秦勇

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)迅速普及，教育信息化的需求不斷提高，智慧校園的建設(shè)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注?！爸腔坌@”是在信息化背景下，通過(guò)智能、控制與感知等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將各項(xiàng)因素相結(jié)合，包括人、社會(huì)、設(shè)備與環(huán)境等，而形成的智能化校園教學(xué)系統(tǒng)。基于此，通過(guò)分析高等院校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀，大數(shù)據(jù)技術(shù)及智慧校園的特性，大數(shù)據(jù)將為智慧校園建設(shè)提供多源頭的數(shù)據(jù)服務(wù)，兩者有機(jī)結(jié)合，可以幫助校園對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理、學(xué)生生活、教學(xué)等多個(gè)方面進(jìn)行高效的整合。探討高等院校智慧校園具體應(yīng)用，包括智能提示平臺(tái)、學(xué)校管理支持平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)、一卡通應(yīng)用平臺(tái)等，以期為智慧校園建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；智慧校園；高等院校

引言：

在當(dāng)今信息化社會(huì)環(huán)境下，高等院校越來(lái)越重視校園信息化建設(shè)。高校信息化的目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)校教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化，創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科研組織和社會(huì)服務(wù)模式，推動(dòng)文化傳承創(chuàng)新，促進(jìn)高等教育質(zhì)量全面提高。因此，高校智慧校園的發(fā)展目標(biāo)，就是要支撐高校四項(xiàng)基本職能與管理服務(wù)的改革創(chuàng)新。目前，絕大部分高等院校都建有支撐教學(xué)、科研、學(xué)工等系統(tǒng)的應(yīng)用平臺(tái)。但由于前期缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，很多學(xué)校的系統(tǒng)平臺(tái)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通及共享，從而導(dǎo)致各個(gè)平臺(tái)間的數(shù)據(jù)不能及時(shí)統(tǒng)一，甚至出現(xiàn)數(shù)據(jù)互相矛盾的情況。

一、大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)也稱巨量數(shù)據(jù)集合，大數(shù)據(jù)技術(shù)主要包括：第一，大數(shù)據(jù)分析。通過(guò)數(shù)據(jù)分析軟件和相關(guān)算法，從海量數(shù)據(jù)中找出有意義的數(shù)據(jù)。第二，云數(shù)據(jù)技術(shù)。云數(shù)據(jù)技術(shù)是指共享互聯(lián)網(wǎng)上的海量數(shù)據(jù)資源，并通過(guò)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行比對(duì)篩選，通過(guò)該技術(shù)，可以對(duì)不能共享的海量數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)對(duì)接利用。第三，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)。該技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)的一大改進(jìn)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)全部存放在硬盤里，而該技術(shù)可以將數(shù)據(jù)直接存放在內(nèi)存里，這樣就大大節(jié)約了讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間，提高了效率。第四，數(shù)據(jù)安全。在大數(shù)據(jù)技術(shù)中，數(shù)據(jù)安全應(yīng)該作為一切應(yīng)用的前提，如果數(shù)據(jù)的安全性存在問(wèn)題，那會(huì)給所有系統(tǒng)的應(yīng)用帶來(lái)極大隱患。

二、智慧校園的特性

（1）智慧校園應(yīng)是基于海量數(shù)據(jù)的信息化平臺(tái)。（2）智慧校園應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享及傳輸。（3）智慧校園是能服務(wù)于學(xué)校管理、教學(xué)、科研、后勤等全方位的信息化系統(tǒng)。（4）智慧校園應(yīng)能實(shí)現(xiàn)師生在校園內(nèi)不管何時(shí)何地都可以通過(guò)移動(dòng)終端獲取自己想要的相關(guān)資源。

三、大數(shù)據(jù)對(duì)智慧課堂的促進(jìn)作用

1、促進(jìn)有效教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)和學(xué)生思維水平的發(fā)展

信息技術(shù)推動(dòng)了智慧課堂的構(gòu)建，利用信息技術(shù)能夠創(chuàng)設(shè)出傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中不能創(chuàng)設(shè)的情境，可以充分利用多媒體技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容，將一些具體的情境展現(xiàn)在學(xué)生面前，這樣的方式能夠促進(jìn)豐富自己的思維活動(dòng)。在高水平思維模式下，自然產(chǎn)生“智慧”，智慧的形成過(guò)程也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并解決問(wèn)題的過(guò)程。充分利用信息技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，能夠?yàn)檎n堂教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)提供更加有力的工具。教師可以結(jié)合實(shí)際問(wèn)題情境，讓學(xué)生主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、引導(dǎo)學(xué)生能夠創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，并且能夠使學(xué)生做到舉一反三。

2、提供交互性環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高水平的思維

著名教育學(xué)家讓.皮亞特認(rèn)為，智慧的產(chǎn)生是主體同外界環(huán)境相互作用的結(jié)果。所以，智慧的形成也是學(xué)習(xí)者在原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，與外界進(jìn)行有效的交互，然后分析問(wèn)題，通過(guò)一定的推理及反思，從而解決問(wèn)題的過(guò)程。信息技術(shù)的快速發(fā)展為學(xué)習(xí)的交互性環(huán)境的實(shí)現(xiàn)提供了可能，引導(dǎo)學(xué)生思考、驗(yàn)證，促進(jìn)知識(shí)學(xué)習(xí)的完成。在這個(gè)過(guò)程中，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的高水平思維活動(dòng)，讓學(xué)生在交互過(guò)程中，促進(jìn)自身智慧的形成。

3、提供豐富開放的信息資源，提高思維水平

信息技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供豐富開放的信息資源，學(xué)習(xí)者通過(guò)對(duì)于信息資源進(jìn)行分類整理、辨別，分析能夠促進(jìn)高水平思維的發(fā)展，所以智慧課堂教學(xué)模式創(chuàng)設(shè)的前提就是需要有豐富的、開放性的信息資源作為支撐。這就充分地發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)及云平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，將更多的知識(shí)傳遞給學(xué)習(xí)者，使得學(xué)習(xí)者能夠更加便捷、靈活地獲取知識(shí)。信息資源在溝通傳遞過(guò)程中障礙很少，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的傳播，這樣教師可以引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地獲取知識(shí)，幫助學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)有更深層次的掌握。

四、高等院校智慧校園具體應(yīng)用

高等院校智慧校園在具體實(shí)踐中應(yīng)包括智能提示平臺(tái)、學(xué)校管理支持平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)、一卡通應(yīng)用平臺(tái)等。

1、智能提示平臺(tái)

當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、考勤等數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大幅度波動(dòng)時(shí)，智能提示平臺(tái)會(huì)給學(xué)生本人及班主任等相關(guān)人員發(fā)出實(shí)時(shí)提醒，通過(guò)預(yù)警，可以把學(xué)生的不良習(xí)慣扼殺在萌芽狀態(tài)。該平臺(tái)包括以下幾個(gè)方面：第一，學(xué)生學(xué)習(xí)生涯的過(guò)程包括平時(shí)上課的出勤、早操出勤、晚自習(xí)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、校外實(shí)訓(xùn)等，該系統(tǒng)平臺(tái)都可以進(jìn)行自動(dòng)記錄，并及時(shí)提醒學(xué)生。第二，畢業(yè)項(xiàng)目提示。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在學(xué)生即將畢業(yè)時(shí)，實(shí)時(shí)提醒學(xué)生將要進(jìn)行的畢業(yè)項(xiàng)目，比如，畢業(yè)論文的撰寫、畢業(yè)設(shè)計(jì)的開發(fā)制作、離校前應(yīng)該準(zhǔn)備的一切手續(xù)等。第三，項(xiàng)目費(fèi)用智能提醒。該系統(tǒng)可以在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行費(fèi)用報(bào)銷前提醒其盡快完成費(fèi)用報(bào)賬的前期準(zhǔn)備，以免到時(shí)手忙腳亂，影響工作效率。第四，畢業(yè)生就業(yè)情況智能提醒。該系統(tǒng)平臺(tái)能分析近幾年畢業(yè)生的就業(yè)情況，得出該專業(yè)就業(yè)前景的數(shù)據(jù)報(bào)表，相關(guān)管理者可以通過(guò)該報(bào)表分析該專業(yè)的就業(yè)前景，從而幫助學(xué)校和系部及時(shí)調(diào)整專業(yè)設(shè)置。

2、學(xué)校管理支持平臺(tái)

（1）招生計(jì)劃數(shù)據(jù)支持。該平臺(tái)可以智能存儲(chǔ)學(xué)校近幾年的招生數(shù)目，并自動(dòng)生成報(bào)表，包括不同地區(qū)的招生數(shù)，不同系部的招生數(shù)及不同專業(yè)的招生數(shù)，從而為學(xué)校第二年的招生提供數(shù)據(jù)參考。

（2）財(cái)務(wù)狀況數(shù)據(jù)支持?？梢酝ㄟ^(guò)分析學(xué)校近幾年財(cái)務(wù)狀況，得出數(shù)據(jù)報(bào)表，從而為財(cái)務(wù)部門提供決策支持。

（3）人才政策數(shù)據(jù)支持。根據(jù)師資隊(duì)伍發(fā)展?fàn)顩r，智能化生成分析報(bào)表，學(xué)校管理者及人事部門通過(guò)該報(bào)表及時(shí)調(diào)整人才比例和結(jié)構(gòu)。

（4）學(xué)科建設(shè)數(shù)據(jù)支持。根據(jù)學(xué)校學(xué)科建設(shè)的大數(shù)據(jù)分析并得出報(bào)表，及時(shí)設(shè)置學(xué)科建設(shè)方向。

（5）人才培養(yǎng)模式數(shù)據(jù)支持。及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及教師的教學(xué)情況，根據(jù)大數(shù)據(jù)得出師生在不同教學(xué)環(huán)境及模式下的教學(xué)效果，從而探討最優(yōu)的教學(xué)模式。

3、網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)，還可以把各高校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、科研資源、有效的管理經(jīng)驗(yàn)等存儲(chǔ)到云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

4、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)

在高等院校智慧校園中，教師與學(xué)生之間、教師與教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流將變得越來(lái)越方便、快捷，不但可以實(shí)現(xiàn)人與人之間的交流互動(dòng)，還可以體現(xiàn)出教學(xué)的功能，師生可以通過(guò)相關(guān)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)間的互動(dòng)，學(xué)生與輔導(dǎo)員之間也可以進(jìn)行學(xué)習(xí)生活上的交流。

5、一卡通應(yīng)用平臺(tái)

在高等院校智慧校園中，依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生“一卡在手，萬(wàn)事不求”。通過(guò)相關(guān)技術(shù)和平臺(tái)，將學(xué)生的手機(jī)卡和校園一卡通卡集成，集門禁卡、借書證、餐卡、水費(fèi)卡、電費(fèi)卡等用途于一身，方便廣大師生的生活。

五、智慧校園應(yīng)用技術(shù)舉例

大數(shù)據(jù)技術(shù)最核心的價(jià)值在于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。相較于數(shù)字校園，智慧校園最核心的特征是通過(guò)各種智能終端、可感知設(shè)備和信息系統(tǒng)獲取了海量的活動(dòng)過(guò)程與狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及基于這些海量數(shù)據(jù)分析而掌握事物的規(guī)律，開展智慧的應(yīng)用。這其中最重要的，是對(duì)于高校大數(shù)據(jù)的組織與建模，這是挖掘出大數(shù)據(jù)價(jià)值的關(guān)鍵所在。云計(jì)算：智慧校園作為復(fù)雜巨系統(tǒng)，只有采用開放、整合、協(xié)同的信息化架構(gòu)和可動(dòng)態(tài)配置資源、高可擴(kuò)展性、按需服務(wù)的云計(jì)算模式，才能提供很好的基礎(chǔ)設(shè)施支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)融合智能感知、識(shí)別技和有線網(wǎng)絡(luò)一、移動(dòng)互聯(lián)等通信技術(shù)，把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過(guò)新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤監(jiān)控和管理，為智慧校園提供了物理基礎(chǔ)。

六、智慧課堂的構(gòu)建方法

1、建設(shè)智慧教室

智慧教室是智慧課堂的載體，因此構(gòu)建智慧課堂、建設(shè)智慧教室是首要問(wèn)題。建設(shè)智慧教室就是要運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器、射頻識(shí)別（RFID）等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤智能化、課堂環(huán)境調(diào)節(jié)智能化、教學(xué)設(shè)備管理智能化等。因此，就要通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)教室的硬件環(huán)境進(jìn)行建設(shè)和軟件環(huán)境進(jìn)行建設(shè)來(lái)打造具有信息化、智能化的智慧教室。在智慧教室里沒(méi)有傳統(tǒng)的講臺(tái)與黑板，課桌以分組討論方式擺放，方便教師面向?qū)W生教學(xué)并直接融入小組討論；教師可以通過(guò)手中的任意移動(dòng)終端設(shè)備（手機(jī)、PAD）實(shí)現(xiàn)書寫并向教室內(nèi)大屏幕投射，教師常用的PPT不僅僅可以一幀一幀展示用，而且可以進(jìn)行任意的手寫、標(biāo)注、推演等，傳統(tǒng)的教室將會(huì)變成數(shù)字化的“體驗(yàn)館”。

2、建設(shè)教學(xué)資源云平臺(tái)

教學(xué)資源云平臺(tái)是智慧課堂構(gòu)建的重點(diǎn)。教師在這個(gè)平臺(tái)上可以自由地上傳或是下載教學(xué)資源，給教師的備課和授課帶來(lái)極大的便利性和高效性。同時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的自身學(xué)習(xí)情況，給學(xué)生個(gè)性化地推送作業(yè)，并且與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通。學(xué)生利用該平臺(tái)可以不分時(shí)間、不分地點(diǎn)地下載以及共享學(xué)習(xí)資源，也可以隨時(shí)向教師以及學(xué)生請(qǐng)教學(xué)習(xí)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的碎片化學(xué)習(xí)要求。該平臺(tái)上的每門網(wǎng)絡(luò)課程都要進(jìn)行精心制作，不僅要包括該課程的課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、PPT、教案等基礎(chǔ)教學(xué)資料，同時(shí)還要提供課外知識(shí)延伸、在線練習(xí)以及在線自測(cè)等。

3、建設(shè)基于學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析信息化平臺(tái)

學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析信息化平臺(tái)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行跟蹤分析，利用分析的結(jié)果，教師一方面可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)差異性，為不同的學(xué)生訂制不同的學(xué)習(xí)計(jì)劃，推送不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容；另一方面，利用這些學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)也有利于教師及時(shí)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，反思自己的教學(xué)效果，可以及時(shí)地改善與糾正自己在教學(xué)中存在的問(wèn)題，使課堂變得更為有效。

4、配備移動(dòng)終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)教學(xué)

融入通訊技術(shù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的硬件連接與軟件互通構(gòu)建而成的高等院校教學(xué)管理系統(tǒng)，既為信息感知?jiǎng)?chuàng)造了前提，又有效保障了數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳 遞，而引入移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的高等院校 “智慧校園”系統(tǒng)，進(jìn)一步推進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的智能化建設(shè)。在該智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)，教師與學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行交流溝通，打破了校園內(nèi)部信息傳遞的局限性，大幅提高了數(shù)據(jù)信息的網(wǎng)絡(luò)互通性。給智慧課堂上每位師生都配備一個(gè)移動(dòng)終端設(shè)備，如平板或是筆記本電腦，尤其以平板電腦為主。在平板電腦上安裝學(xué)習(xí)App，這個(gè)App是教學(xué)資源云平臺(tái)和學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析信息化平臺(tái)的綜合體現(xiàn)。教師可以通過(guò)手中平板電腦實(shí)現(xiàn)書寫并向教室內(nèi)大屏幕投射，將傳統(tǒng)的黑板板書功能融入進(jìn)來(lái)。學(xué)生利用平板電腦可以實(shí)現(xiàn)與教師之間的及時(shí)問(wèn)題反饋，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)、碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)等。

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，利用物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算、移動(dòng)終端、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)，從根本上實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式、方法的創(chuàng)新、教學(xué)資源的共享和學(xué)習(xí)環(huán)境的變革，使課堂由傳統(tǒng)的知識(shí)課堂走向智慧課堂。智慧課堂在未來(lái)的發(fā)展?jié)摿o(wú)可估量。

七、結(jié)語(yǔ)

隨著信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)校園環(huán)境已經(jīng)越來(lái)越不能滿足當(dāng)代師生的學(xué)習(xí)生活需求，學(xué)校作為學(xué)生學(xué)習(xí)生活的主要場(chǎng)所，依靠智慧校園提供的便利，能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，將引發(fā)高等教育教學(xué)的重大變革。高等院校 “智慧校園”注重于計(jì)算機(jī)的利用，將網(wǎng)絡(luò)通訊、射頻識(shí)別與傳感技術(shù)相結(jié)合， 可以拓寬學(xué)生與教師對(duì)教學(xué)活動(dòng)與校園生活管理的數(shù)據(jù)信息獲取渠道，而通過(guò)運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)處理與整合信息內(nèi)容， 可以全面感知高職院校教育管理工作的實(shí)際開展情況，促使 教師與校園管理部門更為靈活地開展針對(duì)性教育，更為高效 地推進(jìn)現(xiàn)代化管理。機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。我們要把握這一機(jī)遇，緊扣時(shí)代脈搏，讓大數(shù)據(jù)更好地服務(wù)大學(xué)教學(xué)，讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)獲得為自己量身定做的教學(xué)體系，讓教師更有效、客觀地獲得教學(xué)反饋，改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)更多的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才，推動(dòng)我國(guó)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的快速發(fā)展。

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