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國防科大研制小升初微機派位系統,讓孩子享有公平的教育

讓每一個孩子都享有公平的教育

微機派位流程是什么樣子?

系統是不是對每個孩子公平公正?

如何才能讓孩子派送到心儀的學校?

......

7月4日

2020年長沙市城區小學畢業生升初中

聯合微機派位剛剛落下帷幕

相信不少家中心中仍有疑惑

那就跟隨小編一起

走近國防科大專家小組

看他們如何編程微機派位系統

確保教育公平公正


微機派位如何實現公平公正 —— 教育局尋求科大技術支持

“來了,來了,要講解了!”

2020年7月4日,循著眾人的目光,陸洪毅又一次站上了長沙市城區小學畢業生升初中聯合微機派位的會場主席臺上。底下就坐的每名家長翹首以盼,渴望從國防科大專家口中,得知微機派位系統設計的細枝末節,明了“讓每一個孩子都享有公平的教育”是否真真切切來到大家身邊。這是陸洪毅作為科大計算機學院教授,帶領團隊成員研發微機派位系統的第二個年頭。

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此次聯合微機派位現場

時間的指針回到2019年的3月。得益于中國教育事業的快速發展和信息化技術的迎頭趕上,由科大自主研發的第一代微機派位系統,在歷經14年“服役”期后,因無法滿足新政“民辦中學50%指標參與微機派位”的要求,即將光榮“退役”。其“2.0接班人”在哪?微機派位公平是否能夠繼續保持?長沙市教育局亟待尋找答案。也就是這時,市教育局再次慕名來到計算機技術力量雄厚的科大,尋求支持。

“系統研發并不難,但是大量的需求,增加了團隊的工作量。” 陸洪毅回憶道。按理來說,工作量應與所用時間成正比,但留給陸洪毅和團隊的時間,卻不足百天。

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陸洪毅與汪昌健就系統展開激烈討論

“3月下達任務,4月提交初步系統,6月進行全市派位,時間之緊迫,讓我們心里多少有些沒底。”團隊成員教授汪昌健雖在軟件編程領域“身經百戰”,但此時的他也有點頭痛。

時間就是命令。盡管困難重重,但一個 4人攻關小組迅速組建起來。


微機派位軟件 —— 讓每個孩子都有專屬“二維碼”

別看團隊人少,攻堅克難樣樣沒少。

“耕讀傳家久,詩書繼世長。”中華民族有著重視教育的深厚傳統。而教育公平,是中國人自古至今孜孜以求的理想。如何保證派位公正,是團隊必須直面的問題。為此,團隊前期利用半個月的時間,加緊與教育局對接軟件需求。僅需求稿件就上千字,來來回回打磨3遍才最終敲定。

而為了生成符合要求的隨機數,該系統采用了標準隨機數模塊和全局唯一標識符(以下簡稱“GUID”),不僅能夠讓隨機數生成與系統輸入數據無關,理論上還能產生全宇宙唯一的值,確保派位公平公正。

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系統隨機數生成模塊

“GUID是一種由算法生成的二進制長度為128位的數字標識符。主要用于在擁有多個節點、多臺計算機的網絡或系統中。”陸洪毅解釋道,在理想情況下,任何計算機和計算機集群都不會生成兩個相同的GUID,“所以,這可以說是每個孩子的專屬‘印記’,就像每個微信有自己獨一無二的二維碼一樣。”

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系統隨機數指派


兩套系統確保數據準確 —— 派位結果萬無一失

只是這樣還遠遠不夠,確保數據校驗萬無一失,才是真正的關鍵所在。

進行數據校驗、反復測試結果……一件事做一次簡單,但重復一百次、一千次呢?陸洪毅和團隊教員就是這樣重復著手中的工作,不同的是,最終目標要每一次不能出錯。想要干好,實屬不易。但團隊并沒有退怯,在本就緊張的時間內,大家齊頭并進,用兩種不同的語言開發了兩套獨立的派位系統,相互之間進行核對、驗證,做到數據一致、流程一致、結果一致,絕無一失。

那段時間,本就承擔著本科生或研究生教學任務的成員,只能日夜兼程。機場候機室、家中書房、辦公室……見證著他們的忙碌,而他們也成為中國教育資源均衡發展的“見證人”。

2019年,長沙市小升初聯合微機派位的會場上,大屏幕中一列列學生姓名、隨機號迅速地滾動著,第一次作為微機派位軟件編制單位科大專家的陸洪毅,與廣大師生和家長共同見證了微機派位的全過程。


即將派位卻出意外 —— 驚心動魄的派位之行

去年若是短距離“奔襲”,那今年團隊面對的境遇,則算是短距離“沖刺”。

4月30日,團隊接到明確通知,今年微機派位分三批:提前批、志愿批和派位批。也就是說,從去年一場變為三場,而第一場的時間定在5月28日。

“那我們是不是在去年原有的系統上改改數據就可以了?”事實證明,這樣的想法不可行。怎么辦?團隊只能重頭再來。要知道,軟件編程中任何一個細小的數據變化可能都會影響到派位的結果,“掃除”細小的“bug”需要的是細致入微的心。為了確保微機派位軟件的可靠性,陸洪毅帶著團隊成員集智攻關,展開了一場又一場密集“頭腦風暴”。

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四人攻關小組

5月27日,眼看第二天就要進行微機派位,系統卻出現了數據問題。“是我們哪里出了錯?”一遍遍驗證后,陸洪毅發現,系統并沒有問題,只是溝通中的失誤導致數據出現異常。這一天,處理完問題,團隊歸家已是深夜。

本著對微機派位高度負責任的態度,二天一大早,陸洪毅又把代碼整個讀了一遍。“咦,這是什么情況?”來不及細想,他趕緊打電話給汪昌健。

團隊教員從不同方向駛向微機派位地點——岳麓區西雅中學,一路上,大家不停敲擊著鍵盤,排查可能出現的問題。他們的目標只有一個:確保教育公平、公正。

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長沙市小升初提前批派位現場

“系統是可靠的,只是給過來的學生數據格式不太對,修改后就沒有問題了。”教員長吁一口氣,通過協調修改數據格式,確保了9點舉行的全市提前批派位順利完成。而為了再次避免相同的情況發生,團隊對系統進行了進一步優化,以應對新的需求變化。7月4日一早的微機派位,用的正是該系統。

其實,這些“驚心動魄”的故事,只是團隊日常工作中的一些小插曲。這兩年,在一次次的數據驗證中,小到一個標點,大到代碼換算,團隊總會第一時間了解市教育局的需求,并以最快的速度進行修改、驗證,一分一秒都很少浪費。在他們看來,只有讓系統更可靠一些,才能讓教育資源惠及所有家庭和孩子,讓他們有更光明的未來。


↓ 你想知道的微機派位流程

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關于微機派位你想知道的問題

▇ 微機派位系統如何確保公平公正?

系統采用標準隨機數模塊,生成符合要求的隨機數,隨機數生成與系統輸入數據無關,確保公平公正。

▇ 隨機數生成對公平公正有何意義?

隨機數按指定學生數量n,生成n個不重復的9位隨機數,按學生編號,依次將生成的n個隨機數指派給對應的學生,依據隨機數大小,從小到大排序,并依次派位,每個孩子有且只有一個隨機數,確保公平公正。

▇ 如何才能讓孩子派送到心儀的學校?

大家在填報志愿的時候,可以和其他同學、家長多討論溝通,哪些學校是比較熱門的學校,哪些學校不是特別熱門的學校,在家長做選擇的時候一定要注意,盡量避開特別熱門的學校,因為特別熱門的學校意味著更大的競爭,從派位概率上來說派中的比較低。但從去年熱門學校5:1的概率到今年的2:1,可以看到,家長越來越趨于理性,不再像以前一樣熱衷于名校。

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