高職院校智慧校園技術架構設計及應用

蔣智勇

摘 要：文章闡述了智慧校園的內涵，對高職院校智慧校園的技術架構進行了設計，在智慧校園理論構建和技術研究的基礎上，全面、系統地展開智慧校園的規劃和設計。

關鍵詞：智慧校園；技術架構；應用

在知識社會創新2.0環境下，智慧校園以新一代信息網絡技術為支撐，以物聯網、云計算、大數據管理、智能化裝備為工具，以全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以人為本的創新為核心理念，實現教育資源的廣泛共享、教學管理的自動運轉、科研項目的智能支持、校務管理的制度優化、服務支撐的智慧響應、校園文化的慧智融合，達到智慧教育的終極目標。智慧校園的建設以知識承載、傳播和創新為主旨，面向學生、教師、管理人員、服務人員以及外部實體等五類功能性主體，借助信息網絡平臺，達到人、財、物之相關信息與教育目標的智慧融合。

1 高職院校智慧校園的技術架構設計

1.1 技術構成

（1）數據存儲技術。數據存儲技術是智慧校園的基礎技術，沒有記憶就沒有智慧，沒有數據存儲就沒有智慧校園的功能特點。按照數據的穩定性，數據劃分為靜態數據和動態數據。靜態數據是指在較長的時間內不變的數據，例如，資產信息、個人信息等。

（2）數據處理技術。數據處理技術以軟件應用系統為基礎，包括數值計算、知識轉換、事務處理、報表分析、統計查詢、文本處理、圖像處理、傳感信息處理、模擬仿真等諸多功能。智慧校園通過數據處理提供智能服務。

（3）數據傳輸技術。數據傳輸技術實現知識流、資金流、狀態流、管信流等的融合和集成。寬帶網絡是數據傳輸的主要通道，配合無線wifi、移動3G/4G網絡，實現網絡全天候的服務支撐。

（4）權限和安全管理技術。系統安全和穩定是智慧校園正常運轉的基礎。信息高度集成和共享需要動態、完善的權限管理和數據安全技術的支持。基于角色的權限管理具有較好的靈活性和通用性。數據結構中植入權限或身份的數據選項有助于動態權限管理。

（5）云平臺技術。云平臺是大型或超大型組織系統建設的新型模式，實現裝備資源、知識資源、計算資源、應用服務資源的集成。云平臺服務對象包括用戶（領導、教師、學生、教工）、內部組織（學部、學院、教研室和研宄所、職能部門、服務部門）、外部組織和個人、社會化智慧教育服務對象等。

（6）專用設備信息集成技術。智慧校園的泛在感知依靠專用設備的傳感器和信息系統反饋信息。讀卡器、無線射頻技術、視頻監控技術、圖像識別、智慧講臺、智慧教室等都要采用狀態傳感裝置或信息系統反饋狀態信息。狀態信息集成技術是智慧化的重要基礎。實時反饋決策、應答智能管理和服務，專用設備信息集成技術是不可或缺的。

1.2 SPOADA模型

智慧校園建設以信息采集、信息處理、信息存儲、信息使用為核心技術特征，主要結構要素包括靜態和過程數據庫（Static & Process Data Base）、指令和數據（Order and Data）的傳送、權限配置（Authority Assignment）和數據審核（Data Audit）。如圖1所示，智慧校園的結構模型定義為SPOADA模型，S，P分別表示狀態和過程數據庫，O，A分別表示指令及其權限控制，D，A分別表示數據及其審定。

2 高職院校智慧校園的應用

在智慧校園理論構建和技術研究的基礎上，全面、系統地展開智慧校園的規劃和設計。

2.1 知識管理系統

知識管理系統是智慧校園建設的核心系統。根據知識循環模型，智慧化的知識管理系統主要實現知識的存儲、傳播，并為知識的創新服務。知識管理系統涉及高職院校的教學、科研以及學術交流等日常工作。知識管理系統是智慧教育的基礎，不僅服務于在校師生，也能夠面向社會開放服務于公眾。

（1）知識存儲。結合智慧圖書館建設，知識存儲實現不同載體知識的數字化，便于統計、查詢、數據挖掘和智慧服務。由于知識的沉積性特點，采用大數據管理模式有助于海量、異構數據的并發操作和處理。

（2）知識傳播。知識傳播不僅能夠服務在校學生，也同樣能夠服務于在線公眾。智慧校園知識傳播不僅要實現網頁圖文并茂的知識傳播，也要根據不同專業領域特點制作音頻、視頻、幻燈等視聽化電子資源，設計實現自動解惑、答疑的應用系統，建立實時文字、語音、影像互動的交流平臺，實現全領域、全天候、多媒體的知識傳播。

（3）知識創造。智慧校園要能夠促進知識創新。云計算提供多種應用工具和平臺，諸如大型計算、仿真、虛擬現實等。數據挖掘、數據融合、面向主題的數據集成等功能的自動實現，促進知識循環和知識的創新。

2.2 狀態監控系統

泛在感知的物理基礎是前端感應器和數據終端。狀態監控系統既要借助于感應器自動獲取狀態信息，也要利用終端設備和管理系統人工輸入狀態信息。狀態監控主要以空間位置的監控為主導。

2.3 業務管理系統

智慧校園的業務管理系統要突出體現數據的自動生成和處理、數據挖掘和輔助決策。業務管理系統主要包括學生管理系統、教工管理系統、校務管理系統、科研管理系統、教務管理系統、后勤管理系統、圖書館系統、檔案館系統、資產管理系統等。

2.4 一卡通系統和云平臺

一卡通是限于校園內使用的一種IC卡，是校園內部各類人員身份識別和驗證的工具。一卡通整合了與身份認證相關的所有業務，相當于門禁通行證、圖書借閱證、校內銀行信用證、食堂飯卡和校園內的身份證。一卡通系統包括前端讀卡器以及身份確認后開啟的各類應用系統。云平臺是智慧校園信息資源和信息服務的集成系統。云平臺包括基于SPOADA模型的信息處理系統，同時提供全方位的網絡支持、應用軟件和大數據存儲和處理的硬件設備。

參考文獻

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