郭超睿，胡志剛

（景德鎮(zhèn)學院，景德鎮(zhèn) 333000）

0 引言

在2017年，由北京師范大學與美國新媒體聯(lián)盟（New Media Consortium，NMC）聯(lián)合承辦的“第二屆中美智慧教育大會”上[1]，與會的中美教育專家針對中國教育信息化建設特別是“人工智能驅動下的未來教育”、“大數(shù)據(jù)、信息技術和高校管理現(xiàn)代化”等議題展開充分的研討。會上發(fā)布了第一個地平線報告--《2017新媒體聯(lián)盟中國高等教育技術展望：地平線項目區(qū)域報告》。該報告將對中國教育信息化建設以及推動“雙一流”建設、實現(xiàn)教育現(xiàn)代化有著積極的指導意義。

該報告中指出[2]，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術與教育逐漸融合，對教育的“革命性影響”正日益凸顯。新技術對傳統(tǒng)教育的挑戰(zhàn)尤其體現(xiàn)在以下方面：

（1）個性化學習。

（2）教育大數(shù)據(jù)的管理問題。

（3）教學創(chuàng)新的推廣。

該報告還預測未來4-5年，在中國高等教育中將普遍采用涵蓋情感計算、機器人技術和機器學習等屬于人工智能范疇的新技術以用于教學實踐。由此可見，在可預見的將來，隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術的不斷成熟并應用與高等教育實踐，勢必將對傳統(tǒng)教育方法、模式以及高校管理模式帶來巨大的沖擊與變革，同時也為我國高等教育大國邁向高等教育強國帶來前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。如何面對這一挑戰(zhàn)與機遇，并結合當前“智慧校園”建設，這就需要我們充分理解大數(shù)據(jù)與人工智能技術的內(nèi)涵，并且有針對性地結合當前高校教學、管理實踐開展充分的研究與探索，因應得當，少走彎路。

1 大數(shù)據(jù)與人工智能技術概述

對于大數(shù)據(jù)，目前尚未有一個統(tǒng)一的定義。所謂大數(shù)據(jù)是相對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)而言，傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)一般是指經(jīng)過結構化以后存儲在計算機特別是數(shù)據(jù)庫當中的數(shù)據(jù)。但是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，特別是自媒體、社交平臺、智能手機APP的不斷應用，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的概念與內(nèi)涵已經(jīng)無法涵蓋新技術日新月異的當前，為此就提出了“大數(shù)據(jù)”的概念。對于“大數(shù)據(jù)”定義，相對權威的觀點認為：大數(shù)據(jù)是一種規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉、多樣的數(shù)據(jù)類型和價值密度低四大特征。同時以非結構化數(shù)據(jù)為主要的數(shù)據(jù)形式，數(shù)據(jù)類型包含文本、圖片、音頻、視頻乃至社交媒體記錄等等，而且數(shù)據(jù)量普遍以幾何形式增長。大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)多樣化、數(shù)據(jù)真實、數(shù)據(jù)時效性強、速度快、價值高[3]等特點。其核心技術具體體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的采集、存儲及應用。

人工智能（Artificial Intelligence）最早出現(xiàn)在1956年Dartmouth學會上，其終極目的是借助計算機的強大運算能力與存儲能力來模擬人類大腦的思維方式，從而使得計算機獲得原本只有人類大腦才具有的諸如思維、判斷和學習等能力，以應對日益復雜的應用領域。但是該概念自提出以來，研究領域包括，機器人技術、語言識別、圖像處理等等相關外延。人工智能涉及到的領域也十分廣泛，比如語言學、行為科學、社會學、心理學、哲學、美學等等，其學科范圍遠遠超出計算機學科本身，因此其進展較為緩慢，從而成為計算機學科中最為復雜、難度最大，但是應用前景卻最為廣闊的一門學科。而直到2016年3月，一個以深度學習為技術基礎的人工智能機器AlphaGo與世界圍棋冠軍李世石的“人機大戰(zhàn)”，才又把“人工智能”的概念拉回到大眾的焦點。而究其原因就是近年來大數(shù)據(jù)、云計算的計算機前沿技術的不斷成熟，為“人工智能”算法的實現(xiàn)提供了物質基礎。從那時起，人工智能的應用領域不斷拓展，真正使得信息技術步入“智能”時代。

2 大數(shù)據(jù)與人工智能技術在“智慧校園”建設中的應用前景分析

當前，各大高校均充分認識到信息化建設對高校日常教學管理以及推進“雙一流”建設中的巨大作用，紛紛提出“智慧校園”的建設計劃。但是，我國大部分的高校的信息化建設目前還停留在“網(wǎng)絡化”的初級階段，僅僅是建設了校園網(wǎng)系統(tǒng)，運行了部分OA（辦公自動化）、實現(xiàn)了教務管理、學生管理、財務管理的信息化，初步實現(xiàn)了人、財、物數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，取得了初步的成效。但是，在當前高?！爸腔坌@”建設中面臨著[4]支撐功能喪失、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、技術隊伍信息化知識掌握能力不強、監(jiān)控系統(tǒng)需要完善、資源浪費現(xiàn)象嚴重等問題。特別是在大數(shù)據(jù)背景下，充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能等先進信息化技術，進一步推動高?！爸腔坌@”建設，充分利用好前期“智慧校園”建設中所取得的軟件、硬件、數(shù)據(jù)成果，建設成真正的“智能化“校園，是當前高校信息化建設中需要集中研究的課題。

以大數(shù)據(jù)為背景的人工智能技術在校園信息化建設中的左右將集中在以下幾個方面：

2.1 以“智能化”、“個性化”為代表的學習方式革命

在當前各“智慧校園“建設方案中，教育資源的信息化是重點。各個學校都通過各種方式或自建或采購了一批網(wǎng)課、慕課、虛擬教室、虛擬實驗室等多種教學資源，利用校園網(wǎng)途徑進行共享。學生可以通過多種終端媒介諸如電腦、手機、平板，多種方式諸如社交媒體平臺、網(wǎng)頁等，利用課余、碎片化等時間來進行學習。應該說，這種教學資源的應用豐富了和充實了”智慧校園“的內(nèi)容，也取得了比較好的教學效果，對傳統(tǒng)的課堂教學是一種有益的補充。

但是，這種方式也有其先天的不足，具體表現(xiàn)在：

（1）網(wǎng)課、慕課等仍然沒有脫離傳統(tǒng)單向式的教學手段。雖然這些教學手段采用了視頻、動畫等新穎的多媒體手段，相比較課堂刻板的教學而言，對學生有更大的吸引力。但其在教學腳本設計、課程制作上仍然是以“教“為主的單向式教學方法，而沒有轉變成以”學“為主的個性化、自主性學習方法。

（2）教學資源建設質量參差不齊。目前各學校在教學資源建設中，大部分仍然以采購為主、自制為輔的方式。很多公司也瞄準這一市場，開發(fā)出很多網(wǎng)絡教學資源。但是目前尚沒有一個網(wǎng)絡課程資源質量標準，在各個公司開發(fā)出的教學資源中不乏優(yōu)秀產(chǎn)品，但也不乏粗制濫造產(chǎn)品。例如筆者在與一家公司接觸過程中，該公司針對當前比較熱門的“大數(shù)據(jù)”、“人工智能”等課程，在沒有一位專業(yè)師資、沒有吃透技術內(nèi)涵的情況下，就匆忙推出該系列課程資源以求搶先占領市場，其課程中各種概念錯誤漏洞擺出，教學內(nèi)容上避重就輕，采用該課程的教學效果可想而知。

（3）教師、學生參與積極性不高。教師們認為采購課程與自身對課程理解不符、教學內(nèi)容不一致等原因僅僅是將其作為日常教學的一個補充，而自身又缺乏自制網(wǎng)絡課程的積極性。學生則認為網(wǎng)絡課程內(nèi)容單一、陳舊，缺乏互動等只將其視作修學分的一種途徑。

（4）學習過程缺乏引導與監(jiān)督。由于現(xiàn)有的網(wǎng)絡教學資源大部分仍以教學視頻方式呈現(xiàn)，缺乏互動手段，學生在學習過程中產(chǎn)生的疑問無從解答，導致部分學生只看了初始幾節(jié)課程之后就無法再繼續(xù)后續(xù)課程。同時，學生學習的效果與進度也無從監(jiān)督，導致有部分學生幾天突擊學完一門網(wǎng)絡課程的現(xiàn)象。

要解決上述問題，就必須在將來的教學實踐中，要真正實現(xiàn)以學生為主體，充分考慮到不同學生的興趣愛好、能力背景、學習需求來制定個性化的教學方案。要做到這一點，傳統(tǒng)的信息化技術已經(jīng)不能勝任。這就要求在“智慧校園”建設中，首要的是把建設“學生大數(shù)據(jù)”和“教學大數(shù)據(jù)”這兩個大數(shù)據(jù)系統(tǒng)當成最基礎的校園大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，利用機器學習等人工智能手段對每個學生進行個性化分析，再結合“教學大數(shù)據(jù)”系統(tǒng)進行智能匹配，為每個學生制定有個性化學習方案、學習計劃。在教學手段上，利用人工智能技術，為每名學生生成一個隨時、隨地都能訪問的人工智能教師，采用引導式、交互式的方式開展教學活動。

2.2 以智能技術推進高校管理與決策科學化、智能化

“智慧校園”建設的一個主要目的就是通過網(wǎng)絡化及信息化建設，提高辦公效率，提升高校管理水平，從而與“雙一流”建設相匹配。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，高校管理信息化建設又有新的內(nèi)涵，具體表現(xiàn)在：

（1）大數(shù)據(jù)環(huán)境下的學生管理信息化

高校管理，學生是主體。作為高校工作的重要內(nèi)容，學生管理在大數(shù)據(jù)時代背景下將朝著精準化、規(guī)范化的方向發(fā)展[5]。在大數(shù)據(jù)背景下，學生數(shù)據(jù)的采集與存儲將為高校教學和管理兩個領域提供服務。數(shù)據(jù)的樣式從傳統(tǒng)的結構化向半結構化、非結構化轉變；數(shù)據(jù)采集的方法從傳統(tǒng)的表格填寫、在線注冊、問卷調查等手段轉向社交媒體、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)爬蟲、視頻數(shù)據(jù)采集等非傳統(tǒng)手段。在對數(shù)據(jù)的應用上，從傳統(tǒng)的“管理”為主向以數(shù)據(jù)為依托以人工智能技術進行個性化分析，更好地服務學生轉變。例如，可以學生學業(yè)數(shù)據(jù)為依托，結合學生日常行為數(shù)據(jù)分析，判斷學生的興趣愛好、性格取向，制定更合理的學習路徑和學習方式，也可以利用學生網(wǎng)絡行為數(shù)據(jù)分析學生心理健康問題，通過學生各類競賽數(shù)據(jù)、成績數(shù)據(jù)、社團等數(shù)據(jù)構建學生的能力模型，給學生提供個性化的就業(yè)數(shù)據(jù)[6]

（2）大數(shù)據(jù)、人工智能推動高校財務管理轉型升級

在當前各高校的“智慧校園”建設中，財務管理的網(wǎng)絡化、信息化是其中的重點項目之一。各大高校都建設有“校園一卡通”、“校園ERP”系統(tǒng)為代表的財務信息化系統(tǒng)。但是在實施的過程中仍然存在數(shù)據(jù)割裂、信息化程度差異大、缺乏綜合性人才保障、高校預決算缺乏有效銜接等問題[7]。大數(shù)據(jù)及人工智能技術的應用為解決此類問題提供了技術上的保障。例如可以利用人工智能技術開發(fā)財務預警系統(tǒng)，即把業(yè)務數(shù)據(jù)和財務數(shù)據(jù)收集、歸納、量化并構建一個大數(shù)據(jù)中心，利用機器學習和數(shù)據(jù)挖掘技術并結合財務專業(yè)知識進行分析，轉化為精簡有用過的信息，從而為高校財務提供一個動態(tài)的風險預警方案[8]；利用人工智能專家系統(tǒng)推進高校業(yè)財融合；利用智能模擬推進高校內(nèi)部控制；利用人工智能激勵高校財會隊伍建設；利用智能監(jiān)管推進高校（財務）網(wǎng)絡安全等等[9]

（3）大數(shù)據(jù)、人工智能環(huán)境下的高校后勤信息化建設

網(wǎng)絡化、信息化技術的應用為實現(xiàn)“人”、“財”、“物”數(shù)據(jù)的無縫對接與信息共享提供了可能，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，高校后勤信息化建設也有新的更高的要求。首先是要建立健全后勤大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，在現(xiàn)有的后勤信息化系統(tǒng)當中，增設多種智能數(shù)據(jù)信息監(jiān)控與采集裝置，對師生校內(nèi)消費購物、上課出勤等各方面產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進行實時采集并進行分類整理；其次是隨著后勤信息化建設的推進，必將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這就需要借助于人工智能技術對各項后勤管理服務以及后勤信息數(shù)據(jù)進行深入挖掘，從中準確分析出師生的個人喜好、消費習慣、生活特征等。[10]

3 對于以大數(shù)據(jù)與人工智能技術為基礎的“智慧校園”新模式建設的幾點建議

3.1 新的形勢下，“智慧校園”建設要有新理念

現(xiàn)在各個高校都普遍認識到“智慧校園”建設在提升高校管理效率和水平以及學科、專業(yè)建設等領域的巨大的作用，都投入相當大的資金用于該項目建設。但是比較普遍的現(xiàn)象是“重硬件、輕軟件”，比較重視網(wǎng)絡、服務器、存儲設備等硬件建設，而對于軟件、數(shù)據(jù)等資源建設認識和投入不足，以致造成比較大的硬件資源閑置、浪費的現(xiàn)象。在大數(shù)據(jù)及人工智能技術高速發(fā)展的當下，要充分認識到數(shù)據(jù)資源是價值極高的資源，要把基礎數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析和利用上升到與硬件建設同等重要的地位。同時要致力于消除“數(shù)據(jù)孤島”，消除不同單位、不同部門間的數(shù)據(jù)格式、內(nèi)容不一致的痼疾，在加強信息交互的通暢的同時，保證數(shù)據(jù)的惟一性、準確性。

3.2 新技術背景下的“智慧校園”建設要加強校企合作

大數(shù)據(jù)、人工智能技術在“智慧校園”建設中的應用是一個全新課題，對于各高校而言，專業(yè)人才、技術的不足是比較大短板，并且以各個高校自身為主建設，勢必又將形成新的“信息壁壘”，大數(shù)據(jù)就無從談起。因此，有實力的企業(yè)應當瞄準這一未來“風口”，投入一定的人力及資金開展有針對性的技術攻關及制定相關技術標準。同時加強與校方的業(yè)務合作，真正理解校方需求，借助于云計算、云存儲等技術的應用，采取以SaaS（Software as Service，軟件即服務）的方式提供給校方使用。這種方式一方面減少了校方的資金投入，降低了項目風險，同時又能夠使得“智慧校園”系統(tǒng)覆蓋面盡可能大，數(shù)據(jù)樣本數(shù)高，從而使得人工智能系統(tǒng)有更高的智能性和準確性。

3.3 大數(shù)據(jù)時代要有數(shù)據(jù)安全意識

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術在“智慧校園”中的應用，數(shù)據(jù)的來源與形式更加趨于廣泛，這其中就不乏比較敏感的隱私數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一旦泄露，將會給當事人、涉事單位帶來比較大的困擾。因此，在加強數(shù)據(jù)互聯(lián)、共享的同時，要樹立數(shù)據(jù)安全意識。一方面，數(shù)據(jù)的獲取必須是合法的、正規(guī)的，數(shù)據(jù)分析的結果也要出于保護當事人的目的，嚴格規(guī)定其用途，數(shù)據(jù)的持有者和擁有者必須明確法律責任，不得將相關原始數(shù)據(jù)、分析結果等轉交給第三方。惟有如此，才能保證數(shù)據(jù)真正用于合法的目的。