大數(shù)據(jù)視角下高校智慧校園信息化建設(shè)創(chuàng)新研究

王 珺

（天津濱海職業(yè)學(xué)院，天津 300451）

1 引言

智慧校園作為高校信息化的高級形態(tài)，是對數(shù)字校園更進(jìn)一步的提升，它利用新興的信息技術(shù)對校園的物理環(huán)境加以感知，從而對師生群體的工作、學(xué)習(xí)以及個體特征做出智能的識別，將學(xué)校的數(shù)字空間和物理空間相互銜接起來，為師生創(chuàng)造一個便利舒適、智能開放的教育環(huán)境和生活環(huán)境，從而實現(xiàn)師生與學(xué)校環(huán)境、學(xué)校資源之間的交互，實現(xiàn)人性化的創(chuàng)新服務(wù)。

2 信息化進(jìn)入智慧校園時代

在高校信息化建設(shè)中，智慧校園的特征包含了無縫互聯(lián)與環(huán)境感知、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)高速泛在、知識的分享和創(chuàng)新等多個方面。當(dāng)前的高校智慧校園與互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)相互緊密地聯(lián)系，通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算以及虛擬化等技術(shù)的運用，達(dá)到轉(zhuǎn)變校園知識傳遞、交互協(xié)作以及資源共享的目的，這樣才能夠覆蓋整個學(xué)校的科研、教學(xué)、資源、管理和應(yīng)用，確保服務(wù)的全面性、靈活性以及易用性，從而實現(xiàn)校園智慧化管理和服務(wù)的新型模式[1]。

3 大數(shù)據(jù)對于“智慧校園”存在的意義

3.1 “智慧校園”對大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求

作為智慧校園，需要分析大量非結(jié)構(gòu)化形態(tài)數(shù)據(jù)，從而形成智慧教學(xué)與管理，這就對數(shù)據(jù)處理速度、數(shù)據(jù)分析能力、數(shù)據(jù)獲取、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的實現(xiàn)等提出了更高的要求。原本的OLAP數(shù)據(jù)分析已經(jīng)無法滿足智慧應(yīng)用的根本需求，而基于大數(shù)據(jù)的超常規(guī)報表的路徑分析、圖分析、時間序列分析、What-if分析等深度分析，才能滿足高校日益增長的智慧應(yīng)用需求[2]?；谠朴嬎愕膽?yīng)用模式、數(shù)據(jù)整合共享、知識服務(wù)能力、交叉復(fù)用形成智力資源逐漸成為“智慧校園”所關(guān)注的焦點。

3.2 “智慧校園”中大數(shù)據(jù)的價值

“智慧校園”讓聯(lián)網(wǎng)的實體不斷地擴(kuò)大，使得原本傳統(tǒng)模式下的數(shù)據(jù)架構(gòu)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到數(shù)據(jù)處理的要求，對于各種形態(tài)的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)能夠更加快速、更加實時、更加有效地分析其價值。在大數(shù)據(jù)的設(shè)計中，其設(shè)計理念讓數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)聯(lián)性也在逐漸增強，通過數(shù)據(jù)的利用以及解析學(xué)中所獲取的信息，就能夠進(jìn)行自動的分析，做更深層次的挖掘，這樣就可以形成對以往、目前以及未來教育更具研究價值的分析結(jié)果，并將智慧校園所擁有的“智慧”特色體現(xiàn)出來[4]。

通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以科學(xué)地分析學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、生活習(xí)慣以及其思想方面出現(xiàn)的變化，并且對于學(xué)生未來發(fā)展的方向以及可能性都可以做出一一判斷，以便學(xué)生通過判斷來進(jìn)行自我調(diào)整，同時也能讓學(xué)校對于教育、管理方式進(jìn)行再優(yōu)化。另外，能夠?qū)Ω咝?nèi)的各個實體所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲。所以，在“智慧校園”中利用大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略意義不僅僅是龐大的數(shù)據(jù)信息的獲取，更是對這一部分擁有現(xiàn)實意義數(shù)據(jù)的專業(yè)化處理。通過結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息作為其原始信息，再經(jīng)過加工、分析和整理，從而提煉出有效的知識與信息，這樣才能夠為高校實現(xiàn)智能化管理提供有力的支持。

4 大數(shù)據(jù)視角下的高校智慧校園信息化建設(shè)

開展高校智慧校園信息化建設(shè)，首先要理解其設(shè)計理念，然后才能夠從其結(jié)構(gòu)分析入手，對大數(shù)據(jù)視角下的高校智慧校園信息化建設(shè)加以分析。

4.1 智慧校園的設(shè)計理念

智慧校園是一個區(qū)別于傳統(tǒng)“數(shù)字校園”的概念，是云計算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的綜合體。智慧校園的設(shè)計理念在于通過應(yīng)用第一代信息技術(shù)，讓管理員、師生都能夠通過更加精細(xì)的方式以及動態(tài)的方法開展教學(xué)管理。智慧校園通過嵌入傳感器，將其裝載到校園的建筑物、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)以及設(shè)備等各個物件之中，就可以實現(xiàn)校園生活與物理系統(tǒng)之間的相互整合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間的相互連接，將管理系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)以及辦公系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)融入到“校園云”之內(nèi)，并可以實現(xiàn)實時地抓取大規(guī)模數(shù)據(jù)，進(jìn)行更深層次的分析，讓決策依據(jù)更為有效，最終達(dá)到服務(wù)信息化建設(shè)的目的。

4.2 智慧校園信息化建設(shè)結(jié)構(gòu)分析

相對數(shù)字校園，高校智慧校園所強調(diào)的是在云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能感知技術(shù)以及移動互聯(lián)技術(shù)等支撐下，確保高校物理和虛擬兩種校園之間形成密不可分的整體，確保高校的師生活動能夠處于以及物理與數(shù)字相互融合的環(huán)境之內(nèi)，具體的表示如下圖1。

圖1 物理空間與數(shù)字空間相互的融合

為了將物理空間和數(shù)字空間進(jìn)行融合，需要將大數(shù)據(jù)作為其核心，而將移動互聯(lián)網(wǎng)作為其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以智能感知作為其神經(jīng)末梢，基于智慧應(yīng)用，將目標(biāo)定格在自適應(yīng)與個性化用戶的交互之上，從而建立出智慧校園的信息化支撐平臺，這樣就可以實現(xiàn)高校各項業(yè)務(wù)的智慧型應(yīng)用[3]。其具體的體系結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

第一，智能感知層：通過各種感應(yīng)技術(shù)，做好數(shù)據(jù)的實時采集，這樣就可以全面地感知師生的活動狀態(tài)以及儀器設(shè)備的運行狀態(tài)，為智慧校園提供物質(zhì)方面的基礎(chǔ)支持。

第二，網(wǎng)絡(luò)通信層：通過有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用，可以做好數(shù)據(jù)的及時傳輸，實現(xiàn)隨時隨地的介入、高速互聯(lián)以及應(yīng)用的隨需隨意，為建立智慧校園奠定網(wǎng)絡(luò)方面的基礎(chǔ)條件。

第三，大數(shù)據(jù)層：在智慧校園建設(shè)中，大數(shù)據(jù)層是其核心，其中包含了信息收集與數(shù)據(jù)管理平臺、數(shù)據(jù)的存儲與計算物理平臺、數(shù)據(jù)分析處理應(yīng)用平臺。大數(shù)據(jù)層是智慧校園各個部分的連接以及各種信息匯聚的樞紐，提供數(shù)據(jù)方面的保障。

圖2 高校智慧校園體系結(jié)構(gòu)圖

第四，應(yīng)用層：主要包含教學(xué)、管理、科研、服務(wù)等智慧型的校園信息化業(yè)務(wù)的應(yīng)用，這是發(fā)揮智慧校園作用的關(guān)鍵所在，也是智慧校園建設(shè)的核心。

第五，自適應(yīng)交互平臺：能夠支持各種智能終端，為用戶提供與環(huán)境、終端相互適應(yīng)的多種交互模式，為用戶提供更為貼心的服務(wù)，提升智慧校園用戶的自我體驗。

第六，支撐保障體系：主要包含系統(tǒng)的運行維護(hù)服務(wù)體系以及信息安全保障體系等多個方面，為智慧校園高效、安全、穩(wěn)定的運行奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

隨著時代的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)給高?！爸腔坌@”的發(fā)展帶來了不可多得的機(jī)遇?；诖髷?shù)據(jù)的智能決策與深度分析，必定會讓高校的“智慧校園”建設(shè)邁上一個嶄新的臺階，而大數(shù)據(jù)技術(shù)的利用也必定能極大地方便學(xué)校的教育與管理。但是，目前對于大數(shù)據(jù)的研究還處于一個初期的探索與研究階段，還需要思考并解決很多基礎(chǔ)性的問題。相信大數(shù)據(jù)憑借其潛在的價值以及技術(shù)特性，必定能夠?qū)⑵洹爸腔邸闭宫F(xiàn)在高校之內(nèi)，讓其成為高?！爸腔坌@”快速發(fā)展的重要推動力量。

[1]姜楠.高校智慧校園的建設(shè)[J].信息與電腦(理論版)，2014，05：256.

[2]楊威，劉彥宏.高校智慧校園建設(shè)中的關(guān)鍵問題與對策[J].中國教育信息化，2013，23:39-42.

[3]石飛飛.智慧校園數(shù)據(jù)挖掘及其應(yīng)用[D].北京郵電大學(xué)，2014.

[4]孫鑫.高職院校智慧校園設(shè)計與實施[D].山東大學(xué)，2014.