智慧校園背景下高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型發(fā)展研究

李秀英 杜東菊

摘要：信息通信技術(shù)創(chuàng)造了人類與事物互動的新范式，智慧校園是大學(xué)信息化建設(shè)的高級形式。智慧校園的建設(shè)，為高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型升級指明方向?；谥腔坌@的教學(xué)、管理、服務(wù)的智能化，是農(nóng)業(yè)類院校提升教育教學(xué)質(zhì)量、人才培養(yǎng)質(zhì)量的路徑選擇?；诖?，分析了智慧校園的綜合標準，探討了智慧校園背景下高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型所面臨的挑戰(zhàn)，并提出了發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞：智慧校園;高等農(nóng)業(yè)院校;發(fā)展策略

智慧校園是基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算和GIS技術(shù)的應(yīng)用程序的集成和組合，以支持校園信息獲取、共享和服務(wù)，從而促進智能化教學(xué)、科學(xué)研究和服務(wù)。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得智慧校園成為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型的路徑選擇。

一、智慧校園的綜合標準

（一）智能卡

智能卡被看作是一臺微型計算機，可以借助微處理器芯片存儲和處理數(shù)據(jù)。智能卡能夠安全、快速、靈活地訪問智慧校園中的設(shè)施。智能卡是智慧校園框架的基本標準，該框架允許快速識別所有交易，可通過云訪問個人數(shù)據(jù)庫。

（二）智慧教室

智慧教室被視為一種技術(shù)，通過無縫集成兩種不同的教育實踐，彌合遠程教育和傳統(tǒng)課堂場景之間的差距。智慧教室的概念基于3G、4G和物聯(lián)網(wǎng)平臺等現(xiàn)代技術(shù)，以便通過使用語音識別、計算機視覺和其他技術(shù)創(chuàng)造一個連接和協(xié)調(diào)的環(huán)境。智慧教室可以被視為智慧校園框架中的一個重要標準，它的交互性、協(xié)作性、時效性、用戶友好性和可持續(xù)性提升了教育教學(xué)質(zhì)量[1]。

（三）能源管理

能源管理系統(tǒng)與存儲和數(shù)據(jù)交換基礎(chǔ)設(shè)施集成，可作為預(yù)測能源消耗和生產(chǎn)的數(shù)據(jù)中心。它旨在通過為用戶保持相同的舒適度來增強未來智慧校園的能源管理，是設(shè)施管理的一個重要概念。在從傳統(tǒng)校園向智慧校園轉(zhuǎn)型的過程中，能源管理顯得尤為重要。

（四）適應(yīng)性學(xué)習(xí)

適應(yīng)性學(xué)習(xí)可以定義為一種基于計算機算法的教育方法，它可以根據(jù)個人需求調(diào)整教育策略或?qū)W習(xí)環(huán)境，有助于在智慧校園環(huán)境中定位學(xué)習(xí)者，并提供基于上下文的個性化學(xué)習(xí)和反饋。隨著技術(shù)的進步和數(shù)字化校園的轉(zhuǎn)型，適應(yīng)性學(xué)習(xí)可以實現(xiàn)學(xué)習(xí)定制，提高學(xué)生課堂表現(xiàn)的可視性，進而提高其學(xué)習(xí)水平，因此，成為智慧校園框架中的一個重要標準。

（五）安全保障

安全保障標準通過依賴根本原因分析的概念來幫助提前保護，這是一種識別問題“根本原因”并防止其在未來發(fā)生的系統(tǒng)方法。在智慧校園中采用命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)災(zāi)難管理，以便在沒有任何延遲的情況下實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的高效災(zāi)難管理[2]。安全保障是任何設(shè)施及其管理的組成部分。因此，在智慧校園框架中解決這一標準變得非常重要。

（六）優(yōu)化和分析數(shù)據(jù)中心

優(yōu)化和分析數(shù)據(jù)中心是任何設(shè)施的重要組成部分。因此，它成為智慧校園框架中需要解決的關(guān)鍵標準。此標準有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)開放和數(shù)據(jù)分類。

（七）智能設(shè)施服務(wù)

智能設(shè)施服務(wù)為利益相關(guān)者提供交互式校園生活以及快速進入運動場、學(xué)生中心、圖書館和餐廳的通道。

二、智慧校園背景下高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)

全球數(shù)字化的趨勢給社會各階層帶來了挑戰(zhàn)。每個實體都需要規(guī)劃和準備數(shù)字化議程，以便在競爭中求生存。

（一）需求眾多統(tǒng)籌難

大學(xué)招生數(shù)量的持續(xù)增長迫使大學(xué)校園在物理上和資源上不斷擴張，以滿足其成員的需求。大學(xué)校園通常有自己的計算機基礎(chǔ)設(shè)施，允許它們生成和存儲大量數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下，這些數(shù)據(jù)都會被使用。這時面臨的挑戰(zhàn)之一，是融合教務(wù)管理系統(tǒng)、財務(wù)系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)和執(zhí)行器等系統(tǒng)中生成的所有數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)整合了概念、技術(shù)、數(shù)據(jù)和個人，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)概念將傳統(tǒng)校園轉(zhuǎn)變?yōu)樾@智慧。智慧校園內(nèi)集成了新技術(shù)，使物聯(lián)網(wǎng)作為一個連接系統(tǒng)，連接多種設(shè)備。這些設(shè)備不斷收集數(shù)據(jù)，從而影響優(yōu)化過程。雖然經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)信息能夠提取人們的行為模式并為決策提供相應(yīng)的信息支持，但要融合各系統(tǒng)優(yōu)勢，實現(xiàn)資源共享，生成對環(huán)境友好的舒適生態(tài)系統(tǒng)以滿足全校眾多的信息化需求仍十分困難。

（二）教學(xué)應(yīng)用推廣難

每個行動都遵循一個分析過程，每個決策都取決于許多變量的整合。在大數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)中，通過分析不同來源的大量數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)并將其呈現(xiàn)給相關(guān)方，以便他們能夠采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防和糾正措施來實現(xiàn)這一點。有了這些結(jié)果，就有可能確定需求并確定它們的優(yōu)先次序。大學(xué)校園的所有系統(tǒng)都會生成可在不同存儲庫中使用的數(shù)據(jù)。整合數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)學(xué)生如何學(xué)習(xí)并創(chuàng)造滿足這些需求的環(huán)境，這是教育的關(guān)鍵。確定每個學(xué)生的特定需求，有利于開展相關(guān)人員的管理。但教學(xué)應(yīng)用的推廣在很大程度上受軟硬件設(shè)施、師生的信息素養(yǎng)、管理制度的影響，使用符合學(xué)生需求的工具、創(chuàng)造最佳的學(xué)習(xí)環(huán)境任重道遠。

（三）數(shù)據(jù)分散治理難

確定情況對于選擇要執(zhí)行的操作是必要的。這種情況可以定義為“傳感器數(shù)據(jù)的外部語義解釋”。其中，解釋意味著將意義賦予傳感器數(shù)據(jù)，而外部意味著從應(yīng)用程序的角度給出解釋。因此，從傳感器、視頻、個人信息等各種數(shù)據(jù)源識別情況，數(shù)據(jù)聚合為一組領(lǐng)域概念或上下文，最終導(dǎo)致情境抽象。傳感器數(shù)據(jù)可能是大量的、錯誤的和嘈雜的。應(yīng)制定適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案來處理未知、不明確、不精確或錯誤的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應(yīng)能夠適應(yīng)不斷變化的情況，以不斷向用戶提供足夠的支持。此時面臨的挑戰(zhàn)一是將數(shù)據(jù)中的真實變化與突然偏差或異常區(qū)分開來，二是數(shù)據(jù)安全和隱私。提取和分析大數(shù)據(jù)可能會在校園人群中產(chǎn)生爭議和負面影響。為了解決這些問題，在處理數(shù)據(jù)時必須有明確的安全和隱私政策。

三、智慧校園背景下高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型的策略選擇

（一）堅持可持續(xù)發(fā)展原則

為了實現(xiàn)真正的智慧校園，需要堅持廣義的可持續(xù)性原則。在實施智慧校園規(guī)劃與建設(shè)過程中，要將可持續(xù)發(fā)展原則與智慧校園概念聯(lián)系起來，做好頂層設(shè)計與需求調(diào)研，把信息化融入教學(xué)、科研、管理和服務(wù)等領(lǐng)域，以信息化驅(qū)動重點領(lǐng)域改革，為學(xué)校核心競爭力的提升筑基賦能。用科學(xué)的發(fā)展觀來引導(dǎo)智慧校園的建設(shè)與推廣，應(yīng)確保自動化戰(zhàn)略、信息化應(yīng)用與信息化技術(shù)之間沒有真正或被感知到的沖突。與任何轉(zhuǎn)型項目一樣，智慧校園的發(fā)展需要優(yōu)秀的變革管理實踐，以實現(xiàn)利益相關(guān)者之間的開放式溝通、目標監(jiān)控和培訓(xùn)。因此，如何使智慧校園被人們接受和認可，并使參與其中的每個人對將資源和時間投入到智慧校園項目中感到有價值與意義，是保證高水平智慧校園可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

（二）建設(shè)節(jié)約型智慧校園

世界正在進行能源轉(zhuǎn)型，智慧校園建設(shè)應(yīng)著眼于長遠，為正在進行的能源轉(zhuǎn)型做出貢獻。大學(xué)作為重要的能源消費者，在很大程度上可以決定如何獲取和使用各種能源。能源系統(tǒng)的優(yōu)化是一項復(fù)雜的任務(wù)，它依賴于物理和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成、可靠的數(shù)據(jù)采集和處理，以及越來越多的人工智能和先進的計算技術(shù)，以為校園改善資源管理流程提供支持。將這些技術(shù)集成到一個環(huán)境中，可以創(chuàng)建一個受控的環(huán)境，并隨后創(chuàng)建一個智能環(huán)境[3]。然而，技術(shù)的舒適性和效益必須在人與自然和諧的可持續(xù)環(huán)境中發(fā)展。這可以通過不斷監(jiān)測和分析數(shù)據(jù)來檢測系統(tǒng)中的任何異常。顯然，地點、地理位置和其他因素會嚴重影響解決方案的結(jié)果和可復(fù)制性。因此，有必要在校園范圍內(nèi)推進類似的能源轉(zhuǎn)型框架，并傳播成果和最佳做法。

（三）做好數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用

在信息化環(huán)境下，信息安全和隱私保護備受關(guān)注。在智慧校園中，數(shù)據(jù)收集和隱私之間的界限在哪里是極其重要的。因此，人們需要更多思考與智慧校園相關(guān)的道德和隱私問題。如，設(shè)計智慧校園平臺時，需要獲得使用人同意，以確保其接受。個人背景、文化，面部識別和特征分析可以被視為侵犯隱私，“定位”“監(jiān)控”等功能實現(xiàn)的同時須界定使用邊界。如何保證只在邊界之內(nèi)使用技術(shù)，如何保證只讓有正當(dāng)權(quán)利的人使用，也是實現(xiàn)技術(shù)初衷的重要保證。開放數(shù)據(jù)被視為數(shù)據(jù)隱私的對立面。平衡開放數(shù)據(jù)中的效用和隱私是需要集成到智能決策系統(tǒng)中的功能之一[4]。如何以適當(dāng)?shù)姆绞竭^濾、組織和提供大量數(shù)據(jù)也很重要。用戶界面更加人性化有利于收集開放數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以用來創(chuàng)建新的內(nèi)容和應(yīng)用程序，使整個校園社區(qū)受益。人性化的用戶界面不但培養(yǎng)了校園成員之間以及與其他機構(gòu)之間的協(xié)作精神，還提升了師生的技能。

（四）保持技術(shù)與應(yīng)用的智能平衡

基于智慧校園開展的學(xué)習(xí)和教學(xué)實踐，與“傳統(tǒng)”的教學(xué)相比，將帶來諸多優(yōu)勢。學(xué)生可以通過傳統(tǒng)課堂之外模式進行學(xué)習(xí)，對在線、無處不在的移動學(xué)習(xí)有著明顯的熱情。尤其是由于2020年以來的新冠疫情，不同類型的學(xué)校都采用在線學(xué)習(xí)這種模式。這再一次證明信息技術(shù)對于學(xué)習(xí)的有用性和潛力。我們在享受信息技術(shù)便捷的同時，也應(yīng)該認識到在線學(xué)習(xí)削弱了人際關(guān)系和校園體驗的價值，而這正是近來許多人所缺乏的。這種情況很好說明了許多技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)點和局限性。所以，這些技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的采用，都應(yīng)是在我們的校園理念下開發(fā)的，要使之保持適當(dāng)?shù)闹悄芷胶狻?/p>

（五）增強互操作性并促進開放標準

為了獲得特定主題的知識，需要分析每個系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)。在許多情況下，為了確定有關(guān)對象的知識，有必要將校園內(nèi)所有可用的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，而這需要強大的技術(shù)和物理處理能力。在智慧校園范例中，實現(xiàn)互操作性對開發(fā)人員來說是一項重大挑戰(zhàn)。因為物聯(lián)網(wǎng)中存在大量產(chǎn)品、平臺和應(yīng)用程序，它要求掌握協(xié)議和標準以利用系統(tǒng)互操作性。目前，有大量工作致力于創(chuàng)建標準化物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，以解決互操作性問題。中間件開發(fā)和對開放標準的追求是智慧校園模式成功的關(guān)鍵研究課題。

結(jié)語

智慧校園將科學(xué)置于“智慧”的核心，推動新技術(shù)與教育融合創(chuàng)新，促進智能技術(shù)與教育的雙向賦能，是高等農(nóng)業(yè)院?？沙掷m(xù)發(fā)展的路徑選擇，是時代發(fā)展的必然要求。

參考文獻：

[1]蔣瑞芳.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2020（12）：174-175.

[2]肖曉華，蒲和平.論高校信息化建設(shè)的困難、對策和持續(xù)推進[J].中國教育信息化，2021（13）：1-4+74.

[3]沈振興.人工智能信息鏈視域下智慧校園建設(shè)探究[J].中國教育信息化，2021（13）：42-45.

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