开放大学地方学院构转建型研背究景下的智慧校园——以珠海广播电视大学为例

牛玉冰 马祖苑

(珠海广播电视大学，广东珠海，519000）

开放大学地方学院构转建型研背究景下的智慧校园
——以珠海广播电视大学为例

牛玉冰 马祖苑

(珠海广播电视大学，广东珠海，519000）

随着物联网、云计算、大数据等信息技术在教育领域的广泛应用，教育观念和教学方式也将随之发生变革，智慧教育日益成为当前教育界关注的热点；而随着广播电视大学向开放大学的全面转型，智慧校园建设也逐渐受到关注。珠海广播电视大学从智慧校园的相关概念入手，结合成人教学的特点，探索智慧校园的总体规划、建设原则、架构设计及其建设内容，以新技术促进基层电大改革发展，推动实现广播电视大学向开放大学整体转型。

开放大学地方学院；智慧校园；总体规划；架构设计

一、研究背景

2013年，珠海作为国家改革开放的第一批经济特区而入选首批国家智慧城市试点名单，为了使珠海真正成为全国一流的智慧试点城市，珠海市政府在2012年《政府工作报告》中对智慧城市的建设做了战略性的部署，并且编制了《珠海市智慧城市建设总体规划》，构建了具有前瞻性、系统性、科学性和可操作性的智慧城市顶层设计。除了智慧交通、智慧医疗等内容外，智慧城市中重要的一块就是智慧教育，而智慧校园是智慧教育中尤为重要的组成部分。

近年来，随着云计算、物联网、大数据等新型信息技术在教育领域的广泛应用，人们的教育理念和教学方式发生了根本性的变革。家校互通的学习社区、一体化的教学资源与学习支持服务、互动交流的校园文化等新型“智慧校园”运作模式已成雏形，关于智慧校园的研究已经成为当前教育界的热点课题。随着广播电视大学整体向开放大学转型，基层电大面临重大变革的压力。如何利用新技术促进基层电大的改革发展，适应未来发展对基层电大的要求，提高基层电大服务成人教育、服务社区教育的水平，成为各基层电大思考和探索的重要课题。珠海广播电视大学（以下简称“珠海电大”）借力于广东省“十二五”重大教育科技专项“粤教云”项目在珠海的创新实验，对智慧校园建设进行了一些有益的探索。

二、智慧校园研究概述

2008年，美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛首次提出了“智慧地球”的概念，从此激发了人们对“智慧校园”的研究热情[1][2]。智慧校园是有明确目标定位的智能园区，其概念也是来源于“智慧地球”。自从提出“智慧地球”概念后，国内外涌现了很多关于“智慧校园”的概念界定和解决方案。韩国教育科学技术部于2011年6月和10月分别向政府递交了《通往人才大国之路：推进智能教育战略》和《推进智能教育战略施行计划》[3]。为促进教育教学改革，马来西亚政府于2006年提出建立“智能学校”的宏伟计划，该计划明确提出智能学校需要实现的四项目标：个人全面发展、注重智能发展、提高科技素养能力以及全面实施教育民主化制度[4]。在国内，关于智慧校园的认知，有不少学者提出了自己的见解。例如北京师范大学知识科学与工程中心主任黄荣怀教授认为，“智慧校园”是学校为学习者构建一种智慧的学习情境[5]。还有学者认为，“智慧校园”是以物联网为媒介的校园信息化建设新模式[6]。本研究认为，所谓“智慧校园”是指借力于云计算、大数据和物联网等新型信息技术来拓宽师生和学校资源交互的渠道，整合学校的教学资源和应用系统，从而开启灵活多变的智慧化管理的校园管理模式。

智慧校园是当今学校信息化建设的新模式，它引领了学校信息化建设的新方向。近年来，各类学校都进行了较大规模的信息化建设，在基础设施建设、平台服务方面都取得了巨大的进步，但资源单一、系统分散、教学平台维护成本高、服务稳定性差等问题使得智慧校园的目标远未达成[7]。智慧校园建设既要重视校园各种智慧环境的建设，也要注重校园师生围绕教学、科研等各种活动诉求信息的智慧流动，因此它应该是“智慧环境”+“智慧学习”的结合。“智慧环境”主要是指智慧校园的硬件及其配套系统的建设，重点包括支撑教学过程及管理的智慧环境；“智慧学习”是指如何利用物联网、云计算等信息技术来搭建智慧学习的情境，智慧学习情境是一种能感知学习情景，它通过提供丰富的教学资源和工具、自动跟踪学习过程和测试学习结果、识别学生特征等一系列手段来促进学生的有效学习，是信息技术在教育领域发展的必然结果[8]。智慧学习情境主要是从学习者的角度对未来学习环境状态的一种形象化的描述，其背后的核心技术就是物联网和云计算。

三、开放大学地方学院转型背景下智慧校园的方案设计

（一）珠海电大信息化建设现状分析

近几年，珠海电大对信息化建设日益重视。数字化校园不仅代表着教育信息化的一种主流趋势，而且将对学校教学理念和教学方式的变革起到积极的推动作用，为学校从广播电视大学转型开放大学提供有力的支撑。目前，学校的信息化建设不仅改变了传统的教学模式、教学方法和教学手段，而且提高了学校的教育教学质量，提升了学生信息素养。但是，珠海电大目前信息化基础设施和原有技术滞后，难以满足珠海智慧城市、学习型城市建设及珠海经济社会发展需求，其存在的主要问题如下：

1. 管理机制落后

学校的信息化建设涉及不同部门、不同内容、需要不同部门之间的协调与沟通，是一项系统、复杂而艰巨的工作。但是目前学校对信息化建设的认识还停留在表面，很大程度上认为信息化建设就是建立校园网、多媒体课室，进行信息化办公。另外，学校在信息化管理方面缺乏有效的管理机制，管理权限分散，导致管理效能不高，信息化建设停滞不前。

2. 信息化建设仍然重视硬件建设,忽视软件建设

学校在信息化建设过程中重硬件轻软件的思想长期存在，学校信息化建设的精力和重点放在有形的硬件建设上，而对之相适应的软件建设进展缓慢。建设的校园网只用来进行了简单的文件传输和共享，另外，应用平台的开发应用不仅仅是技术的问题，还必须对成人教育的教学及管理进行深入了解。

3. “信息孤岛”现象突出

学校各部门在进行信息化建设时都是从满足各自的业务需求出发，各个系统都是在不同时期，通过不同的开发环境，采取不同的技术标准建设的，因此各应用系统之间互相割裂，从而形成了校园网上的一个个“信息孤岛”。“信息孤岛”现象使得各类教学资源无法实现有效共享，造成了信息管理混乱，数据实时更新速度慢；源数据很难获取，各部门需要其他部门分管的数据时基本是通过即时通讯工具甚至是纸质介质等低效率方式获取；因为各应用系统之间相互割裂，所以导致同一用户无法使用相同的用户名和密码进入校园网内不同系统平台。

4. 各应用系统的信息化优势没有得到充分发挥

学校现有的应用系统功能单一，仅满足于一般查询、汇总、打印等事务性需求，对于各业务部门的协同、跨部门的应用、以及历史数据的分析和利用、辅助决策等最能够体现信息化优势的方面均缺乏相应的技术支撑。

（二）智慧校园建设总体规划

珠海电大智慧校园总体规划参考国家及行业规范，立足于珠海电大未来的发展定位，借鉴信息化校园建设的经验，结合开放教育当前现状及未来发展趋势，以智慧校园建设为目标，对学校教学、科研、管理、学习与服务进行整体智慧化解决方案规划；以“统一设计、分步执行、整合资源、分享数据、强化应用”为指导思想，以“需求为导向，应用促发展”为总体原则，主要进行基础建设、平台服务、教育应用等三个方面的智慧应用建设。

（三）智慧校园建设规划原则

1. 与学校发展战略相一致

规划应与学校的发展战略相结合，充分考虑到学校各项业务与管理的发展方向，切合终身教育发展趋势，符合学校的发展目标。只有与学校发展的方向相一致，才能真正充分发挥校园智慧化的引领作用，从而进一步促进学校信息化的整体发展。

2. 成熟性与先进性的统一

技术上应首先采用符合目前信息技术发展趋势的主流技术，充分考虑到技术的先进性且相对成熟。既要使各应用平台具有高可靠性，又要符合当今信息技术的主流发展趋势。不仅要注重软硬件设施的先进性，而且强调应用平台的整体性及应用的合理性。

3. 独立性与开放性的统一

随着网络技术、教育技术等技术方案的迅猛发展和成熟，必然是多种传统终端、新型的智能终端需要接入，因此，要强调尽可能保证系统的开放性和数据、资源的完全共享。

4. 保障系统的可靠性和安全性

教育信息化涉及范围广，在设计上不仅要满足软硬件设施及数据资源的实时服务特性，而且还要保证各应用系统的安全性，对安全管理要充分考虑成本、效率、安全三者的统一协调。为防止数据丢失，要对整个系统设计严密的系统备份方案，从而保证数据的一致性及高可靠性。

（四） 智慧校园架构设计

结合当前信息化建设存在的问题，和未来的总体建设思路，本文给出了如图1所示的智慧校园总体架构示意图。智慧校园总体架构设计分为感知层、云计算基础设施层、平台服务层、教育应用层及用户层五个层级。

图1 珠海电大智慧校园总体架构示意图

在总体架构最上端是用户层，学生、教师、社区大学/机构、企业及社会公众为主要用户，通过PC、手机、一体机、平板等智能终端与教育应用层进行信息交互。总体架构的最底层是感知层，主要是设施空间。感知层通过布置建筑空间的各种基础设施，以不同的感知手段对空间进行基于情境的智能感知，提供空间服务，获取感知数据。云计算基础设施层为感知层提供网络通道，网络可以是物联网、电信网、广电网，或者是三网合一，形式为无线或有线。校园信息网络一般采取三级拓扑架构，分为内网和外网。校园物联网主要指物物相连的无线传感互联网，是目前物联网热点组网技术。校园通信网络主要为校园提供有线或无线的语音服务。平台服务层提供校园各种数据存储、身份认证、运行环境以及应用商店等。这一层采用云计算技术，为各种应用和感知层提供IAAS、PAAS和SAAS等应用服务支撑。教育应用层主要有云资源、云学习、云交互、云测评及云银行等，还包括各类应用门户——智慧校园门户、微门户以及基于这些应用开发的移动APP等应用。

（五）智慧校园建设主要内容

智慧校园建设的主要内容可以从其技术架构“五横四竖”来描述。“五横”包括感知层、云计算基础设施层、平台服务层、教育应用层、用户层五个层面；“四竖”是指贯穿智慧校园建设的四个支撑体系即保障体系、标准规范体系、安全体系和运维体系。

1. 感知层

感知层建设主要体现在校园智能化基础设施上，建设内容大致有：交通设施、通信设施、一卡通设施、安全设施、教室设备实施、图书馆设施、会议室设施、宿舍楼设施、食堂设施、建筑机电设施、住宅设施及智能终端等。这些感知业务单元基本上都带有自控和存储功能，可独立完成一定功能。不同类别的校园建筑，其感知层的配置也不同。该层通过射频识别RFID技术与云计算基础设施层发生通信。RFID是一种通信技术，可以通过无线电信号来识别特定目标并读写相关数据，而无需在感知层与特定目标之间建立机械或光学接触。

2. 云计算基础设施层

云计算基础设施层主要是智能网络建设。该层必须进行整体设计，充分考虑拓展以满足校区高速、可靠、泛在、安全等通信需求。它依托物联网和互联网融合的网络环境，实现校园各类网络的泛在融合，提供高效、安全、便捷的校园网络接入服务。由于大量网络数据在校园网内部交换，主干网要全部升级光纤，结合珠海信息化建设方案对带宽的要求，出口带宽扩展为200M。为校内移动用户提供可管理的网络接入，让校内用户能顺利地接收校内文化宣传、招生信息等传送。在现有WIFI部分覆盖的基础上，增加全校WIFI覆盖点，实现公共区域全覆盖。以服务器、网络设备、存储设备、虚拟化组件及云计算管理系统等基础设施组成云服务，有效地共享基础设施资源。搭建面向云架构的软件与开发平台，实现教学资源云存储、教学过程云服务等功能，支持云端的学习。该层通过有线或无线的网络信道为平台服务层提供通信及数据存储服务。

3. 平台服务层

平台服务层建设主要有校园各应用系统业务支撑平台建设。它设计开发支持集中式资源与分布式自适应资源存储、跨平台的学习成果互通及子平台生成系统。通过统一身份认证，使用同一个用户名和密码可以访问不同的应用系统，将校内各分散的“信息孤岛”整合起来，将各应用系统中的信息和功能展示在同一个用户界面下从而更大限度地发挥各系统的作用，提高系统的运行效率，实现各种应用系统的无缝对接。建设大数据中心，解决学校各应用系统存在的信息孤岛现象。平台具有灵活的权限管理设置，支持云存储与大规模流媒体资源。应用商店提供丰富的辅助资料，支持跨平台的兼容。平台运行环境支持开发模拟与应用发布。该层通过虚拟化技术及分布式海量数据存储技术为教育应用层提供身份认证、通信调度、云存储及流媒体等服务。

4. 教育应用层

该层提供云资源、云学习、云交互、云测评、云支持及云银行等功能。云资源参照国内外相关的资源建设标准，搭建数字化资源数据库，实现对所有课程资源的统一维护和管理。建立网络备课系统，使教师通过有效利用网络空间与资源，实现异地异步协同备课，交流经验，从而进一步提高集体备课效率与教师教学质量，促进教师提高专业教学水平。提供按关键词、知识点、课程等的分类查询和检索服务[9]、基于Podcast和RSS的个性化订阅服务及资源目录服务。云学习为构建协作学习情境，支持以教师为主导、学生为主体的教学模式提供支持条件，主要提供的工具包括：基于SNS的内容推送工具、Wiki、通知发布及讨论区等。云交互支持视频播放，主要包括：流媒体课堂、移动课堂、直播与交互等。云测评构建支持课程基础题型的通用试题库，实现的功能主要包括按学科和知识点进行自动组卷和自动测评。云支持提供多终端的课堂实时反馈教学工具，主要包括教与学的技术支持服务。云银行服务主要是利用“学分银行”的运作机制，借鉴现实生活中银行的特点，学习者可以不受传统的专业和学习时间的约束，自主地选择学习资源、时间和地点，学习结果记录在学习档案袋，主要包括学分存储、学分转换及学分兑换等[10]。建立教职工培训平台，实现全校教职工在线培训；创建学生网上服务大厅，实现网络化招生报名和在线学习。

四、结论

虽然在开放大学地方学院转型背景下进行智慧校园建设是一项复杂庞大的系统工程，但是它的建设势必会给地方学院未来在学校管理、教学资源、教学应用以及学习社区建设等方面带来创新的变革，对于终身教育体系和学习型社会的构建具有深远的意义。它将解决地方学院在发展过程中的一系列问题，提升开放大学教学水平，促进终身教育事业的发展和教育关联产业的繁荣。

[1] 许晔, 孟弘, 程家瑜 等. IBM“智慧地球”战略与我国的对策[J]. 中国科技论坛, 2010,(4)：123-125.

[2] 祝智庭, 贺斌. 智慧教育：教育信息化的新境界[J]. 电化教育研究, 2012, (12)： 5-13.

[3] 朴钟鹤. 教育的革命：韩国智能教育战略探析[J].教育科学, 2012, 28(4)： 87-89.

[4] 温从雷, 王晓瑜. 马来西亚智能学校及其实施计划[J]. 现代远距离教育, 2006, (4)： 45-48.

[5] 黄荣怀, 杨俊锋, 胡永斌. 从数字学习环境到智慧学习环境——学习环境的变革与趋势[J]. 开放教育研究, 2012, 18(1)： 12-24.

[6] [8] 李卢一, 郑燕林. 物联网在教育中的应用[J].现代教育技术, 2010, 20(2)：8-10.

[7] 任友群. 智慧校园：高校管理信息化的转折与挑战[J]. 中国教育信息化, 2013, (10)： 20-21.

[9] 袁书宏, 厉晓华. 开放互联教育服务平台的框架设计与实现[J]. 科技创新导报, 2015,(18)： 61-62

[10] 许骏, 唐连章. 云计算与大数据时代的教育信息化探索实践[J]. 教育信息技术, 2014, (11)： 112-115.

（责任编辑： 微风）

Smart Campus Building: Transformation of Local Open College

NIU Yu-Bing MA Zu-yuan
(Zhuhai Radio&TV University, Zhuhai, Guangdong, China, 519000)

Widely-used information technologies such as the Internet of things, cloud computing and big data have led to great changes in education ideas and teaching methods; accordingly, smart education has become a prime concern. The paper deals with the practice in Zhuhai Radio and TV University in respect of overall planning, construction principles, framework design and content of construction in an attempt to enhance the development of local RTVUs and realize the local RTVUs transformation to Open University.

local college in open university；smart campus；overall plan；framework design

G434

A

2095－932x（2016）04－0033－05

广东省教育研究院教育研究课题“以云公共服务平台推进教育数字化资源建设与应用效益研究”（GDJY-2014-B-b250）阶段性研究成果。

2016－04－12

牛玉冰（1977－），男，山东聊城人，珠海广播电视大学讲师；马祖苑（1984－），女，广东兴宁人，珠海广播电视大学讲师。