教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下高職院校智慧校園頂層設(shè)計

顧家銘

摘要：近年來，我國高度重視教育數(shù)字化工作，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型日益成為我國教育改革和發(fā)展的焦點。分析高職院校信息化建設(shè)中存在的頂層設(shè)計統(tǒng)籌不足、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)復(fù)雜、信息孤島、數(shù)字化教學(xué)支撐不足和服務(wù)入口分散等問題。針對上述問題，提出智慧校園建設(shè)需要從頂層設(shè)計入手，科學(xué)規(guī)劃。以“智慧武軟”為例，依據(jù)“六新五中心”智慧校園建設(shè)方案，按照新基建、新中臺、新應(yīng)用、新門戶、新安全、新運(yùn)維的“四橫二縱”總體架構(gòu)，著力打造綜合智慧教學(xué)中心、示范應(yīng)用實訓(xùn)中心、校園治理管控中心、教學(xué)服務(wù)評價中心、管理服務(wù)運(yùn)維中心，為高職院校智慧校園頂層設(shè)計和建設(shè)實施提供了一個參考案例。

關(guān)鍵詞： 教育數(shù)字化；高職院校；智慧校園；頂層設(shè)計

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）14-0123-03 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID） ：

0 引言

近年來中央多個部門都接連發(fā)布相關(guān)政策來推動新興技術(shù)在智慧校園建設(shè)和教育教學(xué)改革創(chuàng)新的落地。《中國教育現(xiàn)代化2035》明確提出“加快信息化時代教育變革，推動教育組織形式和管理模式的變革創(chuàng)新，以信息化推進(jìn)教育現(xiàn)代化”[1]。《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》等相關(guān)政策文件指出要加快新興的信息化技術(shù)在校園內(nèi)的落地，并推動教育教學(xué)模式的改革，以信息化技術(shù)推動教育改革。教育部發(fā)布了新版《職業(yè)院校數(shù)字校園規(guī)范》，規(guī)范職業(yè)院校數(shù)字校園的實施，推動職業(yè)教育信息化良性發(fā)展，促進(jìn)職業(yè)院校數(shù)字校園從注重建設(shè)開始轉(zhuǎn)向應(yīng)用[2]。針對職業(yè)教育制定的一系列政策文件，為高校的信息化建設(shè)提供了方向指引。

2022年是我國教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型元年，教育領(lǐng)域進(jìn)入全面推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時代。從2022年初教育部工作要點明確提出“實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動”，到3 月教育部發(fā)布國家智慧教育公共服務(wù)平臺，再到10月黨的二十大報告明確提出“推進(jìn)教育數(shù)字化”，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型日益成為我國教育改革和發(fā)展的焦點。習(xí)近平總書記指出，教育數(shù)字化是我國開辟教育發(fā)展新賽道和塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢的重要突破口[3]。

智慧校園建設(shè)是一項投入大、周期長、成效慢的系統(tǒng)性工程，需要依據(jù)教育信息化發(fā)展新趨勢和學(xué)校發(fā)展目標(biāo)，整體規(guī)劃智慧校園建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)藍(lán)圖和實施步驟[4]。武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院（以下簡稱“武軟工院”） 提出“智慧武軟”發(fā)展目標(biāo)，研究制定智慧校園頂層設(shè)計，加快推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，支撐學(xué)校高質(zhì)量發(fā)展。

1 存在問題分析

經(jīng)過近20年的探索和實踐，我國教育信息化發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗，沉淀了豐富的資源。特別是教育部提出“教育信息化2.0行動計劃”后，教育信息化從1.0時代的以“信息技術(shù)”為中心轉(zhuǎn)移到2.0時代的以“數(shù)據(jù)”為中心，教育信息化發(fā)展進(jìn)入新階段[5-6]。

前期高職院校智慧校園建設(shè)以“建網(wǎng)絡(luò)、建機(jī)房、建系統(tǒng)”為主，隨著新興技術(shù)的不斷發(fā)展和需求的不斷升級，未來信息化將融入人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)。當(dāng)前高職院校的智慧校園建設(shè)存在以下的問題：

一是頂層設(shè)計統(tǒng)籌不足。大多數(shù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)是由業(yè)務(wù)部門提出需求、獨立建設(shè)，缺乏從頂層設(shè)計的角度統(tǒng)一規(guī)劃。由于建設(shè)主體多，沒有完備的信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來支撐基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，導(dǎo)致系統(tǒng)無法對接、集成等問題，造成資源浪費。

二是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)復(fù)雜。隨著學(xué)校不斷發(fā)展，其校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也在急劇膨脹，而校園內(nèi)各類應(yīng)用導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)重復(fù)嵌套，無線網(wǎng)絡(luò)未全覆蓋等問題，導(dǎo)致校園網(wǎng)絡(luò)缺乏統(tǒng)一管理，上層應(yīng)用難以互聯(lián)互通，實時業(yè)務(wù)無法保證質(zhì)量。

三是孤島問題突出。學(xué)校信息化的建設(shè)起初僅單純圍繞部門業(yè)務(wù)展開，業(yè)務(wù)系統(tǒng)相互獨立，致使數(shù)據(jù)孤島突出。學(xué)校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)分別匯聚了大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，而存量數(shù)據(jù)因數(shù)據(jù)完整性、合規(guī)性、有效性與實際服務(wù)應(yīng)用對數(shù)據(jù)消費的需求存在較大差異而不能完全支撐綜合服務(wù)應(yīng)用。

四是數(shù)字化教學(xué)支撐尚顯不足。智慧教室、VR/AR實訓(xùn)室等建設(shè)進(jìn)度落后，對線上線下結(jié)合的混合教學(xué)模式支持不夠。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，對教學(xué)全過程的人才培養(yǎng)、質(zhì)量分析與監(jiān)控體系尚未建立。

五是服務(wù)入口分散。目前學(xué)校的師生服務(wù)入口包括辦公自動化（OA） 、在線教學(xué)平臺、財務(wù)管理系統(tǒng)等，師生服務(wù)入口較為分散，根據(jù)師生各自的需求，基于PC、手機(jī)等多終端構(gòu)建了多套離散的異構(gòu)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)之間身份賬號未能打通，服務(wù)內(nèi)容零散，用戶設(shè)計、交互體驗差異大。

2 頂層設(shè)計總體架構(gòu)

2.1 頂層設(shè)計總體思路

將頂層設(shè)計作為學(xué)校智慧校園建設(shè)的第一步已成為共識。智慧校園頂層設(shè)計應(yīng)遵循《職業(yè)院校數(shù)字校園規(guī)范》《高等學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，運(yùn)用“云物移大智”、5G 通信等新一代信息技術(shù)，充分考慮學(xué)校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀和需求，緊扣學(xué)校信息化發(fā)展總體目標(biāo)，設(shè)計智慧校園體系架構(gòu)。

2.2 頂層設(shè)計體系架構(gòu)

在武軟工院的戰(zhàn)略規(guī)劃中，圍繞“智慧武軟”的發(fā)展目標(biāo)，依據(jù)“六新五中心”智慧校園建設(shè)方案，采取“新基建”“新中臺”“新應(yīng)用”“新門戶”“新安全”“新運(yùn)維”等措施，著力打造“五中心”體系即“綜合智慧教學(xué)中心”“示范應(yīng)用實訓(xùn)中心”“校園治理管控中心”“教學(xué)服務(wù)評價中心”“管理服務(wù)運(yùn)維中心”。

“智慧武軟”總體架構(gòu)按照“校園建設(shè)一張網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集一張表、業(yè)務(wù)承載一平臺”的建設(shè)理念，按照“四橫兩縱”架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，組織實施智慧校園建設(shè)工作，實現(xiàn)信息通信有線網(wǎng)絡(luò)高速通達(dá)和無線網(wǎng)絡(luò)平滑覆蓋、數(shù)據(jù)資源交換共享、系統(tǒng)流程互聯(lián)互通目標(biāo)。“智慧武軟”總體架構(gòu)如圖1所示。

2.3 新基建層

構(gòu)建武軟“一張網(wǎng)”。以“教育新基建”為架構(gòu)藍(lán)圖，采用F5G、Wi-Fi6、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，全面升級校園有線、無線網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施，提供高速、便捷、綠色、安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。采用F5G光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，完成校園全光網(wǎng)改造，實現(xiàn)樓棟萬兆互聯(lián)、用戶終端有線網(wǎng)千兆接入。

升級改造數(shù)據(jù)中心。擴(kuò)容數(shù)據(jù)中心，在現(xiàn)有超融合平臺基礎(chǔ)上，強(qiáng)化云基座服務(wù)支撐能力，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以云資源平臺為核心，集約升級擴(kuò)容武軟云，擴(kuò)容計算能力和存儲能力，為學(xué)校各類業(yè)務(wù)應(yīng)用提供堅實的基礎(chǔ)保障。提升支撐及安全等級，為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定的環(huán)境。啟動校園網(wǎng)災(zāi)備中心建設(shè)，提升關(guān)鍵應(yīng)用和數(shù)據(jù)的災(zāi)備等級，確保校園網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

2.4 新中臺層

打造數(shù)據(jù)中臺。繼續(xù)堅持和完善數(shù)據(jù)治理體系，堅持“一校一庫、一數(shù)一源、一數(shù)多用、動態(tài)更新”的原則，打造數(shù)據(jù)中臺。制定學(xué)校數(shù)據(jù)資源管理制度和校級數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、歸集、共享、開放和使用，推動數(shù)據(jù)賦能應(yīng)用系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)治理不斷提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。

構(gòu)建業(yè)務(wù)中臺。通過對上層應(yīng)用服務(wù)共性功能的抽取、解耦和平臺化開發(fā)，提升共性能力的復(fù)用性，促進(jìn)業(yè)務(wù)的交叉融合。業(yè)務(wù)中臺承載了學(xué)校核心通用業(yè)務(wù)，是學(xué)校的核心業(yè)務(wù)能力。面向?qū)W校所有業(yè)務(wù)場景和領(lǐng)域，通過標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)用接口實現(xiàn)信息化能力在上層應(yīng)用和服務(wù)中的交叉復(fù)用，建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一流程引擎、統(tǒng)一信息中心、電子印章與數(shù)字簽名服務(wù)平臺等。

探索物聯(lián)網(wǎng)中臺建設(shè)。構(gòu)建校園物聯(lián)網(wǎng)，推動安防視頻終端、環(huán)境感知裝置等設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。基于 SDN 技術(shù)建設(shè)安全、可靠、可控、靈活、集約的校園物聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)中臺等基礎(chǔ)設(shè)施，分類分步連通校園內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)、水電、交通、門禁安防、環(huán)測、路燈、大型儀器等設(shè)施與設(shè)備，推動智能技術(shù)應(yīng)用，探索節(jié)能降耗、環(huán)境調(diào)節(jié)、安防監(jiān)控等智能服務(wù)，促進(jìn)平安校園、綠色校園建設(shè)，初步建成全感知、自動化、智能化的校園管理平臺。

2.5 新應(yīng)用層

構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)支持環(huán)境。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、虛擬現(xiàn)實等各類新技術(shù)，構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)支持環(huán)境，推動教學(xué)模式創(chuàng)新，打造“綜合智慧教學(xué)中心”“示范應(yīng)用實訓(xùn)中心”。有序開展智慧教室建設(shè)，基于智慧教室搭建智慧互聯(lián)教學(xué)系統(tǒng)，構(gòu)建教學(xué)者、學(xué)習(xí)者之間多元形式的互動通道、學(xué)習(xí)通道和資源共享通道，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

推進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共建共享。加強(qiáng)學(xué)校牽頭的國家專業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)，不斷充實優(yōu)質(zhì)課程資源，擴(kuò)大資源覆蓋面，提高資源使用效率；開展專業(yè)群課程體系線上重構(gòu)，構(gòu)建校級教學(xué)資源共享平臺，將優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源直接導(dǎo)入教學(xué)空間；搭建校級教學(xué)資源庫應(yīng)用推廣與數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對全校數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)用的指導(dǎo)與管控。

升級完善業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)。構(gòu)建科研管理系統(tǒng)，滿足學(xué)校和各學(xué)院對科研數(shù)據(jù)的查詢、使用和服務(wù)決策的需求，支撐科研創(chuàng)新。完善人事管理系統(tǒng)，實現(xiàn)教職工全生命周期管理，支撐不同的崗位的考核流程，自動引入教科研數(shù)據(jù)，增補(bǔ)缺失數(shù)據(jù)，實現(xiàn)線上流轉(zhuǎn)。

打造平安校園。“校園治理管控中心”是通過平安校園具體實現(xiàn)。將平安校園整合進(jìn)武軟智慧校園體系建設(shè)中，打破傳統(tǒng)信息系統(tǒng)間的壁壘，使得信息服務(wù)全面走向全校標(biāo)準(zhǔn)化。

2.6 新應(yīng)用層

建設(shè)“一網(wǎng)通辦”平臺。加強(qiáng)校園融合門戶建設(shè)，構(gòu)建全校師生在線辦理事務(wù)的統(tǒng)一入口，整合全校資源，基于業(yè)務(wù)平臺，面向校內(nèi)各角色梳理并建立各類業(yè)務(wù)服務(wù)，以流程的方式貫穿和打通服務(wù)環(huán)節(jié)與部門，加強(qiáng)電子印章應(yīng)用，提升電子印章、電子簽名和電子認(rèn)證的應(yīng)用度，減少紙質(zhì)材料遞交，切實減少師生和校友的跑腿次數(shù)。“一網(wǎng)通辦”平臺移動端如圖2 所示。

構(gòu)建武軟“一張圖”。依托“數(shù)字孿生”技術(shù)，綜合運(yùn)用GIS、三維模型、監(jiān)控視頻、物聯(lián)傳感等多源數(shù)據(jù)，建設(shè)武軟“一張圖”。武軟“一張圖”將可視化展示校園1平方公里的大場景，實現(xiàn)學(xué)校各基礎(chǔ)設(shè)施的狀態(tài)查看、預(yù)測分析和預(yù)防性維護(hù)等，全新賦能校園精細(xì)化管理。

2.7 新安全層

加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)與信息安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從安全物理環(huán)境、安全通信網(wǎng)絡(luò)、安全區(qū)域邊界、安全計算環(huán)境等方面開展網(wǎng)絡(luò)與信息安全等級保護(hù)測評，確保網(wǎng)絡(luò)與信息安全符合國家部委的相關(guān)要求；建立完善的數(shù)據(jù)安全防護(hù)機(jī)制和技術(shù)支撐體系，落實數(shù)據(jù)安全第一責(zé)任人機(jī)制，保護(hù)數(shù)據(jù)免于泄露、竊取、篡改、毀損、非法使用；建立“人機(jī)共智”主動防御的網(wǎng)絡(luò)與信息安全運(yùn)維中心，完善網(wǎng)絡(luò)與信息安全防范模式，變被動救火為主動防御；依據(jù)國家有關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完善網(wǎng)絡(luò)與信息安全管理制度，保障數(shù)據(jù)有序自由流動；依照等保2.0相關(guān)文件要求，開展網(wǎng)絡(luò)安全等保測評及整改工作。

2.8 新運(yùn)維層

打造一支專業(yè)能力過硬、實戰(zhàn)經(jīng)驗豐富、職業(yè)操守優(yōu)秀的信息技術(shù)工作者隊伍，為智慧校園建設(shè)提供隊伍保障；建設(shè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺，打造各級各類設(shè)備的統(tǒng)一管理與檢測平臺；基于“一網(wǎng)通辦”平臺，打造標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)與管理流程，提升師生的應(yīng)用體驗。

3 結(jié)論

武軟工院聯(lián)合公司開展頂層設(shè)計，依據(jù)學(xué)校實際情況制定“ 十四五”信息化專項規(guī)劃，三年（2021-2023） 行動計劃和每年工作要點，明確發(fā)展思路、主要目標(biāo)、主要任務(wù)及重點舉措。武軟工院按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、應(yīng)用驅(qū)動、需求導(dǎo)向”的策略，基于“六新五中心”的思路開展智慧校園建設(shè)。智慧校園建設(shè)過程中應(yīng)將智慧校園作為一個整體，加強(qiáng)頂層設(shè)計，保障智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全以及保障體系等方面協(xié)調(diào)發(fā)展，避免出現(xiàn)信息孤島。通過管理規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施利用、信息資源共享和應(yīng)用系統(tǒng)集成，提高數(shù)字校園建設(shè)效率和建設(shè)水平。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個長期復(fù)雜的過程，是多主體參與的系統(tǒng)工程，需要政府、學(xué)校、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等多方協(xié)同、系統(tǒng)推進(jìn)。隨著教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動實施的深入，面對教育高質(zhì)量發(fā)展的迫切需求和以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)變革的復(fù)雜性、不確定性，數(shù)字技術(shù)支撐下的教育數(shù)字化改革進(jìn)入深水區(qū)，科技與教育融合的進(jìn)程依然面臨諸多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。后續(xù)研究持續(xù)完善智慧校園頂層設(shè)計，推進(jìn)智慧校園建設(shè)的有效性和科學(xué)性。根據(jù)時代之需，提升師生數(shù)字素養(yǎng)，健全多方協(xié)同機(jī)制，推進(jìn)數(shù)字資源共建共享，深入挖掘數(shù)據(jù)價值，探索推廣大數(shù)據(jù)模型。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】

基金項目：湖北省中華職業(yè)教育社課題“湖北職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展研究——以武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院信息化標(biāo)桿校建設(shè)為例”（HBZJ2023503）