新時代智慧校園設計方法的分析

廣東省深圳市福田區第二實驗學校 常玉潔

“智慧校園”理念在“十二五”規劃中，由浙江大學所提出，旨在打造全域化學習場景、融合創新網絡科研、構建多元校園文化。在科學技術、教育管理理念的不斷更新下，智慧校園建設呈現多技術融合特征，借助云計算、物聯網、大數據等技術，實現數據信息的互聯互通、多點反饋，拉近教務頂層與學習基層的對接性，輔助校園事務活動開展，全面推動安全、穩定、環保、節能的校園建設。本文針對智慧校園設計方法進行探討，僅供參考。

一、智慧校園特性分析

智慧校園是多技術融合后的產物，經由技術關聯教育活動、文化活動、科研活動等，全面助力教育事業的改革。從技術角度來講，智慧校園建設期間，需在不同層面找尋教育及管理的共性點，充分發揮學習價值、教育價值，保證各項活動開展的協同性。

第一，智慧校園的定位屬性。校園人群組成為學生、教師，學校主體教育任務培養高質量人才，推動教育的持續性改革。智慧校園則需要在不同層面完成數據信息的全程對接，做到及時反饋、及時處理，為教育資源整合奠定堅實基礎。

第二，智慧校園的感知屬性。從運行特征來講，智慧校園感知服務功能的實現，結合智能操控理念，搭載智能設備，完成對區域活動的數據支撐，打造智能+云環境的智慧校園場景，保證數據信息界定與傳輸的時效性。

二、智慧校園平臺的設計需求

智慧校園運行期間，采用的是全程數據調控處理，數字化運作模式，深化業務對接及處理能力。智慧校園平臺的設計研發，與傳統數字管理具有一定差異性，其需要綜合分析出不同數據流通與融通模式下的傳輸機理，還應保證智慧校園實際應用過程中的穩定性與可靠性。

首先，智慧校園平臺應打破數據傳輸不對稱的壁壘。大數據時代到來下，大體量、同節點的數據傳輸，極易造成數據處理冗余的問題，在時間與空間下，融合產生信息孤島的問題。對此，智慧校園平臺建設期間，應將不同業務進行關聯，以職能部門為切入點，打造多點聯動的數據處理系統，完成標準化、統一化處理。

其次，智慧校園平臺應做到數據傳輸貫通。校園智慧運作模式離不開數據業務的高效率處理，為達到無縫銜接的功能移植，需全面分析數據信息傳輸過程中的注意事項，保證數據信息采集、存儲、傳輸的一體性，實現全過程管控。

最后，智慧校園應完成功能化轉變。從校園服務機制來講，智慧校園是為了輔助開展教育活動，但是技術本體的獨立性與自主性，又將核心技術脫離教育管控的范疇。為實現綜合化管理，應突破傳統的數據服務局限，完成個性化、功能化轉變，提高數據處理的精確性。

三、新時代智慧校園設計方法分析

1.分層式模型設計。

智慧校園設計工作的開展，必須具備理論支撐，同時應具備實踐操作的可行性，保證系統驅動過程中，自然契合到校務管理、教育活動中，完成資源的優化配置。本文提出的分層式模型設計方法，是按照網絡系統、智能操控系統運行期間的需求點，打造多元系統服務，從另一方面講，也可將分層設計看成是智慧系統功能區分的基點，保證校園環境及相關教育服務的開展囊括外在教育場景、內部教育管理制度等。技術并行，發揮數字化控制價值，全面實現階段式、模塊化的轉變，踐行“統一規劃、分步實施、逐步完善”原則，提高智慧校園的集成度。

具體設計期間，摒棄原有獨立式的操控機制，留有模塊操控系統，完成技術層面的關聯驅動，保證數據信息在驅動及拓展期間，按照既有模型進行數據驅動及管控，強化數據信息之間的對接能力。一方面，沿用物聯網應用層、網絡層、感知層的運行特征，確保數據信息在調控與處理過程中，實現多點位處理。另一方面，建設具有統一標準的終端服務系統，確保數據服務與對接的一致性，例如，數據、服務、網絡等方面的標準劃定，經由數據信息的一體確認，保證不同服務功能的確定形成同步反饋與對接，提高數據信息傳輸的實效性。如圖一所示，為物聯網支撐下的智慧校園建設模型。

圖一：基于物聯網的智慧校園建設模型

從數據信息的表述結果來講，不同數據表述功能的分析與確認，應具備同比例特征，確保不同網絡運行環境下，數據信息具有的權重性代表相關載體完成精準服務，提高網絡模型的參考價值。

智慧校園系統運行期間，數據信息傳輸及處理，應綜合考慮到不同場景下的數據驅動機制，按照模型本身具有的特征，總結數據運行特點，例如，數據表述中的無序狀態、某一程序執行下的邏輯狀態、網絡結構及其協議等，均需要相對應的數據操控，才可達到模塊化處理標準。對此，模型設計及其功能化實現，應充分結合階段性操控機制，詳細表達不同操控空間下系統具備的操控權限，完成多節點數據信息的同步處理，保證模塊化功能實現的精確性。

功能設計及驅動期間，應將智慧校園看成是基于信息技術、網絡系統打造的校園生態體系，涵蓋一切教務信息、管理信息等，確保數據真實反映出校園規劃、校園文化、資源建設等管理要素，并按照分層管理，完成對不同數據節點的驅動及管控。

具體實現，智慧校園分層設計與驅動形式，則可看成是不同管理模型的驅動結構，按照智能管理思想，將不同網絡節點的數據進行融通處理，增強數據服務的對接性。例如，教師辦公室、機房、教室等部分，均可通過數據分層管理，完成數據信息采集、處理的對接，實現全域化的透明處理，保證每一項教育及管理工作開展的針對性。

2.柔性模塊設計。

智慧校園與自動化、信息化應用技術的主要區別，在于智慧校園具備人工智能處理的能力，管理思維與人們思維的融合，打造多元數據服務系統，且處理模式遵循人們處理事務的思想。為進一步提高技術應用的可行性與貼合性，應分析出不同智慧場景對校園建設、教育活動開展起到的作用，保證智能服務工作的開展，可以數據為核心，組建多元數據服務場景。對此，智慧校園設計方法中應充分融合人性理念，以用戶為中心，以教學為目標，全面推動教育工作的開展及落實。

具體設計期間，考慮到智慧校園的涵蓋、支撐屬性，應明晰技術驅動與校園管理之間的關系，結合不同校園場景，完成全域化的項目建設。如圖二所示，以用戶為核心的柔性設計模型。

圖二：以用戶為核心的柔性設計模型

從系統運行特征來講，要想基本實現不同職能范疇下的數據調控及智能管理，需按照部門劃定數據驅動權限，結合教育管理目標進行多元場景的數據擬合處理，強化數據服務效能，提高智慧服務的適應性。此外，智慧校園設計期間，應針對用戶的外驅動場景，搭建互動性、約束性的管控平臺，輔助教務部門進行校內管理以及對智慧系統進行運維管理，提高管理的針對性。

3.標定技術方法及基準。

智慧校園將數據信息進行數字化表述，為人們與機器提供交互渠道，保證服務系統、終端系統在驅動過程中，數據呈現價值根植于系統應用之上，體現出智慧校園體系的聯動性。針對智慧校園進行設計時，除分層、柔性設計兩種外，還需針對不同技術應用設計使用基準，保證規范性、標準性的技術驅動，可對智慧場景提供數據支撐。

第一，數據信息標準化的實現。信息標準作為智慧校園系統建設中的數據支撐點，其既是數據資源的承載體，又承擔智慧視野下數據信息的共享，確保系統服務過程中數據信息在不同層面的交互能力。從數據運行角度來講，智慧校園中數據驅動場景的復雜性，會加大系統運行負擔，例如，編碼對象的復雜問題，如果編碼方法未能在不同智慧場景中起到邏輯功能，必然造成后期程序出現冗余問題，占用更多網絡資源。對此，數據信息標準化的設計，是在工作平臺中，制定具有對接功能的編碼標準，保證數據信息在不同場景下進行高效率整合，為數據交換與對接提供保障。例如，校園開展管理任務、教育任務時，兩個服務系統針對數據表述時，受限于不同數據類別，極易出現數據對接問題，在標準化的設定下，則可建立系統規范基準，按照不同流程確定相應服務邏輯，保證工作對接的一致性。

第二，數據庫共享平臺。數據庫共享平臺是在分層設計功能之上，對智慧校園系統中的數據信息進行比對處理，實時、共享的運行特征，保證不同類別的數據在處理過程中，不會產生數據碰撞的問題，經由數據規范，強化不同場景的數據對接性能，例如，數據信息的采集、處理及交換，全過程的數據利用，逐漸將數據管理轉向為數據應用，為不同部門提供數據服務。但是考慮到數據的價值屬性，為防止教育信息、師生信息的泄露，應針對數據庫共享平臺設定認證機制，開放權限，針對用戶職能設定相對應的訪問范疇，例如，口令認證、密碼認證、面部識別認證等，保證功能授權及具體任務驅動的合理性。此類數據集成平臺在實際驅動過程中，應注意不同應用系統聯動過程中，實現無縫對接，強化信息訪問、傳遞的集成環境，提高個性業務處理性能。例如，教職人員在查找信息時，通過智能識別，在設備終端自動呈現數據信息，為人員提供多元數據服務。

四、智慧校園系統的應用

智慧校園系統設計中，借助信息技術、大數據技術、網絡平臺，打造數據融通、信息互通體系，令不同類別的數據在處理過程中，真實闡述應用場景下的數據表達形式，為后期教育管理工作的開展提供數據支撐。從院校發展角度來講，智慧場景的布設，極大增強校園的教育基礎，提高各項教育管理指標，助力學校的轉型發展，在新時代社會下擁有更高的競爭實力。

第一，基于智慧校園實現的混合式教學。在新時代教育改革政策的不斷推進下，傳統線下理論教學顯然無法滿足學生學習訴求。智慧校園體系的支撐下，借助線上教學平臺，補充線下教學存在的不足，利用信息化教學場景，為傳統枯燥課堂注入活力，提高學生的興趣度。線上、線下教學聯動期間，既利用智慧平臺的數據整合功能，又可在線下課堂中實現全程化的滲透與引導，提高教育的層次性與對接性。例如，混合教學期間，教師可應用微課的形式，制作課件，提前發送到學生的智能設備中，令學生了解課程教學梗概，在課堂學習中找好側重點，教師在教學期間，則可節省時間應用于教學活動中，提高課堂教學的主動性。

第二，實現各項化的教育及培養。自學生入校，便按照年級組為學生設定獨立的ID，此類ID是學生在校園期間的身份認證信息，例如，校園卡充值、身份識別認證等。在智慧校園的建設與應用下，面向應用領域，實現網絡視域下的多場景信息管理，擴大學生的監管范疇。經由全過程的監督行為，對學生在校園的學習行為、生活行為產生的信息予以整合，按照不同主題、類別對學生信息進行歸納整理，且在大數據及其挖掘技術的支撐下，可分析學生的預期行為，為專項化、各項化的管理服務提供數據支撐，提高教育資源的應用效能。

第三，教學及管理質量評測。教育考核是針對教學進行階段式的教學評測，了解上一階段教學管理中存在的不足，并為后期教學管理工作提供指導建議，補充教學薄弱點。在智慧校園系統的支撐下，教學管理工作的評測，可借助大數據系統，將不同層面的數據信息進行關聯，例如，學術科研、教學評測以及教務管理等方面。通過自核對、自審計功能，對不同應用場景進行數據化分析與評測，這樣數據信息在表述過程中，可按照人員操作，完成對基礎信息、專業信息的比對，分析教學管理中存在的不足之處。此外，在學生成績評測中，可按照專業學生在學習期間的數據進行比對，結合大數據技術，深度挖掘學生學習、生活中的信息軌跡，在不同場景的數據擬合下，測定教學活動期間存在的問題。

綜上所述，智慧校園設計與實現，應結合不同技術，劃定多功能執行基準，從不同層面界定智慧校園總成，保證各項任務部署及落實，輔助管理人員進行校園協同管控。期待在后續發展過程中，應加強對科學技術的引入力度，結合校園運行模式，打造個性化的數據服務系統，提高教育管控任務的多元性，為后續管理工作開展奠定堅實基礎。