王世鋒

摘? 要： 目前，許多高校正在從數(shù)字校園向智慧校園轉型。文章從智慧校園與數(shù)字校園的區(qū)別，以及如何理解智慧校園及其建設目標出發(fā)，分析了智慧校園的技術框架及其數(shù)據(jù)處理過程，結合青島職業(yè)技術學院在基礎設施建設、數(shù)據(jù)標準規(guī)范和安全體系統(tǒng)一、信息技術與教學研管深度結合、大數(shù)據(jù)分析和智慧決策等方面的建設情況提出了一個解決方案。

關鍵詞： 智慧校園; 技術框架; 數(shù)據(jù)處理; 大數(shù)據(jù)

中圖分類號：G203? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）05-97-03

Abstract： At present， a lot of colleges are transforming from digital campus to wisdom campus. Starting from the difference between wisdom campus and digital campus， and the understanding of wisdom campus and its construction goal， this paper analyzes the technical framework and data processing process of wisdom campus， and puts forward a solution by combining with the construction situation of Qingdao Technical College in the aspects of the construction of infrastructure， the unification of data standard specification and security system， the deep integration of information technology with management of teaching and research， and the big data analysis and smart decision-making， and so on.

Key words： wisdom campus; technical framework; data processing; big data

0 引言

隨著信息技術的發(fā)展，教育信息化在高校得到了高度重視。高校智慧校園的應用正在不同程度的建設和部署，而各高校選擇的建設模式不盡相同。不同的建設模式各有優(yōu)缺點，學校根據(jù)自身需求找到適合的模式并據(jù)此做好頂層設計是關鍵。以青島職業(yè)技術學院為例，已建設了CRP（從廣州一所學校引入的包含教務、學生等綜合業(yè)務辦理系統(tǒng)）、圖書管理系統(tǒng)、資產管理系統(tǒng)、校園一卡通系統(tǒng)、軟件正版化系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)等。但如何做好數(shù)據(jù)標準規(guī)范、數(shù)據(jù)治理和交換，以及對數(shù)據(jù)進行分析并為學校決策提供支持等方面，各高校走出了不同的實踐之路。

本文在總結、借鑒其他高校經驗的基礎上，根據(jù)學院現(xiàn)狀進行了研究和探索，提出了一個解決方案。

1 對智慧校園建設的理解

1.1 高校信息化發(fā)展概況

高校信息化從二十世紀八十年代開始，經過多年建設發(fā)展，歷經網(wǎng)絡基礎設施建設、業(yè)務應用系統(tǒng)建設和數(shù)字校園平臺及應用整合建設等階段。目前數(shù)字校園正逐漸轉型成為智慧校園[1]。

從學校層面，信息化建設也從提升管理質量轉變到為師生提供便捷服務，將信息技術與教育教學深度融合作為教改、課改的重要方向。從國家層面，鼓勵和要求各級各類學校發(fā)展教育信息化，特別在高校 “雙一流”和高職院校“優(yōu)質?！苯ㄔO項目中把信息化作為支撐學校和專業(yè)發(fā)展的重要途徑。

1.2 從數(shù)字化校園到智慧校園

數(shù)字化校園主要是對教學管理、日常辦公和各項業(yè)務應用等的信息化、數(shù)字化，實現(xiàn)對實體校園在時間和空間上進行擴展，其重點體現(xiàn)在“化”，核心是系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)治理，以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準規(guī)范為基礎，實現(xiàn)統(tǒng)一身份認證和統(tǒng)一信息門戶，消除“信息孤島”，建設共享數(shù)據(jù)庫。

智慧校園是在數(shù)字校園基礎上，運用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代技術構建泛在感知、萬物互聯(lián)的智慧教育環(huán)境;通過融合創(chuàng)新發(fā)展理念、利用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，打造以學習為中心、以人為本的教育信息化新形態(tài);高度整合應用數(shù)據(jù)，實現(xiàn)智能分析、決策支持的智慧管理、智慧教學及智慧化服務[2]。

1.3 智慧校園的建設目標

教育教學改革是教育事業(yè)永恒不變的主題，教育信息化給教育將帶來革命性的影響。智慧校園建設就是要深入落實“信息技術與教育教學深度融合”的改革措施，廣泛開展智慧化人才培養(yǎng)、智慧化科學研究、智慧化社會服務[3]，努力建成“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型校園，實現(xiàn)對傳統(tǒng)教育的“革命”。

2 智慧校園框架結構及數(shù)據(jù)處理

數(shù)字校園依據(jù)數(shù)據(jù)標準規(guī)范對各業(yè)務系統(tǒng)整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;而智慧校園頂層設計必須嚴格遵循數(shù)據(jù)標準和網(wǎng)絡安全防范體系要求。智慧校園中數(shù)據(jù)采集從數(shù)字校園時期的以人工錄入為主轉變?yōu)橐灾悄芨兄獮橹?、人工采集為輔;智慧校園的核心也從數(shù)字校園時期的業(yè)務實現(xiàn)為主轉變成數(shù)據(jù)處理，通過對數(shù)據(jù)分類分主題匯總以便數(shù)據(jù)分析，進而提供數(shù)據(jù)服務。

⑴ 狀態(tài)感知及數(shù)據(jù)獲取

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，智能傳感設備廣泛應用在校園智慧教室、節(jié)能減排、環(huán)境監(jiān)測、資產監(jiān)管等方面，實現(xiàn)對能源、設備設施及環(huán)境狀態(tài)的全面感知。校園一卡通、門禁、簽到、WIFI定位等應用獲取到師生生活、工作數(shù)據(jù)，繪制校園活動軌跡。圖書借閱情況，網(wǎng)絡教學平臺師生交互、練習及作業(yè)完成情況等數(shù)據(jù)反映了學生學習行為情況。包括人員、部門、課程、教室等的基本信息和業(yè)務數(shù)據(jù)則主要通過人工錄入業(yè)務系統(tǒng)及通過系統(tǒng)流轉產生。

⑵ 網(wǎng)絡通信及數(shù)據(jù)存儲

近距離數(shù)據(jù)傳輸通過BLE、ZigBee、6LoWPAN等低功率、低速率通信協(xié)議組建的無線傳感網(wǎng)絡實現(xiàn);大范圍、遠距離數(shù)據(jù)傳輸通過3G/4G、IPv4、IPv6、WIFI等移動、互聯(lián)網(wǎng)通信技術保障。所有數(shù)據(jù)必須遵循制定完善的數(shù)據(jù)標準規(guī)范，各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要進行數(shù)據(jù)治理和提升數(shù)據(jù)質量，方可進入數(shù)據(jù)中心。同時要建立數(shù)據(jù)交換及監(jiān)控管理平臺，做好數(shù)據(jù)服務的應用及監(jiān)管等[4]。

⑶ 云計算和大數(shù)據(jù)分析

云計算是將分布式計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡資源和應用資源等采用虛擬化方式實現(xiàn)高效、透明、可靠的IaaS服務、PaaS服務、SaaS服務，為智慧校園業(yè)務應用和大數(shù)據(jù)處理提供隨需的虛擬計算資源環(huán)境[5]。借助云計算技術，大數(shù)據(jù)分析通過對海量結構化、半結構化和非結構化數(shù)據(jù)進行辨析、抽取和清洗等操作，并進行深度挖掘和分析，為學校了解學生學習狀況和生活行為、為教師分析教學質量及為學校制定政策和決策提供科學依據(jù)，更好地服務智慧教育、教學和管理決策[2]。

3 智慧校園在高職院校的應用實踐

高職院校的核心任務是高技能創(chuàng)新性人才培養(yǎng)，目標是服務地方經濟和產業(yè)發(fā)展，同時承擔為社會服務責任和為中小微企業(yè)提供應用技術開發(fā)服務任務。青島職業(yè)技術學院在智慧校園建設中密切結合其主要職能，從以下幾個方面進行了嘗試。

3.1 完善校園信息化基礎設施環(huán)境

采用扁平化結構升級改造校園網(wǎng)絡，部署IPv4和IPv6雙協(xié)議棧，應用SDN技術來簡化部署和降低維護工作的難度。采用802.11ac標準建設無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)校園無縫覆蓋，基于IPv6/6LoWPAN、ZigBee、BLE等協(xié)議建設無線傳感器網(wǎng)絡。通過在核心交換機部署策略實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、有線網(wǎng)、無線網(wǎng)等的統(tǒng)一管理和控制，為智慧校園應用提供高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡基礎設施環(huán)境。采用軟件定義數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡資源的虛擬池化，為智慧校園平臺及應用提供按需計算資源環(huán)境。從物理安全、網(wǎng)絡安全、主機安全、數(shù)據(jù)安全、應用安全方面對基礎設施進行安全防護[6]， 為智慧校園建設保駕護航。

3.2 統(tǒng)一標準和規(guī)范，服務智慧校園平臺及應用

制定智慧校園統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準和安全防范體系，形成校園身份識別、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、應用開發(fā)等一系列基礎平臺。打破以部門為界限的傳統(tǒng)系統(tǒng)應用建設方式，按功能，如：教學、人事、學工、科研等劃分業(yè)務域，通過全面梳理各個業(yè)務域的業(yè)務流程和數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)跨部門的、面向服務和業(yè)務的應用建設。建設統(tǒng)一信息門戶，為教師提供從招聘、入職、晉升、競聘、到離校等全生命周期的一站式服務， 為學生提供從迎新、注冊報到、到在校期間的獎懲助學貸、到畢業(yè)、離校等全生命周期的一站式服務。服務體現(xiàn)“碎片化”設計思路，一個應用完成一個事務，適配PC和移動終端，移動端應用對接企業(yè)微信和APP，提供智能化、個性化服務，提升智慧校園用戶體驗[7]。

3.3 推進信息技術與教學研管深度融合

開展線上線下混合式教學改革，構建人人互通的網(wǎng)絡教學空間，推進優(yōu)質專業(yè)教學資源信息化轉化，搭建優(yōu)質專業(yè)教學資源庫平臺。實施基于大數(shù)據(jù)的教學質量診斷改進計劃，開展以學生為主體的智慧化教學，為學生培養(yǎng)提供個性化選擇。開展智慧化科研和社會服務，加強科研協(xié)作，提高科研水平與效率，促進科技成果轉化。開展智慧文化教育，傳承、創(chuàng)新文化理念，利用信息化手段建設校園文化環(huán)境，提升文化育人水平。優(yōu)化、再造或創(chuàng)新管理服務流程，實現(xiàn)協(xié)同式辦公，挖掘、分析流程業(yè)務數(shù)據(jù)，實現(xiàn)管理智慧化[8]。

3.4 實施校園大數(shù)據(jù)集成和分析，實現(xiàn)智慧決策

將校園各業(yè)務系統(tǒng)信息，如智慧教室采集數(shù)據(jù)、一卡通消費記錄、網(wǎng)絡教學平臺登錄及學習記錄、上網(wǎng)行為記錄、校內WIFI定位的行動軌跡記錄等納入數(shù)據(jù)倉庫，構建數(shù)據(jù)分析平臺。設計校園情況、教工情況、學生情況、科研情況、就業(yè)情況等多個類別主題分析模型，智能比對歷史數(shù)據(jù)進行趨勢分析，呈現(xiàn)規(guī)律和問題，形成以數(shù)據(jù)為核心的層次化決策支持體系。支撐對教學過程、校園生活的精細管理，并科學預測、合理干預，對輿情的監(jiān)控及預警等，促進教學質量提升，助力學生成長。

4 結束語

智慧校園已成為高校教育信息化發(fā)展的一個必然趨勢。文章結合青島職業(yè)技術學院以IT基礎設施建設為基本，以數(shù)據(jù)標準規(guī)范和信息安全體系為基準，深度融合信息技術與教學、科研、管理、服務，將各業(yè)務系統(tǒng)產生的數(shù)據(jù)分類匯總實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析并支持智慧決策的智慧校園建設經驗給出了一個解決方案。青島職業(yè)技術學院堅持走以教育信息化實現(xiàn)教育現(xiàn)代化之路，已初步建成的智慧校園為學院智能、高效、綠色、平安校園建設提供了保障。當然，各個學校因辦學理念、信息化基礎、發(fā)展規(guī)劃等方面的差異而對智慧校園的理解存在差異，但該方案在智慧校園基本框架建設上仍具有一定的實際引導意義。

參考文獻（References）：

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[8] 駱源喜.校信息化智慧校園設計規(guī)劃研究[J].福建電腦，2018.11：96-98