“雙高計劃”背景下數字化校園進階智慧校園的建設路徑探索

羅瑤瑤

摘要：隨著智能技術的廣泛應用和智能服務的廣泛提供，“雙高計劃”背景下我國大多數高職院校信息化建設逐步從數字化校園進階到智慧校園。文章圍繞校園智能安防、信息化教學、數據治理效果、數據安防4個維度分析了當前高職院校智慧校園現狀，并有針對性地提出了“雙高計劃”背景下數字化校園進階智慧校園的建設路徑，賦能高職院校教育教學改革的發展。

關鍵詞：智慧校園；人工智能；數字孿生；數據治理

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）13-0097-03 開放科學（資源服務）標識碼（OSID） ：

0 引言

2012年，教育部印發《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》，強調要大力推進職業院校數字校園建設，以信息化推動人培模式改革、教育教學改革，致力于培養高素質技能型人才。2019年4月，教育部財政部聯合印發《關于實施中國特色高水平高職學校和專業建設計劃的意見》（簡稱“雙高計劃”） ，文中強調“加快智慧校園建設，促進信息技術和智能技術深度融入教育教學和管理服務全過程，改進教學、優化管理、提升績效”，明確了教育信息化建設是其中的一項重要改革發展任務，指明了高職院校的智慧校園建設方向，進一步推動了高職院校智慧校園建設的進程。《智慧校園總體框架》的發布，將智慧校園的總體框架和關鍵要素進行明確，強調智慧校園是數字化校園的進一步優化和升華，是更高級形態的教育信息化表現[1]。“雙高計劃”背景下，高職院校從數字化校園進階智慧校園，提升校園信息化水平，對于實現高職院校管理模式的進一步優化、提高學校管理治理能力、推動教育教學改革創新、提升教學質量、提高學生綜合素養、增強學校綜合實力等方面都具有十分重要的意義。

1 高職智慧校園建設現狀

隨著云計算、大數據、物聯網等技術的成熟及其在校園建設中的普遍應用，全國大部分高職院校已完成基礎的數字化校園部署和建設工作。智能技術和智能服務的廣泛應用，數字化校園進階到智慧校園是目前我國各高職院校信息化建設到新高度的必然產物。“雙高計劃”的重點任務之一——“提升信息化水平”，要求教育教學、專業升級、治理水平、師生素養等多方面加快信息化發展，推進“智慧校園”建設。相對于數字化校園，智慧校園則是通過對云計算、大數據、物聯網、移動互聯、人工智能、虛擬現實等新一代信息技術的綜合運用，將物理空間和信息空間有機銜接，深度融合學校教學、科研、管理、生活等多個領域，實現互聯和協作，任何人、任何時間、任何地點都能便捷地獲取工作學習資源和智能化服務，賦能創新改革人才培養模式，增強職業教育發展質量，提升新時代職業教育現代化水平，助力高質量培養適應地方經濟與發展的多元化高素質綜合性人才[2]。

1.1 校園安防管理有待提升

高職院校具有開放性，校園安防建設是一個系統、復雜、長期的工程。校園內部人流密集，部分學生的安全意識不足，安保人員配置有限，導致校內安防效率欠佳。部分高校雖正在如火如荼建設智慧校園，但部分校園安防仍然采用傳統方式，應用簡單的門禁系統加上人工定時巡邏，這種校園安防遠遠不能滿足當前的社會發展需要。

1.2 信息化教學融合程度不高

隨著信息化教學軟件的增多和不斷升級，信息化教學手段越來越豐富，大多數教師卻只停留在運用信息化平臺記錄考勤、布置或批改作業、在線考試等淺層次的信息化教學，未利用好信息化教學平臺的數據分析功能及時分析學生課堂活動數據、學習數據，做到有效反思改進，快速調整教學策略，信息化教學素養也沒有與時俱進，有待進一步提升。智能黑板無法接入校園網，在線教學平臺不能實現大屏共享；部分院校網絡教學資源質量參差不齊，翻轉課堂教學停留在形式上，難以實現良好的交互式學習和研究式學習。

此外，實驗室教學設備有限、信息化管理欠缺、信息化教學方法單一。部分實訓設備危險性高、占地面積大，安裝、調試及測試等操作要求高，不適合缺乏實踐經驗的學生直接上手操作；部分專業只有虛擬仿真實驗平臺，無真實實訓設備對照教學，學生在學習過程中難以體驗到真實的交互過程；部分院校實驗場地資源緊缺，實驗設備數量有限，無法滿足多名學生同時進行實驗的需求。基于以上原因，學生的實操鍛煉機會有限，理論學習與實際操作產生嚴重脫節。

1.3 數據治理效果不佳

前期數字化校園的建設與應用使得系統功能不斷完善，數據已實現多部門共享，信息孤島逐漸消除，但仍然存在以下幾個問題：①數據治理素養不足。部分高職院校管理人員對于數據資產的認識不足，缺乏數據分析思維，數據治理的統一規劃和管理經驗有限，學校部門與部門之間數據管理職責不清晰、權限不明確。②數據共享與交互程度低。系統收集到的數據只是進行簡單統計分析，跨部門業務數據的共享與交互程度低，教學管理、科研部門等核心數據未能充分融合；部門之間不善于應用和分析已有數據，如學工部、招就中心一數多源，存在重復收集現象，增加服務器存儲負擔，不利于提質增效，影響學校內部質量診斷與改進。③數據質量標準不一。部分高職院校數據標準的建立、數據質量的把關尚未落實，各部門收集到的數據標準不一，數據欠規范，導致數據難以充分共享和利用，制約著數據資產重要價值的發揮。

1.4 數據安防力度不強

數字化校園進階智慧校園的過程中，雖然大多數高職院校都已制定了網絡安全管理制度、優化了網絡安全體系、增強了校園用戶的網絡安全意識，但校園數據庫存放的個人隱私數據量大，例如師生身份信息、人臉信息、指紋信息等，仍然不能避免數據泄露或被非法使用的風險，且數據缺乏風險等級劃分，加之外部黑客網絡安全攻擊事件頻發，嚴重威脅到智慧校園的數據信息安全。智慧校園網絡的自動化應急處置能力、風險控制能力、用戶網絡安全信息素養能力等多方面的薄弱都制約了校園網絡數據安全的健康發展。

2 高職智慧校園的建設路徑探索

2.1 完善智能平安校園建設

校園安防問題是長期制約著高職院校高質量發展的重要因素，高職院校需建立規范化的智能安防管理機制，配置科學合理的應急響應管理流程，制定重大危機預警的應急響應預案。智能安防管理綜合運用大數據、物聯網、人工智能、移動互聯等技術，引入信號探測器、跟蹤攝像頭等設備，配以大數據可視化平臺，構建全覆蓋、多方位、無死角的校園監測報警管理系統，實現校內人員、視頻監控、危險預警、應急指揮等智能化安防管理，解決傳統校園安防巡檢難以滿足實時監控、精準定位和迅速反饋的問題，使高校更加智能化、高效化和人性化。高職院校可部署智能人臉抓拍跟蹤攝像頭，結合傳感器、射頻識別RFID等物聯網技術，賦以動作識別、人臉識別、禁區闖入報警等智能功能，實時標記各類突發事件并智能分析，進而自動預警、報警，實現異常事件早發現、快處置；應用物聯網煙霧報警傳感器結合可視化大屏預設智能哨兵模式，對火災隱患進行監測，與智能安防管理系統協同聯動，解決傳統消防與安防獨立、消防管控能力不足、應急響應滯后等問題，進一步提升消防管控能力。

2.2 升級信息化教學生態

智慧校園的建設目標之一是為高職院校教育教學質量的提升賦能。

建設多媒體智慧教室，綜合運用智慧黑板、多屏互動、智能錄播、翻轉課堂、智能評價、遠程控制等功能優化教學環境，升級學習空間。運用信息化智慧教學平臺電腦端或移動App開展課前線上預習、練習、自測、課前評價，為課堂教學奠定基礎。

開展智能評價，綜合運用大數據、人臉識別等方法，創造便利的教學交互條件，全程記錄學生課堂活動參與度、簽到率、抬頭率、點頭率等詳細數據為過程評價提供依據，也為規模化下的個性化分類教學提供數據支持，同時為教師反思改進提供依據。

改善實訓條件，依托數字孿生技術，構建數字孿生仿真實訓平臺模型，可有效解決實體實訓設備危險性高、有虛無實缺乏真實實訓交互過程體驗、實體實訓設備數量有限等造成的實訓教學困境，進一步促進實驗教學的信息化、網絡化和智能化。例如，以貴州職業技術學院Smart機械臂為物理模型，如圖1所示。創設真實的工業機器人工作場景，并基于數字孿生體的工業仿真技術[3]，融合5G通信、大數據、AI和物聯網技術，通過虛擬仿真平臺，采用虛實結合手段實現對機械臂的操作控制，讓學生自主選擇純虛擬仿真實驗、純實物實驗或虛實結合實驗，突破了傳統實驗實訓教學中的各種限制，有效提升學生的實際操作能力和獨立思考能力，也為課后差異化類任務延展提供了實訓操作平臺。搭建教學數據可視化平臺，將信息化智慧教學平臺與教務系統深度對接，直觀展示實時授課的班級數、課程數、學生數、教室數，支持實時查看教室直播、錄播畫面、多畫面實時巡視、教學數據統計與分析等多種場景應用。

2.3 優化數據治理模式

高職院校建設智慧校園為學校在人才培養過程中涉及到的教學科研管理等方面提供智慧化服務和智慧化應用，其本質是分析并挖掘海量數據獲得有價值的數據資產，通過不同形式為師生提供高效便捷的服務。數據資產是智慧校園的“黃金”，優化高職智慧校園數據治理模式有利于高效挖掘數據價值，為學校在教科管服等方面提供科學決策依據。首先，管理層要認識到數據治理的重要性，提升數據治理素養。學校可成立專門的數據管理中心或數據管理小組，制定數據治理相關制度，明確數據維護的權限與職責，統一數據的質量標準、代碼標準、存儲標準、管理標準等。其次，數據管理中心還需定期盤點并整合數據資產，梳理數據，建立數據資源目錄，明確數據存量，完善數據資產地圖。根據數據來源，實現數據分類分級，根據數據等級高低設定對應訪問權限，對數據的增刪改查做好審計日志記錄，并為各部門提供快捷的日志查詢功能，保證數據訪問事件的溯源和定位，從而保證數據完整有序的流動與共享，保障數據安全。加強數據治理是一項逐步推進、不斷完善、持續優化的長期任務，高職院校數據治理不容忽視。

2.4 強化網絡數據安防

強化智慧校園網絡數據安防，一是培樹網絡數據安全意識：學校定期開展智慧校園網絡數據安全培訓，結合實例指導師生安全使用智慧校園信息化辦公、教學、科研等應用，要求師生規范使用智慧校園平臺賬號，嚴禁賬號外借，培養和樹立師生網絡數據安全意識，推動智慧校園穩步前進。二是健全網絡安全管理制度：制定網絡安全管理規定，建立網絡安全應急制度，完善管理機制，將網絡安全納入各部門年度績效考核范疇，并嚴格執行。三是強化網絡數據監控：建設符合等保2.0要求的網絡安全體系，升級改造網絡基礎設施，安裝相應監測設備，實時檢測設備和系統的運行狀態，出現異常立即向管理人員發送安全警報并采取措施將異常鎖定在可控范圍且及時處理[4]，對已發生的安全攻擊事件進行問題溯源，確保智慧校園網絡數據安全。還需加強密碼管理和認證控制，要求學生、教職工實名認證，明確各個賬號權限。四是升級網絡數據安防技術，采用API服務網關驗證技術、分布式存儲技術、關聯分析技術、數據加密技術、訪問控制技術等保障網絡數據及其處理環節的安全性。把信息過濾和防火墻技術銜接起來， 應用防火墻實行精細化管理，一方面控制外界對智慧校園內部網絡資源的訪問控制，另一方面對各類智慧校園應用系統設置外網訪問權限， 筑牢智慧校園網絡安全屏障，最大限度避免計算機病毒和網絡黑客入侵[5]。

3 結束語

“雙高計劃”背景下數字化校園進階智慧校園離不開5G、大數據、人工智能、物聯網、云計算等前沿信息技術，多數高職院校已建成數字化校園，在此基礎之上，繼續完善智能平安校園建設、升級信息化教學生態、優化數據治理模式以及強化網絡數據安防有利于更好地服務高職院校人才培養質量，助力地方經濟的高質量發展。

參考文獻：

[1] 國家市場監督管理總局，國家標準化管理委員會. 智慧校園總體框架：GB/T 36342—2018[S]. 北京：中國標準出版社，2018.

[2] 李引.“雙高計劃” 建設中教育信息化發展路徑探索[J]. 蕪湖職業技術學院學報，2023，25（3）：5-8.

[3] 張俞，夏寶平. 數字孿生虛擬仿真平臺在開放教育遠程實訓教學中的運用研究：以Smart智能機械臂為例[J]. 貴州開放大學學報，2023，31（3）：1-5，11.

[4] 沈玲，葉興剛.“雙高計劃” 背景下高職院校智慧校園建設研究：以湖北工業職業技術學院為例[J]. 湖北工業職業技術學院學報，2023，36（2）：11-14.

[5] 徐俊. 應用型本科高校網絡安全體系建設研究：以徐州工程學院為例[J]. 網絡安全技術與應用，2023（8）：90-91.

【通聯編輯：聞翔軍】

基金項目：貴州開放大學（貴州職業技術學院）、貴州遠程教育基地、貴州遠程教育學會課題：“‘雙高背景下貴州高職院校數字化校園進階智慧校園的建設路徑研究”（編號：2022QN06）