基于“人工智能+大數據”智慧校園整體規劃和建設

任新華 王文冀 張學燕

摘要：隨著我國科學技術水平的持續提升，物聯網、IT技術、云計算、移動互聯網等技術在我國也有了越來越快的發展。在此環境下，高職高專信息化發展也進入了快速發展階段，圍繞《中國教育現代化2035》《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》《國家職業教育二十條》《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》《教育信息化2.0行動計劃》等國家策略，推動了信息技術在基礎設施、科研服務、人才培養、業務管理、職業實訓中的創新應用，在數據驅動、服務融合、人工智能、大數據等方面取得了初步成效。在人工智能+大數據環境下，山東城市建設職業學院圍繞新基建，提出智慧校園規劃和建設，旨在推動高職高專智慧校園規劃、建設的進一步創新與發展。

關鍵詞：人工智能;大數據;融合;服務;生態

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）10-0259-04

1 背景

1.1 指導思想

全面貫徹黨的十九大精神，以“育人為本、融合創新”為指導，深入落實《教育信息化2.0行動計劃》《教育信息化“十三五”規劃》，山東城市建設職業學院按照《智慧校園總體框架》（GB/T36342-2018）為依據，以數據驅動、服務融合發展理念，堅持特色發展、創新發展，推進智慧校園的建設。

山東城市建設職業學院，作為已有40年辦學歷史和文化積淀的公辦高職院校，在辦學上貫徹“崇德、尚能、博學、樂業”校訓，依托山東建筑大省的行業優勢，成立山東省建筑職業教育專業建設指導委員會，協同全省建筑類專業共同進步、共同發展，確立了學院在山東省高職建設類專業建設的統領地位。為響應國家對職業教育的發展要求，在新時代信息化發展機遇面前，學校大幅邁開了智慧校園的建設步伐，明確“信息化治理與服務”的建設內涵，加大數據治理力度，以服務融合創新，深化教育教學管理改革，進一步提升學校內涵式發展水平。

1.2 建設基礎

智慧校園一期建設項目成功試運行，建立了融合型個人門戶，實現了人事、教務、科研、資產、一卡通、財務等系統的單點登錄和數據整合，打通了部分信息孤島，實現了數據的跨業務系統的基本流轉。積極響應習總書記“移動優先”的號召，學院智慧校園移動端App（安卓、IOS）正式在全院試運行，并實現了學習強國、學習通等常用App的喚醒入口，體現了智慧校園App在校園應用中的核心作用。

智慧校園二期建設項目持續推進，以DELL超融合設備為基礎運行環境的數據中心雛形基本成形，計算資源、存儲空間滿足了學校信息化發展未來5年的需求，已經初步建成了“云上城建”的雛形。

經過前期信息化的建設，學校網絡和信息化的基礎設施不斷完善，網絡服務能力全面提升;網絡應用不斷擴展，信息服務能力穩步提高;教育資源不斷豐富，教學服務能力逐步增強;服務環境不斷改善，安全防范能力明顯加強。學校已建成各種獨立的部門級應用系統，如：教務管理系統、學工管理系統、一卡通管理系統、圖書管理系統、資產管理系統、財務管理系統、后勤系統、OA系統、人事系統、科研系統、專業教學資源庫平臺、數字化學習中心、共享數據中心等，信息化在學校教學、科研、管理和服務工作中發揮了重要作用。

1.3 存在問題

在新時代教育深化改革與教育現代化進程不斷發展中，學校信息化發展仍舊存在以下問題：

1.3.1 信息化標準體系不夠健全

應用系統建設缺少頂層設計，前期建設標準體系相對比較單一，無法覆蓋應用、服務、資源等多種類型標準，未覆蓋全校業務數據及分析標準數據，不利于信息化應用深度融合。

1.3.2 數據的應用停留在共享階段

共享數據中心解決了部分的數據孤島，但未形成數據質量監控體系，數據管理方式不規范，數據的處理與使用始終是一個黑盒子，沉淀的數據資產無法得到深度應用，缺乏全盤數據治理，不利于發揮數據的預測、決策支撐的價值。

1.3.3 服務缺乏深度融合

隨著業務的發展，校內分散異構的應用系統與信息資源逐年增多，不同業務系統中的服務狀態、消息機制存在不同維度的藩籬，服務的渠道單一，只能在電腦端去辦理，這給用戶帶來了很多的限制，給學院師生信息化資源的高效利用造成了不便。

2 建設目標

經過5年信息化建設，全力打造兩個生態。

一是打造校園智能服務生態。由單一的校內服務向“學校+行業+企業+社會”綜合服務轉變，逐漸打破校園信息化生態與其他各行業生態的藩籬，通過服務梳理、編排再造，以三張清單界定各職能部門的服務、審批、責任，不斷延伸校園服務的內容，業務與數據深入融合，每個用戶需求個性化，將得到充分的照顧。

二是打造校園治理大數據生態。服務產生數據，管理依靠數據。在數據持續治理過程中，構建學校的大數據中心與分析平臺，推動教育信息資源整合和公共數據互聯、共享與開放，提升數據質量、規范數據使用、將松散的數據沉淀為科學有效的學校數據資產，從沉淀的數據中發現有價值的信息，在數據產生到使用形成應用閉環。最終讓個人或組織都能在大數據的生態中獲益。

在山東城市建設職業學院智慧校園建設總體架構下，如圖1，兩個生態圈正常運轉，學校校園的治理能力將日新月異，并推進城建職院教育、管理、服務能力走向現代化發展。

3 建設內容

3.1 數據治理工程

3.1.1 完成數據治理與服務體系設計

以科學的方法論支撐，對學校數據管控現狀進行全面評估，對比同類高校和其他行業的實踐經驗形成差距分析，制定數據治理體系和實施路徑規劃，以及數據服務架構規劃。

3.1.2 完成數據治理組織架構及制度建設

建立有高層領導者組成的數據治理委員會，全面推動數據治理工作的開展。對各部門進行職責分工，建立數據治理的配套管理制度和規范，保證數據治理體系的日常運行，形成數據治理長效機制。

3.1.3 完成全業域數據標準和數據關系梳理

完成對學生和教職工及其學校各部門、各系統、各崗位有關的全生命周期業務流和主要業務子集或數據子集的整體規劃，建立數據關系管理模型，形成一套符合學校自身實際，涵蓋定義、操作、應用多層次數據的標準化體系。

3.1.4 完成數據治理的整體架構與服務應用

對數主數據業務域進行擴充與完善，完成全域數據的治理，將學校所有業務系統全部納入統一信息標準之中，打造黃金主數據，（包括人力資源管理域、學生管理域、財務管理域、資產管理域、教學資源與管理域、科研管理域、行政管理域、公共服務域）。建設數據服務接口管理平臺解決系統之間交互的壁壘問題，同時也解決庫與庫之間的聯動問題、部門與部門之間的接口申請問題。學院系統繁多，除了已有的系統，也有新建的系統。系統之間的數據接口，可以通過數據服務接口管理平臺進行申請接口權限，從而打通數據之間的流轉。建設一個先進的、穩定的數據質量監控平臺。通過質量定義、執行數據質量檢核，持續監控各系統數據質量波動情況及數據質量規則占比分析，定期生成各系統關鍵數據質量報告，掌握系統數據質量狀況。依托元數據管理，構建學院數據質量管理體系，讓數據統一定義、統一管理，快速查看、快速定位為了有效保障數據管理平臺的有效實施和持續發揮作用。

3.2 服務融合工程

3.2.1 完成服務解構分析與融合設計

學校職能調研是頂層設計的關鍵一步。站在師生用戶的角度，重新對每一個職能部門，每一個業務系統進行服務解構分析、明確每一項業務活動的業務性質和業務對象及權責，對每一項服務，按照角色人群、按照業務性質、按照角色在校全生命周期時間線進行梳理分類，形成一張清晰、公開透明的服務清單。充分將身份、入口、日程、消息、信息與服務清單進行融合設計，為用戶提供眾多跨業務、形式多樣化的場景服務。

3.2.2 實現身份認證的融合

單點對接是最容易與各業務系統融合的方式，同時也是最快可執行的制度。但解決單點認證，只是一個開始。VPN、上網認證等需求，要求建設以目錄服務和認證服務為基礎的統一用戶管理、授權管理和身份認證體系，將組織信息、用戶信息統一存儲，進行分級授權和集中身份認證，并支持智能感知設備身份融合服務，從而提供用戶不同活動場所、信息資源和基于其權限的功能模塊和工具，實現一鍵登錄、“一指登錄”“一臉登錄”。

3.2.3 實現應用入口的融合

建設統一的信息和服務的平臺，將分散、異構的應用和信息資源進行聚合，每個用戶通過統一的訪問入口（SSO），可獲得量身定做的實時消息推送、服務推送和個性化應用服務。

3.2.4 實現信息呈現的融合

將全校的重要通知、新聞、公告、公文、業務部門事務通知等信息進行高度整合與分類，根據不同用戶權限控制，用戶可以自由訂閱分類查看，幫助用戶更快的鎖定自己需要的信息，實現有價值的信息主動推送，實現信息的精準觸達。

3.2.5 實現消息服務的融合

恰當的消息提醒策略是提升服務體驗的細節把控。不同系統都具有相應的消息服務，過多的消息會給用戶帶來某種程度的消息騷擾。構建統一的消息平臺，融合消息提醒策略，對不同緊急程度、制定不同的消息頻率，最大限度地保證個體差異和事務的及時通知與辦理。

3.2.6 實現辦事服務的融合

融合事務是服務融合最為關鍵的核心。辦事服務的融合是指將學校各個業務系統的待辦事項、申請進度等內容，在統一信息服務平臺中集中呈現，集中辦理與查詢分析。未來將應用物聯網技術，逐步實現線上與線下服務結合，將服務的體驗做到極致，從而達到一網通辦的服務目標。

3.3 數據與服務協同工程

基于用戶場景需求，為不同角色用戶，以數據門戶為載體，構建一體化數據服務級的數據應用與分析服務，如圖2。面向領導，建設校情分析、校務監測、學科分析、教學分析、人才培養質量監測等運營決策中心，快速服務學校的科學決策，實現精細化管理和教學質量提升;面對師生，提供個人/群體畫像，幫助師生了解個人指標，實現個人工作和學習能力的長足發展。

4 建設初期成效

4.1 形成統一的數據管理規范

建立了全域模型，完成各個業務系統的全量數據集成，集成數據的準確率、完成清洗率高達97%，為后續為新業務系統的集成提供良好的基礎。形成了統一的數據管理規范，如圖3，完成相關制度規范的文檔的建設，在保持數據安全的情況下實現數據的公開公示，同時實現數據的在線申請、審批、線下執行后的線上登記。

4.2 數據質量實現動態監控，有效數據得以沉淀

以可視化的表達方式，整體展現全局數據庫數據質量情況，實時分析和呈現學校數據質量的最新狀態，形成內部數據“標準-產生-治理-診斷”的閉環，提升數據質量，讓報表，分析，應用更加準確、科學。如圖4。

4.3 跨越系統藩籬、實現精細管理

在單點登錄簡單集成各業務系統的基礎上，進一步的跨越系統之間的藩籬，通過業務流程持續優化再造，全方位覆蓋師生日常生活、學習、工作事務，管控事務辦理全過程，讓不同業務系統之間，不同服務之間的共性被充分挖掘，實現“一張表管理”和“一站式服務”，提升了跨部門業務協同能力和服務水平。如圖5。

4.4 提升了師生信息化獲得感

隨著移動互聯網的發展，建設了開放、自由、創新的移動虛擬校園環境，為師生提供常用的移動應用直達服務，如課表查詢、工資查詢、校歷查詢、通訊錄查詢、借閱報告、消費報告等生活服務;結合智慧信息服務的校園AI助手，讓查詢一件事、辦理一件事、辦好一件事變得極其簡單方便。全校師生能夠直觀感知信息化建設成果，提升了他們信息化的獲得感。如圖6。

5 規劃與展望

信息化對學校教育發展影響甚大，信息化建設也將是一個長期發展的過程。2020年6月，教育部發布的《職業院校數字校園規范》，提出“信息化對產教融合辦學等支撐要求”、新增網絡安全管理要求、強化了組織體系的保障作用。學校將在智慧校園建設成果基礎上，協調學校發展要求與國家發展要求、地域發展要求，全域謀劃、通盤考慮，統籌建設，科學布局，留足未來發展的空間。學校將從以下幾個方面逐步規劃。

5.1 基礎設施更新升級

投入5G基站建設，實現學校教學區、生活區、辦公區等主要區域的5G網絡全覆蓋，構建校園智能物聯網絡，打造全校萬物互聯應用網絡。在私有云的基礎上，結合互聯網日漸成熟的公有云平臺，打造高可用、易用、效益最高的混合云中心。

5.2 探索新技術與教育教學的融合

隨著大數據、人工智能、5G、虛擬現實等新技術快速發展，探索智能教學助手、建筑機器人、虛擬建筑、遠程教學等技術研究與應用，創新教學過程，讓師生隨時隨地教與學，從而推進信息技術和智能技術深度融入教育教學全過程。

5.3 加強網絡信息安全體系建設

基于等保2.0標準，建立健全智慧校園網絡和信息安全體系，制定完善網絡與信息安全應急響應制度。加強網絡安全管理體系建設，落實網絡安全等級保護制度，制定網絡安全技術防護方案，配置網絡安全防護設備和軟件，建立多層次網絡與信息安全技術防護，提高風險隱患的監測預警和突發事件的處置能力，實現安全管理科學化、智能化。

5.4 提升信息化隊伍專業素質水平

信息化建設是一個系統工程，涉及學校全方面的革新與治理。一方面需要不斷提高信息化隊伍對信息化發展的駕馭能力，另一方面學校需建立健全信息化組織機構，在重要職能部門或學院設立信息化科室或專崗，以滿足智慧校園建設所需要。

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【通聯編輯：王力】