智慧校園頂層規(guī)劃實踐

摘 ?要：在信息化和人工智能技術的不斷發(fā)展中，智慧校園基于新的信息技術，把信息空間和物理空間有機連接在一起，逐漸在教育信息化2.0時期進入動態(tài)大數(shù)據(jù)智能分析的智慧時代。為了能夠滿足教育信息化2.0更注重智慧教育頂層設計的要求，配合智慧校園總體框架在地方普教智慧校園能夠規(guī)范建設，基于智慧校園總體框架的模型，對智慧校園的頂層規(guī)劃結(jié)合實際需求進行研究，并且挑選比較典型的案例進行具體分析。

關鍵詞：智慧校園;框架頂層規(guī)劃;典型案例

中圖分類號：G717;TP399-C1 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）12-0109-04

Abstract：In the continuous development of informatization and artificial intelligence technology，the smart campus is based on new information technology，organically connecting the information space and the physical space，and gradually entered the intelligent era of dynamic big data intelligent analysis during the education informatization 2.0 period. In order to meet the requirements of education informatization 2.0 and pay more attention to the top-level design of smart education，in conjunction with the overall framework of the smart campus can be standardized in the local general education smart campus，this article based on the model of the smart campus overall framework，the top plan of the smart campus is combined with actual needs research，and select more typical cases for specific analysis.

Keywords：smart campus;framework top level planning;typical case

0 ?引 ?言

國家標準化管理委員會發(fā)布的《智慧校園總體框架》（GB/T 36342—2018）提出的框架思路基于云計算架構(gòu)，強調(diào)了頂層設計思維的重要性，注重規(guī)避“信息孤島”現(xiàn)象，側(cè)重“數(shù)據(jù)信息”層面的貫穿性規(guī)劃和設計?？傮w框架按照“四橫兩縱”，由基礎設施層、支撐平臺層、應用平臺層、應用終端和信息安全體系、技術規(guī)范與保障體系組成。該標準對適用范圍也做分級要求，包括基礎型（基礎教育院校）、拓展型（中職教育院校）、高級型（高等教育院校）。廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司基于基礎院校教學及管理特點，在具體項目結(jié)合實際需求中把智慧校園總體框架的基礎型要求應用到普通教育以及中小學的信息化建設，通過在數(shù)字校園基礎上利用新的信息技術，把校園的各類應用系統(tǒng)應用和資源按照智慧校園總體框架進行頂層規(guī)劃，把校園的物理空間和信息空間有機整合到一個整體中，為智慧教育提供技術支撐，促進學校信息化發(fā)展。

1 ?智慧校園總體框架概述

1.1 ?校園信息化建設問題分析

基礎院校不同于高等院校，在前期信息化建設中往往缺乏整體的規(guī)劃設計，直接影響到學校后續(xù)智慧校園建設的成果。部分學校雖然有信息化頂層設計，但也存在著對師生個性化需求考慮較少，導致一些學校部門師生對學校內(nèi)部的信息化系統(tǒng)滿意度不高，學校業(yè)務數(shù)據(jù)流失的問題。具體體現(xiàn)在以下四點：（1）缺少統(tǒng)一的技術體系標準及詳細的總體規(guī)劃，不利于長期發(fā)展;（2）應用系統(tǒng)硬件資源分散在各業(yè)務部門，缺乏統(tǒng)一管理;（3）各部門的信息化建設發(fā)展不均衡;（4）業(yè)務系統(tǒng)的開發(fā)和維護模式不統(tǒng)一，更新維護困難。

1.2 ?智慧校園頂層規(guī)劃設計思路

在智慧校園建設的過程中，頂層規(guī)劃起到了重要的推動作用。我們在對智慧校園進行頂層規(guī)劃設計時，不僅需要對國標的智慧校園總體框架進行全面的分析，同時還必須要結(jié)合不同的學校在智慧教育方面的需求，參照“統(tǒng)籌規(guī)劃、頂層設計、分步實施、逐步完善”建設思路，為學校智慧校園的架構(gòu)提供人性化的建設方案。在進行整體智慧校園規(guī)劃時，結(jié)合上文所分析的現(xiàn)狀，在頂層規(guī)劃中設計思路包括以下幾點：（1）整個規(guī)劃中應具備先進性、實用性、可靠性和拓展性;（2）整個智慧校園平臺應采用統(tǒng)一的平臺、認證、接口和數(shù)據(jù);（3）各個系統(tǒng)應能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)通，實現(xiàn)資源服務共享;（4）結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和人工智能，能夠?qū)崿F(xiàn)智能感知、智能控制管理;（5）整個規(guī)劃必須以云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能為技術的核心，保障支撐與服務;（6）在前期規(guī)劃中要求應能夠軟硬件一體化集成、無縫對接第三方硬件或應用并實現(xiàn)深度融合。

1.3 ?智慧校園頂層規(guī)劃的實現(xiàn)

通過分析智慧校園的建設問題和規(guī)劃思路，智慧校園具體架構(gòu)必須結(jié)合實際需求去規(guī)劃，針對基礎院校的智慧校園總體架構(gòu)示意圖如圖1所示。

在基礎設施層，各種基礎設施是校園信息化的基礎，廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司在智慧校園規(guī)劃中考慮了各類基礎設施的智能交互與數(shù)據(jù)采集，尤其校園各處終端設備中嵌入的校園服務基礎設施、教學環(huán)境基礎設施以及教學資源基礎設施、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡系統(tǒng)和服務器等多種不同的設備收集到的數(shù)據(jù)是智慧校園的工作基礎;在支撐平臺層，隨著大數(shù)據(jù)和云技術的不斷發(fā)展，利用這方面的技術能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進行分析、處理和整合，實現(xiàn)對校園內(nèi)的教學設備進行管理，對教學資源進行分配，對校內(nèi)的環(huán)境進行實時的監(jiān)控和管理;在應用層中，統(tǒng)一的智慧平臺使學校各類信息系統(tǒng)和資源實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、集成化在展示層上，對信息的整合和展現(xiàn)，將更便于學校管理人員對校園內(nèi)部各方面的情況進行統(tǒng)一的管理和控制;此外在用戶層面還有教師和學生，教師口譯通過智慧校園對學校的教學資源進行預約和管理，學生可以通過智慧校園平臺校內(nèi)生活環(huán)境設生活設備的問題進行反饋和保修，也可以通過智慧校園獲取自己在學校的全部學習信息和校內(nèi)學習資源使用情況，最后，在總體框架頂層規(guī)劃下進行建設，還必須同步考慮信息安全體系和技術規(guī)范，才能夠取得理想的建設效果。

2 ?典型案例舉例

2.1 ?學校智慧校園建設需求分析

廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司所承擔的學校智慧校園建設項目具有時間緊且任務量大的特點，對硬件設施的考慮，首先需要確定學校構(gòu)建智慧校園所需的基礎設備類型，主要是對學校的計算機網(wǎng)絡設備、校園機房設備、安防監(jiān)控主設備、標準化考場主設備、校園廣播設備、常態(tài)化錄播設備、多媒體系統(tǒng)主設備等設備進行選型規(guī)劃和線路的鋪排設計，公司在項目中完成設備型號的確定和設計工作的同時，必須滿足數(shù)字校園建設規(guī)范的要求。在數(shù)據(jù)和應用方面，需要同步考慮師生個體在教學、科研、生活等方面的便捷性體驗設計，提升師生智慧教育服務體驗，確保師生能對學校信息化的評價體系進行反饋，使師生的個體應用訴求得到滿足。

2.2 ?學校智慧校園實踐應用

在智慧校園的實踐應具備自上而下的頂層設計思維，也擁有自下而上落地的可靠性和精準性，確保學校的師生可以在校內(nèi)享受到更為完善和快捷的校園服務。

在智慧校園基礎設施上，網(wǎng)絡方面參照國標及網(wǎng)絡安全等級保護2.0的要求，整體規(guī)劃無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡，對學校進行全面的網(wǎng)絡覆蓋，以便于師生可以在任何場所通過多種多樣的設備實現(xiàn)多媒體教學任務，實現(xiàn)學校后勤管理和教學管理的快捷化和簡易化。在服務器資源建設上，學校通過云平臺和虛擬化的技術完成了虛擬的數(shù)據(jù)處理平臺的架構(gòu)，構(gòu)建專門的數(shù)據(jù)智能化分析系統(tǒng)，對所獲取的師生教學教育信息、學校設備運轉(zhuǎn)信息進行分析和整理，通過數(shù)據(jù)挖掘分析，提升學校決策的科學性，降低學校決策的難度。

廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司在支撐平臺的設計上，采用單點登錄方式實現(xiàn)教師和學生在學校信息平臺中的身份認證，保障學生和教師在系統(tǒng)使用過程中傳輸和獲取信息的可靠性。在身份認證的過程中，具有一致的編碼規(guī)則、技術規(guī)范和流程安排作為支持，師生在校內(nèi)具有唯一的用戶名，并且個性化地設置自己的系統(tǒng)密碼，實現(xiàn)在智慧校園接口、數(shù)據(jù)、應用等多個層面的統(tǒng)一身份認證。

在智慧校園服務中，通過硬件軟件系統(tǒng)搭建一卡通平臺，簡化學生在校內(nèi)生活過程中不同證件的使用，將學生的用餐卡、圖書卡等證件的功能實現(xiàn)在一張卡上，提升學校的服務水平。在具體的項目實踐過程中，本公司結(jié)合華僑中學對一卡通系統(tǒng)的具體實際要求設計了一卡通信息系統(tǒng)的架構(gòu)，具體的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在安防監(jiān)控方面，對學校的不同場所進行監(jiān)控設備的安裝，構(gòu)建學校統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。在餐廳、圖書館、實訓室、教室等地方設置監(jiān)控有助于記錄學生和工作人員的活動軌跡，為特殊狀況發(fā)生時學校管理人員的調(diào)查提供線索和依據(jù)，為師生在校內(nèi)的生活提供安全保障。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

在智慧校園管理上，通過統(tǒng)一的智慧校園平臺對學校的不同業(yè)務需求統(tǒng)籌建設管理系統(tǒng)，包括協(xié)同辦公系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等，通過統(tǒng)一身份認證和統(tǒng)一入口，串聯(lián)內(nèi)部應用、第三方應用和第三方設備，將學校的不同資源進行實時有效的整合，實現(xiàn)對后臺數(shù)據(jù)內(nèi)容進行統(tǒng)一審核，簡化學校的管理難度，實現(xiàn)學校集約化管理，系統(tǒng)界面如圖4所示。

在智慧校園教學環(huán)境和教學資源上，與展示層結(jié)合起來，以教學交互終端、學生終端、校園屏顯終端、數(shù)字教學環(huán)境終端等作為基礎保障，以信息化教學、師生評價、校園評價、設備管理等作為應用支撐。學校管理人員、教務人員、任課教師、學生以及家長，可以通過網(wǎng)絡門戶、移動APP、互動教學大屏、錄直播終端、學生終端等不同設備去使用智慧校園各類應用和功能。最終能在業(yè)務端涵蓋教學、學習、評價、管理四個維度，形成智慧教育業(yè)務的閉環(huán)，為整個學校智慧教育，提供堅實基礎保障。

3 ?結(jié) ?論

綜上所述，智慧校園的建設不應只是為完成信息化任務，我們最根本是要回歸到支撐教學的本質(zhì)，任何的信息化頂層規(guī)劃首先要基于國家教育信息化的政策，其次是結(jié)合學校信息化的實際需求，最終是一定要運用教育信息化成熟技術來為教學服務。我們提出基于國標的智慧校園總體框架做智慧校園頂層規(guī)劃與分析，并不是要簡單套用標準框架，也不是限制學校的個性，目的只是要從根本上解決孤島林立的問題。在執(zhí)行國標、國內(nèi)相關智慧校園標準的前提下，我們從拓展性角度去結(jié)合實際需求去給學校做頂層規(guī)劃，最終實現(xiàn)學校教育發(fā)展的信息化和智能化。

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作者簡介：吳自強（1985—），男，漢族，廣東茂名人，項目經(jīng)理，網(wǎng)絡工程師，北京郵電大學在職工程碩士，研究方向：教育信息化、網(wǎng)絡安全規(guī)劃與設計。