高校智慧校園建設(shè)方案探討

倪翠霞

摘要：該文通過(guò)深入分析本校當(dāng)前智慧校園建設(shè)存在的問(wèn)題，結(jié)合智慧校園發(fā)展的歷程，提出了1+4+4+N的智慧校園解決方案。旨在通過(guò)此方案的實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)本校全面數(shù)字化及智能化升級(jí)，并希望為國(guó)內(nèi)高校向智慧化大轉(zhuǎn)型提供可參考的推廣經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)治理;智慧校園;信息化

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）12-0073-02

1 引言

近年來(lái)，關(guān)于高校信息化如何發(fā)展，信息化校園如何推進(jìn)，國(guó)家和教育部依次出臺(tái)了相關(guān)的政策文件，特別是國(guó)家發(fā)布《智慧校園總體框架》[1]后，各高校開(kāi)始了結(jié)合本校實(shí)際情況的智慧校園建設(shè)的摸索。所謂智慧校園，是指充分利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)[2]，通過(guò)監(jiān)測(cè)、融合、智能分析及響應(yīng)的方式，面向?qū)W校管理、教學(xué)、科研等主要業(yè)務(wù)流程，結(jié)合已有資源，使各業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息共建共享，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的、全新的管理模式，為師生提供以快捷便利為基礎(chǔ)的高質(zhì)量的學(xué)習(xí)、生活環(huán)境，構(gòu)建節(jié)約型、智慧型校園，確保教育資源最優(yōu)利用。

2 智慧校園發(fā)展現(xiàn)狀

浙江大學(xué)提出了“智慧校園”這一概念后，立即成為高校關(guān)注的熱點(diǎn)，并迅速掀起了“智慧化”的改革熱潮，基于此呂偉等對(duì)高校教育變革提出了展望[2];呂倩提出了基于云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建智慧校園[3]，此方案利用了物理設(shè)備，構(gòu)建智慧校園。姜鴻斌提出了建設(shè)空中智慧校園平臺(tái)，此方案是基于移動(dòng)通信服務(wù)，打造數(shù)字化校園[4];王甜提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分模塊構(gòu)建智慧校園，以實(shí)現(xiàn)快速管理校園和滿足師生需求[5]。

本校經(jīng)過(guò)多年的信息化建設(shè)，已取得了顯著的進(jìn)步和成果，但智慧校園建設(shè)仍存在問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下：一是為了順應(yīng)信息化發(fā)展及廣大師生的需求，應(yīng)用系統(tǒng)和校園網(wǎng)站陸續(xù)上線，由于缺乏統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，使得師生獲取信息服務(wù)極為不便;二是師生進(jìn)入學(xué)校門(mén)戶網(wǎng)站利用統(tǒng)一身份認(rèn)證可以單點(diǎn)登錄到其他的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，無(wú)法滿足師生日益增長(zhǎng)的信息服務(wù)需求;三是爆發(fā)式增長(zhǎng)的信息化服務(wù)不能帶來(lái)便利，也不能提供信息服務(wù)。

結(jié)合本校軟硬件設(shè)施，并借鑒其他高校經(jīng)驗(yàn)，本文提出了1+4+4+N的智慧校園的建設(shè)模式，以實(shí)現(xiàn)智慧校園的可持續(xù)發(fā)展[6]。1是指一個(gè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，包括ABC智能平臺(tái)（人工智能AI，大數(shù)據(jù)Big Data，云平臺(tái)Cloud）和泛在網(wǎng)絡(luò)（有線無(wú)線網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、視頻網(wǎng)、5G）;第一個(gè)4是指數(shù)據(jù)平臺(tái)、能力開(kāi)放平臺(tái)、數(shù)字智能引擎、智能分析四個(gè)層次組成的智慧數(shù)據(jù)中心;第二個(gè)4是指教育治理、教育教學(xué)、教學(xué)管理、教學(xué)環(huán)境4個(gè)方面的智慧教育行業(yè)應(yīng)用;N 是指頂層規(guī)劃咨詢(xún)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范&組織保障、安全運(yùn)維、保障、安全體系等[7-9]。

3 1+4+4+N智慧校園框架

在智慧基礎(chǔ)設(shè)施底層，通過(guò)有線網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、AI、云計(jì)算等收集到的數(shù)據(jù)信息，形成源數(shù)據(jù)中心，定時(shí)服務(wù)會(huì)將處理過(guò)的數(shù)據(jù)同步到主數(shù)據(jù)庫(kù)中心，根據(jù)外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的需求，按照服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，對(duì)外發(fā)布服務(wù)。能力開(kāi)發(fā)平臺(tái)處理的數(shù)據(jù)最終會(huì)形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)，通過(guò)可視化數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控，也可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步治理，形成核心的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，最終為智慧應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.1 智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施

智慧校園建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是基礎(chǔ)和支撐，AI、大數(shù)據(jù)、云、物聯(lián)網(wǎng)、視頻網(wǎng)是智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵設(shè)施，通過(guò)云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等手段獲取到師生生活、工作、學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，并結(jié)合各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，最終會(huì)形成數(shù)據(jù)中心。5G具有速率高、延遲短、成本低等的優(yōu)勢(shì)，隨著智慧校園建設(shè)的一步步推進(jìn)及5G的普及，5G也將廣泛于智慧校園建設(shè)中。

3.2 智慧校園數(shù)據(jù)大腦

3.2.1 智慧校園數(shù)據(jù)處理

通過(guò)智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施收集到的各種數(shù)據(jù)及各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，都存儲(chǔ)在各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，是智慧校園的重要的數(shù)據(jù)來(lái)源之一。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整合、抽取、治理、數(shù)據(jù)ETL[10]，形成大數(shù)據(jù)資產(chǎn)中心，可以對(duì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控、審計(jì)、告警分析、錯(cuò)誤分析等，使得數(shù)據(jù)可以被管控，并且根據(jù)外部各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，通過(guò)統(tǒng)一的鑒權(quán)中心，向外部提供Restful風(fēng)格接口、WebService接口和微應(yīng)用。外部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)又可以作為源數(shù)據(jù)，進(jìn)行下一輪的數(shù)據(jù)治理，形成數(shù)據(jù)治理的閉環(huán)[11]。

全鏈路數(shù)據(jù)處理流程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一維護(hù)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)時(shí)檢測(cè)。所有的數(shù)據(jù)都統(tǒng)一存放在同一中心庫(kù)中，集成清洗后的數(shù)據(jù)采用相同的數(shù)據(jù)代碼標(biāo)準(zhǔn)，能夠進(jìn)行直接的關(guān)聯(lián)分析;通過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)所治理數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)數(shù)據(jù)治理過(guò)程不斷完善，不斷提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3.2.2 智慧校園數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

大數(shù)據(jù)資產(chǎn)中心采用了分層設(shè)計(jì)理念，層和層之間采用松耦合形式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這樣最低程度減少層之間的相互干擾，提高了各層之間的數(shù)據(jù)I/O穩(wěn)定性。

數(shù)據(jù)庫(kù)分成業(yè)務(wù)存儲(chǔ)層（Stored Data Model，簡(jiǎn)稱(chēng)SDM）、主數(shù)據(jù)層（Master Data Management，簡(jiǎn)稱(chēng)MDM）、數(shù)據(jù)集市層（Interface Data Model，簡(jiǎn)稱(chēng)IDM）三個(gè)邏輯層。

業(yè)務(wù)存儲(chǔ)層（SDM）：該層完成源數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，類(lèi)似ODS（Operational Data Store）.該層數(shù)據(jù)來(lái)源于兩個(gè)源頭：一個(gè)是通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施采集到的數(shù)據(jù);另一個(gè)是從業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成來(lái)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。該層數(shù)據(jù)是貼源的，無(wú)處理的表數(shù)據(jù)。

主數(shù)據(jù)層（MDM）：該層主要是存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。從SDM將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)清洗、轉(zhuǎn)換等成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)后，存儲(chǔ)在該層[12]。

數(shù)據(jù)集市層（IDM）：該層為面向需求層，即按照需求的數(shù)據(jù)要求，將MDM里面的數(shù)據(jù)提取匯聚并存儲(chǔ)。后續(xù)應(yīng)用直接通過(guò)該層對(duì)于存儲(chǔ)模型，獲取到需要的數(shù)據(jù)。

3.3 智慧校園智能應(yīng)用

智慧校園的建設(shè)，主要是為了服務(wù)好師生。智慧校園著眼于主動(dòng)提供服務(wù)和場(chǎng)景化服務(wù)，智慧平臺(tái)支撐各職能部門(mén)業(yè)務(wù)間協(xié)作的同時(shí)，將校內(nèi)的業(yè)務(wù)流關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了向全校師生提供一體化服務(wù)。老師從應(yīng)聘入校、生活、教學(xué)、科研、進(jìn)修到離校退休，學(xué)生從錄取入校、學(xué)習(xí)、生活、出國(guó)、就業(yè)、升學(xué)到畢業(yè)離校，其整個(gè)軌跡全部進(jìn)行了數(shù)字化、信息化。向?qū)W生推送當(dāng)天的課表、天氣，校園新聞等，監(jiān)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、運(yùn)動(dòng)等情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行智慧測(cè)評(píng)、貧困度分析、學(xué)業(yè)預(yù)警分析、孤僻度分析、就業(yè)推薦等。

3.4 智慧校園支撐及保障

智慧校園是一個(gè)龐大的信息系統(tǒng)，從頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃著手，全面推進(jìn)智慧校園戰(zhàn)略目標(biāo)的調(diào)整與優(yōu)化;在頂層設(shè)計(jì)引領(lǐng)和數(shù)據(jù)中心支撐下實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)、新技術(shù)的敏捷互動(dòng)。

其次要有組織保障，學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)及各個(gè)職能部門(mén)都要參與進(jìn)來(lái)，構(gòu)建信息架構(gòu)一張網(wǎng)、應(yīng)用架構(gòu)一張圖、業(yè)務(wù)架構(gòu)一條鏈的智慧校園。

再次，建立對(duì)應(yīng)的安全保障及運(yùn)維體系是智慧校園正常運(yùn)行的必要條件。智慧校園的建立，雖提供了便利，但圖片信息、GPS信息、視頻信息等的集中存儲(chǔ)，使得數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)增大。通過(guò)對(duì)師生的位置信息、消費(fèi)信息、社交信息等進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，基本能夠還原其行為及生活軌跡[11]，暴露師生隱私，還對(duì)安全構(gòu)成威脅。因此構(gòu)建完善的安全保障及運(yùn)維體系非常的必要。

最后，必須有安全管理體系，“三分技術(shù)，七分管理”[13]，安全保障及運(yùn)維也應(yīng)建立在安全管理的基礎(chǔ)上，安全管理工作必須貫穿于師生日常活動(dòng)、信息流通的始終。師生信息的安全保障，不僅是學(xué)校信息中心一個(gè)部門(mén)的責(zé)任，全校的師生及教職工也要提高信息安全的防范意識(shí)，參與到信息安全保護(hù)的實(shí)際行動(dòng)中來(lái)，為智慧校園信息安全貢獻(xiàn)一份力量。

4 結(jié)束語(yǔ)

1+4+4+N模式的智慧校園，把AI、Big Data、Cloud、物聯(lián)網(wǎng)、5G等先進(jìn)信息技術(shù)引入到行業(yè)能力建設(shè)中，形成組織能力，為智慧校園提供基礎(chǔ)支撐，將徹底改變教育的供給水平和時(shí)空?qǐng)鼍埃瑢?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息共享、業(yè)務(wù)與服務(wù)協(xié)同，促進(jìn)教育教學(xué)整體運(yùn)作流程的變革，使得多樣化、個(gè)性化成為可能[14]，進(jìn)而構(gòu)建一種新的開(kāi)放、終身、靈活的個(gè)性化教育生態(tài)體系[14-15]。大數(shù)據(jù)挖掘?qū)⑹潞蠓治鲎兂墒虑邦A(yù)警和預(yù)測(cè)，主動(dòng)識(shí)別和應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)時(shí)推送教學(xué)信息，提前規(guī)避安全問(wèn)題，精確預(yù)測(cè)管理行為，使得學(xué)校真正實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)及管理。

2020年是建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、推進(jìn)教育現(xiàn)代化關(guān)鍵之年，信息化的快速發(fā)展使得世界正發(fā)生著深刻的變革，高校要主動(dòng)應(yīng)變，順勢(shì)而為，努力實(shí)現(xiàn)高等教育與信息技術(shù)的融合創(chuàng)新發(fā)展[15]。本校也應(yīng)準(zhǔn)確識(shí)變、科學(xué)應(yīng)變、主動(dòng)求變，依托數(shù)據(jù)和應(yīng)用場(chǎng)景的雙輪驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建與本市經(jīng)濟(jì)社會(huì)和教育發(fā)展水平相適應(yīng)的智慧化教育體系，打造全智慧化大學(xué)，示范引領(lǐng)全國(guó)教育智慧化發(fā)展新趨勢(shì)。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】