基于大数据下的智慧校园建设总体架构模型及典型应用

高强

(西安美术学院，陕西西安710065)

基于大数据下的智慧校园建设总体架构模型及典型应用

高强

(西安美术学院，陕西西安710065)

智慧校园模型的应用，对校园管理工作的科学化发展有着积极的促进作用。该文主要从智慧校园的内涵特征入手，对大数据下的智慧校园架构模型及其应用问题进行了探究。

大数据；智慧校园；总体架构模型；应用

所谓的智慧校园体系，主要指的是在校园的整体建设过程中，将大脑化的运行方式应用于校园日常管理工作的管理机制。随着社会的不断发展，国家对教育教学问题的高度关注，让校园的建设问题得到了社会的重视。智慧校园架构模型的应用，可以让教学过程的合理性得到充分保障。

1 智慧校园的内涵特征

智慧校园总体架构与人类大脑的工作特点存在着一定的相似性。从校园管理工作的实际情况来看，智慧校园的内涵特征主要涉及了以下几个方面，首先是实时化全面化的智能环境感知。在将光纤技术、方位技术和重力技术等技术进行应用以后，学校管理人员可以对系统所提供的数据信息进行实时获取[1]。第二是业务应用模型的全面融合性。开放性、协同性和整合性的信息化架构体系的构建，可以让校园管理机制的整体效能得到提升。第三是数据挖掘模型的海量化特征。在数据挖掘模型构建以后，合理化的分析机制和预测机制的应用，可以在对大数据技术所提供的数据信息进行全面融合的基础上，对信息进行智能化的分析。

2 智慧校园建设的总体架构模型

2.1 智慧校园功能的应用需求

综合性的统一管理平台的应用需求，是校园管理工作的应用需求的表现。大数据基础下的智慧校园模型建设工作存在着建设周期长、建设规模大的特点。从我国校园信息化建设的发展趋势来看，统一化的信息管理平台的构建，是学校未来所面对的一个重要问题，这种集成化的管理平台主要对学校管理工作中的信息汇集功能、资源共享功能和综合运营功能进行了整合。大数据基础下的智能校园建设模型的构建，可以在对信息资源的垄断问题进行突破的基础上，促进区域或校园数据资源的共享，这就可以在对校园建设领域的重复投资问题进行避免的基础上，对教育信息化建设的建设水平进行提升。除此以外，一站化的管理需求的重管理轻服务的问题是数字校园管理机制构建中存在的主要问题。这一问题的出现，除了会对教育信息化的投资效率带来不利的影响以外，也会对给学生学习方式的转变带来一些消极影响。智慧校园的建设过程是对学校的日常管理工作进行整合的过程，基于大数据技术的信息门户体系的应用，可以为学校师生提供便捷化的一站式服务。面向校园管理工作的一站式服务体系的构建，可以让学校对校园基础建设工作和日常管理工作进行统一规划，也可以从校园通信网络、信息安全和日常办公等方面入手对校园的管理体系进行完善。面向教学过程的智慧校园服务机制可以为多层次化的学历教育工作和专项技能培训工作的开展提供一定的技术支撑。面向校园生活的大数据智慧校园机制可以让学校的用水用电服务、食宿消费服务、信息查询服务等服务形式表现出人性化的特点。

2.2 智慧校园的关键技术

大数据下的智慧校园体系涉及了大数据技术、物联网技术、云计算技术和移动互联技术等多种技术[2]。大数据技术的应用，可以为学校管理政策的制定提供一定的科学依据。云计算技术可以从用户的需求入手，为用户提供优质的存储服务和计算服务。移动互联技术的应用，可以为学校师生提供一种泛在性、高速性的基础网络环境。它可以让师生在对网络信息进行实施处理，也可以为灵活性自主性的网络学习交流互动机制的构建提供一定的帮助。

2.3 智慧校园建设的原则

统一性原则、开放性原则、集成原则、先进性原则和系统安全性原则是指挥校园模型建设所遵循的主要原则。其中，统一性原则要求智慧校园的建设要和学校所在省市实现信息资源共享，进而在对大数据技术进行应用的基础上促进互联互通。开放性原则要求学校在智慧校园建设过程中对系统的开发平台、数据库和运行环境等问题进行统一考虑。先进性原则要求学校在智慧校园模型的建构过程中，要对先进化的智慧校园理念、先进化的管理制度和先进化的系统工程方法进行应用。系统安全性原则要求学校在这一体系的建构过程中，对熟虑安全、网络安全和传输安全等问题进行充分考虑。

2.4 智慧校园的架构模型

基于大数据下的智慧校园体系的构建，要求学校在日常管理工作中对服务理念、管理业务和信息机制进行有效融合，进而在对服务管理流程进行优化的基础上，对学校的管理水平进行提升，在对这一系统的架构模型进行探究以后，我们可以发现，系统模型主要由感知层、网络层、数据层、应用层和服务层等多种结构组成。在智慧校园体系中，感知层可以借助传感器、监控摄像头和各种应用系统的作用，对校园中的人员、设备和环境等因素进行感知。这种感知形式主要由以下内容组成：一为物与物之间的感知；二为人和物之间的感知，三是系统间信息的感知，因而，智慧校园模型的感知层出了要对人员；信息等因素进行感知以外，也需要借助大数据技术的应用，对学习者的个体特征和学习情境等内容进行感知。移动网、物联网、校园网和视频会议系统应用网络之间的互相联通，是模型网络层在实际应用中所发挥的主要功能。网络层系统的作用主要表现在了人际互联、物际互联和人与物之间的全面互联等多个方面。它对信息获取能力和实时服务能力的提升有着一定的促进作用。数据层是与大数据技术紧密相连的系统，它可以对系统所收集到的信息进行充分分析。Hive-Hadoop集群是系统模型中所常用的一种代表性集群技术，它可以对智慧校园体系中所积累的多源化、还量化的数据进行有效发掘。针对用户的使用需要，这一技术可以在对数据信息进行处理以后，将其存储在专用的数据库中。校园网、无线网和一卡通等系统咋不弄蕴含着用户的学习情况、网络行为等数据信息，对这些数据进行挖掘应用，可以让用户的使用体验得到有效的提升，这就可以为智慧校园模型的服务质量的提升提供帮助。对用户的个性化服务需求和学校行政管理人员的智能化决策服务需求进行有效满足，是智慧校园模型的应用层的主要功能。大数据技术在智慧校园体系中的应用，可以对教育管理系统、科研管理系统等系统中的数据信息进行有效整合，这就可以通过构建开放性学习环境的方式，为师生提供个性化、智能化的服务。

除了上述系统以外，信息标准体系、信息规范体系和运行维护安全体系也是智慧校园模型中不可缺少的内容。信息标准体系和信息规范体系的构建，可以让系统模型的信息采集机制、信息处理机制和信息交换机制的标准化水平和规范化水平得到提升。它也可以在对大数据基础下的数据结构进行规范的基础上，为校园管理系统的数据融合提供一定的帮助。运行维护安全体系涉及了以下几方面的内容：一是智慧校园架构模型的设备安全问题；二是架构模型的环境安全问题；三是系统模型的容灾备份问题；四是模型的介质安全问题。风险评估、安全监测、数据备份和安全防护是网络安全体系的主要内容。数据安全问题与数据库的安全问题和相关的认证技术之间存在着一定的联系。数据挖掘中的信息安全问题、用户隐私保护问题和信息过滤问题可以被看做内容安全问题的主要组成部分。

3 智慧校园的典型应用

3.1 智慧校园在教学工作中的应用

教学工作是校园工作中的一项重要内容。智慧化的教学机制的构建，可以对教学工作进行有效的整合[3]。物联网技术、云计算技术和大数据技术的应用，可以让校园教育系统的智能化水平、物联化水平和感知化水平进行有效的提升。对学生的综合知识水平和综合能力进行提升，是教育工作的重要目标。基于大数据技术的智慧校园架构模型的应用，可以让数字化的校园管理机制提升到一个新的高度。多种现代技术的应用，可以让校园的常规只能得到优化，这就可以让学校的教学工作更好地对学生的知识视野进行拓展，也可以在提供优质教学服务的基础上，对师生的满意度进行有效提升。智慧教学法的应用，是对大数据技术下的智慧校园模型进行应用的表现。这种教学模式是一种以学生为中心的模式，微课、电子教材和移动课件等教学材料在这一体系中的应用，可以让教师的课堂教学效率得到有效的提升。

3.2 智慧校园在科研工作中的应用

科研工作也是学校日常工作中的一项重要内容。基于大数据技术的智慧科研平台的构建，可以让学校对科研工作的研究方向、研究成果和研究动态等问题进行有效追踪。也可以让学校的科研管理工作表现出快捷化、高效化和便利化的特点。对于参与科研工作的教师而言，大数据技术基础下的智慧校园模型的构建，可以让科研项目的申报过程表现出快捷性的特点。个人基础信息的自动填报功能了以让科研项目的申报效率得到一定程度的提升。在科学研究活动的进行过程中，这一管理模式还可以为教师提供以下形式的服务：一是智能化的知识管理服务。二是高效化的协同支持服务；三是便利化的科研项目事务管理服务。在利用大数据技术为科研人员提供了海量化的信息管理系统以后，科研人员之间的协作能力也可以得到一定程度的提升。科研成果的智能汇集与跟踪，也是智慧校园体系在实际应用中发挥的主要功能。一些高校在校园科研管理工作中对校企结合模式进行了应用。大数据基础下的智慧校园模型的应用，可以让企业与学校在科研领域实现有效对接。这一模型的构建，也对纸质媒介在科研项目调研过程中存在的弊端进行了解决，这就可以为科研效率的提升提供帮助。

3.3 智慧校园在学生管理中的应用

大数据技术在校园管理工作中的应用，可以让学校的学生管理工作表现出智慧化的特点。在大数据技术的作用下，云服务平台可以为学校的学生管理工作提供数控集成服务和数据挖掘服务等服务形式。这就可以为学生管理工作的智慧化运转提供一定的帮助。可视化的教育管理机制、远程督导机制和基于大数据技术的监控预警机制的应用，可以让学生管理工作的实效性得到提升。在一些高等院校中，智慧化校园建设模型可以在对大数据技术进行应用的基础上，为学校呵呵业务部门和院系提供分级化、分类化的统计信息报表，这就可以为各个院系(二级学院)的决策工作提供一定的数据支撑。对于学校各个业务部门而言，利用大数据技术对校园中的多源数据进行分析，可以对学生管理工作中存在的问题进行明确，进而在对管理机制进行完善的基础上，促进学校管理水平的提升。学生行为分析和活动数据的整合，是智慧校园模型在学生管理工作中进行应用的表现。目前绝大多数高校都在校园中构建了一卡通体系，学生所用的消费卡中除了包含有学生的基本信息以外，也可以对学生的充值情况和消费情况进行记录。在利用大数据技术对需学生的消费情况进行分析的基础上，学校可以对学生在校园内的消费行为习惯进行了解。这就可以为食堂、校园超市等机构的后勤服务管理工作和贫困补助机制的落实提供帮助。图书资源分析机制可以让学校图书馆更好地满足学生的个性化借阅需求。活动数据的整合，可以为校园文娱活动和思想政治教育工作的开展提供一定的帮助。

4 结论

智慧化校园管理体系的构建，是基于大数据技术的智慧校园体系所发挥的主要功能。它可以在对学校师生用户的个性化要求进行充分满足的基础上，对学校的人力物力成本进行有效节约。智慧校园典型应用模式的跟踪分析，是未来指挥校园研究工作中的一项重要内容。

[1]王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中国电化教育,2014(9)：88-92+99.

[2]魏宇.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].亚太教育,2016(20)：232.

[3]孙国章.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中小企业管理与科技:下旬刊,2016(12)：156-157.

TP393

A

1009-3044(2017)21-0162-02

2017-06-15

高强(1979—)，男，陕西西安人，在职研究生，助理工程师，研究方向为计算机技术。