的竞争,从派位概率上来说派中的比较低。但从去年热门学校5:1的概率到今年的2:1,可以看到,家长越来越趋于理性,不再像以前一样热衷于名校。