雙一流背景下應(yīng)用型院校智慧化校園建設(shè)4.0研究

李 剛

（哈爾濱劍橋?qū)W院工商管理學(xué)院，哈爾濱 150069）

0 引言

我國(guó)高校智慧化校園4.0建設(shè)是在高校數(shù)字化校園1.0階段，信息化校園2.0階段，智能化校園3.0階段之后，更高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的新階段[1]。目前，我國(guó)大部分院校都已處于新型網(wǎng)絡(luò)化和智能化3.0校園階段[2]。在最新的高校發(fā)展綱要中，智慧校園建設(shè)已被納入高校發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，是高校內(nèi)生發(fā)展的新途徑[3]。智慧校園是在智能化3.0校園階段的基礎(chǔ)上提出的[4]，近5年來(lái)，教育信息技術(shù)革新速度飛快，各類(lèi)在線教育應(yīng)用更加普遍，以人工智能技術(shù)推動(dòng)的高校教學(xué)智慧化模式廣泛出現(xiàn)[5]。因此，各大高校在校園建設(shè)方面引進(jìn)了全新的智慧化技術(shù)，使人工智能技術(shù)與高校教學(xué)資源相融合，全面構(gòu)建高校智慧化校園4.0[6]。由此，在智慧化教育技術(shù)引領(lǐng)下，高校未來(lái)建設(shè)發(fā)展的目標(biāo)是讓高校變成更為智能、人性的智慧化校園[7]。

信息化3.0建設(shè)在民辦高校的發(fā)展中有著重要的地位和作用，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧化校園成為未來(lái)民辦高校信息化建設(shè)的重要目標(biāo)?？偨Y(jié)民辦高校信息化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及借鑒公辦高校智慧化校園建設(shè)的做法，在此基礎(chǔ)上探討民辦高校智慧化校園建設(shè)思路[8]。智慧化校園4.0直接覆蓋了高校發(fā)展的各種業(yè)務(wù)、技術(shù)與戰(zhàn)略性決策等方面，構(gòu)建虛擬空間實(shí)現(xiàn)與真實(shí)校園的對(duì)接。內(nèi)容包括：基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用支撐、業(yè)務(wù)體系、安全運(yùn)維、發(fā)展決策、總體設(shè)計(jì)、技術(shù)線路、體系架構(gòu)等[9]。智慧化校園通過(guò)高速互聯(lián)、實(shí)時(shí)控制、透徹感知以及面向服務(wù)的運(yùn)算，為師生提供更加便捷的服務(wù)，營(yíng)造舒適、高效、和諧的校園環(huán)境[10]。智慧化校園建成后，科技信息技術(shù)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)與社會(huì)資源相結(jié)合的培養(yǎng)模式，促進(jìn)教學(xué)的智慧化，感知化、互動(dòng)性[11]。高校智慧校園中的智慧人才培養(yǎng)、智慧生活服務(wù)、智慧科學(xué)研究以及智慧決策管理等，均有效提升校園整體發(fā)展水平[12]。

智慧化校園建設(shè)對(duì)我國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展可以起到極大的幫助[13]。 當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)中，已經(jīng)成為智慧化校園建設(shè)的顯著特征之一。高校普遍建立大容量數(shù)據(jù)庫(kù)，搭建資源共享和學(xué)習(xí)互動(dòng)平臺(tái)和校園移動(dòng)服務(wù)開(kāi)放平臺(tái)[14]。 互聯(lián)網(wǎng)+和云計(jì)算也推動(dòng)了智慧化校園建設(shè)[15]?；谝苿?dòng)智慧化校園應(yīng)用的大學(xué)課堂改革、實(shí)踐模式改革[16]， 在與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式對(duì)比后，應(yīng)用性場(chǎng)景模擬式的虛擬仿真教學(xué)可提供更多的情景感知，這種虛擬效果既減少大規(guī)模實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)費(fèi)用，也有效加速了移動(dòng)智慧化建設(shè)[17]。

但是，大規(guī)模的新技術(shù)應(yīng)用，也給高校智慧化校園建設(shè)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，校園網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)稍弱，智慧化校園網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有偏差[18]。智慧化服務(wù)能力不足、應(yīng)用實(shí)踐薄弱，高校智慧校園的構(gòu)建落后與云計(jì)算和云服務(wù)的在其他領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)發(fā)[19]。智慧校園的先導(dǎo)性造成信息分散、不對(duì)稱，容易形成信息孤島[20]。

1 研究假設(shè)

1.1 利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法提升智慧化校園建設(shè)水平

在分析機(jī)器學(xué)習(xí)知識(shí)層次的基礎(chǔ)上，提出一種可變流程的智慧化校設(shè)計(jì)方案，以具有貫穿性的應(yīng)用案例為主線，通過(guò)多種可定制的案例模板將多個(gè)高校的智慧化校園有機(jī)結(jié)合，從而提升智慧化校園的建設(shè)效果[21]。以智慧校園建行為的精深分析，利用人工智能(AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)對(duì)傳統(tǒng)智慧化校園建設(shè)做出對(duì)比性分析，找出異質(zhì)行為根源、構(gòu)建全新的智慧化校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[22]。在智慧化校園建設(shè)的過(guò)程中嵌入技術(shù)專(zhuān)家領(lǐng)域知識(shí)與判斷，使用機(jī)器學(xué)習(xí)主題模型中的新興技術(shù)識(shí)別預(yù)見(jiàn)方法，結(jié)合預(yù)見(jiàn)專(zhuān)家組的領(lǐng)域知識(shí)與判斷，評(píng)價(jià)智慧化校園建設(shè)過(guò)程[23]。從智慧化到智能化校園，可以采用抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、并行計(jì)算模型、容錯(cuò)機(jī)制等方面進(jìn)行對(duì)比[24]。在對(duì)智慧化校園使用過(guò)程中，讓計(jì)算機(jī)對(duì)歷史用戶行為證據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，得到評(píng)價(jià)用戶使用的模型。可以更準(zhǔn)確和高效地分類(lèi)出風(fēng)險(xiǎn)用戶和可信用戶[25]，同時(shí)，在對(duì)用戶管理的過(guò)程中及信息安全防護(hù)中，流量識(shí)別是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[26]。通過(guò)調(diào)研已實(shí)施智慧化的高校，在獲取大量樣本后，可以為智慧化校園建設(shè)找到運(yùn)算模型最合理參數(shù)和模式[27]。通過(guò)數(shù)據(jù)信息處理，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方式，利用各種算法搜索到最優(yōu)參數(shù)，將智慧化校園建設(shè)的決策問(wèn)題進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理是最有效的方式[28]。

1.2 利用耗散結(jié)構(gòu)改善智慧校園運(yùn)營(yíng)狀況

高校智慧化校園建設(shè)基礎(chǔ)本質(zhì)是信息共享，信息共享空間系統(tǒng)具有耗散結(jié)構(gòu)性[29]，各類(lèi)數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有耗散結(jié)構(gòu)特性，在這類(lèi)系統(tǒng)中，普遍存在與系統(tǒng)有序性密切相關(guān)的時(shí)、空信息差[30]。由于信息耗散結(jié)構(gòu)存在，高校文獻(xiàn)信息系統(tǒng)，其運(yùn)作流程實(shí)質(zhì)是信息從無(wú)序到有序、再?gòu)挠行虻綗o(wú)序的循環(huán)往復(fù)過(guò)程[31]，同樣，數(shù)字圖書(shū)館在信息傳遞和接收都存在信息耗散特點(diǎn)，如果解決了信息耗散，資源共享效果差，不控制耗散現(xiàn)象，可以解決開(kāi)放信息系統(tǒng)中共享問(wèn)題，但智慧化較差[32]。由于文獻(xiàn)信息資源共享具有耗散結(jié)構(gòu)的特性，高校開(kāi)放程度太低和外部干預(yù)太多，均不能成為智慧校園，高校從共享體系結(jié)構(gòu)、共享模式及資源建設(shè)角度改善信息耗散，是智慧化校園建設(shè)運(yùn)營(yíng)中需要解決的問(wèn)題[33]。高校圖書(shū)館信息資源是智慧化校園建設(shè)的一部分，改變文獻(xiàn)信息資源共享體系的耗散結(jié)構(gòu)特性，發(fā)揮信息資源的共享優(yōu)勢(shì)是智慧化校園建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)[34]。在高校數(shù)字圖書(shū)館信息資源管理的研究中，耗散結(jié)構(gòu)理論揭示信息網(wǎng)絡(luò)存在不穩(wěn)定性，嚴(yán)格意義上的成熟穩(wěn)定的高校共生網(wǎng)絡(luò)數(shù)量比較少。高校共生網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性受信息耗散影響較大。建立高校共生網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，可以從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和高校共生博弈的角度改善高校共生網(wǎng)絡(luò)耗散結(jié)構(gòu)[35]，智慧化校園建設(shè)的圖書(shū)館信息咨詢體系的耗散結(jié)構(gòu)是一個(gè)遠(yuǎn)離平衡的開(kāi)放系統(tǒng)，具有非線性相互作用，可以有效避免信息耗散弊端，提高信息共享價(jià)值[36]。高校智慧化生態(tài)鏈耗散結(jié)構(gòu)的演化過(guò)程，其智慧形成模式的演化路徑為：智慧價(jià)值鏈→價(jià)值星系→價(jià)值網(wǎng)。

對(duì)于知識(shí)的耗散性，教育的信息化給教師的教學(xué)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。在信息對(duì)稱環(huán)境下教師知識(shí)體系的耗散結(jié)構(gòu)特征 ，需要重構(gòu)教師的知識(shí)體系，對(duì)于知識(shí)共享進(jìn)行重新設(shè)計(jì)[37]。情報(bào)信息系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)特性，對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘等后續(xù)工作具有潛在風(fēng)險(xiǎn)[38]信息網(wǎng)絡(luò)化的到來(lái)，教育智慧化運(yùn)營(yíng)的新途徑是解決耗散結(jié)構(gòu)[39]，高校智慧化系統(tǒng)出現(xiàn)在高校智慧建設(shè)中，高校智慧化系統(tǒng)中信息耗散結(jié)構(gòu)的生成與演化，最終形成高校智慧化系統(tǒng)演化非平衡混沌狀態(tài)[40]。

1.3 研究的主要框架和內(nèi)容

圖1 研究框架圖

智慧化校園建設(shè)初始階段從數(shù)字化信息1.0建設(shè)開(kāi)始，從數(shù)據(jù)化角度開(kāi)始分析信息化后校園管理能力的提高，這種信息利用從信息化教學(xué)方面得到廣泛研究，各大高校全面推廣后，開(kāi)始全面信息化教學(xué)2.0建設(shè)，信息化教學(xué)在多個(gè)領(lǐng)域鋪開(kāi)，從以單個(gè)高校為支點(diǎn)到各個(gè)高校形成聯(lián)盟，借助網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)化和智能化角度進(jìn)行信息化改革，形成智能化技術(shù)3.0建設(shè)，當(dāng)各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)智能應(yīng)用技術(shù)全面覆蓋校園領(lǐng)域，智能化技術(shù)與用戶體驗(yàn)的結(jié)合成為研究熱點(diǎn)，最終成為智慧化校園4.0建設(shè)階段。

智慧化校園建設(shè)具體建設(shè)及評(píng)價(jià)包括以下內(nèi)容：1）硬件系統(tǒng)部分，校園網(wǎng)絡(luò)（有線與無(wú)線），多媒體教室，計(jì)算機(jī)教室，多媒體電教平臺(tái)，云桌面及網(wǎng)絡(luò)，教學(xué)軟件，多媒體廣播教學(xué)系統(tǒng)、語(yǔ)音教學(xué)軟件、電子閱讀軟件、在線考試軟件；精品錄播教室，多媒體電教平臺(tái)，錄播系統(tǒng)，傳遞教室（視頻會(huì)議），主講教室，聽(tīng)講教室；創(chuàng)客教室，終端設(shè)備，校園一卡通系統(tǒng)，一卡通管理中心（應(yīng)用管理中心、結(jié)算管理、制卡管理、用戶權(quán)限管理）、消費(fèi)管理系統(tǒng)、門(mén)禁管理系統(tǒng)、自助充值系統(tǒng)，一卡通應(yīng)用集成服務(wù)；數(shù)字圖書(shū)館系統(tǒng)，圖書(shū)管理系統(tǒng)、借閱系統(tǒng)（借書(shū)卡與一卡通集成）、自助還書(shū)終端機(jī)、圖書(shū)數(shù)字標(biāo)簽等，電子閱覽室；校園電視臺(tái)系統(tǒng)，3D虛擬演播室，移動(dòng)導(dǎo)播系統(tǒng)；校園數(shù)字廣播系統(tǒng)，廣播室（主控室），廣播分控室，傳輸設(shè)備，前端設(shè)備，校園信息發(fā)布系統(tǒng)，校園車(chē)輛管理系統(tǒng)，學(xué)校人行出入口管理系統(tǒng)，校園視頻監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)，互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)機(jī)房，3D教學(xué)多功能室。2）軟件部分，OA辦公系統(tǒng)，校園管理平臺(tái)，直點(diǎn)播平臺(tái)。

2 實(shí)證研究

2.1 不同機(jī)器學(xué)習(xí)算法在智慧化校園應(yīng)用比較

利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，本文選用標(biāo)準(zhǔn)化均方誤差（Normalized Mean Squares Error， NMSE）對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行評(píng)價(jià)。其定義為：，其中，yi表示觀測(cè)值，表示第i個(gè)觀測(cè)值的預(yù)測(cè)值，表示觀測(cè)值的算術(shù)平均值。分子是模型預(yù)測(cè)性能，分母是基準(zhǔn)模型的預(yù)測(cè)性能。NMSE取值范圍在0～1之間，值越小，模型性能越好，反之亦然。對(duì)高校智慧化校園建設(shè)水平從以下5個(gè)方面分析：1）數(shù)字化信息水平；2）智能化技術(shù)水平；3）網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用水平；4）信息化教學(xué)水平；5）智能化服務(wù)水平。5個(gè)變量的數(shù)據(jù)來(lái)源于黑龍江省民辦高校智慧化校園建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告。

對(duì)5個(gè)變量數(shù)據(jù)計(jì)算后，3種模型的NMSE見(jiàn)表1?？梢钥闯?，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN的預(yù)測(cè)效果較好，多元自適應(yīng)回歸樣條MARS次之，支持向量機(jī)SVM最弱。因此，我們選擇人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模進(jìn)行實(shí)證研究。

表1 三種模型的NMSE

2.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的在智慧化校園建設(shè)中應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的過(guò)程包括在輸入層中輸入變量和在輸出層中建立目標(biāo)變量，選擇隱藏層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，使用不同學(xué)習(xí)算法構(gòu)建模型和預(yù)測(cè)等幾個(gè)步驟。

2.2.1 輸入變量和目標(biāo)變量

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)變量的尺度十分敏感，需要對(duì)即將進(jìn)入ANN的數(shù)據(jù)要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。標(biāo)準(zhǔn)化處理公式如下：，其中，x是觀測(cè)值，μ是觀測(cè)值均值，σ是觀測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)差。處理后的數(shù)據(jù)分為3個(gè)輸入變量和一個(gè)目標(biāo)變量36個(gè)觀測(cè)值組成訓(xùn)練集進(jìn)入ANN。輸入層有3個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出層1個(gè)節(jié)點(diǎn)。智慧化校園建設(shè)輸入型變量為智慧化校園的建設(shè)投入建設(shè)的時(shí)間，建設(shè)的過(guò)程管理。目標(biāo)變量為建設(shè)后的效果，包括建成以后，實(shí)際為校園帶來(lái)的改變。

2.2.2 選擇隱藏層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)

該節(jié)點(diǎn)就是建設(shè)智慧化校園過(guò)程中，工程施工的控制節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)為智慧化校園建設(shè)過(guò)程中投入和產(chǎn)出的分界點(diǎn)。在智慧化校園建設(shè)的投入階段，按照投入的資金數(shù)量，投入的人力物力，投入的過(guò)程性控制和管理。預(yù)先未投入的產(chǎn)出進(jìn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬。在投入階段分別設(shè)置若干可控變量。在節(jié)點(diǎn)之前，根據(jù)若干可控變量，設(shè)置出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞路徑，根據(jù)投入數(shù)量多少，直接選擇產(chǎn)出效果模擬。

表2 AIC和BIC信息準(zhǔn)則測(cè)試結(jié)果

2.2.3 確定學(xué)習(xí)算法

在智慧化校園建設(shè)過(guò)程中，其中投入階段，受到多個(gè)影響變量的共同作用，其中，資金投入是主要影響因素，關(guān)于智慧化校園的預(yù)先設(shè)計(jì)，受到資金的影響較大。因智慧化校園更新，迭代速度較快，因此在預(yù)先設(shè)計(jì)方案時(shí)，可能會(huì)由于技術(shù)革新，而使技術(shù)并未達(dá)到最終投產(chǎn)目的，因此在資金使用和技術(shù)設(shè)備引進(jìn)過(guò)程中，均會(huì)受到技術(shù)變革的影響，因此在資金投入權(quán)重方向上，使用機(jī)器學(xué)習(xí)可以有效的避免由于技術(shù)創(chuàng)新而帶來(lái)的建設(shè)浪費(fèi)和損失。模型使用反向傳播算法控制權(quán)重的更新率，選擇最大迭代次數(shù)控制權(quán)重收斂過(guò)程。

2.2.4 模型預(yù)測(cè)結(jié)果

對(duì)比各大高校在智慧化校園建設(shè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，通過(guò)引入雙一流高校智慧化校園建設(shè)的數(shù)據(jù)，和普通大學(xué)，智慧化校園建設(shè)的數(shù)據(jù)，以雙一流高校數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，投入產(chǎn)出，進(jìn)行全過(guò)程人工神經(jīng)模擬，得出投入產(chǎn)出比，再根據(jù)技術(shù)革新和技術(shù)變革所帶來(lái)的影響對(duì)普通大學(xué)投入進(jìn)行模擬，算出，智慧化校園最終建成產(chǎn)出。通過(guò)對(duì)訓(xùn)練集數(shù)據(jù)的計(jì)算，NMSE=0.1254，得出小于1的結(jié)果，擬合效果較好。把測(cè)試集數(shù)據(jù)放入預(yù)測(cè)模型后，發(fā)現(xiàn)NMSE=0.3412，雖然仍然小于1，但是相比訓(xùn)練集，誤差有所增大。模型有改進(jìn)的空間。

2.2.5 改進(jìn)模型

針對(duì)雙一流高校，在智慧化校園建設(shè)的早期，已經(jīng)根據(jù)投入產(chǎn)出比，模擬出智慧化校園建設(shè)的一些經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器學(xué)習(xí)后，該模型可以被廣泛推廣到其他大學(xué)，在建設(shè)過(guò)程中減少資金的浪費(fèi)。通過(guò)計(jì)算訓(xùn)練集，模型的NMSE降至0.0000205，把模型應(yīng)用到測(cè)試集后，NMSE＝0.000676，顯示測(cè)試集的擬合情況。

3 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的校園智慧化建設(shè)過(guò)程

3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)在校園智慧化建設(shè)原理

機(jī)器學(xué)習(xí)在校園智慧化建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用利用機(jī)器學(xué)習(xí)模擬決策算法原理。專(zhuān)家依據(jù)數(shù)據(jù)獲取進(jìn)行的判斷，跟機(jī)器學(xué)習(xí)在思想上是一致的。在智慧化校園建設(shè)過(guò)程中，首先選擇雙一流高校，獲取智慧化校園建設(shè)的數(shù)據(jù)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)作為中國(guó)最早建立智慧化校園的雙一流高校，其在智慧化校園建設(shè)過(guò)程中，一直走在我國(guó)其他高校的前列。以雙一流高校數(shù)據(jù)，作為學(xué)習(xí)和訓(xùn)練樣本，具備可行性，信度和效度條件均較高。以雙一流高校智慧校園建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，作為其他高校的參考標(biāo)準(zhǔn)，是具有可信性和說(shuō)服力的。普通高校在智慧化校園建設(shè)過(guò)程中，如果與雙一流高校在標(biāo)準(zhǔn)投資等方面，相同或者相似，則可以進(jìn)行分類(lèi)。如果在建設(shè)過(guò)程中數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出連續(xù)性，則可利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行回歸。在采用面板數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，雙一流高校數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出分類(lèi)和回歸特性，因此，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以用來(lái)對(duì)普通高校建設(shè)進(jìn)行充分論證。

3.2 機(jī)器學(xué)習(xí)算法在校園智慧化建設(shè)應(yīng)用

通過(guò)智慧化校園建設(shè)投入過(guò)程中，實(shí)際的資金投入和預(yù)測(cè)的資金投入，以及實(shí)際產(chǎn)出的效果和預(yù)測(cè)的產(chǎn)出效果，都會(huì)存在偏差，利用機(jī)器學(xué)習(xí)找出實(shí)際和預(yù)測(cè)之間的偏差。在建設(shè)中，由于系統(tǒng)存在誤差，并不是所有的投入均能夠及時(shí)轉(zhuǎn)為產(chǎn)出，在建設(shè)過(guò)程中存在部分資源浪費(fèi)現(xiàn)象，因?yàn)榧夹g(shù)革新等因素存在，使得部分財(cái)務(wù)資源投入不能有效產(chǎn)出。機(jī)器學(xué)習(xí)可以對(duì)偏差作出的影響判斷，使系統(tǒng)向減少偏差的方向變化。在以上設(shè)計(jì)思路確定后，利用機(jī)器學(xué)習(xí)設(shè)定相應(yīng)的算法，主要考量智慧化校園建設(shè)的3類(lèi)重要指標(biāo)，投入，產(chǎn)出和周期，該算法主要測(cè)試決策的時(shí)間快慢和時(shí)間長(zhǎng)度。一個(gè)算法以該基本操作的重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)作為算法的時(shí)間量度，包括時(shí)間頻度和時(shí)間復(fù)雜度，在每次智慧化校園建設(shè)過(guò)程中，都會(huì)根據(jù)雙一流高校智慧化校園建設(shè)的情況為普通高校計(jì)算時(shí)間頻度和時(shí)間復(fù)雜度，改變傳統(tǒng)由專(zhuān)家進(jìn)行預(yù)測(cè)的弊端。

3.3 校園智慧化機(jī)器學(xué)習(xí)算法降低信息耗散

校園智慧化建設(shè)的各類(lèi)應(yīng)用均通過(guò)信息共享方式傳遞，但信息開(kāi)發(fā)的結(jié)果將造成耗散結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，非平衡耗散結(jié)構(gòu)是智能平臺(tái)常態(tài)，若實(shí)現(xiàn)均衡狀態(tài)，需要在信息非平衡狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，在傳遞過(guò)程中進(jìn)行糾正，由低序低效的耗散結(jié)構(gòu)向高序高效的結(jié)合結(jié)構(gòu)不斷躍升。低序低效在智能化3.0階段，輸入端口的輸入權(quán)限設(shè)計(jì)單一，若增加權(quán)限開(kāi)放端口，多數(shù)的端口都可以增加信息傳遞速度，但權(quán)限數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于端口，造成輸入端信息耗散。而在智能化4.0階段開(kāi)放輸入端口的輸入權(quán)，同時(shí)還能避免端口數(shù)量增加和共享造成信息耗散，輸入端口全部通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)自動(dòng)生成獲取，實(shí)現(xiàn)信息即時(shí)傳輸，既現(xiàn)場(chǎng)直播（live）狀態(tài)，而不是人為過(guò)程編輯狀態(tài)。校園智慧化建設(shè)在應(yīng)用中，以減少人為影響，數(shù)據(jù)耗散減輕。

以傳統(tǒng)大學(xué)數(shù)字化過(guò)程為例，一般都是文字，圖片，視頻后期人為編輯，生成數(shù)據(jù)，信息后通過(guò)智能化平臺(tái)進(jìn)行傳遞，即時(shí)通訊能力降低。傳統(tǒng)在線課程，一般為教師授課錄制完畢統(tǒng)一上傳，利用平臺(tái)進(jìn)行信息分享，信息確實(shí)能夠共享，但每經(jīng)過(guò)一個(gè)端口都會(huì)產(chǎn)生信息耗散，若端口設(shè)計(jì)不合理還會(huì)出現(xiàn)信息偏差。未來(lái)改變大學(xué)傳統(tǒng)數(shù)字化過(guò)程，可以利用信息直播（live）方式減少損耗，加快傳遞速度，特別是借助于機(jī)器學(xué)習(xí)的信息自動(dòng)生成技術(shù)，例如現(xiàn)在大學(xué)進(jìn)行開(kāi)會(huì)時(shí)，文字資料同步進(jìn)行傳輸，既不需要人為記錄，也不需要考慮信息輸入端口，以及信息修改及信息粉飾。在最新的智慧化校園建設(shè)方面，區(qū)塊鏈技術(shù)正在逐步應(yīng)用，可以采用分步記賬方式確保校園智慧化，合理應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)理論，可以促進(jìn)智慧化校園系統(tǒng)朝著新的有序的方向進(jìn)行，從而優(yōu)化信息耗散結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論與對(duì)策

雙一流背景下應(yīng)用型院校智慧化校園建設(shè)研究，由于智慧化校園建設(shè)發(fā)展劃分為不同的階段，借助機(jī)器學(xué)習(xí)與信息耗散理論，提出新時(shí)期和應(yīng)用型院校智慧化校園建設(shè)的新方法和新手段，文章研究假設(shè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)理論構(gòu)建新型應(yīng)用型院校智慧化校園，基于信息耗散理論構(gòu)建新型信息化校園建設(shè)，選用標(biāo)準(zhǔn)化均方誤差模型，對(duì)數(shù)字化信息1.0，信息化教學(xué)2.0智能化技術(shù)3.0帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用、智能化服務(wù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，利用標(biāo)準(zhǔn)化均方誤差判斷出智慧化校園建設(shè)方面與數(shù)字化和信息化建設(shè)的差別，利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)一步提升智慧化校園的建設(shè)，并且在信息化過(guò)程中依據(jù)信息耗散原理推進(jìn)信息化利用過(guò)程，減少智慧化校園造成的信息耗散。對(duì)應(yīng)用型院校智慧化校園建設(shè)提出建議和對(duì)策。區(qū)塊鏈技術(shù)在校園智慧化建設(shè)應(yīng)用，為了共同探討高校大數(shù)據(jù)、高校區(qū)塊鏈的平臺(tái)、安全以及行業(yè)服務(wù)等重要問(wèn)題，反映全國(guó)智慧高校與區(qū)塊鏈的最新進(jìn)展。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N具備前沿性的技術(shù)，它的出現(xiàn)讓很多行業(yè)都變得更加“智慧化”，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。區(qū)塊鏈采用基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的加密算法，通過(guò)建立共識(shí)協(xié)議，利用技術(shù)方式落實(shí)契約原則，并引入法律規(guī)則和控制節(jié)點(diǎn)，采用技術(shù)信任加持商業(yè)信用，避免交易風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，維護(hù)誠(chéng)信。除了解決信任問(wèn)題外，區(qū)塊鏈技術(shù)還能保護(hù)信息的私密性。區(qū)塊鏈通過(guò)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與參與者共識(shí)協(xié)議，并加蓋時(shí)間戳，就可以形成可追蹤、可驗(yàn)證、不可篡改的數(shù)據(jù)庫(kù)，保護(hù)了數(shù)據(jù)的完整性與私密性。

以雙一流背景下應(yīng)用型院校智慧化校園建設(shè)：1）建設(shè)智慧教室，將學(xué)校行課教室和正規(guī)實(shí)訓(xùn)室建成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)（智慧課堂）、師生考勤、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室、智慧實(shí)訓(xùn)室；建成利用虛擬技術(shù)模擬教學(xué)場(chǎng)景的3D智慧教室，建成新型創(chuàng)客智慧實(shí)訓(xùn)室；2）建設(shè)智慧門(mén)禁，建立一體化出入管理系統(tǒng)，涵蓋車(chē)輛、師生、訪客出入校門(mén)自動(dòng)管理，教室、實(shí)訓(xùn)室、辦公室、寢室的進(jìn)出權(quán)限管理以及校園電子圍籬的建設(shè)；3）建設(shè)智慧數(shù)據(jù)中心，升級(jí)有線及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)線路，升級(jí)網(wǎng)絡(luò)中心，新建職教數(shù)據(jù)中心，擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò)帶寬；4）建設(shè)智慧應(yīng)用平臺(tái)，升級(jí)數(shù)字化校園平臺(tái)，建設(shè)10間智慧學(xué)術(shù)廳或會(huì)議室及1間錄播室。以上就是校園信息化在建設(shè)智慧校園中的作用分析，以智慧化應(yīng)用帶動(dòng)新一代信息技術(shù)與教育全過(guò)程的深度融合，構(gòu)建學(xué)校、教師和學(xué)生之間的即時(shí)溝通，打造高效、便捷、舒適、智能的智慧校園。提升信息化服務(wù)支撐教育教學(xué)的能力，培養(yǎng)一批有較高應(yīng)用水平的管理團(tuán)隊(duì)和師資隊(duì)伍，為學(xué)校的戰(zhàn)略規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐，提高管理效率和決策水平，使學(xué)校教育信息化發(fā)展邁上新高度。