新時代智慧校園設(shè)計方法的分析

廣東省深圳市福田區(qū)第二實驗學(xué)校 常玉潔

“智慧校園”理念在“十二五”規(guī)劃中，由浙江大學(xué)所提出，旨在打造全域化學(xué)習(xí)場景、融合創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)科研、構(gòu)建多元校園文化。在科學(xué)技術(shù)、教育管理理念的不斷更新下，智慧校園建設(shè)呈現(xiàn)多技術(shù)融合特征，借助云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的互聯(lián)互通、多點反饋，拉近教務(wù)頂層與學(xué)習(xí)基層的對接性，輔助校園事務(wù)活動開展，全面推動安全、穩(wěn)定、環(huán)保、節(jié)能的校園建設(shè)。本文針對智慧校園設(shè)計方法進(jìn)行探討，僅供參考。

一、智慧校園特性分析

智慧校園是多技術(shù)融合后的產(chǎn)物，經(jīng)由技術(shù)關(guān)聯(lián)教育活動、文化活動、科研活動等，全面助力教育事業(yè)的改革。從技術(shù)角度來講，智慧校園建設(shè)期間，需在不同層面找尋教育及管理的共性點，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)價值、教育價值，保證各項活動開展的協(xié)同性。

第一，智慧校園的定位屬性。校園人群組成為學(xué)生、教師，學(xué)校主體教育任務(wù)培養(yǎng)高質(zhì)量人才，推動教育的持續(xù)性改革。智慧校園則需要在不同層面完成數(shù)據(jù)信息的全程對接，做到及時反饋、及時處理，為教育資源整合奠定堅實基礎(chǔ)。

第二，智慧校園的感知屬性。從運行特征來講，智慧校園感知服務(wù)功能的實現(xiàn)，結(jié)合智能操控理念，搭載智能設(shè)備，完成對區(qū)域活動的數(shù)據(jù)支撐，打造智能+云環(huán)境的智慧校園場景，保證數(shù)據(jù)信息界定與傳輸?shù)臅r效性。

二、智慧校園平臺的設(shè)計需求

智慧校園運行期間，采用的是全程數(shù)據(jù)調(diào)控處理，數(shù)字化運作模式，深化業(yè)務(wù)對接及處理能力。智慧校園平臺的設(shè)計研發(fā)，與傳統(tǒng)數(shù)字管理具有一定差異性，其需要綜合分析出不同數(shù)據(jù)流通與融通模式下的傳輸機(jī)理，還應(yīng)保證智慧校園實際應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性與可靠性。

首先，智慧校園平臺應(yīng)打破數(shù)據(jù)傳輸不對稱的壁壘。大數(shù)據(jù)時代到來下，大體量、同節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸，極易造成數(shù)據(jù)處理冗余的問題，在時間與空間下，融合產(chǎn)生信息孤島的問題。對此，智慧校園平臺建設(shè)期間，應(yīng)將不同業(yè)務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以職能部門為切入點，打造多點聯(lián)動的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，完成標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化處理。

其次，智慧校園平臺應(yīng)做到數(shù)據(jù)傳輸貫通。校園智慧運作模式離不開數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高效率處理，為達(dá)到無縫銜接的功能移植，需全面分析數(shù)據(jù)信息傳輸過程中的注意事項，保證數(shù)據(jù)信息采集、存儲、傳輸?shù)囊惑w性，實現(xiàn)全過程管控。

最后，智慧校園應(yīng)完成功能化轉(zhuǎn)變。從校園服務(wù)機(jī)制來講，智慧校園是為了輔助開展教育活動，但是技術(shù)本體的獨立性與自主性，又將核心技術(shù)脫離教育管控的范疇。為實現(xiàn)綜合化管理，應(yīng)突破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)局限，完成個性化、功能化轉(zhuǎn)變，提高數(shù)據(jù)處理的精確性。

三、新時代智慧校園設(shè)計方法分析

1.分層式模型設(shè)計。

智慧校園設(shè)計工作的開展，必須具備理論支撐，同時應(yīng)具備實踐操作的可行性，保證系統(tǒng)驅(qū)動過程中，自然契合到校務(wù)管理、教育活動中，完成資源的優(yōu)化配置。本文提出的分層式模型設(shè)計方法，是按照網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能操控系統(tǒng)運行期間的需求點，打造多元系統(tǒng)服務(wù)，從另一方面講，也可將分層設(shè)計看成是智慧系統(tǒng)功能區(qū)分的基點，保證校園環(huán)境及相關(guān)教育服務(wù)的開展囊括外在教育場景、內(nèi)部教育管理制度等。技術(shù)并行，發(fā)揮數(shù)字化控制價值，全面實現(xiàn)階段式、模塊化的轉(zhuǎn)變，踐行“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、逐步完善”原則，提高智慧校園的集成度。

具體設(shè)計期間，摒棄原有獨立式的操控機(jī)制，留有模塊操控系統(tǒng)，完成技術(shù)層面的關(guān)聯(lián)驅(qū)動，保證數(shù)據(jù)信息在驅(qū)動及拓展期間，按照既有模型進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動及管控，強(qiáng)化數(shù)據(jù)信息之間的對接能力。一方面，沿用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層的運行特征，確保數(shù)據(jù)信息在調(diào)控與處理過程中，實現(xiàn)多點位處理。另一方面，建設(shè)具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的終端服務(wù)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)服務(wù)與對接的一致性，例如，數(shù)據(jù)、服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)等方面的標(biāo)準(zhǔn)劃定，經(jīng)由數(shù)據(jù)信息的一體確認(rèn)，保證不同服務(wù)功能的確定形成同步反饋與對接，提高數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶嵭浴Ｈ鐖D一所示，為物聯(lián)網(wǎng)支撐下的智慧校園建設(shè)模型。

圖一：基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)模型

從數(shù)據(jù)信息的表述結(jié)果來講，不同數(shù)據(jù)表述功能的分析與確認(rèn)，應(yīng)具備同比例特征，確保不同網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境下，數(shù)據(jù)信息具有的權(quán)重性代表相關(guān)載體完成精準(zhǔn)服務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)模型的參考價值。

智慧校園系統(tǒng)運行期間，數(shù)據(jù)信息傳輸及處理，應(yīng)綜合考慮到不同場景下的數(shù)據(jù)驅(qū)動機(jī)制，按照模型本身具有的特征，總結(jié)數(shù)據(jù)運行特點，例如，數(shù)據(jù)表述中的無序狀態(tài)、某一程序執(zhí)行下的邏輯狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其協(xié)議等，均需要相對應(yīng)的數(shù)據(jù)操控，才可達(dá)到模塊化處理標(biāo)準(zhǔn)。對此，模型設(shè)計及其功能化實現(xiàn)，應(yīng)充分結(jié)合階段性操控機(jī)制，詳細(xì)表達(dá)不同操控空間下系統(tǒng)具備的操控權(quán)限，完成多節(jié)點數(shù)據(jù)信息的同步處理，保證模塊化功能實現(xiàn)的精確性。

功能設(shè)計及驅(qū)動期間，應(yīng)將智慧校園看成是基于信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打造的校園生態(tài)體系，涵蓋一切教務(wù)信息、管理信息等，確保數(shù)據(jù)真實反映出校園規(guī)劃、校園文化、資源建設(shè)等管理要素，并按照分層管理，完成對不同數(shù)據(jù)節(jié)點的驅(qū)動及管控。

具體實現(xiàn)，智慧校園分層設(shè)計與驅(qū)動形式，則可看成是不同管理模型的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，按照智能管理思想，將不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)據(jù)進(jìn)行融通處理，增強(qiáng)數(shù)據(jù)服務(wù)的對接性。例如，教師辦公室、機(jī)房、教室等部分，均可通過數(shù)據(jù)分層管理，完成數(shù)據(jù)信息采集、處理的對接，實現(xiàn)全域化的透明處理，保證每一項教育及管理工作開展的針對性。

2.柔性模塊設(shè)計。

智慧校園與自動化、信息化應(yīng)用技術(shù)的主要區(qū)別，在于智慧校園具備人工智能處理的能力，管理思維與人們思維的融合，打造多元數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，且處理模式遵循人們處理事務(wù)的思想。為進(jìn)一步提高技術(shù)應(yīng)用的可行性與貼合性，應(yīng)分析出不同智慧場景對校園建設(shè)、教育活動開展起到的作用，保證智能服務(wù)工作的開展，可以數(shù)據(jù)為核心，組建多元數(shù)據(jù)服務(wù)場景。對此，智慧校園設(shè)計方法中應(yīng)充分融合人性理念，以用戶為中心，以教學(xué)為目標(biāo)，全面推動教育工作的開展及落實。

具體設(shè)計期間，考慮到智慧校園的涵蓋、支撐屬性，應(yīng)明晰技術(shù)驅(qū)動與校園管理之間的關(guān)系，結(jié)合不同校園場景，完成全域化的項目建設(shè)。如圖二所示，以用戶為核心的柔性設(shè)計模型。

圖二：以用戶為核心的柔性設(shè)計模型

從系統(tǒng)運行特征來講，要想基本實現(xiàn)不同職能范疇下的數(shù)據(jù)調(diào)控及智能管理，需按照部門劃定數(shù)據(jù)驅(qū)動權(quán)限，結(jié)合教育管理目標(biāo)進(jìn)行多元場景的數(shù)據(jù)擬合處理，強(qiáng)化數(shù)據(jù)服務(wù)效能，提高智慧服務(wù)的適應(yīng)性。此外，智慧校園設(shè)計期間，應(yīng)針對用戶的外驅(qū)動場景，搭建互動性、約束性的管控平臺，輔助教務(wù)部門進(jìn)行校內(nèi)管理以及對智慧系統(tǒng)進(jìn)行運維管理，提高管理的針對性。

3.標(biāo)定技術(shù)方法及基準(zhǔn)。

智慧校園將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字化表述，為人們與機(jī)器提供交互渠道，保證服務(wù)系統(tǒng)、終端系統(tǒng)在驅(qū)動過程中，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)價值根植于系統(tǒng)應(yīng)用之上，體現(xiàn)出智慧校園體系的聯(lián)動性。針對智慧校園進(jìn)行設(shè)計時，除分層、柔性設(shè)計兩種外，還需針對不同技術(shù)應(yīng)用設(shè)計使用基準(zhǔn)，保證規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性的技術(shù)驅(qū)動，可對智慧場景提供數(shù)據(jù)支撐。

第一，數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)化的實現(xiàn)。信息標(biāo)準(zhǔn)作為智慧校園系統(tǒng)建設(shè)中的數(shù)據(jù)支撐點，其既是數(shù)據(jù)資源的承載體，又承擔(dān)智慧視野下數(shù)據(jù)信息的共享，確保系統(tǒng)服務(wù)過程中數(shù)據(jù)信息在不同層面的交互能力。從數(shù)據(jù)運行角度來講，智慧校園中數(shù)據(jù)驅(qū)動場景的復(fù)雜性，會加大系統(tǒng)運行負(fù)擔(dān)，例如，編碼對象的復(fù)雜問題，如果編碼方法未能在不同智慧場景中起到邏輯功能，必然造成后期程序出現(xiàn)冗余問題，占用更多網(wǎng)絡(luò)資源。對此，數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，是在工作平臺中，制定具有對接功能的編碼標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)信息在不同場景下進(jìn)行高效率整合，為數(shù)據(jù)交換與對接提供保障。例如，校園開展管理任務(wù)、教育任務(wù)時，兩個服務(wù)系統(tǒng)針對數(shù)據(jù)表述時，受限于不同數(shù)據(jù)類別，極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)對接問題，在標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)定下，則可建立系統(tǒng)規(guī)范基準(zhǔn)，按照不同流程確定相應(yīng)服務(wù)邏輯，保證工作對接的一致性。

第二，數(shù)據(jù)庫共享平臺。數(shù)據(jù)庫共享平臺是在分層設(shè)計功能之上，對智慧校園系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比對處理，實時、共享的運行特征，保證不同類別的數(shù)據(jù)在處理過程中，不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)碰撞的問題，經(jīng)由數(shù)據(jù)規(guī)范，強(qiáng)化不同場景的數(shù)據(jù)對接性能，例如，數(shù)據(jù)信息的采集、處理及交換，全過程的數(shù)據(jù)利用，逐漸將數(shù)據(jù)管理轉(zhuǎn)向為數(shù)據(jù)應(yīng)用，為不同部門提供數(shù)據(jù)服務(wù)。但是考慮到數(shù)據(jù)的價值屬性，為防止教育信息、師生信息的泄露，應(yīng)針對數(shù)據(jù)庫共享平臺設(shè)定認(rèn)證機(jī)制，開放權(quán)限，針對用戶職能設(shè)定相對應(yīng)的訪問范疇，例如，口令認(rèn)證、密碼認(rèn)證、面部識別認(rèn)證等，保證功能授權(quán)及具體任務(wù)驅(qū)動的合理性。此類數(shù)據(jù)集成平臺在實際驅(qū)動過程中，應(yīng)注意不同應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動過程中，實現(xiàn)無縫對接，強(qiáng)化信息訪問、傳遞的集成環(huán)境，提高個性業(yè)務(wù)處理性能。例如，教職人員在查找信息時，通過智能識別，在設(shè)備終端自動呈現(xiàn)數(shù)據(jù)信息，為人員提供多元數(shù)據(jù)服務(wù)。

四、智慧校園系統(tǒng)的應(yīng)用

智慧校園系統(tǒng)設(shè)計中，借助信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)平臺，打造數(shù)據(jù)融通、信息互通體系，令不同類別的數(shù)據(jù)在處理過程中，真實闡述應(yīng)用場景下的數(shù)據(jù)表達(dá)形式，為后期教育管理工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐。從院校發(fā)展角度來講，智慧場景的布設(shè)，極大增強(qiáng)校園的教育基礎(chǔ)，提高各項教育管理指標(biāo)，助力學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展，在新時代社會下?lián)碛懈叩母偁帉嵙Α?/p>

第一，基于智慧校園實現(xiàn)的混合式教學(xué)。在新時代教育改革政策的不斷推進(jìn)下，傳統(tǒng)線下理論教學(xué)顯然無法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)訴求。智慧校園體系的支撐下，借助線上教學(xué)平臺，補(bǔ)充線下教學(xué)存在的不足，利用信息化教學(xué)場景，為傳統(tǒng)枯燥課堂注入活力，提高學(xué)生的興趣度。線上、線下教學(xué)聯(lián)動期間，既利用智慧平臺的數(shù)據(jù)整合功能，又可在線下課堂中實現(xiàn)全程化的滲透與引導(dǎo)，提高教育的層次性與對接性。例如，混合教學(xué)期間，教師可應(yīng)用微課的形式，制作課件，提前發(fā)送到學(xué)生的智能設(shè)備中，令學(xué)生了解課程教學(xué)梗概，在課堂學(xué)習(xí)中找好側(cè)重點，教師在教學(xué)期間，則可節(jié)省時間應(yīng)用于教學(xué)活動中，提高課堂教學(xué)的主動性。

第二，實現(xiàn)各項化的教育及培養(yǎng)。自學(xué)生入校，便按照年級組為學(xué)生設(shè)定獨立的ID，此類ID是學(xué)生在校園期間的身份認(rèn)證信息，例如，校園卡充值、身份識別認(rèn)證等。在智慧校園的建設(shè)與應(yīng)用下，面向應(yīng)用領(lǐng)域，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視域下的多場景信息管理，擴(kuò)大學(xué)生的監(jiān)管范疇。經(jīng)由全過程的監(jiān)督行為，對學(xué)生在校園的學(xué)習(xí)行為、生活行為產(chǎn)生的信息予以整合，按照不同主題、類別對學(xué)生信息進(jìn)行歸納整理，且在大數(shù)據(jù)及其挖掘技術(shù)的支撐下，可分析學(xué)生的預(yù)期行為，為專項化、各項化的管理服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐，提高教育資源的應(yīng)用效能。

第三，教學(xué)及管理質(zhì)量評測。教育考核是針對教學(xué)進(jìn)行階段式的教學(xué)評測，了解上一階段教學(xué)管理中存在的不足，并為后期教學(xué)管理工作提供指導(dǎo)建議，補(bǔ)充教學(xué)薄弱點。在智慧校園系統(tǒng)的支撐下，教學(xué)管理工作的評測，可借助大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，將不同層面的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，例如，學(xué)術(shù)科研、教學(xué)評測以及教務(wù)管理等方面。通過自核對、自審計功能，對不同應(yīng)用場景進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析與評測，這樣數(shù)據(jù)信息在表述過程中，可按照人員操作，完成對基礎(chǔ)信息、專業(yè)信息的比對，分析教學(xué)管理中存在的不足之處。此外，在學(xué)生成績評測中，可按照專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，深度挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)、生活中的信息軌跡，在不同場景的數(shù)據(jù)擬合下，測定教學(xué)活動期間存在的問題。

綜上所述，智慧校園設(shè)計與實現(xiàn)，應(yīng)結(jié)合不同技術(shù)，劃定多功能執(zhí)行基準(zhǔn)，從不同層面界定智慧校園總成，保證各項任務(wù)部署及落實，輔助管理人員進(jìn)行校園協(xié)同管控。期待在后續(xù)發(fā)展過程中，應(yīng)加強(qiáng)對科學(xué)技術(shù)的引入力度，結(jié)合校園運行模式，打造個性化的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，提高教育管控任務(wù)的多元性，為后續(xù)管理工作開展奠定堅實基礎(chǔ)。