智慧校園概念及其服務平臺建設研究

梅雪蘭

摘要： 針對當前智慧校園快速發(fā)展的現(xiàn)狀，在對現(xiàn)有研究成果的分析基礎上，給出了一種更能體現(xiàn)其本質(zhì)特征的智慧校園概念。構(gòu)建了以智慧教室、智慧實驗室、智慧圖書館、智慧校園后勤等為支撐點的服務平臺，并提出了平臺維護保障建議。對建設高校智慧校園有一定參考意義。

Abstract： In view of the present situation of the rapid development of intelligent campus， based on the analysis of the existing research results， this paper gives a concept of intelligent campus which can embody its essential characteristics. This paper constructs a service platform with intelligent classroom， intelligent laboratory， intelligent library and intelligent campus logistics as the support point， and puts forward some suggestions for safeguarding the platform. It has a certain reference significance to the construction of university intelligent campus.

關(guān)鍵詞： 智慧校園；服務平臺；概念；維護保障

Key words： intelligent campus；service platform；concept；safeguard

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）18-0266-03

1 研究背景

美國克萊蒙特大學教授 Kenneth 于1990 年首次提出“數(shù)字校園”概念，并主持開展了“數(shù)字校園計劃”項目。此后，從1996年至2010年，美國政府持續(xù)實施國家“教育技術(shù)計劃”，實現(xiàn)各個教育層次的“人、機、路、網(wǎng)”全域互聯(lián)，徹底改變了美國教育信息化面貌，奠定了其國際領(lǐng)先地位。與信息和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展同步，全美逐步實現(xiàn)了由數(shù)字校園向智慧校園的過度。我國智慧校園發(fā)展相對美國滯后大約十年，且從發(fā)展范圍上首先從高等教育信息開始。隨著《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》頒布，教育信息化同步與國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略部署相適應正式提上日程，通過信息網(wǎng)絡及基礎設施建設加快智慧校園建設，促進教學方式的現(xiàn)代化，加快趕上發(fā)達國家教育信息化水平。在此背景下，浙江大學率先在學?！笆濉币?guī)劃中提出建設智慧型校園，同濟大學、西南大學、成都大學等幾十所高校正在籌劃實施建設智慧校園，南京郵電大學完成了一個相對完整的智慧校園規(guī)劃，南京理工大學圖書館將數(shù)字圖書館職能拓展到課表學分查詢、就業(yè)信息等功能，舉辦“共讀一本書”等活動，實際上就是一個微型智慧校園建設的成功典范。

2 智慧校園概念

文獻[1]認為智慧校園“是指一種以面向師生個性化服務為理念，能全面感知物理環(huán)境，識別學習者個體特征和學習情景，提供無縫互通的網(wǎng)絡通信，有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境?！敝赋隽酥腔坌@的建設理念及主要功能和建設目的，沒有體現(xiàn)出智慧校園采用的主要技術(shù)及實現(xiàn)途徑，沒有體現(xiàn)出智慧校園的本質(zhì)。

文獻[2]認為智慧校園“是以云計算和物聯(lián)網(wǎng)為核心，實現(xiàn)校園信息和資源的智能化采集與傳輸、智能化顯示與推送以及智能化處理與控制。實現(xiàn)全校各部門和各子系統(tǒng)的互聯(lián)互通、信息融合，具有環(huán)境全面感知、海量數(shù)據(jù)支撐、網(wǎng)絡無縫互通、開放學習環(huán)境和師生個性服務的特點，有效解決了校園信息化過程中的資源利用率低、信息管理和共享困難、設備管理維護困難等問題”。指出了智慧校園采用的技術(shù)，但不夠全面；沒有說明智慧校園的本質(zhì)屬性。

文獻[3]認為智慧校園是“充分利用云計算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，通過監(jiān)測、分析、融合、智能響應的方式，面向?qū)W校管理的主要業(yè)務流程，融合優(yōu)化現(xiàn)有軟硬件資源，實現(xiàn)各類應用系統(tǒng)信息共享，以提供高效的教學、科研、管理決策及其他方面的管理方式和手段，高質(zhì)量的、快捷便利的學習生活服務環(huán)境，構(gòu)建節(jié)約型、智慧型校園，保證教育資源利用效率最大化”。指出了智慧校園采用的部分技術(shù)，但沒有體現(xiàn)出智慧的內(nèi)涵。

文獻[4]認為智慧校園是一個廣義概念，是“技術(shù)+教育+管理+服務+理念”等的總體描述，體現(xiàn)出了智慧特征。

文獻[5]認為智慧校園是深化與提升了的數(shù)字校園，是“綜合運用移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡、虛擬化以及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，提供無處不在的網(wǎng)絡環(huán)境，以面向師生個性化服務為理念，來改變師生和校園資源相互交互的方式，智能識別用戶的個體特征和學習、工作情景，有效支持教學過程分析與評價、管理者智能決策、以及開放的教育教學環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境，從而實現(xiàn)全新的智慧化服務和管理的校園模式”。比較全面概括了智慧校園采用的技術(shù)及其功能特性和本質(zhì)特征，一定程度上體現(xiàn)出了智慧的內(nèi)涵，但對智慧校園的硬件設施及實現(xiàn)途徑?jīng)]有提及。

綜上，筆者認為智慧校園概念應包括其對象任務、軟硬件基礎、所涉及的關(guān)鍵技術(shù)、實現(xiàn)途徑及建設目的、智慧特征、本質(zhì)屬性等方面。即智慧校園是：面向?qū)W校管理的主要業(yè)務流程，以教育信息化基礎設施為基礎，融合優(yōu)化現(xiàn)有軟硬件資源，綜合運用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬技術(shù)、傳感技術(shù)、社交網(wǎng)絡、移動通信等技術(shù)，通過監(jiān)測、分析、融合、智能響應的方式，實現(xiàn)校園信息和資源的智能化采集與傳輸、智能化顯示與推送、智能化處理與控制，有效支持教學過程分析與評價、管理者智能決策、開放的教育教學環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境，從而實現(xiàn)全新的智慧化服務和管理的校園模式。

智慧校園基本特征包括：具有對人、物、環(huán)境等的感知能力；消息、數(shù)據(jù)、信息的實時傳遞能力；資源的共享；數(shù)據(jù)挖掘以實現(xiàn)智能化的決策、管理與控制；開放的學習科研空間和環(huán)境[6]?？傊?，智慧校園的建設目標是促進學校教學手段和方法現(xiàn)代化，創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科研組織和社會服務模式，促進高等教育質(zhì)量全面提高。

3 服務平臺

通過構(gòu)建智慧教室、智慧實驗室、智慧圖書館、智慧校園后勤等，提供教學管理、實驗、圖書資源、校園服務的網(wǎng)絡在線服務平臺，基本構(gòu)想如下：

3.1 智慧教室

智慧教室對于學生而言是一種全新的課堂教學體驗，它以教師和課程為中心，不受時間和地點的約束，可實現(xiàn)隨時隨地的學習：課前，教師一鍵即可完成教學空間的開通和注銷，實現(xiàn)創(chuàng)建課程、上傳資源及推送資源和信息功能；課堂上，可實行掃碼簽到制度，課程授課形式多樣，點播、錄播及直播都十分常見，課堂互動效果良好；課后，學生還能夠在線學習、網(wǎng)上提交作業(yè)及互動討論等。一般來說，智慧教室的組成部分包括開放式教學資源系統(tǒng)、輔導答疑系統(tǒng)、學習評價系統(tǒng)、電子作業(yè)系統(tǒng)。智能化教學平臺的最基本建設是開放式教學資源系統(tǒng)，要想實現(xiàn)智慧教室的價值，離不開充足的教學資源的支持，教師資源既包括傳統(tǒng)的資源，也包括多媒體資源。電子作業(yè)系統(tǒng)具有布置作業(yè)、提醒完成、批改和統(tǒng)計的功能，要求其必須及時更新和充實各個學科、各個年級的試題庫和作業(yè)庫，并且利用自身的智能組卷功能，還能夠為學生提供更加個性化的習題。學習評價系統(tǒng)通過收集學生學習的各項信息，對其進行客觀評價，它不僅是一個掌握學生成長和學習現(xiàn)狀的教學評價平臺，更是教師不斷完善自身教學水平及質(zhì)量的重要依據(jù)。輔導答疑系統(tǒng)可增加師生之間的交流互動，便于學生能力的更快提升。

智慧教室功能利用應用程序客戶端可實現(xiàn)對多個領(lǐng)域及系統(tǒng)的控制，包括廣播系統(tǒng)、電子門牌、環(huán)境傳感、數(shù)字攝像、微信掃碼學習、云桌面、平板電腦、虛擬摳像技術(shù)、無線網(wǎng)絡、可觸摸一體機、云主機管理系統(tǒng)、語音對講系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等。智慧教室不僅解決了傳統(tǒng)教學中存在的受限時間和空間的問題，還通過改革和創(chuàng)新學校教學，大大提高了教學質(zhì)量和教學效果，實現(xiàn)了學校的教、練考、評一體化及智能化。久而久之，在高效的信息化手段驅(qū)使下，學習的自主學習能力將得到有效提升。

3.2 智慧實驗室

針對一些譬如化學、電工電子實驗等專業(yè)性要求較高的實驗應構(gòu)建智慧實驗室，依靠信息采集器采集傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)，利用云平臺計算分析，同時和智慧教師保持良好互動，從而實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的采集、分析處理及結(jié)果分析的智能過程。構(gòu)建智慧實驗室不僅可實現(xiàn)將云計算技術(shù)應用在實驗室中，將整個實驗室系統(tǒng)實現(xiàn)智能控制，既有利于實驗數(shù)據(jù)的精準和安全管理，也有利于實驗結(jié)果的科學智能分析。

3.3 智慧圖書館

智慧圖書館具有良好的感知系統(tǒng)，且感知系統(tǒng)包括針對讀者和圖書信息的兩個層次，利用綜合處理感知到的信息可快速滿足讀者需求，幫助其在最短時間內(nèi)找到所需資源和書籍，同時還能夠?qū)⒏兄畔鬟f給云平臺存貯起來，為進一步的智能化管理提供助益。

3.4 智慧校園后勤

智慧校園后期是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算技術(shù)基礎上形成的，它通過對學校人員管理、安全防衛(wèi)、教學設備及教務的智能化管理，可實現(xiàn)實時監(jiān)控和智能控制各設備。優(yōu)良的智慧校園后勤系統(tǒng)應體現(xiàn)在便利師生的方方面面，而不只是某個局部的技術(shù)先進，只有在學校的各個角落都體現(xiàn)出其作用，將師生的實踐信息化自覺性提高，其存在才更具意義。譬如通過安裝刷臉識別技術(shù)、考勤卡、 RFID 考勤機、門禁和配套控制軟件，可實現(xiàn)對所有進出教室人員的識別，不僅便利了考勤部門和人員，對于領(lǐng)導而言要想了解全校師生的考勤情況只需一鍵登錄考勤平臺即可。不僅如此，便利的考勤平臺還縮短了教師的點名時間，大大降低了師生的時間成本。

4 維護保障

4.1 建立和完善校園一體綜合信息門戶平臺

通過建設智慧校園，可實現(xiàn)校園綜合信息門戶平臺的一體化，利用虛擬化及云計算技術(shù)可將過去較為分散的學院和部門信息系統(tǒng)整合起來，統(tǒng)一身份認證和集中管理原有系統(tǒng)的用戶，如此不僅用戶使用更為便利，也大大提高了校園信息化水平，同時有利于提升師生之間的互動?，F(xiàn)階段，部分院校已經(jīng)對此進行了嘗試，基本實現(xiàn)了校園一卡通系統(tǒng)。

4.2 建立一支專業(yè)的管理隊伍

智慧校園涉及方面眾多，其管理隊伍也應包含多個領(lǐng)域的專家學者，尤其是云技術(shù)、虛擬化技術(shù)、網(wǎng)頁制作技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡安全技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)等領(lǐng)域的專家。智慧校園的益處不言而喻的，其重要性很多學校都意識到了，但只有部分學校實行了智慧校園，阻礙多數(shù)學校智慧校園發(fā)展的關(guān)鍵因素就是缺乏相關(guān)的專業(yè)人士參與，而相關(guān)優(yōu)秀人員的缺失導致其無法組建專業(yè)的智慧校園管理隊伍推動其發(fā)展和完善?；诖耍覀儜e極借鑒國內(nèi)外的先進經(jīng)驗及數(shù)據(jù)分析模式，在院校內(nèi)部組建一支專業(yè)的數(shù)據(jù)分析隊伍，通過分析校園各項數(shù)據(jù)，判斷校園的整體運轉(zhuǎn)情況，為學院的發(fā)展和完善提供有益建議。

此外，可為院校師生提建設性意見，幫助教師提高自身教學質(zhì)量，幫助學生提高自身學習效率。

4.3 面向未來加大資金投入

隨著國家“雙一流”院校的建設與發(fā)展，智慧校園的運用將更為普遍，通過運用智慧校園不僅能夠幫助學院在競爭中取得優(yōu)勢地位，還能夠幫助其持續(xù)保持先進，但不可否認智慧校園的構(gòu)建需大量資金支持，無論是人才的引入、實驗室的建立、相關(guān)設備的采購等各個方面都需大量資金投入[7]。

5 結(jié)束語

結(jié)合當前智慧校園發(fā)展現(xiàn)狀，從對象任務、軟硬件基礎、所涉及的關(guān)鍵技術(shù)、實現(xiàn)途徑及建設目的、智慧特征、本質(zhì)屬性等側(cè)面探討了智慧校園概念。以智慧教室、智慧實驗室、智慧圖書館、智慧校園后勤等為側(cè)重點介紹了智慧校園服務平臺構(gòu)建途徑，并從綜合信息平臺建設、管理隊伍建立及資金投入等方面對智慧校園維護保障提出了建議。

參考文獻：

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