宮 霞，夏婷婷，丁 陽（通信作者）

（山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

智慧校園建設(shè)是當(dāng)前推動(dòng)學(xué)校管理工作智慧化發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級的重要舉措，需要結(jié)合信息技術(shù)的應(yīng)用，完成多種智慧管理平臺系統(tǒng)的搭建與使用，以此促使智慧校園建設(shè)加速實(shí)現(xiàn)。

1 基于信息技術(shù)的智慧校園建設(shè)特點(diǎn)分析

結(jié)合信息技術(shù)的應(yīng)用所完成建設(shè)的智慧校園主要具備以下幾項(xiàng)特性：第一，能夠?qū)崿F(xiàn)對泛在連接方式的提供，包括物聯(lián)網(wǎng)終端、平板、手機(jī)、電腦等。第二，可以實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)智能化IT 資源需求的切實(shí)滿足。所包含的IT 設(shè)備，均能夠參考現(xiàn)實(shí)需求完成自動(dòng)化合理分配；資源能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的彈性擴(kuò)展，實(shí)際可以獲取到的資源利用率更高。第三，能夠?qū)崿F(xiàn)對新IT 基礎(chǔ)設(shè)施的提供，包括無線設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等，形成新信息，為智慧校園新型應(yīng)用的搭建與使用提供支持。第四，加速學(xué)校教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理等的改革，推動(dòng)學(xué)校管理工作升級。第五，深挖校園日?；顒?dòng)中形成的大數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析利用，為學(xué)校不同工作的展開提供決策方面的支持。所應(yīng)用的大數(shù)據(jù)挖掘分析平臺架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 大數(shù)據(jù)挖掘分析平臺架構(gòu)

2 基于信息技術(shù)的智慧校園建設(shè)總體思路分析

在智慧校園建設(shè)中，所遵循的總體設(shè)計(jì)思路如下：①從“用”方面來看，為學(xué)生、教師、工作人員、領(lǐng)導(dǎo)等對象提供一站式應(yīng)用服務(wù)。②從“智”方面來看，構(gòu)建統(tǒng)一的智慧校園云平臺，通過大數(shù)據(jù)挖掘和分析為上層應(yīng)用提供服務(wù)。③從“傳”方面來看，為上層應(yīng)用提供可靠、有效的信息傳輸服務(wù)。④從“感”方面來看，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的來源，實(shí)現(xiàn)信息采集的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)智慧校園管理的基礎(chǔ)。

主要結(jié)合對5G 技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，完成智慧校園的搭建，為學(xué)校、教師、家長提供更多的特色場景應(yīng)用服務(wù)，主要包括：①教育教學(xué)。教育行業(yè)的核心業(yè)務(wù)場景，貫穿教學(xué)各主要環(huán)節(jié)，為師生提供教學(xué)服務(wù)，包括課前備課、課中授課、課后教研、智慧教室、個(gè)性化學(xué)習(xí)等多個(gè)子場景。②教育管理。為學(xué)校各行政管理部門及師生提供學(xué)校管理服務(wù)，提升管理效率和水平，包括教師發(fā)展管理、教務(wù)辦公、考勤管理、資產(chǎn)管理、宿舍管理等多個(gè)場景。③校園生活。為師生打造無感化、自助化、智能化的智慧校園生活場景，包括學(xué)生綜合素質(zhì)評價(jià)、校園宣傳、家校互動(dòng)、校園消費(fèi)等多個(gè)子場景。

整個(gè)智慧校園的總體設(shè)計(jì)架構(gòu)如下：①校園管理基礎(chǔ)設(shè)施。智慧校園設(shè)備層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和感知。②校園數(shù)據(jù)云中心。包括機(jī)房、云操作系統(tǒng)和虛擬化平臺，是數(shù)據(jù)匯集和平臺管理的載體［1］。③智慧校園云平臺。包括數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)服務(wù)、統(tǒng)一認(rèn)證平臺和統(tǒng)一門戶平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理分析。④智慧綜合應(yīng)用。對上層用戶提供應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)教育、管理、生活的智慧化。

3 基于信息技術(shù)的智慧校園具體建設(shè)要點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)

3.1 二平臺

3.1.1 應(yīng)用支撐平臺

整個(gè)應(yīng)用支撐平臺包含4 個(gè)部分，即智慧校園平臺、統(tǒng)一門戶平臺、統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺以及統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺。其中，在智慧校園平臺內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括校園公共服務(wù)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)資源管理、大數(shù)據(jù)挖掘分析、大數(shù)據(jù)交換、大數(shù)據(jù)可視化、工作流引擎、視頻服務(wù)、地理信息系統(tǒng)（geographic information system，GIS）服務(wù)等。在統(tǒng)一門戶平臺內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括基于Web 的內(nèi)容展現(xiàn)、點(diǎn)擊登錄、校內(nèi)知識共享、應(yīng)用集成、辦事大廳、搜索引擎、內(nèi)容權(quán)限控制、個(gè)性化定制、快速部署以及靈活的拓展能力。在統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括統(tǒng)一登錄入口、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一應(yīng)用管理、統(tǒng)一權(quán)限管理、統(tǒng)一身份認(rèn)證。在統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括數(shù)據(jù)模型管理、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)集成。

統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺在應(yīng)用支撐平臺中占據(jù)著重要地位，為其他幾種平臺的運(yùn)行以及功能發(fā)揮提供有力支持。在統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的實(shí)際運(yùn)行期間，著重實(shí)現(xiàn)對學(xué)校現(xiàn)有系統(tǒng)的集成，促使數(shù)據(jù)深度融合以及互通成為現(xiàn)實(shí)；基于學(xué)校信息管理標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)合對學(xué)校管理業(yè)務(wù)現(xiàn)實(shí)構(gòu)成的考量，完成學(xué)校數(shù)據(jù)中心的搭建；實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)交換平臺、共享用戶管理以及數(shù)據(jù)服務(wù)平臺的搭建與提供；為第三方應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成提供支持，促使信息交換與共享成為現(xiàn)實(shí)。

3.1.2 移動(dòng)校園平臺

在統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)與資源的支持下，完成具有安全性與可靠性且容易進(jìn)行維護(hù)的綜合管理平臺的搭建，即移動(dòng)校園平臺，以此促使學(xué)校各項(xiàng)管理工作的移動(dòng)信息化建設(shè)成為現(xiàn)實(shí)，也能夠?yàn)橛脩簦ㄐ?nèi)師生）提供更為快捷、簡便的網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)。為確保移動(dòng)校園平臺能夠順利投入使用，需要配套完成移動(dòng)支撐平臺的構(gòu)建，包含統(tǒng)一的移動(dòng)應(yīng)用入口、第三方移動(dòng)應(yīng)用的集成管理、輕量級應(yīng)用的快速開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對學(xué)校專屬的移動(dòng)應(yīng)用商店的開設(shè)，以此面向?qū)W校完成移動(dòng)應(yīng)用的分發(fā)、升級、權(quán)限、統(tǒng)計(jì)等多維度深度移動(dòng)應(yīng)用管理平臺的設(shè)置與提供［2］。

移動(dòng)校園平臺的總體架構(gòu)可以劃分為4 部分，包括校園微應(yīng)用商店、大數(shù)據(jù)處理平臺、數(shù)據(jù)源以及容器化管理部分。其中，校園微應(yīng)用商店涵蓋輕應(yīng)用（課程表、查成績、空教室、查工資、上網(wǎng)計(jì)費(fèi)、一卡通等）以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用（學(xué)生畫像、領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙、校情大數(shù)據(jù)等）這兩個(gè)主要單元；大數(shù)據(jù)處理平臺涵蓋數(shù)據(jù)服務(wù)（多維分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)可視化、可編程API）以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算這兩個(gè)主要單元；數(shù)據(jù)源來自于微校園、教務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、圖書館、上網(wǎng)數(shù)據(jù)等；容器化管理部分能夠?qū)崿F(xiàn)集群管理、遷移管理、服務(wù)管理、主機(jī)管理、監(jiān)控管理、用戶管理、權(quán)限管理、版本管理、日志管理等功能。

整個(gè)移動(dòng)校園平臺包含4 個(gè)功能組成部分，即辦事大廳、校園一碼通、社交系統(tǒng)以及開放平臺。其中，在辦事大廳內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括成績查詢、空閑教室查詢、課表查詢、充值繳費(fèi)、消費(fèi)記錄查詢、掌上圖書館、工資查詢等。對于學(xué)校管理者而言，結(jié)合對辦事大廳功能的應(yīng)用，能夠迅速掌握學(xué)校與各個(gè)教師的科研情況、評教情況、上課情況，同時(shí)可以了解學(xué)校資產(chǎn)、進(jìn)行在線辦公或是流程審批。對于教職工而言，結(jié)合對辦事大廳功能的應(yīng)用，能夠迅速獲取到在線充值、資源申請、圖書借閱、請假銷假等服務(wù)，實(shí)時(shí)查詢工資，也可以完成流程審批。對于學(xué)生而言，結(jié)合對辦事大廳功能的應(yīng)用，能夠迅速完成在線充值、成績查詢、圖書借閱、請假申請，也可以在線選課，或是完成線上的離校辦理。

在校園一碼通內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括服務(wù)賬號注冊、信息推送、服務(wù)訂閱、應(yīng)用集成等。校園一碼通單元主要實(shí)現(xiàn)聚合支付以及統(tǒng)一結(jié)算，如圖2 所示。聚合支付能夠?yàn)樾@卡余額支付提供支持，且同時(shí)支持微信、支付寶、銀聯(lián)等多種支付方式的使用，統(tǒng)一商戶管理、統(tǒng)一清結(jié)算。實(shí)踐中，來源于不同支付方式的款項(xiàng)，均通過一碼通支付系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至學(xué)校公共賬戶內(nèi)。除了提供一系列靜態(tài)碼支付服務(wù)外，還搭配引入了一碼通支付終端設(shè)備這一新一代智能終端，面向用戶（在校師生）提供刷卡付、掃碼付、手機(jī)點(diǎn)餐、觸屏點(diǎn)餐等智能化服務(wù)。

圖2 校園一碼通單元

在社交系統(tǒng)內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括實(shí)名認(rèn)證、教學(xué)空間構(gòu)建、學(xué)生問題咨詢、即時(shí)消息通訊、新生交流溝通等。在開放平臺內(nèi)，主要設(shè)置的功能、可以面向用戶提供的服務(wù)包括現(xiàn)有應(yīng)用接入、創(chuàng)建性應(yīng)用、開發(fā)者支持、應(yīng)用獨(dú)立運(yùn)行等。

3.2 四智能

通過智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)校園生活的便捷化和智能化，包括校園考勤、消費(fèi)、門禁等，讓學(xué)生的校園生活更加輕松愉快。

3.2.1 智能教室

第一，人員考勤。結(jié)合對藍(lán)牙功能的應(yīng)用，完成對學(xué)生的考勤統(tǒng)計(jì)，迅速、精準(zhǔn)識別所有進(jìn)入教室的人員身份。

第二，智能教室控制。依托手機(jī)APP、平板、電腦、面板控制方式的應(yīng)用，可以完成對教室狀態(tài)的遠(yuǎn)程查看與控制［3］。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)場景聯(lián)動(dòng)。具體而言，在上課前期，將燈光、投影、空調(diào)等提前轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)；在下課10 min后，控制相應(yīng)設(shè)備自動(dòng)轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)。

第三，信息化教學(xué)。利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)資源和教學(xué)方案，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和智能輔導(dǎo)，讓教學(xué)質(zhì)量更上一層樓。

3.2.2 智能水電

第一，淋浴熱水。對校內(nèi)現(xiàn)有的淋浴熱水供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)施智能化改造升級，投放智能控制設(shè)備，并在移動(dòng)校園APP 內(nèi)完成對淋浴子系統(tǒng)的集成。結(jié)合配套智能化管理系統(tǒng)與智能控制設(shè)備的應(yīng)用，在校師生在獲取淋浴熱水期間，能夠在移動(dòng)校園APP 內(nèi)實(shí)現(xiàn)智能一鍵預(yù)約、預(yù)付費(fèi)，同時(shí)，能夠進(jìn)一步完成對淋浴位的智能分配。在此基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)扣費(fèi)、據(jù)實(shí)扣費(fèi)（水量或是時(shí)間）功能，在水壓不足或是余額低值時(shí)，能夠迅速發(fā)出預(yù)警信息。

第二，飲用熱水。對校內(nèi)現(xiàn)有的飲用熱水供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)施智能化改造升級，投放智能控制設(shè)備，并在移動(dòng)校園APP 內(nèi)完成對飲用熱水子系統(tǒng)的集成。結(jié)合配套智能化管理系統(tǒng)與智能控制設(shè)備的應(yīng)用，在校師生在獲取飲用熱水期間，能夠在移動(dòng)校園APP 內(nèi)通過掃碼一鍵開啟熱水功能，實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)。在此基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)扣費(fèi)、據(jù)實(shí)扣費(fèi)（水量或是時(shí)間）功能，在水量低或是余額低值時(shí)，能夠迅速發(fā)出預(yù)警信息。

第三，智能用電。對校內(nèi)現(xiàn)有的用電供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)施智能化改造升級，投放智能控制設(shè)備，并在移動(dòng)校園APP 內(nèi)完成對用電子系統(tǒng)的集成。結(jié)合配套智能化管理系統(tǒng)與智能控制設(shè)備的應(yīng)用，在校師生在獲取供電服務(wù)期間，能夠在移動(dòng)校園APP 內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)。在此基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)量與扣費(fèi)功能，在電量低時(shí)能夠迅速發(fā)出預(yù)警信息，也能夠自動(dòng)完成無費(fèi)關(guān)斷。另外，智能用電的建設(shè)與實(shí)現(xiàn)，也可以促使學(xué)校監(jiān)管增效，為負(fù)載管理、集中與定時(shí)開關(guān)斷電、設(shè)備智能運(yùn)維、竊電與用電異常監(jiān)控、系統(tǒng)備份、瞬時(shí)功率顯示以及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、統(tǒng)計(jì)與分析等工作的智能化展開提供有力支持。

同時(shí)，為切實(shí)完成智能水電建設(shè)，引入了聯(lián)網(wǎng)水電表系統(tǒng)。結(jié)合對聯(lián)網(wǎng)水電表系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)面向工作站實(shí)時(shí)上傳消費(fèi)數(shù)據(jù)；工作站會(huì)使用實(shí)時(shí)傳輸或者是定時(shí)傳輸?shù)姆绞?，向平臺數(shù)據(jù)中心完成相應(yīng)數(shù)據(jù)的上傳，在平臺軟件的支持下，促使各個(gè)階段地點(diǎn)的明細(xì)、統(tǒng)計(jì)類報(bào)表查詢成為現(xiàn)實(shí)。另外，對于聯(lián)網(wǎng)水電表系統(tǒng)而言，其也可以為設(shè)備的維護(hù)以及狀態(tài)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)提供有力支持，也支持用戶在APP 端進(jìn)行水電的自助購買。上述系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)提出了更高要求，基于此，著重在區(qū)域內(nèi)面向設(shè)備完成專用485 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建；面向各個(gè)工作站，配置專用局域網(wǎng)，結(jié)合對具備固定IP 的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)基于聯(lián)網(wǎng)加密協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，以此確保實(shí)際傳輸數(shù)據(jù)的安全性與完整性。

3.2.3 智能門禁

第一，智能宿舍管理系統(tǒng)。實(shí)施人臉識別登記，投放人臉識別智能終端，對學(xué)生、輔導(dǎo)員、宿舍管理員等身份信息進(jìn)行自動(dòng)識別，杜絕陌生人進(jìn)入，促使登記管理更加規(guī)范，為宿舍安全的更好保障提供支持。引入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表，通過宿舍人臉識別閘機(jī)出入管理，系統(tǒng)自動(dòng)完成對人員出入情況的記錄，包括人員信息、宿舍位置、具體出入時(shí)間、異常信息等［4－5］。同時(shí)，智能宿舍管理系統(tǒng)還可以迅速發(fā)出異常預(yù)警提示。通過人臉識別終端發(fā)現(xiàn)外來人員闖入后，迅速向宿舍管理人員發(fā)出預(yù)警提示信息；當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在夜不歸宿、在宿舍內(nèi)逗留時(shí)間較長等異常現(xiàn)象后，也能夠向宿舍管理人員發(fā)送提示信息，避免出現(xiàn)管理方面的疏漏，推動(dòng)宿舍安全管理水平的提升。

第二，智能圖書館出入管理系統(tǒng)。系統(tǒng)可以完成人臉識別身份核驗(yàn)，結(jié)合對人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，嚴(yán)格核驗(yàn)、區(qū)分校內(nèi)人員以及非校內(nèi)人員的真實(shí)身份，防止出現(xiàn)校園卡被盜用的管理漏洞。實(shí)施圖書館出入數(shù)據(jù)分析，可以自動(dòng)對學(xué)生出入圖書館的情況進(jìn)行記錄，包括學(xué)生信息、出入頻次、具體出入時(shí)間、停留時(shí)間、異常信息等。同時(shí)，智能圖書館出入管理系統(tǒng)還可以迅速發(fā)出異常預(yù)警提示，在利用人臉識別終端發(fā)現(xiàn)外來人員闖入后，迅速向圖書館管理人員發(fā)出預(yù)警提示信息，提升圖書館安全管理水平。

3.2.4 智能運(yùn)維

綜合利用大數(shù)據(jù)分析平臺以及數(shù)據(jù)中心管理平臺，完成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、資源存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)計(jì)算等操作，形成數(shù)據(jù)監(jiān)測報(bào)告。同時(shí)，在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常后迅速向值班中心發(fā)出報(bào)警提示，迅速安排巡檢技術(shù)人員進(jìn)行搶修作業(yè)與故障處理；對整個(gè)搶修進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)測，并上報(bào)結(jié)果。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合信息化技術(shù)的深入應(yīng)用，完成應(yīng)用支撐平臺、移動(dòng)校園平臺的搭建與應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上加速推動(dòng)教室管理、水電管理、門禁管理、設(shè)備運(yùn)維管理的智能化建設(shè)，能夠完成智慧校園的搭建，推動(dòng)學(xué)校綜合管理工作升級。