新時(shí)代開放大學(xué)智慧校園建設(shè)研究—以江蘇開放大學(xué)智慧校園建設(shè)為例

張偉 李鳳霞 王珂 趙慧 魏子涵 江蘇開放大學(xué)信息化建設(shè)處

●引言

《國家開放大學(xué)綜合改革方案》等各級政策文件為開放大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展指明了方向。在新時(shí)代背景下，開放大學(xué)應(yīng)主動(dòng)對接和服務(wù)國家戰(zhàn)略和社會發(fā)展需要，結(jié)合自身發(fā)展建設(shè)目標(biāo)，充分發(fā)揮新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，明確智慧校園頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，將教育理念與智慧校園建設(shè)有機(jī)結(jié)合[1]，大力推進(jìn)具有開放大學(xué)特色的智慧校園建設(shè)工作。

因此，筆者針對高校智慧校園建設(shè)及發(fā)展進(jìn)行研究，指出了開放大學(xué)智慧校園建設(shè)中應(yīng)考慮到的難點(diǎn)，從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)治理體系、智慧教育空間、系統(tǒng)融合服務(wù)、安全保障防線等方面分析了智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵要素，提出了智慧校園的架構(gòu)設(shè)計(jì)，并以所在大學(xué)為例，展示了其智慧校園建設(shè)的實(shí)踐情況及應(yīng)用效果，希望為我國開放大學(xué)的智慧校園建設(shè)工作提供理論與實(shí)踐參考依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)智慧校園建設(shè)的整體目標(biāo)。

●智慧校園建設(shè)內(nèi)涵

1.智慧校園建設(shè)內(nèi)涵

智慧校園將物理空間與虛擬空間有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)了將人、社會、資源、設(shè)備等集成一體的信息化管理系統(tǒng)，形成創(chuàng)新的校園公共服務(wù)體系。[2]智慧校園服務(wù)的核心對象是教師、學(xué)生和管理者，應(yīng)盡可能為用戶提供智能化、數(shù)字化、可視化的綜合性服務(wù)，并針對不同角色提供個(gè)性化、精準(zhǔn)化、針對性的服務(wù)。

2.開放大學(xué)發(fā)展特點(diǎn)

從開放大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展的十年進(jìn)程來看，我國的開放大學(xué)具有以下幾個(gè)方面的發(fā)展特點(diǎn)與趨勢：①學(xué)生規(guī)模龐大、社會屬性復(fù)雜；②學(xué)習(xí)空間虛實(shí)結(jié)合、教育范式創(chuàng)新應(yīng)用；③辦學(xué)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展、資源共建共治共享；④政校企開放合作、服務(wù)全民終身學(xué)習(xí)。

●開放大學(xué)智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵要素

1.夯實(shí)校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)

對校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的建設(shè)發(fā)展進(jìn)行研究是開放大學(xué)智慧校園建設(shè)的先決條件，學(xué)校要構(gòu)建一體化、高可靠、高穩(wěn)定、高彈性的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，需夯實(shí)校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。具體操作如下：①實(shí)行“自主建設(shè)、智能管控、委托運(yùn)維”的建設(shè)及管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一接入、統(tǒng)一出口、統(tǒng)一運(yùn)維”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。②采取自建及校企合作方式搭建完善的綜合弱電管網(wǎng)，提供支持各類終端泛在接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)物理校園的有線、無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋以及多校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。③接入基于IPv6技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)，全面升級改造校園網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心出口網(wǎng)絡(luò)，部署SDN安全服務(wù)鏈，從而解決網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鞴?jié)點(diǎn)故障點(diǎn)多、靈活性差等問題。④通過SD-WAN組網(wǎng)方式，在開放大學(xué)的各地辦學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部搭建質(zhì)量穩(wěn)定、可用性強(qiáng)的高速核心專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各地市節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互傳、應(yīng)用互訪。[3]

2.構(gòu)筑數(shù)據(jù)共治共享體系

通過智慧大數(shù)據(jù)中心的建立，達(dá)成全校數(shù)據(jù)資產(chǎn)整合、數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一、數(shù)據(jù)應(yīng)用協(xié)同的建設(shè)目標(biāo)。信息化部門能夠?qū)崟r(shí)掌握全校數(shù)據(jù)資源，整體集成并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與共享；統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，打破原有各業(yè)務(wù)部門各自為政的狀態(tài)，明確規(guī)劃數(shù)據(jù)權(quán)責(zé)，逐漸消除“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象。同時(shí)，利用成熟的數(shù)據(jù)工具，保障數(shù)據(jù)監(jiān)控、安全保障和應(yīng)用建設(shè)等方面的數(shù)據(jù)服務(wù)的健全性與高效性，降低數(shù)據(jù)維護(hù)與管理成本。

3.搭建泛在智慧教學(xué)空間

智慧教學(xué)是智慧校園的核心應(yīng)用場景之一，通過建成在線學(xué)習(xí)平臺等智慧應(yīng)用及智慧教室、智慧圖書館、VR培訓(xùn)中心等智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與開放教育教學(xué)教務(wù)的深度融合。同時(shí)，還要建立多維度的學(xué)習(xí)過程分析模型，全面客觀地對教學(xué)質(zhì)量、學(xué)習(xí)效果等進(jìn)行評價(jià)；探索融入虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能技術(shù)，推出智能助教等特色創(chuàng)新應(yīng)用，提供強(qiáng)化自主式的學(xué)習(xí)支持服務(wù)；開發(fā)嵌入智能化評價(jià)工具，探索開展學(xué)生學(xué)習(xí)情況全過程縱向評價(jià)、全要素橫向評價(jià)的全新方式。

4.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集約融合管理

作為師生獲取信息資源和享受辦事服務(wù)的線上渠道，校園融合門戶的建設(shè)是智慧校園發(fā)展的新需求。智慧融合門戶控制不同用戶角色的授權(quán)認(rèn)證訪問，運(yùn)用工作流引擎技術(shù)實(shí)現(xiàn)新流程的快速敏捷開發(fā)。通過服務(wù)總線、數(shù)據(jù)共享等技術(shù)支持資源的服務(wù)型整合，實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源的共享，對系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速高效的整合、交換與共享[4]，最終實(shí)現(xiàn)對平臺各應(yīng)用場景之間以及與其他系統(tǒng)的有效整合。

5.筑牢校園安全保障防線

智慧校園安防系統(tǒng)主要通過5G技術(shù)、視頻技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及硬件設(shè)備等實(shí)現(xiàn)對實(shí)體校園和虛擬校園安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等，構(gòu)建起完備的校園安全保障體系。

在物理校園方面，建設(shè)校園安全綜合管理平臺，并以多維度可視化方式呈現(xiàn)，集成各級安防子系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)消防、安保、周界、環(huán)境、資產(chǎn)等眾多維度，精準(zhǔn)高效處置突發(fā)情況，為校園內(nèi)的師生創(chuàng)建安全的實(shí)體校園環(huán)境。[5]在虛擬校園方面，以網(wǎng)絡(luò)與信息安全為工作核心，構(gòu)建完善的安全監(jiān)控平臺與防御系統(tǒng)，同時(shí)部署防火墻、入侵防御、WAF等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，定期進(jìn)行安全掃描、代碼審計(jì)、分析評估、補(bǔ)漏加固等安全操作，及時(shí)排查安全隱患點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測預(yù)警、災(zāi)難恢復(fù)、安全認(rèn)證、應(yīng)急響應(yīng)等安全保障與網(wǎng)絡(luò)信任功能，構(gòu)建可信、可控、可查的網(wǎng)絡(luò)與信息安全防護(hù)環(huán)境。

●開放大學(xué)智慧校園的架構(gòu)設(shè)計(jì)

筆者依據(jù)現(xiàn)代管理技術(shù)與信息技術(shù)相融合的理念，構(gòu)建了開放大學(xué)智慧校園架構(gòu)設(shè)計(jì)圖（如下頁圖）。

校園泛在互聯(lián)：將與校園有關(guān)的個(gè)人與實(shí)物、物物之間進(jìn)行有效連接，提供數(shù)字資源數(shù)據(jù)的高效共享和使用，實(shí)現(xiàn)校園有線、無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋以及多校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通；搭建覆蓋全省辦學(xué)系統(tǒng)的高速核心專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各地市節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互傳、應(yīng)用互訪。

校園網(wǎng)絡(luò)通信：以創(chuàng)建智能化的校園環(huán)境為目標(biāo)，加強(qiáng)各種移動(dòng)、固定終端，高速率傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通道，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，視頻會議等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，構(gòu)建一張能承載有線、無線、物聯(lián)網(wǎng)及5G的綜合網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備終端在任意位置的靈活接入，提供高速可靠穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)。

開放大學(xué)智慧校園架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

數(shù)據(jù)層：收集梳理學(xué)校教育教學(xué)、科研成果、辦公管理等各方面數(shù)據(jù)，加強(qiáng)校級統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，高效分析及挖掘處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，加快信息整合，消除信息孤島，基于數(shù)據(jù)不斷擴(kuò)展數(shù)字化場景，重構(gòu)業(yè)務(wù)場景價(jià)值鏈，讓數(shù)據(jù)管理成為常態(tài)，發(fā)揮信息化增效降本的優(yōu)勢。

應(yīng)用層：采用開放、整合、協(xié)同的智能服務(wù)架構(gòu)[6]，深化教學(xué)教務(wù)、人事、財(cái)務(wù)、科研、學(xué)工、資產(chǎn)等系統(tǒng)平臺建設(shè)，擴(kuò)展智慧校園應(yīng)用場景，為師生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)辦公信息化服務(wù)，為管理者提供智能決策，構(gòu)建開放式的移動(dòng)應(yīng)用支撐體系，實(shí)現(xiàn)各類移動(dòng)應(yīng)用信息內(nèi)容服務(wù)的持續(xù)建設(shè)。

云服務(wù)層：利用Hadoop、Hive、Spark、Storm等大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行服務(wù)器搭建、信息儲存分析，與應(yīng)用層進(jìn)行信息交互。云計(jì)算處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)師生數(shù)據(jù)信息的高效上傳與分享，為師生的數(shù)據(jù)提供良好的安全和服務(wù)保障。[7]

展現(xiàn)層：建立具有終端訪問能力的學(xué)校門戶網(wǎng)站、智慧融合門戶及其移動(dòng)端，集成業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)可視、異常預(yù)警、智能問答、在線協(xié)同等功能，為用戶提供有各類展示服務(wù)，促成事務(wù)精簡、數(shù)據(jù)共享、流程優(yōu)化、協(xié)同辦公等多目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

●智慧校園實(shí)踐及應(yīng)用效果

筆者所在學(xué)校通過多年的智慧校園探索建設(shè)實(shí)踐，構(gòu)建起基于數(shù)據(jù)環(huán)境的智慧校園，具體實(shí)踐及應(yīng)用效果如下。

1.統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺

學(xué)校從智慧校園頂層規(guī)劃著手，分步實(shí)施建設(shè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，逐步實(shí)現(xiàn)了全校級數(shù)據(jù)資產(chǎn)整合、數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一、數(shù)據(jù)應(yīng)用有效協(xié)同的目標(biāo)。

統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺從智慧校園整體建設(shè)高度出發(fā)，充分考慮學(xué)校數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)格式、管理流程、業(yè)務(wù)需求的多樣性和數(shù)據(jù)質(zhì)量的差異性，搭建起由通用中臺、數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務(wù)中臺、應(yīng)用構(gòu)建中心等部分組成的整體框架，形成高效完善的數(shù)據(jù)采集、交換、共享、管理、運(yùn)維和展現(xiàn)體系。

學(xué)校數(shù)據(jù)治理“駕駛艙”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了人事、科研、招生、教學(xué)教務(wù)、財(cái)務(wù)、資產(chǎn)、房產(chǎn)等共19個(gè)主題180個(gè)維度的數(shù)據(jù)共享與可視化，發(fā)揮數(shù)據(jù)的學(xué)業(yè)預(yù)警及干預(yù)、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測、輿情監(jiān)測等方面的價(jià)值與優(yōu)勢，顯著提高了學(xué)校開放辦學(xué)的效率與質(zhì)量。

2.開放教育一體化平臺

學(xué)校秉持全開放、模塊化、嵌入式的設(shè)計(jì)理念，采取一體化設(shè)計(jì)、分步化實(shí)施的建設(shè)方式，遵循統(tǒng)一的技術(shù)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，通過前期全校范圍內(nèi)的需求調(diào)研，采取校企深度合作駐場開發(fā)模式，逐步構(gòu)建起包括教學(xué)教務(wù)子平臺、開放式課程子平臺、網(wǎng)絡(luò)考試子平臺、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)子平臺等在內(nèi)的開放教育一體化平臺。

平臺深化最新教育改革方針政策，搭建“教、學(xué)、做、評、測、管”一體化管理結(jié)構(gòu)，依托學(xué)習(xí)行為跟蹤、大數(shù)據(jù)分析等量化評估，建立學(xué)習(xí)過程分析和發(fā)展性評價(jià)機(jī)制[8]，推出智能助教等特色創(chuàng)新應(yīng)用，并不斷優(yōu)化平臺支撐能力。平臺上線五年以來，實(shí)現(xiàn)了全程、不間斷的在線教學(xué)支持服務(wù)，支撐教育應(yīng)用業(yè)務(wù)線上化發(fā)展，加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式與教育教學(xué)改革探索，全面提升教育規(guī)模及辦學(xué)質(zhì)量。

●總結(jié)

在新時(shí)代背景下，開放大學(xué)應(yīng)依據(jù)轉(zhuǎn)型發(fā)展的特點(diǎn)，大力推動(dòng)智慧校園建設(shè)，利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等信息技術(shù)，不斷夯實(shí)基礎(chǔ)、開放共享、創(chuàng)新融合、示范引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)共治共享體系、泛在智慧教育空間、系統(tǒng)集約融合管理、校園安全保障防線等關(guān)鍵要素的應(yīng)用，形成線上與線下融合、數(shù)據(jù)與資源融合、服務(wù)與治理融合的智慧校園新格局，最終實(shí)現(xiàn)智慧校園建設(shè)和教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的整體目標(biāo)。