基于“人工智能+大数据”智慧校园整体规划和建设

任新华 王文冀 张学燕

摘要：随着我国科学技术水平的持续提升，物联网、IT技术、云计算、移动互联网等技术在我国也有了越来越快的发展。在此环境下，高职高专信息化发展也进入了快速发展阶段，围绕《中国教育现代化2035》《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022年）》《国家职业教育二十条》《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022年）》《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》《教育信息化2.0行动计划》等国家策略，推动了信息技术在基础设施、科研服务、人才培养、业务管理、职业实训中的创新应用，在数据驱动、服务融合、人工智能、大数据等方面取得了初步成效。在人工智能+大数据环境下，山东城市建设职业学院围绕新基建，提出智慧校园规划和建设，旨在推动高职高专智慧校园规划、建设的进一步创新与发展。

关键词：人工智能;大数据;融合;服务;生态

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）10-0259-04

1 背景

1.1 指导思想

全面贯彻党的十九大精神，以“育人为本、融合创新”为指导，深入落实《教育信息化2.0行动计划》《教育信息化“十三五”规划》，山东城市建设职业学院按照《智慧校园总体框架》（GB/T36342-2018）为依据，以数据驱动、服务融合发展理念，坚持特色发展、创新发展，推进智慧校园的建设。

山东城市建设职业学院，作为已有40年办学历史和文化积淀的公办高职院校，在办学上贯彻“崇德、尚能、博学、乐业”校训，依托山东建筑大省的行业优势，成立山东省建筑职业教育专业建设指导委员会，协同全省建筑类专业共同进步、共同发展，确立了学院在山东省高职建设类专业建设的统领地位。为响应国家对职业教育的发展要求，在新时代信息化发展机遇面前，学校大幅迈开了智慧校园的建设步伐，明确“信息化治理与服务”的建设内涵，加大数据治理力度，以服务融合创新，深化教育教学管理改革，进一步提升学校内涵式发展水平。

1.2 建设基础

智慧校园一期建设项目成功试运行，建立了融合型个人门户，实现了人事、教务、科研、资产、一卡通、财务等系统的单点登录和数据整合，打通了部分信息孤岛，实现了数据的跨业务系统的基本流转。积极响应习总书记“移动优先”的号召，学院智慧校园移动端App（安卓、IOS）正式在全院试运行，并实现了学习强国、学习通等常用App的唤醒入口，体现了智慧校园App在校园应用中的核心作用。

智慧校园二期建设项目持续推进，以DELL超融合設备为基础运行环境的数据中心雏形基本成形，计算资源、存储空间满足了学校信息化发展未来5年的需求，已经初步建成了“云上城建”的雏形。

经过前期信息化的建设，学校网络和信息化的基础设施不断完善，网络服务能力全面提升;网络应用不断扩展，信息服务能力稳步提高;教育资源不断丰富，教学服务能力逐步增强;服务环境不断改善，安全防范能力明显加强。学校已建成各种独立的部门级应用系统，如：教务管理系统、学工管理系统、一卡通管理系统、图书管理系统、资产管理系统、财务管理系统、后勤系统、OA系统、人事系统、科研系统、专业教学资源库平台、数字化学习中心、共享数据中心等，信息化在学校教学、科研、管理和服务工作中发挥了重要作用。

1.3 存在问题

在新时代教育深化改革与教育现代化进程不断发展中，学校信息化发展仍旧存在以下问题：

1.3.1 信息化标准体系不够健全

应用系统建设缺少顶层设计，前期建设标准体系相对比较单一，无法覆盖应用、服务、资源等多种类型标准，未覆盖全校业务数据及分析标准数据，不利于信息化应用深度融合。

1.3.2 数据的应用停留在共享阶段

共享数据中心解决了部分的数据孤岛，但未形成数据质量监控体系，数据管理方式不规范，数据的处理与使用始终是一个黑盒子，沉淀的数据资产无法得到深度应用，缺乏全盘数据治理，不利于发挥数据的预测、决策支撑的价值。

1.3.3 服务缺乏深度融合

随着业务的发展，校内分散异构的应用系统与信息资源逐年增多，不同业务系统中的服务状态、消息机制存在不同维度的藩篱，服务的渠道单一，只能在电脑端去办理，这给用户带来了很多的限制，给学院师生信息化资源的高效利用造成了不便。

2 建设目标

经过5年信息化建设，全力打造两个生态。

一是打造校园智能服务生态。由单一的校内服务向“学校+行业+企业+社会”综合服务转变，逐渐打破校园信息化生态与其他各行业生态的藩篱，通过服务梳理、编排再造，以三张清单界定各职能部门的服务、审批、责任，不断延伸校园服务的内容，业务与数据深入融合，每个用户需求个性化，将得到充分的照顾。

二是打造校园治理大数据生态。服务产生数据，管理依靠数据。在数据持续治理过程中，构建学校的大数据中心与分析平台，推动教育信息资源整合和公共数据互联、共享与开放，提升数据质量、规范数据使用、将松散的数据沉淀为科学有效的学校数据资产，从沉淀的数据中发现有价值的信息，在数据产生到使用形成应用闭环。最终让个人或组织都能在大数据的生态中获益。

在山东城市建设职业学院智慧校园建设总体架构下，如图1，两个生态圈正常运转，学校校园的治理能力将日新月异，并推进城建职院教育、管理、服务能力走向现代化发展。

3 建设内容

3.1 数据治理工程

3.1.1 完成数据治理与服务体系设计

以科学的方法论支撑，对学校数据管控现状进行全面评估，对比同类高校和其他行业的实践经验形成差距分析，制定数据治理体系和实施路径规划，以及数据服务架构规划。

3.1.2 完成数据治理组织架构及制度建设

建立有高层领导者组成的数据治理委员会，全面推动数据治理工作的开展。对各部门进行职责分工，建立数据治理的配套管理制度和规范，保证数据治理体系的日常运行，形成数据治理长效机制。

3.1.3 完成全业域数据标准和数据关系梳理

完成对学生和教职工及其学校各部门、各系统、各岗位有关的全生命周期业务流和主要业务子集或数据子集的整体规划，建立数据关系管理模型，形成一套符合学校自身实际，涵盖定义、操作、应用多層次数据的标准化体系。

3.1.4 完成数据治理的整体架构与服务应用

对数主数据业务域进行扩充与完善，完成全域数据的治理，将学校所有业务系统全部纳入统一信息标准之中，打造黄金主数据，（包括人力资源管理域、学生管理域、财务管理域、资产管理域、教学资源与管理域、科研管理域、行政管理域、公共服务域）。建设数据服务接口管理平台解决系统之间交互的壁垒问题，同时也解决库与库之间的联动问题、部门与部门之间的接口申请问题。学院系统繁多，除了已有的系统，也有新建的系统。系统之间的数据接口，可以通过数据服务接口管理平台进行申请接口权限，从而打通数据之间的流转。建设一个先进的、稳定的数据质量监控平台。通过质量定义、执行数据质量检核，持续监控各系统数据质量波动情况及数据质量规则占比分析，定期生成各系统关键数据质量报告，掌握系统数据质量状况。依托元数据管理，构建学院数据质量管理体系，让数据统一定义、统一管理，快速查看、快速定位为了有效保障数据管理平台的有效实施和持续发挥作用。

3.2 服务融合工程

3.2.1 完成服务解构分析与融合设计

学校职能调研是顶层设计的关键一步。站在师生用户的角度，重新对每一个职能部门，每一个业务系统进行服务解构分析、明确每一项业务活动的业务性质和业务对象及权责，对每一项服务，按照角色人群、按照业务性质、按照角色在校全生命周期时间线进行梳理分类，形成一张清晰、公开透明的服务清单。充分将身份、入口、日程、消息、信息与服务清单进行融合设计，为用户提供众多跨业务、形式多样化的场景服务。

3.2.2 实现身份认证的融合

单点对接是最容易与各业务系统融合的方式，同时也是最快可执行的制度。但解决单点认证，只是一个开始。VPN、上网认证等需求，要求建设以目录服务和认证服务为基础的统一用户管理、授权管理和身份认证体系，将组织信息、用户信息统一存储，进行分级授权和集中身份认证，并支持智能感知设备身份融合服务，从而提供用户不同活动场所、信息资源和基于其权限的功能模块和工具，实现一键登录、“一指登录”“一脸登录”。

3.2.3 实现应用入口的融合

建设统一的信息和服务的平台，将分散、异构的应用和信息资源进行聚合，每个用户通过统一的访问入口（SSO），可获得量身定做的实时消息推送、服务推送和个性化应用服务。

3.2.4 实现信息呈现的融合

将全校的重要通知、新闻、公告、公文、业务部门事务通知等信息进行高度整合与分类，根据不同用户权限控制，用户可以自由订阅分类查看，帮助用户更快的锁定自己需要的信息，实现有价值的信息主动推送，实现信息的精准触达。

3.2.5 实现消息服务的融合

恰当的消息提醒策略是提升服务体验的细节把控。不同系统都具有相应的消息服务，过多的消息会给用户带来某种程度的消息骚扰。构建统一的消息平台，融合消息提醒策略，对不同紧急程度、制定不同的消息频率，最大限度地保证个体差异和事务的及时通知与办理。

3.2.6 实现办事服务的融合

融合事务是服务融合最为关键的核心。办事服务的融合是指将学校各个业务系统的待办事项、申请进度等内容，在统一信息服务平台中集中呈现，集中办理与查询分析。未来将应用物联网技术，逐步实现线上与线下服务结合，将服务的体验做到极致，从而达到一网通办的服务目标。

3.3 数据与服务协同工程

基于用户场景需求，为不同角色用户，以数据门户为载体，构建一体化数据服务级的数据应用与分析服务，如图2。面向领导，建设校情分析、校务监测、学科分析、教学分析、人才培养质量监测等运营决策中心，快速服务学校的科学决策，实现精细化管理和教学质量提升;面对师生，提供个人/群体画像，帮助师生了解个人指标，实现个人工作和学习能力的长足发展。

4 建设初期成效

4.1 形成统一的数据管理规范

建立了全域模型，完成各个业务系统的全量数据集成，集成数据的准确率、完成清洗率高达97%，为后续为新业务系统的集成提供良好的基础。形成了统一的数据管理规范，如图3，完成相关制度规范的文档的建设，在保持数据安全的情况下实现数据的公开公示，同时实现数据的在线申请、审批、线下执行后的线上登记。

4.2 数据质量实现动态监控，有效数据得以沉淀

以可视化的表达方式，整体展现全局数据库数据质量情况，实时分析和呈现学校数据质量的最新状态，形成内部数据“标准-产生-治理-诊断”的闭环，提升数据质量，让报表，分析，应用更加准确、科学。如图4。

4.3 跨越系统藩篱、实现精细管理

在单点登录简单集成各业务系统的基础上，进一步的跨越系统之间的藩篱，通过业务流程持续优化再造，全方位覆盖师生日常生活、学习、工作事务，管控事务办理全过程，让不同业务系统之间，不同服务之间的共性被充分挖掘，实现“一张表管理”和“一站式服务”，提升了跨部门业务协同能力和服务水平。如图5。

4.4 提升了师生信息化获得感

随着移动互联网的发展，建设了开放、自由、创新的移动虚拟校园环境，为师生提供常用的移动应用直达服务，如课表查询、工资查询、校历查询、通讯录查询、借阅报告、消费报告等生活服务;结合智慧信息服务的校园AI助手，让查询一件事、办理一件事、办好一件事变得极其简单方便。全校师生能够直观感知信息化建设成果，提升了他们信息化的获得感。如图6。

5 规划与展望

信息化对学校教育发展影响甚大，信息化建设也将是一个长期发展的过程。2020年6月，教育部发布的《职业院校数字校园规范》，提出“信息化对产教融合办学等支撑要求”、新增网络安全管理要求、强化了组织体系的保障作用。学校将在智慧校園建设成果基础上，协调学校发展要求与国家发展要求、地域发展要求，全域谋划、通盘考虑，统筹建设，科学布局，留足未来发展的空间。学校将从以下几个方面逐步规划。

5.1 基础设施更新升级

投入5G基站建设，实现学校教学区、生活区、办公区等主要区域的5G网络全覆盖，构建校园智能物联网络，打造全校万物互联应用网络。在私有云的基础上，结合互联网日渐成熟的公有云平台，打造高可用、易用、效益最高的混合云中心。

5.2 探索新技术与教育教学的融合

随着大数据、人工智能、5G、虚拟现实等新技术快速发展，探索智能教学助手、建筑机器人、虚拟建筑、远程教学等技术研究与应用，创新教学过程，让师生随时随地教与学，从而推进信息技术和智能技术深度融入教育教学全过程。

5.3 加强网络信息安全体系建设

基于等保2.0标准，建立健全智慧校园网络和信息安全体系，制定完善网络与信息安全应急响应制度。加强网络安全管理体系建设，落实网络安全等级保护制度，制定网络安全技术防护方案，配置网络安全防护设备和软件，建立多层次网络与信息安全技术防护，提高风险隐患的监测预警和突发事件的处置能力，实现安全管理科学化、智能化。

5.4 提升信息化队伍专业素质水平

信息化建设是一个系统工程，涉及学校全方面的革新与治理。一方面需要不断提高信息化队伍对信息化发展的驾驭能力，另一方面学校需建立健全信息化组织机构，在重要职能部门或学院设立信息化科室或专岗，以满足智慧校园建设所需要。

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【通联编辑：王力】