智慧校園解決方案初探

陳茂林

摘 要：“智慧校園”這一概念的提出已有數年，什么是智慧校園，如何在特定的環境下建設智慧校園？本文對江蘇師范大學硬件基礎及應用系統等數字化進程建設研究基礎上，從網絡基礎，數據基礎，各類應用等九個方面對江蘇師范大學智慧校園解決方案做了初步探索，作為學校日后發展智慧校園的建議。

關鍵詞：數字校園；智慧校園；建設框架

中圖分類號：G203文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）04-0200-03

一、前言

2010年，在信息化“十二五”規劃中，浙江大學提出建設一個“令人激動”的“智慧校園”。[1]這幅藍圖描繪的是：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。簡而言之，智慧型校園建設的目標是建設“綠色節能型、平安和諧型、科學決策性、服務便捷型”的大學校園。[2]南京郵電大學、西南大學、同濟大學等高校也開始籌劃和實施學校的智慧校園建設。隨著信息技術對教育的不斷變革，各種數字化應用相繼走進校門，越來越多的學者意識到智慧校園是校園數字化建設的一個必然趨勢，相關研究亦大規模地展開。

二、智慧校園

智慧校園作為近年來研究的熱點之一，不同的研究者從不同的視角給予其不不同的界定，南京大學學者從高校信息化的角度認為：“智慧校園”是無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。[3]北京師范大學黃榮懷等認為：“智慧校園是指一種以面向師生個性化服務為理念，能全面感知物理環境，識別學習者個體特征和學習情景，提供無縫互通的網絡通信，有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環境和便利舒適的生活環境。”[4]可見，智慧校園的服務對象主要是在校師生，發展動力以互聯網技術，物聯網技術和大數據智能處理技術為主，服務內容則涉及校園生活與學習的方方面面，智慧校園理論的提出與相關實踐，正是為了高效節能地處理校園內各種事物，同時營造一個愉悅的生活環境。

三、江蘇師范大學數字化建設進程研究

江蘇師范大學數字化建設是一項長期的系統性工程，按照學校的部署，“十二五”期間，數字校園建設分為三個階段：第一階段，完成數字校園的基礎支撐硬件平臺建設，正式啟用校園一卡通系統；第二階段，完成數字校園基礎平臺建設，開展基于數字校園的重要應用，如網上辦公系統、數字迎新系統，以及剛剛啟用的畢業生數字離校系統等；第三階段，深入推進數字校園的全方位應用，實現學校辦學的數字化、信息化和智能化。[5]目前第一階段已順利完成，第二階段的實施也正接近尾聲。

（一）硬件基礎建設

1.敬文圖書館

敬文圖書館是江蘇師范大學主要的信息資源與服務中心，為了便于對館藏大量文獻的管理，同時提高對師生的服務效率與質量，圖書館在每個部門均配備了計算機，作為書目查詢，借閱等用途。電子閱覽室也配備了足量的計算機供師生瀏覽各類科研與教學信息。進入圖書館也有專門的刷卡認證設施，保障了校內師生優先使用圖書館資源的權利。

2.教學樓

以17號樓為例，這里作為許多學院的教學場所。每個教室都具備多媒體教室的基本元素，如展示臺，投影機，計算機以及控制系統等，總體上實現了利用現代教育技術進行課堂教學。在教學樓一層，還配有人民日報電子閱覽器，為師生提供了良好的信息服務，在課余時間幫助師生及時了解時事政治，這對于加強校內師生的信息素養和人文素養具有雙重意義。

3.“校園一卡通”工程

目前學校師生人手一張校園卡，該校園卡集食堂消費、超市購物、洗浴、身份認證、圖書借閱，機房上機等功能于一身，極大方便了師生的生活。

4.校園網建設

江蘇師范大學校園網始建于上個世紀九十年代，經過十幾年的發展，在資金有限的情況下已初具規模，覆蓋了學校各個校區。目前與中國聯通已形成合作，校園內絕大部分區域已經覆蓋免費的校園無線網。

（二）應用系統建設

1.綜合教務管理系統

為方便校內師生網上辦公，在相關技術支持下，學校開放了綜合教務管理系統，師生只需憑自己的用戶名和密碼即可登錄該系統就可以完成各項教務工作。

2.圖書借閱系統

目前，江蘇師范大學圖書館對館藏所有圖書均已實現數字化管理，所有館藏書目數據均已納入圖書借閱系統，同時為適應近年來興起的泛在學習潮流，師生還可以通過學校圖書館開發的“移動圖書館”進行圖書借閱，在線閱讀等功能。

3.“微哨”系統平臺

“微哨”系統平臺是學校今年對原校園網認證客戶端進行重大革新升級的成果，它將上網認證、即時通訊、消息中心即應用中心進行融合，從而打造全新的校園網交互平臺，該平臺同時具有相應的移動應用。

四、江蘇師范大學智慧校園解決方案

建設智慧校園過程中，必須不斷總結經驗，及時發掘潛力，糾正不足，從而完善未來建設具有江蘇師大特色的智慧校園的藍圖。

（一）江蘇師范大學建設智慧校園的潛在優勢

1.良好的建設基礎

學校數字化基礎建設良好，與師生日常學習生活聯系密切的方面基本實現了數字化，如校園一卡通，網上圖書館，教務管理系統等。長期持續進行數字化建設的過程中，在建設范圍、質量、成本、時間、資源等方面積累了寶貴的經驗。

2.優勢學科與專門科研基地的支持

江蘇師范大學教育技術學專業是江蘇省唯一的教育技術學國家級特色專業，是學校建設成果豐碩、發展勢頭強勁的優勢專業。近年來更是發表了大量以“教育信息化”、“數字校園”、“智慧教育”等為關鍵詞的學術論文，豐富了高校數字化與智慧化建設的理論體系。在研究環境方面，獲批江蘇省教育信息化工程技術研究中心。

（二）江蘇師范大學數字化建設過程中主要存在的一些問題及解決方案

為探究存在的主要問題，通過問卷調查，訪談等形式開展調查工作，總結如下：一是網絡通信質量，半數以上人員認為在無線網絡方面學校應在覆蓋面與信號強度兩個方面采取措施，重點解決無線網盲點多、信號不穩定等問題。二是學校相關網站利用率不高，且48.78%的同學認為學校各部門網站發布的信息不夠及時全面。三是物聯網發展水平有待提高，問卷調查顯示近七成師生認為教室冬冷夏熱，缺乏對溫度的有效調控，這就反映出學校在對“物”的感知上有所欠缺。

（三）江蘇師范大學智慧校園建設框架初探

學校在數字化建設的過程中，積累了許多經驗和資源。而數字校園和智慧校園是現實校園的補充，不是取代現實校園，智慧校園是數字校園智慧化到一定程度的產物。[6]因此，可以在原本數字資源與建設經驗的基礎上，結合學校實際，嘗試構建一個低投入高回報，實用性強，師生滿意度高的智慧校園框架。如圖1所示。

1.網絡基礎

在原有網絡基礎之上，采用IEEE802.11a標準建設無縫連接、信號穩定且免費的校園高速WLAN。有線網絡方面，繼續對原有光纖寬帶網進行優化，如擴大帶寬，提高光纜傳輸速率，重點解決資費高、服務器不定期發生故障等問題。物聯網建設方面，將校內建筑物，設施，物品等通過感應設備有機相連，并通過中心服務器智能調控，服務于師生的生活、學習等各個方面。

2.數據基礎

數據基礎將原先校內所有數據整合為基礎數據庫和業務數據庫，并不直接服務于師生，但卻是智慧校園各類應用的基礎，在大數據時代，整合各類數據，才能規避信息孤島問題，從而適應潮流。

3.綜合自動辦公系統

根據學校實際情況，應用系統將重點建設綜合自動辦公系統，以解決學校網上辦公不夠便捷的現狀，綜合自動辦公系統的建設，不是簡單地對舊系統進行整合或數據交換，而是重新規劃設計，以海量的“校園大數據”為基礎，運用XML技術，關系數據庫和非關系數據庫分離技術等，智能處理日常各項公務，從而服務師生。

4.圖書借閱系統

江蘇師范大學圖書借閱系統目前已走在全國高校同類系統的前列，但還可以進行優化，如提供師生常用書籍的電子版，以利資源共享。提供個性化服務，對不同的師生通過手機終端即時推送其感興趣的書籍和學習資源等。

5.教室管理系統

教室管理系統主要通過智能調控教學環境和教學媒體實現對師生的智慧管理服務。智能調控教學環境具體包括對教室使用權的分配以及對教室環境的感知并作出相應的調控。通過對申請使用教室對象的分析，智能分配使用權，從而提高教室的利用率。對教室環境的感知則是在教室內安裝感應控制設備，通過對教室內人數，溫度，濕度等各項數據的感應，智能選擇相應的數學模型進行計算，分析出當前狀態下的最適溫度與濕度，并對相應設施作出指令進行調控，從而為師生營造一個舒適的教學環境。

對教學媒體的智能管理則根據教學的目標、內容、進度等方面來智能判斷出合適的教學媒體供師生選用，并提供相應的學習支持服務，根據需要記錄下學生的學習過程和教師的授課過程，形成一系列數據并智能生成分析報告，以提高之后的教學效率。

6.校園環境監控系統

江蘇師范大學地處江蘇省徐州市，溫帶季風氣候決定了徐州四季分明且晝夜溫差較大。因此對校內溫濕度的調控同樣重要。與教室管理系統類似，校園環境監控系統同樣是以物聯網為基礎，通過智能感知校內的溫度、濕度并進行最大限度的調控。當然，因室外環境較之室內環境更加復雜，需要感知的對象往往更多，如PM2.5值、風力等，因此實現起來技術也更復雜，建設周期也相應更長，可以在室內環境監控系統建成的經驗基礎上進行推廣。

校園安全一直是學校工作的重點與社會熱議的話題。因此校園環境監控系統還應該承擔起安全監控任務，通過高精度無盲點全方位覆蓋的監控儀器對校內進行監控，如對煙霧濃度的監控可及時消除火災隱患，出入口采用人像識別技術進行身份認證，校內貴重物品則通過遙感定位技術追蹤其位置，若發生異常情況則立即通知安保部門采取相應措施。

7.在線學習系統

如果從狹義的角度定義學習這一概念的話，那么學校則是學生學習行為發生的主要場所。因此除了給師生提供智慧管理服務和智慧環境服務外，智慧校園還應該為師生提供一個統一的且擁有海量學習資源的在線學習系統。該系統應同時支持PC端和移動終端登錄并提供無差別的服務，登錄后，既可用其輔助課堂教學，也可以作為課后師生“充電”的工具。另外，該系統在設計的過程中還應融入個性化的理念，即對不同院系的學生推送不同的學習資源。以教育技術學專業學生為例，本專業學生登錄在線學習系統時，將會推薦他們閱讀《中國電化教育》、《電化教育研究》等電子期刊，提升學科素養。同時對其開放學術討論版塊，供師生們互動交流，促進協作學習。專業學習之余，還可以進入統一的公共平臺瀏覽其他學科的知識，如國學、外語等，培養其人文素養，這也體現了學生需要全面發展的精神。

8.校園BBS

校園的生活應該是豐富多彩，健康向上的。校園BBS的設計就是為了給師生提供一個“發聲”的平臺，在這里師生可以暢所欲言，組織各種課外活動，結交各地良師益友。為了更好地給師生提供個性化服務，校園BBS系統還將運用大數據處理技術智能分析每個用戶的偏好，并在線邀請用戶參與感興趣的話題、活動，若用戶不在線則通過手機推送，最大限度地保證校內每個成員都不會錯過參與各類活動的機會。校園BBS的建設，更多體現的是對人的精神世界的關懷，對于提升校園生活的品質，培養學生的社交能力具有重大意義。

9.智能分析決策系統

在日常各項事務進行的過程中，大到校園建設規劃，小到課堂教學安排，都需要對之進行分析決策以得出最佳解決策略。但在條件復雜，信息量又大的情形下，短時間內作出最佳選擇往往顯得力不從心，智能分析決策系統的開發則會在很大程度上改善這一困境。只要用戶向該系統提供相應的信息與條件，運用人工智能技術并結合語義分析策略，該系統就會很快分析出問題最佳的解決方案。從而提高決策水平與辦事效率。

智慧校園應體現在方方面面，結合學校實際，筆者認為應包括智慧信息服務，智慧環境服務，智慧教學服務與智慧管理服務。而要做到這些，首先就要有相當數量的應用系統的支持，因此上述例舉的應用系統只是一部分，在學校今后建設智慧校園的過程中，還應該有更多的應用系統投入使用。畢竟真正實現智慧校園服務，完全是在基礎服務、數據服務、軟件服務的基礎上建立的，如果沒有數據和軟件服務的各種應用系統支撐，智慧化的服務將不能實現。[7]

五、結束語

智慧校園作為近年來數字校園建設的一個趨勢，對于教育教學的改革，培養學生各方面的綜合素質等方面無疑具有重大的現實意義。由于從智慧校園這一概念的提出到實施建設才僅僅持續數年，因此在理論建設與實踐經驗等方面尚處于起步階段。對智慧校園建設的研究將是一個漫長的過程，但隨著研究的深入，相關理論體系的不斷完善，科學技術的不斷成熟，智慧校園將不會再只是一種理念，它終究會成為現實。本文立足江蘇師范大學具體校情，通過對學校數字化建設進程的初步探索，嘗試構建了未來江蘇師范大學智慧校園的建設框架，以期拋磚引玉，共同推進江蘇師范大學數字化建設的跨越式發展。

參考文獻：

[1]程艷旗.浙江大學智慧型校園建設探索[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/view/dfe4352c2af90242a895e5e9.htmlfrom=rec&pos=1&weight=18&lastweight=5&count=5，2013-10-10.

[2]魯東明.“智慧校園”已經不只是理念[J].中國教育網絡，2011，（11）：29.

[3]宗平，朱洪，黃剛波.智慧校園設計方法的研究[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2010，（4）：15-19+51.

[4]黃榮懷，張進寶，胡永斌，楊俊鋒.智慧校園：數字校園發展的必然趨勢[J].開放教育研究，2012，（4）：12-17.

[5]王華.教育信息化.決策科學化.管理規范化——我校大跨步推進數字校園建設工作[N].江蘇師范大學報，2013-6-16（3）.

[6]王運武.“數字校園”向“智慧校園”的轉型發展研究——基于系統思維的分析思辯視角[J].遠程教育雜志，2013，（3）：21-28.

[7]宋金州.深圳市智慧校園建設的框架與思考[J].教育信息技術，2013，（12）：8-10+26.