呂艷峰
關鍵詞:大數(shù)據(jù);校園;優(yōu)勢;策略
1概述
1.1大數(shù)據(jù)技術
在信息時代,每天都在產生海量的大數(shù)據(jù),我們主要利用算法對事件進行分析。其次,日常對數(shù)據(jù)挖掘和采集、存儲、處理后,找出規(guī)律和共性,使數(shù)據(jù)信息達到智能化效果,為用戶提供決策依據(jù)。當前,大數(shù)據(jù)主要包含數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)安全等[1]。
1.2智慧校園
智慧校園主要指以物聯(lián)網(wǎng)為基礎,利用信息技術,將校園內各種生活、事務應用場景等充分融合,實現(xiàn)信息化辦公和信息化教學[2]。
1.3大數(shù)據(jù)背景下的智慧校園
在大數(shù)據(jù)背景下,高校對云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術進行廣泛使用,使校園的信息化慢慢地走向智慧化,尤其是現(xiàn)在高校處于建設的轉型過渡時期。智慧校園建設的主要目的之一就是構建信息化平臺。數(shù)字校園和智慧校園不同之處在于,信息效率和快捷性等方面。智慧校園需要通過網(wǎng)絡智能終端、智能設備以及大量的信息處理的系統(tǒng),將更加有價值的信息從海量數(shù)據(jù)中提取出來,對有效的信息進行獲取和存儲,并利用相關工具對數(shù)據(jù)進行全面分析,最終將存儲的數(shù)據(jù)進行規(guī)律性的整合以及應用[3]。
2智慧校園的基本特征以及優(yōu)勢
在現(xiàn)有的數(shù)字校園平臺上,智慧校園平臺將其相關信息數(shù)據(jù)進行獲取和分析,為進一步了解校園的環(huán)境和生活學習提供技術支持。智慧校園的另外一個優(yōu)勢是在師生的學習與生活中,將線下相關課程知識以及教學過程慢慢轉移到線上,為師生提供更加高效、便捷的服務[4]。
3智慧校園建設策略
3.1加快基礎設施建設
在智慧校園建設中,基礎設施是最重要的硬件資源。在當前教育信息化不斷推進的大環(huán)境下,大部分高校的基礎設施已經無法充分滿足教學、管理、服務等需求。因此,必須對高校的基礎設施進行改進,具體可以從以下幾個方面著手:第一,網(wǎng)絡設施是基礎設施中最為基礎的一環(huán),是后續(xù)智慧校園平臺建設的基石。各高校應根據(jù)自身需要和實際情況,對基礎網(wǎng)絡體系做進一步完善,使信息資源的獲取能夠突破時間和地域的限制,為師生提供便利。第二,需要加大學校物聯(lián)網(wǎng)的建設力度,主要通過融合各種信息化設備,如實驗室、后勤設備以及水電等進行互聯(lián)互通。第三,需要重視智慧校園建設,實驗室和教室為學生學習和創(chuàng)新的主要場所,為此,需要教師在具體教學和科研上提供技術支持。因此,必須克服信息管理碎片化、資源管理分散化等問題,利用各種新技術,讓師生的學習和教學環(huán)境更加智能化以及具有開放性。
3.2智慧校園建設目標與框架
智慧校園的建設應依托大數(shù)據(jù)技術,結合云計算、物聯(lián)網(wǎng)等,以校園網(wǎng)和數(shù)字校園為基礎,以個性化服務為理念,嚴格遵循以人為本的原則進行建設。比如,在校園安全方面,應通過連接校園公共的監(jiān)控設備,加大對網(wǎng)絡空間以及校內和周邊環(huán)境、隱蔽校園位置的實時監(jiān)控,以確保校園安全。在這些監(jiān)控范圍內,傳感器應具有自動獲取校園環(huán)境相關數(shù)據(jù)的功能,對具體監(jiān)測目標進行設定后,做到對危險的自動識別。
在大數(shù)據(jù)背景下,智慧校園建設框架主要分為四層。第一層為感知層,即依托RFID,WSN,IPCam等技術實現(xiàn)對校園環(huán)境、學習活動等相關數(shù)據(jù)的實時獲取,從而保證對校園各種設備工作狀態(tài)的全面監(jiān)測。第二層為網(wǎng)絡層,只有借助互聯(lián)網(wǎng),綜合智慧校園采集到的各種信息數(shù)據(jù)才能滿足高覆蓋信號傳輸?shù)男枨?,為后續(xù)數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)源頭。第三層為數(shù)據(jù)層,即借助各種技術,如數(shù)據(jù)分析、云計算平臺等,綜合分析處理包含校園環(huán)境等信息在內的各種信息。第四層為應用層,主要作用是利用分析到的數(shù)據(jù)結果,為師生各類行為和決策提供依據(jù),提供智慧化決策和管理,使校園管理機制逐漸智能化、高效化。
4智慧校園的結構及構建技術
4.1智慧校園的結構
智慧校園需要以大數(shù)據(jù)為核心技術,達到物理空間和數(shù)字空間的融合,從而構建一個個性化、交互的智慧化平臺。在此基礎上,需要開展對高校各項業(yè)務的應用研究。
對于智慧校園平臺而言,主要包含感知層、網(wǎng)絡通信層、大數(shù)據(jù)層、智慧校園的應用層、自適應交互平臺、支撐保障體系等。感知層,主要采用各種感應技術和感應設備收集有效數(shù)據(jù),為智慧校園平臺構建提供基礎數(shù)據(jù);網(wǎng)絡通信層是指網(wǎng)絡通信技術,該技術能夠有效地傳輸數(shù)據(jù),為智慧校園構建提供網(wǎng)絡基礎。大數(shù)據(jù)層則是智慧校園的核心,為智慧校園的構建提供堅實的基礎,在相關數(shù)據(jù)存儲以及計算、數(shù)據(jù)的分析等方面至關重要。同時,該層也是匯集了智慧校園信息中心的樞紐。應用層則主要涵蓋高校各項業(yè)務應用,是智慧校園實體化的重要體現(xiàn),其與自適應交互平臺一起為用戶提供高效的服務和體驗。最后是支持保障體系,它為智慧校園提供一個穩(wěn)定安全運行的基礎,包含物理空間和平臺運行等方面的安全維護體系,安全保障體系也是智慧校園重要組成環(huán)節(jié),不可或缺。
4.2智慧校園的構建技術
在實際的智慧校園建設中,涉及的技術非常復雜,涵蓋大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、智能感知等。大數(shù)據(jù)能存儲和分析大量的數(shù)據(jù),通過掌握數(shù)據(jù)規(guī)律,為智慧校園的構建提供基礎數(shù)據(jù)。云計算技術則讓復雜的系統(tǒng)更加簡單化,“云”上資源的共享使得相關資源實現(xiàn)了動態(tài)配置。移動互聯(lián)網(wǎng)與智能感知技術則是智慧校園建設的關鍵性技術。這也是其區(qū)別于數(shù)字校園的關鍵所在,它為智慧校園數(shù)據(jù)的獲取提供了很好的物理基礎。此外,數(shù)據(jù)分析可進一步為高校的活動提供決策信息。該技術利用數(shù)據(jù)倉庫等大型數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)存儲和管理,在此基礎上利用相關算法對數(shù)據(jù)進行分析,分析結果可作為師生管理主要的決策依據(jù)。
5智慧校園的應用場景
5.1新型教學模式和人才培養(yǎng)機制
人才的培養(yǎng)屬于高?;镜娜蝿找约澳繕耍咔榉揽馗鞘咕€上線下一體化的模式應運而生。在后疫情時代,這種線上線下一體化應用模式逐漸成為常態(tài)。高校智慧校園的建設,不僅應引進懂得信息化建設的技術人才,在建成后還應注重對使用者的培養(yǎng)。比如,對于教師而言,智慧教室的建成,打破了傳統(tǒng)的教學模式和習慣,教師更應提高自身的信息素養(yǎng)水平,努力去適應各種新型教學設備和工具,針對以前的教案進行研究,在以往的教案中吸取經驗,與最新的教學模式主動接軌,利用新型設備進行教學模式和內容的創(chuàng)新,以適應新時代發(fā)展的變化。
對于學生而言,也應該擺脫傳統(tǒng)學習模式,積極尋找當下的熱門新學習渠道和模式。通過微課、MOOCS、網(wǎng)絡視頻等平臺打破傳統(tǒng)學習模式受物理空間限制的缺陷,如智慧教室會錄下教師每一節(jié)課的教學過程,對于因病缺課或課堂上沒聽懂的學生,可利用學校的教學平臺對缺課或聽不懂的知識點反復學習,利用新技術的便利提高專業(yè)技能。同時,隨著AR/VR等虛擬仿真技術的發(fā)展,可培養(yǎng)和提高學生在教學過程中的實踐動手能力,對于如醫(yī)學生等特殊專業(yè)的學生,打破了去實地實踐的空間限制,提高了學習效率。
5.2為教學和科研提供考核依據(jù)
智慧化的考核需要先對大量教學和科研數(shù)據(jù)進行采集分析。在實際的研究和教學過程中,需要使用一些工具或者設備,這些設備能夠感知且自動收集科研人員的實驗數(shù)據(jù),包括教師在智慧教室里教學的數(shù)據(jù)和過程,如科研人員的實驗成功率,論文發(fā)表情況,教師的教學數(shù)量等。隨著采集的數(shù)據(jù)回傳到高校主數(shù)據(jù)平臺,經過相關分析處理后可計算出每個科研和教學人員不同維度的產出,為后續(xù)的考核等事務提供決策依據(jù)。
5.3統(tǒng)一校內數(shù)據(jù)標準
以往的數(shù)字校園雖然實現(xiàn)了高校信息化建設的基礎,但仍然有諸多弊端和不足,比如常見的數(shù)據(jù)差異、各個部門之間的不協(xié)調.工作效率不高等問題。但對智慧校園而言,有效解決了這個問題,尤其是對各個部門的數(shù)據(jù)進行融合和分析,解決了各個部門之間信息不協(xié)調、標準不統(tǒng)一等問題,為智慧校園提供各場景決策管理依據(jù)打下基礎。
5.4生活管理智慧化
智慧校園的核心之一是為師生提供便利的生活服務,如實現(xiàn)“失物招領”等應用,這些應用的建立都是順應當前高校的發(fā)展和實際需要。例如,校園卡門禁服務,通過追蹤每個學生每天回公寓的刷卡時間,可對其在校內的生活軌跡有大致了解,免去了宿管查房人員每天挨個檢查房間的麻煩,只需在后臺查看,即可知曉哪位學生還沒有按時回宿舍,進而重點關注,避免意外的發(fā)生。
5.5校園服務智慧化
在日常的智慧校園服務中,為了進一步提升師生對智慧校園的認同感,可以對與師生息息相關的各方面進行智慧化管理。其中,首先需要對相關物理環(huán)境,如教學樓、實驗室、學校食堂等時刻監(jiān)測,在此基礎上才能提供高效優(yōu)質的服務。需要對學校內每個教室、實驗室、圖書館座位等具體點位的使用情況進行認真地采集數(shù)據(jù)、傳到平臺以及實時更新。
智慧校園的建設過程也是一個將高校里各個維度、各類數(shù)據(jù)信息資源源源不斷不斷收集、融合和分析的過程。在此過程中,校園內部需要建設一個數(shù)據(jù)平臺,將每個業(yè)務系統(tǒng)或應用場景的各種數(shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)平臺,平臺進行分析處理后,再將其流轉回各業(yè)務系統(tǒng),供其決策分析和管理,應用當前比較火熱的各類技術,可以徹底地實現(xiàn)校園管理一體化。與此同時,擴展校外的生活和服務資源也是積極有益的,可以為師生提供更加方便優(yōu)質的共享平臺,這也是智慧校園未來發(fā)展的趨勢。
6結束語
隨著高校信息化建設的推進,數(shù)字校園已經不能滿足各大高校發(fā)展的需求,高校都在逐漸由數(shù)字校園向智慧校園轉型。在大數(shù)據(jù)時代背景下,智慧校園隨著數(shù)據(jù)挖掘、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析等技術的誕生,其建設目標、體系架構、關鍵技術、建設愿景和各種應用場景都在逐漸變得清晰明朗,多數(shù)高校都處于探索和應用的起步階段。智慧校園通過各類技術將校內數(shù)據(jù)進行感知、采集、流轉、融合、分析,實現(xiàn)了高校師生生活、學習、教學的一體化。