基于常態(tài)化數(shù)據(jù)服務(wù)的智慧校園建設(shè)方案探究

屠斐正　周亮　宋光慧等

關(guān)鍵詞：常態(tài)化數(shù)據(jù)服務(wù)；數(shù)據(jù)治理；智慧校園

中圖法分類號：TP392 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1引言

2021年，《浙江省數(shù)字化改革總體方案》出臺，圍繞建設(shè)數(shù)字浙江目標(biāo)，全面啟動(dòng)了浙江數(shù)字化改革。按照方案要求，浙江教育領(lǐng)域加快推進(jìn)數(shù)字化賦能的教育教學(xué)、資源供給和治理體系建設(shè)，以高質(zhì)量的數(shù)字教育公共服務(wù)推動(dòng)實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化。全省各級高校以《浙江省數(shù)字化改革標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)方案（2021～2025年）》為總體框架，根據(jù)自身情況體系化規(guī)范化推進(jìn)數(shù)字化改革，建設(shè)智慧校園，提高校園治理科學(xué)化、精準(zhǔn)化、協(xié)同化水平。

高校信息化建設(shè)大體上已經(jīng)歷了3個(gè)階段：以設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為核心的階段、以數(shù)字化校園建設(shè)為核心的階段和以數(shù)據(jù)為核心的建設(shè)階段，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)等新興技術(shù)開始融入和應(yīng)用于高校信息化建設(shè)，國內(nèi)高校信息化建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了全新的智慧校園階段。智慧校園是高校信息化的更高級形態(tài)，是數(shù)字校園的擴(kuò)展與升級；它綜合應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等新一代信息技術(shù)，有效銜接校園現(xiàn)實(shí)空間和數(shù)字空間，優(yōu)化師生與學(xué)校環(huán)境、資源的交互方式，為師生建立智能的教育、教學(xué)和生活環(huán)境。如何充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)治理，提升信息化服務(wù)水平是國內(nèi)高校正在積極探索與實(shí)踐的一個(gè)重要問題。

寧波幼兒師范高等?？茖W(xué)校作為浙江省教育系統(tǒng)數(shù)字化改革第一批創(chuàng)新試點(diǎn)單位，始終錨定數(shù)字化改革路徑，通過數(shù)字化技術(shù)來解決學(xué)?，F(xiàn)代化治理中的難點(diǎn)痛點(diǎn)。學(xué)校秉承以師生為中心的數(shù)據(jù)服務(wù)理念，直面?zhèn)鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)存在的短板，構(gòu)建“寧師大腦”綜合數(shù)據(jù)治理平臺，提供常態(tài)化數(shù)據(jù)服務(wù)，全面提升學(xué)校整體智治水平。平臺的校園智慧化服務(wù)場景與治理場景，在疫情防控、學(xué)生管理、教學(xué)管理等領(lǐng)域產(chǎn)生了一定程度的改革效益，極大地提升了師生的數(shù)字改革體驗(yàn)與獲得感，也增強(qiáng)了學(xué)校加快、加深推進(jìn)數(shù)字化改革的信心與決心。因此，本文主要介紹寧波幼兒師范高等?？茖W(xué)?；诔B(tài)化數(shù)據(jù)服務(wù)的智慧校園建設(shè)的總體框架與技術(shù)路線，為兄弟院校在以大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信息化建設(shè)中提供借鑒。

2高校信息化建設(shè)現(xiàn)狀分析

智慧校園建設(shè)沒有標(biāo)準(zhǔn)模式和發(fā)展路徑可以遵循，難以有整體意義上的可復(fù)制模式，它生成于每個(gè)學(xué)校個(gè)體的現(xiàn)代化辦學(xué)實(shí)踐進(jìn)程中。但經(jīng)過近30余年的發(fā)展，高校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與問題主要包含以下幾個(gè)方面。

2.1數(shù)據(jù)治理應(yīng)用場景少、師生體驗(yàn)差

在智慧校園的建設(shè)中，高校需要更為便捷的信息化手段支撐教學(xué)、科研、管理及服務(wù)工作，建立完善的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的安全、規(guī)范的采集、存儲、交換及應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化管理服務(wù)的基礎(chǔ)。但目前高校的數(shù)據(jù)中心仍存在“數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、數(shù)據(jù)流向混亂、共享度不足、歷史數(shù)據(jù)缺失”等問題，導(dǎo)致真正體現(xiàn)高校數(shù)據(jù)治理水平的應(yīng)用場景少，未能使高校師生充分享受大數(shù)據(jù)帶來的個(gè)性化及貼心化服務(wù)。

2.2數(shù)據(jù)服務(wù)使用不便、智能水平低

智慧校園建設(shè)的目標(biāo)是為高校的學(xué)生、教師以及管理人員開展高效的信息化服務(wù)，幫助管理人員及時(shí)了解高校資源的使用狀況以及人員情況，促進(jìn)教學(xué)、科研和生活的全面發(fā)展。然而，從現(xiàn)階段各高校的智慧校園建設(shè)情況來看，數(shù)字化校園建設(shè)已基本完成，但普遍存在數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用力度不足，智能水平偏低等問題。數(shù)據(jù)服務(wù)的使用需要特定載體，相關(guān)操作不能融入教職工的日常工作與生活當(dāng)中，從而影響了智慧校園建設(shè)的適用范圍與師生的參與度。

2.3業(yè)務(wù)調(diào)整響應(yīng)慢、時(shí)效差

智慧校園實(shí)踐體系需要信息技術(shù)支持服務(wù)、各類智慧校園系統(tǒng)運(yùn)行與保障服務(wù)、面向各部門與跨部門的融合服務(wù)、教育數(shù)據(jù)采集匯聚與挖掘分析服務(wù)等，需要跨學(xué)科、復(fù)合型專業(yè)人才。然而，現(xiàn)實(shí)中各高校這類人才整體發(fā)展水平有限，有些學(xué)校甚至極為欠缺，遇到信息業(yè)務(wù)的臨時(shí)調(diào)整或應(yīng)急處理往往不能夠及時(shí)有效地解決實(shí)際問題，導(dǎo)致信息化系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)嚴(yán)重依賴產(chǎn)品廠商的技術(shù)支持，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)整與實(shí)時(shí)響應(yīng)，這也成為制約學(xué)校智慧校園發(fā)展的重要因素之一。

2.4跨部門融合少、資源信息共享差

經(jīng)過多年信息化建設(shè)，高校內(nèi)部已經(jīng)基本建立了以數(shù)據(jù)匯聚為主的數(shù)據(jù)倉庫和以業(yè)務(wù)引領(lǐng)為主的數(shù)據(jù)中臺，能夠有效打破信息孤島、打通數(shù)據(jù)壁壘，為智慧校園的建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但跨部門協(xié)同是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，高?？绮块T信息資源共享協(xié)調(diào)機(jī)制尚缺乏統(tǒng)一的信息協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)、完善的信息協(xié)調(diào)規(guī)則及合理的協(xié)調(diào)方法。這一局面隨著《浙江省數(shù)字化改革總體方案》的實(shí)施而有所緩解，各高校都成立了數(shù)字化改革領(lǐng)導(dǎo)小組，全面負(fù)責(zé)校園數(shù)字化與智慧校園建設(shè)，能夠有效推動(dòng)跨部門流程再造、業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)共享，提高學(xué)校的整體性、協(xié)同性和高效性。

3智慧校園建設(shè)的總體目標(biāo)與技術(shù)路線

基于常態(tài)化數(shù)據(jù)服務(wù)的智慧校園建設(shè)以實(shí)現(xiàn)校園全量數(shù)據(jù)的智慧化應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)學(xué)校管理決策智能化和教學(xué)科研智慧化為主要目標(biāo)，采用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，結(jié)合教學(xué)、科研和校園管理的實(shí)際需求，通過體系重建、機(jī)制重構(gòu)和路徑重塑，構(gòu)建起教育教學(xué)管理新機(jī)制、新模式、新業(yè)態(tài)，打造面向高校智慧化服務(wù)的“寧師大腦”來推動(dòng)學(xué)校數(shù)字化改革，提供常態(tài)化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為學(xué)生、教師和管理人員服務(wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校發(fā)展內(nèi)涵的拓展和升級。

針對校園多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的智慧化處理和應(yīng)用等問題，重點(diǎn)解決以下問題作為智慧校園建設(shè)的總體框架與突破口：（1）多源異構(gòu)感知數(shù)據(jù)的校園數(shù)據(jù)匯聚中心；（2）非結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù)知識庫的構(gòu)建；（3）“寧師大腦”智能分析大數(shù)據(jù)能力引擎的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；（4）多樣化應(yīng)用需求實(shí)踐平臺（“寧師大腦”智能助理）的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；（5）“寧師大腦”能力引擎接口及標(biāo)準(zhǔn)的定義實(shí)現(xiàn)。

4智慧校園建設(shè)主要模塊

針對高校信息化建設(shè)現(xiàn)狀分析中提及的4個(gè)問題，寧波幼兒師范高等?？茖W(xué)校在智慧校園的建設(shè)過程中全面布局，精準(zhǔn)施策，將難點(diǎn)打造成亮點(diǎn)，加速推進(jìn)信息化建設(shè)。

4.1構(gòu)建基于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的知識庫智能平臺

“寧師大腦”以知識庫智能平臺為核心，充分發(fā)揮全量數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)中臺的能力，將多源異構(gòu)數(shù)據(jù)經(jīng)過清洗、轉(zhuǎn)換后梳理、歸結(jié)為校園知識點(diǎn)，添加到MySQL數(shù)據(jù)庫或Neo4j圖數(shù)據(jù)庫中，形成持久結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，知識點(diǎn)包括標(biāo)準(zhǔn)、圖片、視頻、監(jiān)控、聯(lián)系方式、政策文件、業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口、H5頁面、小程序接口，數(shù)據(jù)模型共10種類型。通過ElasticSearch實(shí)現(xiàn)與MySQL和Neo4j庫中數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步，并提供知識庫的交互應(yīng)用接口。

知識庫中每個(gè)知識點(diǎn)的管理權(quán)歸屬到具體的學(xué)校二級職能部門，并對知識點(diǎn)的總數(shù)量、命中率、提問量和滿意度等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以督促各業(yè)務(wù)部門能夠更多更好地提供知識點(diǎn)數(shù)據(jù)，高質(zhì)量地服務(wù)師生。知識點(diǎn)涵蓋教學(xué)、科研、管理等各方面數(shù)據(jù)信息，知識庫系統(tǒng)可對每條知識點(diǎn)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，將訪問權(quán)限分配給特定的人員分組，從而保證數(shù)據(jù)的安全性。

4.2提供多用戶多終端便捷式數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)

為了能夠讓師生方便快捷地獲取數(shù)據(jù)服務(wù)，基于知識庫平臺，系統(tǒng)提供了面向?qū)W生、教師和管理人員的多種終端訪問方式。除了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)Web端實(shí)現(xiàn)與學(xué)校統(tǒng)一身份認(rèn)證與系統(tǒng)的集成，還與微校園賬號綁定，提供了具有寧師特色的微信小程序端“寧師小鹿”，極大地方便了用戶使用。

“寧師小鹿”定位于師生的“掌上數(shù)據(jù)服務(wù)窗口”，通過便捷小程序架構(gòu)結(jié)合學(xué)校的微信身份認(rèn)證體系，全面集成“最多跑一次”辦事流程、數(shù)據(jù)模型等多種數(shù)據(jù)信息，建設(shè)一批面向師生實(shí)際需求、有一定自我調(diào)整學(xué)習(xí)能力的智能數(shù)據(jù)模型，依托智能分析大數(shù)據(jù)能力引擎與智能語音識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)師生“一句話”知事、辦事、管事，解決以往辦事、問事、要數(shù)據(jù)“人找人”“不一定找得到人”“找到人也不一定能解決問題”的長鏈、低效狀況，實(shí)現(xiàn)辦事、問事、要數(shù)據(jù)“小鹿”的校園管理、服務(wù)新場景。

4.3建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景模型庫

“寧師大腦”架構(gòu)下的數(shù)據(jù)模型模塊是提供常態(tài)化數(shù)據(jù)服務(wù)的核心，該模塊重塑了數(shù)據(jù)服務(wù)的建設(shè)流程：提出問題（業(yè)務(wù)部門）→構(gòu)建場景（業(yè)務(wù)部門+技術(shù)部門）→尋找數(shù)據(jù)（技術(shù)部門）→搭建模型（技術(shù)部門）→上線應(yīng)用（業(yè)務(wù)部門+技術(shù)部門）。以場景應(yīng)用為單位建設(shè)數(shù)據(jù)應(yīng)用層，綜合數(shù)據(jù)服務(wù)管理、設(shè)計(jì)、建設(shè)等環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)模型，并以標(biāo)準(zhǔn)化接口為師生服務(wù)移動(dòng)端、數(shù)據(jù)管理PC端及治理端提供數(shù)據(jù)模型支撐，發(fā)揮一體化數(shù)字底座作用。以學(xué)生綜合軌跡數(shù)據(jù)模型為例，該模型支撐學(xué)生返校數(shù)據(jù)服務(wù)、學(xué)生晚點(diǎn)名數(shù)據(jù)服務(wù)、食品安全就餐記錄追溯數(shù)據(jù)服務(wù)、學(xué)生生活預(yù)警數(shù)據(jù)服務(wù)、學(xué)生綜合軌跡查詢服務(wù)5大場景數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)一次建模、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用、數(shù)據(jù)統(tǒng)一、多場景／多端應(yīng)用。

數(shù)據(jù)管理服務(wù)門戶定位于各級管理者基于應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)服務(wù)管理，用于各類應(yīng)用場景數(shù)據(jù)匯聚后的管理查詢、結(jié)果輸出。數(shù)據(jù)管理服務(wù)門戶由模型場景集市、模型場景收藏、模型場景查詢、模型場景應(yīng)用4部分組成，主要應(yīng)用方式以數(shù)字指標(biāo)、數(shù)字報(bào)表、數(shù)字畫像、數(shù)字看板等方式，以指標(biāo)數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖表的形式對各個(gè)場景的數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)分析、管理查詢、導(dǎo)出使用。如師生中高風(fēng)險(xiǎn)旅居史篩查服務(wù)，上線之前學(xué)校主要通過網(wǎng)格員進(jìn)行層層摸排，一是工作量大、任務(wù)重，二是反應(yīng)時(shí)間慢，三是存在漏報(bào)忘報(bào)現(xiàn)象，服務(wù)上線后結(jié)合健康打卡自動(dòng)定位數(shù)據(jù)及師生籍貫信息，輸入篩查時(shí)間與中高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)便可以一鍵篩查。

4.4打造智能化“寧師數(shù)字駕駛艙”

“寧師數(shù)字駕駛艙”系統(tǒng)基于“1+3”（1個(gè)寧師數(shù)字中心門戶+數(shù)字師生、數(shù)字資產(chǎn)、數(shù)字治理3個(gè)大類場景）整體架構(gòu)實(shí)現(xiàn)治理端建設(shè)與應(yīng)用，功能定位上集“展示宣傳中心、統(tǒng)一管理中心、輔助預(yù)警中心”三個(gè)中心功能于一體，以“大屏+線下展示中心”形式提供“實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)字孿生、態(tài)勢感知”3類分析決策服務(wù)，為各個(gè)場景日常管理決策提供數(shù)據(jù)支撐，為學(xué)校數(shù)字化改革整體成效提供展示窗口。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)治理端展示的智能性與互動(dòng)性，治理端通過一體化數(shù)據(jù)中臺實(shí)現(xiàn)與服務(wù)端的數(shù)據(jù)模型共用、業(yè)務(wù)管理協(xié)同、展示多屏互動(dòng)。

“寧師大腦”整體以數(shù)據(jù)中臺為底座，移動(dòng)服務(wù)端提供個(gè)性化的實(shí)時(shí)、便捷服務(wù)，PC管理服務(wù)端提供場景化的數(shù)據(jù)管理服務(wù)，治理端提供綜合展示、數(shù)字孿生、輔助決策服務(wù)，“1+3”的整體架構(gòu)組成了“寧師大腦”綜合數(shù)據(jù)治理平臺立體式管理服務(wù)體系。各個(gè)應(yīng)用場景根據(jù)實(shí)際需求選擇服務(wù)方式，部分綜合改革項(xiàng)目（如疫情防控、學(xué)生素質(zhì)學(xué)分、教師“五位一體”考核）將充分發(fā)揮“1+3”的立體式管理服務(wù)能力，為師生提供全方位的數(shù)據(jù)服務(wù)。

5結(jié)束語

“寧師大腦”作為學(xué)校數(shù)字化改革的數(shù)字底座與服務(wù)窗口，提供的基礎(chǔ)能力是面向各個(gè)部門（學(xué)院）共享開放的，它解決了數(shù)字化改革中的數(shù)據(jù)中樞、智能中樞、展示中樞、服務(wù)中樞等基礎(chǔ)支撐問題，讓各部門（學(xué)院）專注于本部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行、本部門數(shù)字化改革場景搭建及本部門的管理服務(wù)機(jī)制體制重塑，讓數(shù)字化改革去“技術(shù)化”，讓每一個(gè)部門、每一名教師、每一名學(xué)生都能低門檻參與數(shù)字化改革。未來，寧波幼兒師范高等?？茖W(xué)校將進(jìn)一步優(yōu)化“寧師大腦”智能化技術(shù)與算法框架、強(qiáng)化數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系、研究數(shù)據(jù)公共應(yīng)用和安全認(rèn)證服務(wù)體系構(gòu)建、加快上線各類場景數(shù)據(jù)服務(wù)，讓數(shù)據(jù)服務(wù)在師生教學(xué)、生活及管理中伴隨式存在、常態(tài)化應(yīng)用。

作者簡介：

屠斐正（1988—），碩士，工程師，研究方向：數(shù)字技術(shù)、規(guī)劃建設(shè)。