智慧校園概念及其服務平臺建設研究

梅雪蘭

摘要： 針對當前智慧校園快速發展的現狀，在對現有研究成果的分析基礎上，給出了一種更能體現其本質特征的智慧校園概念。構建了以智慧教室、智慧實驗室、智慧圖書館、智慧校園后勤等為支撐點的服務平臺，并提出了平臺維護保障建議。對建設高校智慧校園有一定參考意義。

Abstract： In view of the present situation of the rapid development of intelligent campus， based on the analysis of the existing research results， this paper gives a concept of intelligent campus which can embody its essential characteristics. This paper constructs a service platform with intelligent classroom， intelligent laboratory， intelligent library and intelligent campus logistics as the support point， and puts forward some suggestions for safeguarding the platform. It has a certain reference significance to the construction of university intelligent campus.

關鍵詞： 智慧校園；服務平臺；概念；維護保障

Key words： intelligent campus；service platform；concept；safeguard

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）18-0266-03

1 研究背景

美國克萊蒙特大學教授 Kenneth 于1990 年首次提出“數字校園”概念，并主持開展了“數字校園計劃”項目。此后，從1996年至2010年，美國政府持續實施國家“教育技術計劃”，實現各個教育層次的“人、機、路、網”全域互聯，徹底改變了美國教育信息化面貌，奠定了其國際領先地位。與信息和互聯網技術的發展同步，全美逐步實現了由數字校園向智慧校園的過度。我國智慧校園發展相對美國滯后大約十年，且從發展范圍上首先從高等教育信息開始。隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020 年）》頒布，教育信息化同步與國家信息化發展戰略部署相適應正式提上日程，通過信息網絡及基礎設施建設加快智慧校園建設，促進教學方式的現代化，加快趕上發達國家教育信息化水平。在此背景下，浙江大學率先在學校“十二五”規劃中提出建設智慧型校園，同濟大學、西南大學、成都大學等幾十所高校正在籌劃實施建設智慧校園，南京郵電大學完成了一個相對完整的智慧校園規劃，南京理工大學圖書館將數字圖書館職能拓展到課表學分查詢、就業信息等功能，舉辦“共讀一本書”等活動，實際上就是一個微型智慧校園建設的成功典范。

2 智慧校園概念

文獻[1]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。”指出了智慧校園的建設理念及主要功能和建設目的，沒有體現出智慧校園采用的主要技術及實現途徑，沒有體現出智慧校園的本質。

文獻[2]認為智慧校園“是以云計算和物聯網為核心，實現校園信息和資源的智能化采集與傳輸、智能化顯示與推送以及智能化處理與控制。實現全校各部門和各子系統的互聯互通、信息融合，具有環境全面感知、海量數據支撐、網絡無縫互通、開放學習環境和師生個性服務的特點，有效解決了校園信息化過程中的資源利用率低、信息管理和共享困難、設備管理維護困難等問題”。指出了智慧校園采用的技術，但不夠全面；沒有說明智慧校園的本質屬性。

文獻[3]認為智慧校園是“充分利用云計算、虛擬化和物聯網等新技術，通過監測、分析、融合、智能響應的方式，面向學校管理的主要業務流程，融合優化現有軟硬件資源，實現各類應用系統信息共享，以提供高效的教學、科研、管理決策及其他方面的管理方式和手段，高質量的、快捷便利的學習生活服務環境，構建節約型、智慧型校園，保證教育資源利用效率最大化”。指出了智慧校園采用的部分技術，但沒有體現出智慧的內涵。

文獻[4]認為智慧校園是一個廣義概念，是“技術+教育+管理+服務+理念”等的總體描述，體現出了智慧特征。

文獻[5]認為智慧校園是深化與提升了的數字校園，是“綜合運用移動互聯、云計算、大數據、社交網絡、虛擬化以及物聯網等新技術，提供無處不在的網絡環境，以面向師生個性化服務為理念，來改變師生和校園資源相互交互的方式，智能識別用戶的個體特征和學習、工作情景，有效支持教學過程分析與評價、管理者智能決策、以及開放的教育教學環境和便利舒適的生活環境，從而實現全新的智慧化服務和管理的校園模式”。比較全面概括了智慧校園采用的技術及其功能特性和本質特征，一定程度上體現出了智慧的內涵，但對智慧校園的硬件設施及實現途徑沒有提及。

綜上，筆者認為智慧校園概念應包括其對象任務、軟硬件基礎、所涉及的關鍵技術、實現途徑及建設目的、智慧特征、本質屬性等方面。即智慧校園是：面向學校管理的主要業務流程，以教育信息化基礎設施為基礎，融合優化現有軟硬件資源，綜合運用云計算、物聯網、大數據、虛擬技術、傳感技術、社交網絡、移動通信等技術，通過監測、分析、融合、智能響應的方式，實現校園信息和資源的智能化采集與傳輸、智能化顯示與推送、智能化處理與控制，有效支持教學過程分析與評價、管理者智能決策、開放的教育教學環境和便利舒適的生活環境，從而實現全新的智慧化服務和管理的校園模式。

智慧校園基本特征包括：具有對人、物、環境等的感知能力；消息、數據、信息的實時傳遞能力；資源的共享；數據挖掘以實現智能化的決策、管理與控制；開放的學習科研空間和環境[6]。總之，智慧校園的建設目標是促進學校教學手段和方法現代化，創新人才培養、科研組織和社會服務模式，促進高等教育質量全面提高。

3 服務平臺

通過構建智慧教室、智慧實驗室、智慧圖書館、智慧校園后勤等，提供教學管理、實驗、圖書資源、校園服務的網絡在線服務平臺，基本構想如下：

3.1 智慧教室

智慧教室對于學生而言是一種全新的課堂教學體驗，它以教師和課程為中心，不受時間和地點的約束，可實現隨時隨地的學習：課前，教師一鍵即可完成教學空間的開通和注銷，實現創建課程、上傳資源及推送資源和信息功能；課堂上，可實行掃碼簽到制度，課程授課形式多樣，點播、錄播及直播都十分常見，課堂互動效果良好；課后，學生還能夠在線學習、網上提交作業及互動討論等。一般來說，智慧教室的組成部分包括開放式教學資源系統、輔導答疑系統、學習評價系統、電子作業系統。智能化教學平臺的最基本建設是開放式教學資源系統，要想實現智慧教室的價值，離不開充足的教學資源的支持，教師資源既包括傳統的資源，也包括多媒體資源。電子作業系統具有布置作業、提醒完成、批改和統計的功能，要求其必須及時更新和充實各個學科、各個年級的試題庫和作業庫，并且利用自身的智能組卷功能，還能夠為學生提供更加個性化的習題。學習評價系統通過收集學生學習的各項信息，對其進行客觀評價，它不僅是一個掌握學生成長和學習現狀的教學評價平臺，更是教師不斷完善自身教學水平及質量的重要依據。輔導答疑系統可增加師生之間的交流互動，便于學生能力的更快提升。

智慧教室功能利用應用程序客戶端可實現對多個領域及系統的控制，包括廣播系統、電子門牌、環境傳感、數字攝像、微信掃碼學習、云桌面、平板電腦、虛擬摳像技術、無線網絡、可觸摸一體機、云主機管理系統、語音對講系統、安防系統等。智慧教室不僅解決了傳統教學中存在的受限時間和空間的問題，還通過改革和創新學校教學，大大提高了教學質量和教學效果，實現了學校的教、練考、評一體化及智能化。久而久之，在高效的信息化手段驅使下，學習的自主學習能力將得到有效提升。

3.2 智慧實驗室

針對一些譬如化學、電工電子實驗等專業性要求較高的實驗應構建智慧實驗室，依靠信息采集器采集傳感器相關數據，利用云平臺計算分析，同時和智慧教師保持良好互動，從而實現實驗數據的采集、分析處理及結果分析的智能過程。構建智慧實驗室不僅可實現將云計算技術應用在實驗室中，將整個實驗室系統實現智能控制，既有利于實驗數據的精準和安全管理，也有利于實驗結果的科學智能分析。

3.3 智慧圖書館

智慧圖書館具有良好的感知系統，且感知系統包括針對讀者和圖書信息的兩個層次，利用綜合處理感知到的信息可快速滿足讀者需求，幫助其在最短時間內找到所需資源和書籍，同時還能夠將感知信息傳遞給云平臺存貯起來，為進一步的智能化管理提供助益。

3.4 智慧校園后勤

智慧校園后期是在物聯網技術和云計算技術基礎上形成的，它通過對學校人員管理、安全防衛、教學設備及教務的智能化管理，可實現實時監控和智能控制各設備。優良的智慧校園后勤系統應體現在便利師生的方方面面，而不只是某個局部的技術先進，只有在學校的各個角落都體現出其作用，將師生的實踐信息化自覺性提高，其存在才更具意義。譬如通過安裝刷臉識別技術、考勤卡、 RFID 考勤機、門禁和配套控制軟件，可實現對所有進出教室人員的識別，不僅便利了考勤部門和人員，對于領導而言要想了解全校師生的考勤情況只需一鍵登錄考勤平臺即可。不僅如此，便利的考勤平臺還縮短了教師的點名時間，大大降低了師生的時間成本。

4 維護保障

4.1 建立和完善校園一體綜合信息門戶平臺

通過建設智慧校園，可實現校園綜合信息門戶平臺的一體化，利用虛擬化及云計算技術可將過去較為分散的學院和部門信息系統整合起來，統一身份認證和集中管理原有系統的用戶，如此不僅用戶使用更為便利，也大大提高了校園信息化水平，同時有利于提升師生之間的互動。現階段，部分院校已經對此進行了嘗試，基本實現了校園一卡通系統。

4.2 建立一支專業的管理隊伍

智慧校園涉及方面眾多，其管理隊伍也應包含多個領域的專家學者，尤其是云技術、虛擬化技術、網頁制作技術、軟件開發技術、物聯網技術、網絡安全技術、計算機網絡技術等領域的專家。智慧校園的益處不言而喻的，其重要性很多學校都意識到了，但只有部分學校實行了智慧校園，阻礙多數學校智慧校園發展的關鍵因素就是缺乏相關的專業人士參與，而相關優秀人員的缺失導致其無法組建專業的智慧校園管理隊伍推動其發展和完善。基于此，我們應積極借鑒國內外的先進經驗及數據分析模式，在院校內部組建一支專業的數據分析隊伍，通過分析校園各項數據，判斷校園的整體運轉情況，為學院的發展和完善提供有益建議。

此外，可為院校師生提建設性意見，幫助教師提高自身教學質量，幫助學生提高自身學習效率。

4.3 面向未來加大資金投入

隨著國家“雙一流”院校的建設與發展，智慧校園的運用將更為普遍，通過運用智慧校園不僅能夠幫助學院在競爭中取得優勢地位，還能夠幫助其持續保持先進，但不可否認智慧校園的構建需大量資金支持，無論是人才的引入、實驗室的建立、相關設備的采購等各個方面都需大量資金投入[7]。

5 結束語

結合當前智慧校園發展現狀，從對象任務、軟硬件基礎、所涉及的關鍵技術、實現途徑及建設目的、智慧特征、本質屬性等側面探討了智慧校園概念。以智慧教室、智慧實驗室、智慧圖書館、智慧校園后勤等為側重點介紹了智慧校園服務平臺構建途徑，并從綜合信息平臺建設、管理隊伍建立及資金投入等方面對智慧校園維護保障提出了建議。

參考文獻：

[1]黃榮懷，張進寶，胡永斌，等.智慧校園：數字校園發展的必然趨勢[J].開放教育研究，2012：12-16.

[2]石少敏.基于云計算的智慧校園系統設計[J].自動化與儀器儀表，2017：61-62.

[3]呂偉，張祥云，葉逢福，等.“智慧校園” 浪潮下的高教變革展望[J].高教探索，2014：27-30.

[4]徐青山，張建華，楊立華.高校智慧校園建設的頂層設計及實踐應用[J].現代教育技術，2016：112-118.

[5]唐宜清.高校智慧校園的設計與探討[J].無線互聯科技，2017：96-97.

[6]胡欽太，鄭凱，林南暉.教育信息化的發展轉型：從“數字校園”到“智慧校園”[J].中國電化教育，2014：35-39.

[7]劉洪亮，何輝.“雙一流”背景下株洲職教大學城智慧校園建設探索與研究[J].教育現代化，2017：331-332.