基于物聯網技術的高校智慧校園一體化APP的應用研究

熊楚卉，曹芳齡，胡禧沐，李春鳳，葉 瓊，趙雨晴

（武昌工學院 湖北 武漢 430065）

0 引言

隨著移動技術不斷發展以及智能手機功能的增加，手機APP已經廣泛應用到生活的各個方面。自2010年起，智慧校園陸續被各大高校納入發展規劃中，成為“新時代”的新型校園生態，并隨著5G時代的蓬勃發展，“物聯網+校園APP”的應用研究一直是社會所關注的重點。

信息化時代物聯網技術的發展使萬物相連，進一步推動了校園信息化向“智慧校園”發展，給高校數字化資源和信息化系統的高效率整合與實施提供了更有力的條件，校園類APP在學校管理、教學管理和校園文化等方面充分發揮著重要作用。但由于校園類APP存在無法完美匹配各高校需求、服務單一等嚴峻問題，并且基于整個校園萬物一連的綜合類APP是比較欠缺的。比如曾風靡校園的社交平臺——人人網，由于獨特的社交關系鏈模式發展迅速，但因為用戶體驗差，沒有把基于人人網平臺鏈接起來的人群整合，導致人人網迅速沒落。類似人人網的傳統校園APP大多功能單一，面對服務對象的需求支撐能力弱[1]。但在物聯網技術下所引導的智慧校園是一種全方位開放式的校園大環境，結合校園一體化APP的發展，可以使校園師生的學習、生活更加快捷方便，使校園管理簡潔化、智能化，將高校的資源進行高效管理利用，提高信息化管理水平。從實踐意義上面來說，研究智慧校園一體化問題能夠加快國家制定關于智慧校園建設的政策，能夠推動高校數字化管理的完善；研究智慧校園的問題能夠為“互聯網+高校”管理提供一定的借鑒作用；研究物聯網基礎下智慧校園APP一體化的課題能夠為產品開發者提供一定的啟示，從而加快高校數字化建設的完善。

1 智慧校園一體化APP的應用現狀及目前存在的問題

1.1 智慧校園APP的應用現狀

1.1.1 技術支持

當前我國經濟正處于高速增長向高質量發展的重要階段中，以人工智能為代表的新一代信息技術，將成為我國“十四五”期間推動經濟高質量發展、建設創新型國家，實現新型工業化、信息化、城鎮化和農業現代化的重要技術保障和核心驅動力之一。打造數字經濟新優勢，通過建設重點行業人工智能數據集，發展算法推理訓練場景，推進智能醫療裝備、智能運載工具、智能識別系統等智能產品制造，推動通用化和行業性人工智能開發平臺建設，在智能交通、智慧能源、智能制造、智慧社區、智慧家居、智慧政務等領域形成一系列數字化、智能化應用場景[2]。隨著我國越來越重視高校的信息化條件建設，各大高校也積極引進物聯網技術，并通過合理應用，在創建智慧校園時，在一卡通、教學管理、學生管理、后勤保障、資源共享等一系列校園管理中，充分發揮物聯網技術的優勢，使各項資源實現共享，進而加大其利用率，提升學校的運行效率，從而提高教學質量與科研水平。

1.1.2 市場前景

根據最新消息，我國在校大學生總數超過4 000萬，全國共有普通高等學校2688所；全國共有各級各類民辦學校19.15萬所，民辦高等學校757所；普通本專科招生219.69萬人，在校生708.83萬人；碩士研究生招生81.13萬人，在學研究生286.37萬人。從以上數據中可以看出我國在校大學生人數之多，所以從客戶資源本身來看，綜合類智慧校園APP的市場前景廣闊，發展是可持續性的并且充滿了創新機遇。

根據我們在全國各類高校范圍內進行的問卷調查結果，可以得出其中有93.63%的人認為自己的學校有必要進行智慧校園的建設，有94.9%的人愿意使用綜合類智慧校園軟件，并且他們都各自對智慧校園APP的設計與管理提出了自己的構想，充分體現出了在校大學生對擁有一款綜合類智慧校園APP的期待與盼望。

1.1.3 需求分析

據不完全統計，熱門的校園類APP都是與高校校園學習生活息息相關的，可直接提供某方面服務、用戶體驗良好的APP尤其受廣大師生青睞[3]。但是，針對高校教育教學體系的APP或是功能模塊依然是目前APP應用領域的短板。在疫情防控的背景下，全國各大高校均采用了以線上教學為主的教學模式，但最后的教學效果大多都是差強人意。主要是由于各大高校沒有一款適合自己學校的教學APP，教師大多都是利用網絡社交類或者是校外網絡學習類軟件來進行教學，降低了線上的教學效率。隨著5G時代的蓬勃發展，“互聯網+教育”的發展模式正在逐漸流行，并且給傳統教育教學形式帶去了沖擊與挑戰。

目前，高校學生和教職工對智慧校園一體化的需求很廣泛。例如學生需要了解學校的社團信息，瀏覽自己感興趣的講座活動信息，隨時可以收聽收看校園內發生的實事，方便快捷地查詢自己的學習成績，清楚地查看自己每天的課程安排，快捷準確地接收學校發布的教務信息等內容；高校教職工需要了解學校舉辦的各類講座活動以及人才培養、教學質量、教學實踐等各種相關信息，便捷地進行學生的成績登記與查詢，實現校園卡的繳費充值、掛失、補辦，查閱自己所帶班級，每間寢室的就寢情況等信息。但是，現有的多款智慧校園APP都存在功能單一的問題，導致信息系統不能夠滿足高校學生和教職工的日常需求，并且缺乏了更深層次的增值服務。

1.2 智慧校園APP目前存在的問題

1.2.1 現有的系統功能不完善

隨著高校越來越重視校園基礎服務建設，積極發展“互聯網＋教育”的新模式，不斷建設和發展綠色“智慧校園”。盡管有很多款智慧校園APP，但很多APP功能都很單一，學生和教師在使用時都需要不斷切換各種功能的APP[4]。不同的功能服務需要安裝不同的軟件，給老師和學生帶來了極大困擾，影響了教學質量和學習生活秩序，嚴重占用和浪費資源，無法進行統一的監管。智能校園一體化系統的建設應以用戶為中心，以需求驅動為目標，構建能夠滿足校園網絡用戶需求的智能個性化需求和功能服務的系統軟件。

1.2.2 學校內部各部門之間存在嚴重的信息孤島問題

雖然我國許多高校已經實施了校園物聯網信息化，建立了校園一卡通系統等一系列軟件應用平臺，但各系統之間協同性不足、信息孤島、資源共享不充分等問題仍舊存在。例如在高校學生的老師端管理中，教學、科研、管理、技術服務、生活服務等一個個相對獨立的信息系統組成的部門，由于學校內部各部門往往只過濾本部門的信息內容，缺乏良好的信息溝通、信息共享，通常是各做各的數據，由此造成彼此口徑不一、標準不一，統計數據不一致，無法進行校園內部整體信息化的建設，不利于教育資源優化、共享與發展，更不利于物聯網基礎下高校智慧校園一體化的建設。

1.2.3 缺乏長遠的信息化建設規劃

我國高校網絡信息化發展迅速，但對校園網絡信息化的規劃不長遠。目前，很多高校信息化建設體制機制不健全，導致了機構不合理、分工不明確等問題。首先，很多高校暫時還沒有成立獨立的信息化建設和實施部門，有些高校的計算機技術也無法支撐一個系統的APP運營，高校行政部門甚至很難做到全方位的監管，所以高校會聘用有成熟技術的科技公司來進行APP的研發和維護，但由于運營者遠離校園生活，無法與校內學生、教職工的需求相匹配，由于不能及時采納使用者的意見，從而不能及時為學校發展提供更好的服務與技術支持，APP就會逐漸失去價值，降低使用率。由于校園網絡信息化建設是一項長期性工作，不可能一蹴而就，所以擁有長遠的信息化建設規劃才能對智慧校園APP起到保障作用，進而促進物聯網基礎下智慧校園一體化的建設與發展。

2 對智慧校園一體化APP未來發展的建議

2.1 完善功能、建立一體化服務

一方面是在智慧校園APP的硬件設施中，軟件的消息通知、目標分類要全面，要用系統的、全面的、發展的目光看待“智慧校園一體化”，促進智慧校園信息化、可視化、智能化、網絡化的發展。另一方面，打造智慧校園、對學生與老師的學習生活交流進行智能化管理與操作，但打造智慧校園并不等同于“校園APP化”。智慧校園建設并不是APP研發大賽，我們所提倡的是智慧校園一體化，給手機減負，給學生帶去便利。智慧校園一體化著重的是“質”，而不是“量”。所以在建設智慧校園一體化的過程中，應該注重一體化建設的內核，杜絕裝各式各樣的APP軟件，使用的智慧校園軟件應該一體化、共享化、數據化，建立一個統一的可視化的綠色“智慧校園”。

2.2 加強溝通、減少信息孤島問題

看網課、寫作業、接收老師通知、點名……近年來，隨著智慧校園建設，越來越多的教育類APP層出不窮。不僅是大學生、乃至于幼兒園的家長們，智慧校園APP都是手機里的必備軟件。很多學校也建立了智慧校園的軟件平臺，觀察智慧校園軟件出現的問題，有兩個方面值得改進。一方面是在開發智慧校園一體化的APP時不僅要抓住用戶需求的重點，學會統籌兼顧，在開發過程中注意數據共享，減少信息孤島現象；另一方面，學校內部要加強溝通，努力實現數據共享，盡最大程度解決已出現的問題，建立統一的數據標準進行APP設計，對校園內部整體信息化進行建設，最終實現學校、高校學生、軟件開發者三點一線的各類數據融合，并與各高校數據平臺充分對接，形成大而密集的大數據庫，以促進高校智慧校園一體化的進程。

2.3 加強監管、合理規劃信息化建設

現階段智慧校園APP平臺的建設并沒有統一的標準，仔細觀察市場上的各大高校的智慧校園軟件多種多樣，已經出現較為明顯的校園平臺泛濫的現象。信息泛濫的衍生就會造成使用者對信息可信度存在一定的質疑，進一步發展便還會造成網絡資源浪費，也就無法支撐起智慧校園一體化的獨立運營[5]。在建設智慧校園的過程中，我們要將用戶的需求相匹配，采納使用者的意見，開發者去進行全方面的監管，為學校發展提供良好的技術支持。另一方面，隨著互聯網技術的發展，人們的需求日益增長，智慧校園的問題接踵而至，并且人們對校園網絡信息化的規劃思考有些片面。在不斷摸索的過程中，我們要盡量完善健全高校信息化建設機制，促使智慧校園機構合理、分工明確、人員齊備、規劃科學、設計實施通暢。我們研究智慧校園一體化的初心是服務高校群體，為生活減負，在建設智慧校園一體化的過程中，應該加強監督，減少泛濫信息，整合消息，避免資源的多余與浪費；也要用長遠的眼光看待問題，建立信息化規劃，促進各高校之間用戶與使用者之間的交流，了解用戶想法，使智慧校園可持續發展。

3 研究成果影響

本課題組成員針對高等院校內師生對于物聯網技術下高校智慧校園一體化APP應用現狀做出研究，以全國各高等院校為例進行調查研究，分析并歸納出矛盾的主要原因所在，對如何完善智慧校園一體化APP提出有效的解決辦法，為高等院校師生的學習生活的和諧構建提出建設性意見，為學校提高工作管理效率奠定基礎。本項目研究內容是基于物聯網技術為高校提供的智慧化校園管理以及物聯網技術為構建智慧教育教學環境提供的信息支持下，對高校各類生活和學習服務需求進行調研，對校園APP平臺統一化和深度整合信息化的應用分析。課題組成員從中概括出了智慧校園APP目前存有系統功能不完善、校園內部各部門之間信息孤島及缺乏長遠的信息化建設規劃這三大問題。針對以上的問題，課題組成員結合問卷調查結果及物聯網技術下高校智慧校園建設現有資料信息，提出了相對應的措施，提出了各大高校需要完善校園APP功能、建立一體化服務，學校內部各部門之間要加強溝通交流，并且學校需要加強對智慧校園APP的監管、合理規劃信息化建設的建議。

課題組成員在課題正式立項之前，已經為該課題搜集相關的研究成果，通過收集國內外有關校園APP的數據及資料，閱讀大量有關物聯網技術下智慧校園研究的文獻資料，了解校園APP的發展現狀，對傳統校園類APP的功能及設計進行分析和總結。課題正式立項之后，課題組成員共同討論研究課題研究的主要任務構成，擬定出總體研究內容的提綱，并將任務分解到個人，為課題研究的有效推進提供了強有力的保障。在調研階段，課題組成員通過問卷調查、實地走訪、文獻綜述等多種方式，大量搜集了基于物聯網技術的智慧校園發展現狀，充分了解大學生對校園APP的功能需求；在匯總分析階段，課題組成員結合實際調查資料，再次閱讀相關文獻，對類似的校園APP產品進行對標研究，剖析智慧校園類APP現存的問題，并從高校師生的角度出發，提出相對應的調整發展對策與建議；最后，課題組成員結合前一階段對調查資料的匯總、分析，加入團隊對智慧校園一體化研究的創新想法，總結出研究成果并撰寫出研究報告。

4 結語

在本文中，我們根據自身的專業優勢，通過調查了解到大學生在智慧校園APP的使用中存在的問題，進而提出了解決辦法更加便捷高校師生的學習生活，也能夠進行更加有效的實施，有利于完善各大高校智慧校園的建設，提升高校管理和服務的水平，促進信息化建設進一步發展。