程滿玲，胡智鋒武漢商學(xué)院

高校智慧教育體系研究

程滿玲1，胡智鋒2
武漢商學(xué)院

智慧教育體系是現(xiàn)代教育信息化的高級形態(tài)，通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的支持，建設(shè)包括全息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用系統(tǒng)和多維度物聯(lián)網(wǎng)感知體系，實(shí)現(xiàn)教育通信、教學(xué)科研、學(xué)習(xí)活動、教務(wù)管理和校園基礎(chǔ)設(shè)施的有機(jī)整合，讓現(xiàn)代信息通信技術(shù)為教學(xué)、科研、管理和生活提供更加智能、高效、精確的服務(wù)。通過智慧教育體系支持武漢商學(xué)院建設(shè)、改革與發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實(shí)現(xiàn)教育水平的全面提升。

信息化；智慧教育

近年來，隨著高校信息化建設(shè)的不斷演進(jìn)和發(fā)展，促進(jìn)了“創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)+教育”的深度融合，教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》明確要求,到2020年，全面完成《綱要》所提出的教育信息化目標(biāo)任務(wù)，形成與國家教育現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)的教育信息化體系，基本實(shí)現(xiàn)所有地區(qū)和各級各類學(xué)校寬帶網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，基本建成人人可享有優(yōu)質(zhì)教育資源的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，教育管理信息化水平顯著提高，教育信息化整體上接近國際先進(jìn)水平，對教育改革和發(fā)展的支撐與引領(lǐng)作用充分顯現(xiàn)。為形成與國家教育現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)的教育信息化體系，高校信息化建設(shè)已進(jìn)入智慧教育階段。

智慧教育體系是現(xiàn)代教育信息化的高級形態(tài)，通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的支持，建設(shè)包括全息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用系統(tǒng)和多維度物聯(lián)網(wǎng)感知體系，實(shí)現(xiàn)教育通信、教學(xué)科研、學(xué)習(xí)活動、教務(wù)管理和校園基礎(chǔ)設(shè)施的有機(jī)整合，讓現(xiàn)代信息通信技術(shù)為教學(xué)、科研、管理和生活提供更加智能、高效、精確的服務(wù)。通過智慧教育體系支持高校建設(shè)、改革與發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實(shí)現(xiàn)教育水平的全面提升。

一、智慧教育的基本要求

（一）基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋

需建設(shè)多制式、高速率、全覆蓋、高可用的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)校園有線網(wǎng)絡(luò)樓宇之間互通，其中，部分網(wǎng)絡(luò)千兆到桌面，無線網(wǎng)絡(luò)全校覆蓋。連接的設(shè)備包含視頻會議系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、校園安全及門禁(有線和無線）系統(tǒng)等使用納入全校整體網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中。

（二）云平臺互通

傳統(tǒng)院校的數(shù)據(jù)中心和計(jì)算、存儲資源分散使用模式既不利用統(tǒng)一管理維護(hù)，也不利于信息安全保障，同時(shí)也容易造成資源閑置和浪費(fèi)。因此，智慧校園需建立一套邏輯整合、物理集中的云計(jì)算和存儲平臺，將業(yè)務(wù)部門的資源進(jìn)行有機(jī)整合，并配合云管理體系進(jìn)行統(tǒng)一分發(fā)和使用，確保資源的最大化利用。此外，配合全息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，云平臺還能提供多樣化的教學(xué)應(yīng)用支持。

（三）應(yīng)用系統(tǒng)整合

智慧教育應(yīng)用系統(tǒng)覆蓋教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、生活的全過程，是智慧教育體系的窗口和體現(xiàn)，在高校的應(yīng)用環(huán)境中，既有院系級管理需求，又有集中統(tǒng)一的交互需求，因此，需建設(shè)基于云計(jì)算技術(shù)的分布交互式應(yīng)用系統(tǒng)，確保教師、學(xué)生和管理人員實(shí)現(xiàn)全方位、實(shí)時(shí)、精確的辦公、教學(xué)、學(xué)習(xí)和決策。此外，信息系統(tǒng)建設(shè)的需使用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合并納入智慧教育應(yīng)用系統(tǒng)體系中。

（四）教學(xué)資源共享

教學(xué)資源體系的建設(shè)，在考慮傳統(tǒng)專業(yè)和課程覆蓋之外，還應(yīng)注重特色專業(yè)教學(xué)資源的積累、整合和共享。因此，在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)智慧教育教學(xué)資源庫的基礎(chǔ)上，應(yīng)著重考慮特色教學(xué)資源的共享、交流和積累，將特色專業(yè)教學(xué)和科研中不斷產(chǎn)生的成果和經(jīng)驗(yàn)納入教學(xué)資源庫，進(jìn)一步提升特色專業(yè)和應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)能力。

二、智慧教育的建設(shè)內(nèi)容

校園信息化建設(shè)內(nèi)容，應(yīng)從全方位、多維度、分階段和模塊化進(jìn)行規(guī)劃：

（一）校園網(wǎng)絡(luò)：1.有線校園網(wǎng)絡(luò)，覆蓋校園的扁平化有線校園網(wǎng)絡(luò)及與各樓宇建筑物的有線網(wǎng)絡(luò)連接配套體系；2.無線校園網(wǎng)，為校園建設(shè)全校覆蓋的無線校園網(wǎng)；3.綜合管網(wǎng)系統(tǒng)，統(tǒng)一集中管理平臺，實(shí)現(xiàn)4A認(rèn)證智能運(yùn)維管理。

（二）基礎(chǔ)架構(gòu)：1.中心機(jī)房，規(guī)劃校園建設(shè)數(shù)據(jù)中心機(jī)房、災(zāi)備數(shù)據(jù)中心機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控機(jī)房和信息中心辦公室等，用于全校網(wǎng)絡(luò)管理；2.運(yùn)算集群，在校園建設(shè)服務(wù)器構(gòu)建的集群運(yùn)算系統(tǒng)，承載核心運(yùn)算需求；3.存儲集群，在校園建設(shè)由磁盤陣列和存儲服務(wù)器構(gòu)建的集群存儲系統(tǒng)，承載核心存儲需求。

（三）云平臺：1.虛擬化平臺：建設(shè)虛擬化平臺，采用統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)用于運(yùn)算和存儲資源進(jìn)行虛擬化整合；2.云管理平臺，建設(shè)云資源管理平臺，將虛擬化的網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算和存儲資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)資源按需分配和靈活調(diào)度；3.桌面云平臺，建設(shè)桌面云平臺，將虛擬化的運(yùn)算和存儲資源進(jìn)行桌面推送，滿足教學(xué)和辦公應(yīng)用需求；4.應(yīng)用云平臺，建設(shè)應(yīng)用云平臺，將虛擬化的網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算和存儲資源進(jìn)行應(yīng)用推送，滿足輕量級應(yīng)用需求；5.云安全系統(tǒng)，建設(shè)面向云架構(gòu)的信息安全系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貫穿基礎(chǔ)架構(gòu)、信息平臺和云體系的信息安全保障。

（四）大數(shù)據(jù)平臺：1.智慧教育管理平臺，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享交互中心，建立校園信息體系標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一信息門戶、統(tǒng)一身份認(rèn)證和統(tǒng)一單點(diǎn)登錄；2.校園大數(shù)據(jù)平臺，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)整合、存儲、挖掘和分析，為頂層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

（五）應(yīng)用系統(tǒng)集：1.校園統(tǒng)一管理平臺，綜合管理平臺是在校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對教學(xué)、科研、管理和服務(wù)的所有信息資源進(jìn)行整合和集成，構(gòu)建統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一權(quán)限管理，達(dá)到資源的共享和業(yè)務(wù)的協(xié)同；2.部門業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，包括教務(wù)管理、科研管理、數(shù)字迎新、學(xué)生工作、團(tuán)委工作、就業(yè)指導(dǎo)、數(shù)字離校、校友聯(lián)絡(luò)、人力資源、資產(chǎn)設(shè)備、檔案管理、學(xué)報(bào)、實(shí)踐教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室、研究生管理、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等，電子郵件系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)的信息化；3.移動校園，校園統(tǒng)一管理平臺的移動應(yīng)用系統(tǒng)，將各種信息資源和應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行整合、挖掘和展現(xiàn)，為管理人員、教職工、學(xué)生、學(xué)生家長和公眾提供便捷的移動信息服務(wù)，4.校園一卡通系統(tǒng)，校園一卡通管理系統(tǒng)，包含圖書證、飯卡、學(xué)生證、工作證、醫(yī)療卡、上機(jī)卡、考勤卡、門禁卡等；5.綜合安全防范系統(tǒng)，利用監(jiān)控設(shè)備對校園進(jìn)行全方位、全高清視頻立體化管理和監(jiān)控；6.多媒體教室，實(shí)現(xiàn)云架構(gòu)下的終端互動教學(xué)和移動教學(xué)；7.校園能源管理系統(tǒng)，對供配電網(wǎng)絡(luò)電能質(zhì)量的監(jiān)測和管理；8校園地理信息系統(tǒng)，三維虛擬校園子系統(tǒng)、校政設(shè)施管理子系統(tǒng)、校園綜合管線子系統(tǒng)、校園房產(chǎn)管理子系統(tǒng)、后臺管理子系統(tǒng)。

（六）教育資源：1.在線教育平臺，包含在線教學(xué)、在線學(xué)習(xí)和管理的在線教育學(xué)習(xí)平臺；2.行業(yè)課程資源庫，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)資源庫；3.特色教育資源管理系統(tǒng)，特色專業(yè)教育資源庫相關(guān)管理系統(tǒng)。

三、智慧教育的特色與目標(biāo)

（一）技術(shù)特色

1.全方位覆蓋的無線校園環(huán)境

無線網(wǎng)絡(luò)不僅覆蓋傳統(tǒng)課堂和教學(xué)辦公環(huán)境，同時(shí)提供覆蓋校園全范圍的戶外無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全方位不間斷的無線校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持，為眾多無線應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

2.核心數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心的云平臺

采用統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)云數(shù)據(jù)中心，確保計(jì)算和存儲資源的最大化利用；資源既可統(tǒng)一調(diào)配使用，也可以不同網(wǎng)絡(luò)條件和應(yīng)用需求下由各業(yè)務(wù)部門系獨(dú)立調(diào)配使用。

3.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的共享數(shù)據(jù)中心

基于SOA體系架構(gòu)的共享數(shù)據(jù)中心可提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和使用。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，數(shù)據(jù)將更有效、更精準(zhǔn)的傳遞至頂層應(yīng)用系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更全面、更精確、更智能、更完善的智慧教育應(yīng)用。

4.豐富、全面的在線教育資源

在線教育平臺不僅可調(diào)用傳統(tǒng)行業(yè)教學(xué)資源，還能建立特色行業(yè)教學(xué)資源庫，在教學(xué)活動進(jìn)行的同時(shí)不斷實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)和豐富，最終形成武漢商學(xué)院獨(dú)特的教學(xué)資源體系，并為特色專業(yè)教育提供前瞻性知識積累。

（二）業(yè)務(wù)特色

通過縱向的管理線、橫向的跨部門協(xié)作線、泛在網(wǎng)絡(luò)支撐的信息發(fā)布線等構(gòu)成智慧教育的立體化協(xié)同模型，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)各類基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)的聯(lián)動，形成具有極高協(xié)同能力和調(diào)控能力的校園信息環(huán)境。

1.面向服務(wù)

以“面向服務(wù)”為最基本的建設(shè)原則，針對管理、教學(xué)、學(xué)習(xí)、生活四大應(yīng)用體系，建設(shè)以不同類型用戶為中心的業(yè)務(wù)管理信息平臺，打破傳統(tǒng)以管理部門為中心的管理思維，更好地服務(wù)于師生員工，更好地支持管理決策。

2.“以人為本”的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

面對教學(xué)的應(yīng)用系統(tǒng)分別以教師、學(xué)生為中心，構(gòu)建相應(yīng)的應(yīng)用模塊。將針對教師和學(xué)生的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，使教師和學(xué)生業(yè)務(wù)系統(tǒng)有機(jī)整合，為教師和學(xué)生創(chuàng)造方便、快捷、人性化的校園生活。

3.優(yōu)化管理流程，打造一體化應(yīng)用

根據(jù)實(shí)際的校園管理應(yīng)用，采用科學(xué)的決策系統(tǒng)，優(yōu)化管理流程，打造一體化應(yīng)用。

4.注重沉淀數(shù)據(jù)，構(gòu)建智能決策分析服務(wù)應(yīng)用

以“沉淀數(shù)據(jù)”的終極目標(biāo)建設(shè)共享數(shù)據(jù)庫，保證各系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)的權(quán)威性和一致性。以企業(yè)級的信息標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范保障全校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性、完整性和準(zhǔn)確性。從數(shù)據(jù)質(zhì)量上提高全?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的可獲得度、可理解度、可信度和可用度。

（三）建設(shè)目標(biāo)

智慧教育體系建設(shè)，是對教育手段的革新和嘗試，是現(xiàn)代教育信息化最高水平的詮釋和展現(xiàn)，擬建設(shè)成為以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托的校園綜合管理平臺，構(gòu)建高效的校園管理、智能的教學(xué)過程和幸福的校園生活三大功能應(yīng)用體系，把校園基地打造成高效、智能、幸福的示范性大學(xué)。

以物聯(lián)網(wǎng)為信息采集、流通、交換的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，以云計(jì)算和大數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)存儲、挖掘、分析的核心技術(shù)，打造一個(gè)信息匯集、資源共享、應(yīng)用整合和綜合運(yùn)營的智慧教育統(tǒng)一管理平臺。利用現(xiàn)代高新信息技術(shù)、實(shí)用的通信系統(tǒng)、創(chuàng)新的整合理念，建立高效、智能、幸福的智慧教育應(yīng)用體系，從而滿足校園發(fā)展中各個(gè)層面日益增長的各種需求，在智慧教育統(tǒng)一的管理平臺上，實(shí)現(xiàn)校園管理的高效化，教學(xué)過程的智能化，提高師生校園生活的幸福感。

1.高效的校園管理體系：通過校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、安全防范、日常辦公、信息安全、能源資產(chǎn)管理等涉及校園各個(gè)方面的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對校園基礎(chǔ)服務(wù)、安全、行政辦公、教務(wù)后勤、能源資產(chǎn)、空間地理等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)、高效的統(tǒng)一管理和控制；

2.智能的教學(xué)過程體系：通過智能教室、遠(yuǎn)程教育、虛擬實(shí)驗(yàn)室、電子考場、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、職業(yè)培訓(xùn)認(rèn)證等應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，從職業(yè)培訓(xùn)的學(xué)歷教育和實(shí)訓(xùn)教育兩個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)對校園教學(xué)過程的主體活動進(jìn)行智能化的管理和控制；

3.幸福的校園生活體系：通過校園一卡通、數(shù)字圖書館、校園電視廣播、校園信息發(fā)布、校園公共應(yīng)用、校園醫(yī)療、校園環(huán)境監(jiān)測等應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，從日常生活中的出、行、住、娛等方面提高師生校園生活的幸福指數(shù)。

智慧教育的三大應(yīng)用體系并不是彼此獨(dú)立的，他們之間必不可少的會出現(xiàn)交叉匯集，這也是信息系統(tǒng)建設(shè)的普遍特征之一。

四、智慧校園的建設(shè)策略

智慧教育體系建設(shè)的規(guī)模大、工期長，涉及的應(yīng)用系統(tǒng)多。結(jié)合全國高校信息化建設(shè)與應(yīng)用評價(jià)指標(biāo)體系的實(shí)際要求，對于項(xiàng)目的整體建設(shè)過程，將遵循以下總體指導(dǎo)方針：

（一）統(tǒng)籌推進(jìn)，分步實(shí)施

智慧教育建設(shè)是一項(xiàng)長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因此必須在校領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)一規(guī)劃思路的指導(dǎo)下，立足當(dāng)前、著眼未來、統(tǒng)籌規(guī)劃、全面協(xié)調(diào)、分步實(shí)施、逐步推進(jìn)。

（二）基礎(chǔ)服務(wù)應(yīng)用先行，注重實(shí)效

注重互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把校園管理、教學(xué)和生活中的基礎(chǔ)服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)放在建設(shè)首位，立足實(shí)際，注重實(shí)效，優(yōu)先解決校園當(dāng)前最突出的問題。

（三）統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，資源共享

充分考慮相關(guān)信息資源的共享，建立信息資源共享機(jī)制，應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和信息資源，加強(qiáng)整合，促進(jìn)互聯(lián)互通、信息共享，使有限的資源發(fā)揮最大的效益。

五、結(jié)束語

智慧教育引入了許多新的技術(shù)元素，如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等，這些新的技術(shù)元素均是未來信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。智慧教育體系的建設(shè)已不僅僅停留在理念層面，即將逐步成為現(xiàn)實(shí)。智慧教育是教育信息化新的發(fā)展階段，是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)工程，智慧的創(chuàng)新將永無止境，它給教育教學(xué)帶來的變革也必將深遠(yuǎn)。

[1]宗平,朱洪波,黃剛,許建真.智慧校園設(shè)計(jì)方法的研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,30(4):15-19.

[2]黃榮懷,張進(jìn)寶,胡永斌,楊俊鋒.智慧校園:數(shù)字校園發(fā)展的必然趨勢[J].開放教育研究，2012,18(4):12-17.

[3]呂倩.基于云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建智慧校園[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2011,38(10A):18-21.

[4]黃宇星,李齊.基于網(wǎng)絡(luò)智慧校園的技術(shù)架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)[J].東南學(xué)術(shù)，2012年第6期:309-316.

[5]雷光臨,李俊.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園應(yīng)用與實(shí)踐[J].物流技術(shù)，2012,31(9):414-416.

[6]張進(jìn)寶,黃榮懷,張連剛.智慧教育云服務(wù):教育信息化服務(wù)新模式[J].開放教育研究，2012,18(3):20-26.

湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究計(jì)劃指導(dǎo)性項(xiàng)目（B2014153）：基于WEB平臺的課程管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究。

程滿玲（1973-），男，湖北武漢人，副教授，研究方向：軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用等；

胡智鋒（1975-），男，湖北武漢人，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用、軟件工程等。