大数据时代下的高校智慧校园建设探究

杨天敏

摘  要： 智慧校园建设是进一步深化教育信息化改革的重要举措，它通过一体化设计，将教学、科研、管理和生活深度融合，充分体现了教育的现代化和个性化。本文根据大数据技术的广泛应用，探索高校智慧校园建设的基本框架以及面临的主要任务，以期为今后智慧校园的建设和应用提供参考。

关键词： 大数据; 高校; 智慧校园; 教育信息化

中图分类号：G434          文献标志码：A     文章编号：1006-8228（2019）09-107-03

Research on the construction of college smart campus in the era of big data

Yang Tianmin

（Computing Center of Taiyuan College， Taiyuan， Shanxi 030032， China）

Abstract： The construction of smart campus is an important measure to further deepen the reform of education informationization. It integrates teaching， scientific research， management and life through the integrated design， which fully reflects the modernization and individualization of education. Based on the wide application of big data technology， this paper explores the basic framework of college smart campus construction and the main tasks it faces， in order to provide reference for the future construction and application of smart campus.

Key words： big data; college; smart campus; education informatization

0 引言

随着智能传感、云技术、虚拟化以及大数据等新型技术的高速发展和广泛应用，高校教育信息化将进入一个新的时代。2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确指出：以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下的教育模式变革和生态重构[1]。由此来看，建设智能化教学支持环境，构建智能学习体系，开展智慧教育探索，推动教育理念和教学方法的改革创新等成为当前高等教育的适应性需求。

智慧校园作为一个智能化综合服务平台，依托新型信息技术，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合，为师生提供各类教学和服务资源，为推进高校教育信息化的深度改革提供新的思路。

1 大数据

大数据，是指无法在一定时间内用传统数据库软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合[2]。大数据技术是指利用新型信息技术对庞大且复杂的数据关系进行数据分析和挖掘，最终为用户提供更有价值和针对性的信息以用于各种领域，它主要包括数据库、数据挖掘、分布式文件系统和云计算等方面的内容。

具体到高校教育信息化进程中，各个子系统在应用的过程中会产生大量的数据，如学生信息、教务管理、科研信息、招生就业信息及后勤管理等，这些数据比较庞大且共享度不高，我们可以利用大数据技术对其进行采集、整理和分析，获取对教育研究或教育决策更有价值的信息，如通过对校园卡的消费范围和消费数据进行采集和分析，能够对学生的消费习惯和经济状况等进行判断，为学工管理部门的困难资助项目提供有效的资料，以减少决策偏差与损失。

2 智慧校园

智慧校园是高校教育信息化的高级形态，目前尚无准确的定义。本研究认为，智慧校园是新型信息技术与教育管理相结合的数字化的、开放的系统工程，它以教育信息化进程中已投入的各种设备为基础，综合运用智能感知、云技术、大数据和虚拟化技术等新型技术，全方位采集校园实体空间信息，自动判别校园活动参与者的个体特征和实际需求，利用技术手段分析和共享各类数据资源，为师生建立智能化的、可共享和可交互协作的校园环境，最终实现以人为本的个性化校园服务。

其主要具有以下特征：①注重有线网、WIFI、传感网和移动互联网的充分融合，为校园中的教学和生活提供便捷的网络条件;②重视智能终端在校园的使用，利用各种智能感知技术全面采集校园环境和师生活动状态数据，充分实现人与物的互通互动;③建设符合学校实际情况的信息化管理标准与规范，确保数据结构和数据接口的一致性，为实现数据整合、资源共享和个性化服务奠定基础。

3 智慧校园的基本框架

大数据背景下的智慧校园建设更强调一个融合——在人工智能技术、云技术及虚拟化技术的支持下，高校的物理空間和数字空间的充分融合[3]，为了实现这种融合，我们需要建立以硬件设备为基础，以网络体系为通道，以数据和数据处理技术为核心，以子应用系统为依托的智慧校园信息化支撑平台，实现校园各项事务的智慧应用，其基本架构如图1所示。

3.1 基础设施层

基础设施层是智慧校园采集海量数据的基础，它以硬件设备为主，包括网络基础设施、教学环境基础设施、各种终端设备和校园服务基础设施等，通过设备和网络格局实现对数据的采集，利用云存储等技术将不同应用模块产生的数据存储到相应的区域中，最终实现校园中人与物的全面互联互通。

3.2 支撑平台层

支撑平台层是智慧校园建设的核心内容，它为智慧校园的运行提供技术支撑，主要包括统一数据交换和数据分析处理的主数据管理平台，统一身份认证、权限管理和接口服务的应用支撑平台。该层利用大数据技术将底层的数据以统计分析的方式进行整合管理，并将资源以动态的方式进行有针对性地调配，从而实现对数据的分析和共享。

3.3 应用平台层

应用平台层由涉及教学、科研、管理和生活等多个校园业务应用系统组成，如教务管理系统，包括教材选择和采购、专业计划和教学大纲制定、课程设置以及考试安排等;科研管理系统，包括科研项目管理、科技成果鉴定及奖励和开展学术交流工作等;学工管理系统，包括学籍管理、奖惩管理、资助管理和综合事务管理等;OA办公系统，包括通知管理、日常行政管理、事项审批、办公资源管理等;校园生活服务，包括校园兼职、校园二手交易及校园外卖等;校园一卡通，包括师生校园内消费、考勤、门禁和借阅等功能。智慧校园发挥作用的关键，是通过校园各业务应用系统的使用，實现资源共享和个性化服务的功能。

3.4 应用终端

智慧校园为师生提供统一的访问入口，师生可利用PC、手机或智能终端通过教工号或学号登陆校园网上办事大厅，根据各自角色的不同获取一站式的、有针对性的信息资源。网上办事大厅集成了校园各业务应用系统，为全校师生提供了一个信息化综合服务环境。

3.5 信息标准与规范

统一的信息标准与规范是智慧校园数据整合的基础。为保障智慧校园的有效运行，我们必须建立一套明确的数据标准和数据模型，统一数据的表达和使用过程，为数据的有序传输、清洗和转换，到最后的数据整合提供重要保障。

3.6 信息安全保障体系

信息安全保障体系是智慧校园稳定、高效运行的重要保障，它主要从技术和制度两个层面加强建设[4]。在技术层面，它主要包括物理环境和基础设施安全、网络环境安全和数据安全等。其中，物理环境和基础设施安全包括场地安全、设备安全和媒介安全等;网络环境安全包括用户身份认证、访问权限控制、防非法入侵、防病毒攻击等;数据安全包括数字水印的嵌入、对关键数据的备份以及对敏感数据的加密等[5]。在制度层面上，我们要建立安全管理制度，切实有效地保障智慧校园能够高效运行，为师生提供安全可靠的服务环境。

4 智慧校园建设的主要任务

4.1 提升基础设施建设

基础设施是智慧校园建设的基础硬件资源。随着教育信息化进程的推进，高校目前的基础设施已不能满足教学、管理和服务的需求，我们需从以下几方面做出改进：一是构建由无线网、有线网及移动互联网充分融合的网络体系，使师生能在任何时间和任何地点都可以利用网络获取信息资源;二是加强校园物联网的建设，推进校园各信息化设备的充分融合，公共机房、实验室、运动场馆以及后勤服务的水、电、网等传统设施需要通过物联网智能感知技术实现人与人、人与物之间的全面感知、互联互通;三是加强校园智慧机房和实验室的建设，机房与实验室承担着学生自主学习与创新的任务，也是教师教学与科研能力提升的重要平台，我们要克服其信息管理碎片化、资源管理非智能化等问题，利用新型信息技术为师生建立一个泛在互联、高度开放的智能化实验环境[6]。

4.2 统一技术标准

大数据是智慧校园发挥作用的基础，要将高校各业务应用系统集成在网上办事大厅里，就必须统一好数据标准和接口，为数据转换和共享创造条件，避免“数据孤岛”的存在，最终实现各业务应用系统之间的整合，保证智慧校园真正地实现一站式服务。

4.3 建设大数据中心

数据挖掘和分析应用是智慧校园的灵魂，大数据中心是智慧校园提供个性化服务的中枢，高校各业务应用系统数据及终端数据的采集、清洗、交换、分析和挖掘等都将基于大数据中心来实现。我们可以根据主题的不同来构建大数据中心，如人事信息数据库、教学管理数据库、教学资源数据库及后勤服务数据库等，通过对不同来源的数据进行统一的分类、存储，进而从不同角度对数据进行深度分析与挖掘，发现数据之间的潜在联系，实现数据资源的集成与共享，发挥智慧校园的创新应用，最终提升学校的信息化水平。

4.4 开发校园业务应用系统

智慧校园所依赖的大数据来源于各种智能终端和校园业务应用系统，所以我们可根据实际需求开发相应的应用系统，并将其集成到智慧校园系统中，为全面而广泛的采集数据奠定基础。

5 结束语

伴随着云技术、虚拟化技术、智能传感技术以及移动互联技术等新型信息技术的发展，智慧教育已成为教育信息化发展的必然趋势，但智慧校园建设是一个庞大且复杂的系统工程，涉及到很多专业的技术及人力物力的投入，如学习情境的智能识别技术、学习分析技术、技术人员储备和传感设备投入等，它的推进需要一个漫长、逐步深入的过程，我们只有不断地实践与完善，才能更好地实现教育现代化的目标。

参考文献（References）：

[1] 教育部.教育信息化2.0行动计划[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.2019-4-5

[2] 易明，冯翠翠，莫富传. 大数据时代的信息资源管理创新研究[J].图书馆学研究，2019.6：56-61

[3] 许新龙，杨永霞. 新一代智慧图书馆信息系统研究[J]. 国家图书馆学刊，2018.6：48-53

[4] 王青娥，柴玄玄，张譞. 智慧城市信息安全风险及保障体系构建[J].科技进步与对策，2018.24：20-23

[5] 徐青山，张建华，杨立华.高校智慧校园建设的顶层设计及实践应用——以“智慧北航”为例[J].现代教育技术，2016.12：112-118

[6] 程南清.智慧校园视野下的信息化基础设施建设问题及对策[J].宁波广播电视大学学报，2018.2：90-95