高校智慧学院框架构建与趋势分析

高杰欣 安中印 张淼

摘   要：随着国内智慧教育实践探索的推进，智慧校园从打破与重构教育固有体系入手，成为教育系统中必不可少的元素与内生变量，然而智慧校园的实际情况不容乐观。基于智慧校园在二级学院层面的现状，文章梳理出不能构成数据闭环、公共服务与微观服务脱节、学院内部对信息化的困惑等问题，提出了智慧学院的概念及其框架设计（包含学校信息化域、辐射域和二级学院信息化域等方面）;针对智慧学院的碎片状信息化需求，提出需要处理好培育智慧惯性和权属清晰的两级运维体系，基于智慧学院生态圈，采取新技术驱动下的开放、人本化的学院治理等实施步骤，探究智慧学院在全量数据采集与分析应用、开源工具应用、加强信息化素养等三个方面的发展趋势;分析了智慧学院在数据源可用性及专业技术人员梯队两个方面面临的挑战和应对的措施，以供参考。

关键词：智慧校园;智慧学院;教育信息化;发展趋势;框架构建

中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2021）15-0083-06

一、问题的提出

智慧校园的概念从诞生至今，已进行了多年的理论研究和应用探索，面向信息时代，信息化已不再是改变或改善教育的工具或方法，而是要从打破与重构教育固有体系入手，作为教育系统中必不可少的元素与内生变量而存在，以信息技术的力量驱动教育中原本的教育目标、教育内容、教育评价等诸多元素的转变。[1]然而，调研发现，高校智慧校园建设存在着“头重脚轻”的现象，学校信息化部门规划和实施了一大批管理信息系统和平台服务，面向师生事务和职能管理实现了信息化从无到有、从人工到数字化的巨大改变，但在二级学院内部，许多工作实践无法适应学校信息化整齐划一的业务逻辑，部分工作难以获得学校信息化力量的支撑和辅助，主要表现在以下方面。

（1）职能部门所建业务系统难以与二级学院管理深度融合，学院因学科专业和历史积淀的差异，内部管理细节上各不相同，但校级业务系统的创建以职能部门管理视角和流程排列为主，基于校级层面提供的信息和数据资源服务、功能粒度并不能覆盖到学院内部，导致校级的管理信息化系统无法帮助学院实现管理转型和提升。学院所承载的教师、学生、科研、党建、实验室、宣传、院务等各项事务纷繁复杂，客观上存在大量以电子表格为主的学院数据池，这些数据既不能在学院内构成数据闭环，也无法与校级数据中心数据库实现双向更新和同步，成为游离于智慧校园之外的数据孤岛。

（2）智慧校园的大平台、大系统瞄准全校公共性师生服务，具备灵活的流程定义和开发能力，与学校管理业务结合紧密，但鲜有面向学院的服务功能和应用。学院基于自身的信息素养，依靠QQ、微信、钉钉、网盘等互联网公共服务变通实现学院信息化衔接，并且因技术力量薄弱难以对接到校级平台或基于学院需求在校级平台进行定制开发，少数理工科学院的信息化探索经验也难以在其他学院进行复制，还存在人员变动等客观原因。

（3）智慧校园以实现开放生态和万物互联为基本技术框架，学院是开放、互联架构中不可或缺的组成部分，而校级的智慧规划，更多的是以数据为驱动的面向教师、学生群体的管理和服务应用。在面向学院的个性化需求时其设计和构建偏向简单化和理想化，学院在实际工作中也只能根据学科或专业发展的情况零散地开展重复建设和低水平投资，在资金效益上带来了浪费，在信息技术管理上产生了新的“烟囱”，在数据的权威性上校级公共数据的静态权威性始终跟不上学院动态数据的变化，继而又降低了校级平台的权威性。

（4）在单一学科时代，信息化资源配置按学科各自购置设备、建立基地和打造平台，整体呈现“小而全”的格局，这是集中力量攻坚发展、突破进取的必然阶段，当进入多学科齐头并发的阶段时，这种低水平重复则严重制约了学科建设的成效，甚至可能发生信息化人员在信息化部门严重短缺、在学院里又被迫“不务正业”的尴尬局面。[2]从全校顶层设计的角度看，所谓的资源共建共享和资源整合统筹，不仅是“水平”地兼顾到学校事业发展的各个职能部门和教辅部门，还要具备“垂直”的纵深能力，覆盖到学院的人才培养、科学研究、社会服务、文化传承和创新等活动，为基层一线插上信息化的翅膀。

二、框架设计

基于前面的问题梳理，智慧校园进行了信息化基础框架的构建，实现了宏观层面资源、数据的共享和集中，但对智慧的需求仍与二级学院之间缺乏“落地生根”的承接。所谓智慧是一个相对的表述，在管理上自动化的处理和重复规律性工作的完成，可视为效率智慧;在教育教学过程中记录成长轨迹，评价课程、教学以及师生，能够发现和诊断问题，可视为数据智慧;在科研中用合适的手段将复杂的问题明晰化，可视为工具智慧。学院作为教育一线基层组织，是智慧校园发展和应用的桥头堡，它一面连接学校信息化能力，另一面连接学院的人和发展目标，在功能上对智慧学院也有迫切需求，基于此，本文提出智慧学院的框架模型，智慧学院与智慧校园是一个交织渗透的区域互联体系，分为学校信息化域、辐射域和二级学院信息化域三个部分，如图1所示。

（1）学校信息化域是智慧学院的根基

学校信息化域是智慧校园运转的基础，也是智慧学院的根本，本质上属于数字化校园，这里集中了智慧校园中最关键的设施、技术、系统、数据、应用、存储，以及信息化人员对资源和系统的管理，但仅着眼于数据支撑、网络互通和环境感知的层面，仍只是技术思维的“智慧”，智慧校园作为一个完整的系统，智慧学院的信息化基础设施和应用服务都从属于智慧校园的標准和规范，智慧还要具体对应到服务、环境、应用以及文化，这离不开二级学院这个基层组织的参与，以及对具体事务的辐射与赋能。[3]

（2）辐射域是智慧学院的主要表征

辐射域是智慧校园在二级学院发挥能动性的主要表征。事务管理上，智慧校园所建大平台和系统对应的以管理职能为主线的信息服务，基本覆盖了绝大多数学院管理核心事务，但对学院内的微观事务则难以触及;技术支撑上，信息化建设及教育技术有关部门对学院开展培训和技术服务，协助开展教学资源建设和应用，并基于API接口开放能力，向学院提供自建应用在身份、权限、数据、识别能力等方面的对接与集成，学院应用所产生的数据，也基于智慧校园的数据管理规范汇集到学校数据中心共享库，满足学校信息化全量数据的采集与获取，学校信息化域赋予的平台能力，更深入地支持学院开展学科建设、院情诊断、科研分析，以及助学、助教等“智慧”功能。

（3）二级学院信息化域是智慧学院的个性化呈现

二级学院的学科背景和发展程度各不相同，对信息化的依赖和理解也大相径庭，针对更为具体的教学、科研、管理的信息化问题时，智慧校园所提供的整齐划一的服务会在学科建设、院内管理中出现一系列的水土不服或“鞭长莫及”事件，学院基于自身发展自筹、自建、自管的信息化功能则是智慧校园的多元化延伸，如兼具远程直录播、视频会议、交互研讨功能的智慧空间，可供多个学科大类共建共用的虚拟仿真实验室或实验实训平台，与校友、产学合作单位、就业单位的社会联结，这些极具学院特征的信息化设施正是智慧校园所无法涵盖的，也是智慧学院的个性化呈现。

智慧校园与智慧学院是信息化发展过程中相生相融、相互联系的有机整体，如果把智慧校园当成大树的主干，智慧学院则是大树的枝叶，如表1所示，是同一信息化应用在“校-院”两个维度的不同表达。

智慧校园更倾向于能力和平台的构建，可以理解为信息化在学院层面的一个起点、一个技术底座，智慧学院则是通过信息化的赋能解决和应对随时发生的变数，这里的变数指的是二级学院中不同群体、角色关注的重点和工作内容上的差异。

（1）智慧学院存在碎片状的信息化需求，智慧校园则强调统筹一致

智慧校园强调大平台在业务流程和功能逻辑上的一致性、统一性和规范性，“一张表”、“一网通办”是最显著的特征，而在学院的基层事务中，鉴于学院管理习惯、学科背景风格、信息素养认同等差异，还呈现出更多分散的信息化侧重点：学院层面侧重的是学科建设发展、毕业生就业及本学科教师的共同体利益，需要面对来自本校其他学院以及其他大学相同学科的竞争、合作关系;教师层面主要关心的是个人的学术声誉、科研项目经费论文，以及学生培养和个人授课情况;[4]实验员层面关心的是实验技术改进，实验设备、器材的维护，以及课前准备、实验规程安全;行政管理层面则关注如何将永无止境的琐碎的事务逐一安排、按时完结、不出纰漏。这些打上学院特征烙印的碎片化需求难以归并和整合到智慧校园统一的应用设计中。智慧校园重视解决共性的需求和流程，智慧学院聚焦琐碎和孤立的事项，同时这些琐碎和孤立离不开智慧校园的整体布局基础和能力，二级学院对“智慧”需求的渴望是智慧二字的真正阐释。

（2）信息化的观念来自“智慧”发展的引领，并在服务基层的过程中培育“智慧”的惯性

国外一流大学基本实现了IT管理向IT治理转变，信息化观念贯穿到各部门业务职能中，非常重视IT发展和大学整体愿景之间的关联与互促。[5]国内高校，如华中师范大学，在2011年即提出将“信息化”、“国际化”作为学校发展“一体两翼”的战略思路。二级学院作为办学实体，核心内容是知识传播、知识发现、知识应用、知识理解，以及相伴这些知识生产活动不可或缺的社会服务、管理服务等职能，智慧校园的建设应该基于二级学院的职能而展开。但是，二级学院组织又是复杂且变化的，学院之间的规模、结构和功能相距悬殊，并在全球化和信息化的浪潮中逐渐转向跨学科或多学科的知识生产模式，智慧校园要适应新的人才培养和知识创新协同，离不开颗粒度更细腻的学院内部信息化贯通，即智慧学院与智慧校园之间的关联。

（3）智慧的保障依赖权属清晰的“校-院”两级运维体系

在智慧校园的技术框架下，更进一步配套完善学院信息化基础设施硬件，提高信息化应用水平，构建与智慧校园相互支持、相互协同的运行维护保障机制，如经费投入、技术保障、安全运维等，将大数据、物联网、云计算、人工智能等技术能力赋予教学、管理、科研，基于数据的驱动实现由环境数据化到智慧环境化的转变。对于通用的IT基础设施，包括网络覆盖、服务器、存储、物联采集、应用系统部署与运维等，都统筹和归并到智慧校园集中管理，这对于资金投入、运维保障、网络安全以及技术人员梯队来说更为高效集约，但也要正视学院之间的发展基础和信息素养存在的差异，除了网络安全之外的事项，既不能强迫文科学院对全部技术都精通，也不能对条件好的理工科学院有过多的干预，技术支持和日常运维在权责上不能简单地“一刀切”，通过“校-院”两级的配合与沟通保持可持续的运维管理，避免智慧学院与智慧校园之间在技术上就产生难以愈合的割裂，学校信息化域为二级学院信息化域提供必要的共享数据和技术集成对接，学院的专兼职技术人员是智慧学院不可或缺的中坚力量。

三、實施策略

智慧学院的构建在智慧校园体系中涉及的因素众多，内外环境复杂，依靠任何单一的力量，在短时间内难以达到“智慧”的效果，需要按照长期性系统工程的标准做好实施规划。学校层面的顶层设计是首当其冲的，基于学院、学科、专业发展规律和发展阶段，出台分门别类的指导性规划和方案，整体上有统筹，细节上因地制宜灵活处理，根据内涵发展要求实施信息化建设，既不是为了智慧而建，也不是为了用而智慧，以信息化能力先行确定战略支点。从技术实施出发，发布本校智慧校园发展标准规范，研究和制定符合学校实际的智慧校园的数据标准、技术标准和应用标准，建立智慧教育发展伦理规范，为智慧学院建设提供可靠的技术基础和安全保障，使智慧学院分步骤分阶段建设更有的放矢，紧扣发展目标提升支撑能力。[6]从建设方式上，加强信息化部门、学院、实验室、学科专业、校际、企业等多方合作，探索建立智慧学院生态圈，推动智慧教育、智慧科研、智慧协同治理以及信息化创新，实现智能技术与教育发展的有效融合，如图2所示。

智慧学院生态圈从智慧服务的视角，阐释了多元主体共同支持下的智慧学院的应用场景与技术载体，智慧的关联性来自学院内、外环境与技术支撑环境的相互影响。

1.新技术驱动开放与连接

熵理论表明，开放的系统最具活力。随着5G、VR、人工智能、大数据等技术的演进和普及，智慧学院以更快的网络承载力汇集数据并将人联结在一起。基于数据挖掘、智能服务实现环境与教育、学习、管理、科研的协同，构建闭合的数据环路，智慧大树的枝叶以新技术为驱动愈发地繁茂，数据成为开放媒介，如养料般传递到各个分枝和叶片。开放包括技术能力开放、数据应用开放、“社会-学校-学院”形态开放，开放对于学科建设来说更好地促进了学科交叉与融通，对于师生教和学更好地实现了认知与传授，对于学院管理通过虚实结合更好地实现了环境、资源、方式的转变和提升。应用的发展方式由指令式安排走向按需供给，由自发应用逐渐走向多方协同创新，智慧学院建设既是与智慧校园相生相融的技术系统、管理平台，也是推进学院内涵发展、遵循学院发展特点实现供给侧智慧的技术理性，进一步突破学校的“围墙”，完善与家庭、社会以及终身教育的智能衔接。

2.侧重人本的学院治理

二级学院治理是大学制度建设的重要内容，根据《中国教育现代化2035》对教育治理体系和治理能力现代化的要求，智慧学院在完善治理结构基础上，能够以深度算法和大数据为技术支撑，通过数据展示、挖掘、推演，最大限度发挥技术服务教育的作用。二级学院内部的事务和统筹具有整体性和跨界性，与职能对应的条块化管理也对信息化系统和数据资源进行了切割，科层化的内部治理受限于人的因素，而智能技术具有调节作用，通过数据挖掘、群体智能、混合增强等能力将内部治理中的人、物和事务连接起来，为每个主体提供“直连”通道，增强学院内部的联系、共享与协作，打破多层级、中心化的治理局面，形成扁平化治理样态，增加交叉管理中的人本关怀，减少信息流的断路和中心化，提升管理的效能，进而疏通学院内部治理的阻碍，减少推诿和混乱，以智能化打破条块划分的治理瓶颈。[1]识别传感、物联网、大数据技术分别将采集、传输和分析整合到智慧能力建构体系，实现学院治理的识别、分类以及定制化、个性化，在综合评价、教师发展、学生成长、学院决策等方面发挥积极作用，人、技术和实践构成有机互联系统，核心在于促进人在信息化条件下由单维度的功能性活动向个性化与人本化的体验转变，提高内涵发展质态。

四、趋势分析

1.全量数据采集与多维度分析应用

数据是实现智慧校园生态运转的“血液”，管理信息化中的结构化数据是高校现有数据池的主要组成部分，也有信息化部门从用户网络行为中分离出的非结构化数据，还有分散在不同个体或群体中专用信息的静态“数据小岛”。这些数据的规模和类别远未及大数据的“大”。智慧学院的建设将有效解决数据采集的难题，包括线下过程与跨部门的中间数据、师生心里健康护理监测数据、学习空间适应性感知数据、学院发展健康指数、学院物理空间安全监测数据等，依托数据的闭环反哺智慧的应用。

大数据时代的到来也衍生了许多新生概念，科研大数据、管理大数据、教学大数据，以及与之相生相伴的计算思维、数据思维等，大数据的研究范式为科学研究与跨学科交叉带来了全新创造力，也为教学活动和管理活动提供了全新的能力。随着信息化的逐步深入、完善，AI技术与大数据技术在学院的融合度也逐步提升，富媒体化、多源化、异构性的数据生态中，“智慧”开始从单一事项走向对事件全过程的服务与支持;数据的采集、处理、分析能力在新技术的支持下，智慧转换为对多维分析的迫切需求;对教学的关注点由可直接测量的行为转向可测量的行为数据、对学院内各项行为的结果性评价转向基于行为数据的过程性评价、对学院事务有关的图表转向基于大数据分析的可视化工具。[7]

2.开源工具参与科研

信息化已成为科技进步和改变一切的伟大力量，许多变革都源于信息技术的发展，开源文化作为互联网文化基础的重要组成部分，是计算机科学真正成为科学并能够与其他科学一起同步发展的手段，渗透到信息、教育、健康等领域，融入了哲学范畴，它赋予了科技工作者崭新的可能性。[8]在学院开展的科学研究中，商业软件的独占性在某种程度上制约着科研信息化的发展，而开源正是一种高效的解决方案。如诞生于2000年的CDK工具包是结构化学、信息学和生物信息学的开源JAVA库，为开发化学信息领域提供了诸如化学标记语言（CML）、结构发生器、精确结构和SMARTS类查询子结构搜索、同源配体检测、代谢物鉴定等丰富功能，至今仍是最活跃的开源项目之一;[9]再如软件定义存储平台Ceph，作为纯粹的基础设施技术，基于其硬件中立、架构自愈性以及在对象、块、文件系统等多种类型的丰富支持，深入应用于粒子物理、癌症、人脑项目、射电望远镜等复杂艰巨的科学研究中。[10]除此之外，还有数据处理与统计、图形绘制、资料收集与知识整理等方面的开源系统不胜枚举，越来越多地成为教师教学、科研的“利刃”，开源工具作为信息化家族必不可少的成员，也当之无愧地成为智慧学院不可或缺的组成部分，在完善智慧学院手段、构建智慧学院生态多样性，以及深化交叉学科发展等方面，具有全新的发展格局。

3.提升信息化相关素养日益重要

信息技术的发展以及信息技术工具的智能化，一方面为学院各项工作开展带来了革新与便利，另一方面也或多或少使人产生对信息技术和智能技术的陌生和曲解，甚至在师生中对智能机理的神秘性产生恐惧情绪和拒绝态度，缺乏对信息技术的了解逐漸成为阻碍智慧发展的“屏障”。

教师、学生以及行政人员对数据和技术操作的敏感性不高，表现在对身边可量化采集的事务和数据处理工具并不熟悉，虽然科研过程中涉及数据和结果的深入解读，但难以转移到教学或管理等其它实践中。2018年4月，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》，要求实现从提升教师信息技术应用能力向全面提升其信息素养方向转变。[11]智慧发展是人们在信息时代对技术应用选择的结果，人的需求主导着智慧发展的方向，信息素养、数据素养以及计算思维对学院的教师、学生、管理都发挥着适应复杂环境的促进作用，信息化部门和学院都应该加强信息化相关素养的培训和启发：在意识态度上养成数据价值意识、数据保存与辨识意识、数据更新与共享意识，以及数据安全与保密意识;[12]在基础知识方面获取必备的信息技术概念和特征，熟悉教育信息化相关政策和趋势，能够基于目标任务选取合适的信息化工具;在核心技能上熟练掌握生产力软件、知识管理、数据分析以及搜索等具备目的性、选择性的应用技能;在思维方法层面则是体现在解决问题的过程中，以问题导向思维明确行为的目标，以量化互联思维建立现象与事务之间的关联，通过创新变革思维找到破除障碍的突破口，最后经过辩证批判思维进行审视和回溯，以期得到梳理和巩固。[l4]

五、应对挑战

1.数据源可用性

伴随智慧学院建设的推进，教育数据的来源将愈加多维化，技术支持下的采集和存储使数据的获取变得容易，但存在数据质量参差不齐的现象：数据结构设计不合理、数据字段格式不统一、关键数据未校验、数据重复、过程性数据不完整、数据失效等问题成为“智慧”的障碍，这些问题的存在是因为数据管理的权限大多归属于数据源生部门和相应系统，而该系统的应用深度不足和数据生命周期管理缺失则扰乱了“数据健康”，甚至演化为“数据垃圾”，进而不得不采取“数据清洗”的方法补救数据的偏离，谓之“数据治理”。[13]数据治理是一个动态过程，数据经过“清洗”暂时获得相对“干净”状态，但这是静止状态的“干净”，数据参与生产、共享和流动过程中会不断动态变化，这也就要求数据治理是一项有开始、没有结束状态的常态化工作，当数据的来源维度增加、数量增加，相应的处理复杂度也随之增加。

基于此，数据源的可用性问题并不完全是技术问题，兼具技术与管理的双重属性。[14]解决这一问题的策略是：第一，从规划、制度层面加强数据规范、标准的执行，使数据伴随业务产生和变化的过程达到共享和流转的一致性、及时性，减轻技术转换、清洗的工作负担和技术风险;第二，以能力开放适应“强中心”带来的数据宽容度，数据集中必然造成强制性排斥数据缺值、数据冲突等现象，开放数据使用的方式和途径，则允许对分散数据的使用求同存异，可视为符合条件的数据筛选汇集，而非满足条件数据的精确匹配;第三，通过可视化监控掌握数据流动的有效性状态，定位数据发生、传输、转换、产出的位置、时间和有效性，继而使异动状态可发现，并加强人工干预处置数据的实效性。

2.专业技术人员梯队

智慧学院建设涵盖了许多新兴技术的应用和探索，这对相关专业技术人员的综合能力和素质提出了更高要求，除了不断更新、扩充个人知识体系和技术经验，适应越来越短的技术迭代周期，还要应对新建信息化项目逐年递增的运维工作量。国内外一流互联网企业无不对专业技术人员展开了激烈人才争夺，而高校作为人才培养的“殿堂”，并未将最优秀的技术人才留下，还普遍将信息化工作定位于教辅的边缘地位，既不重视专业技术人员的激励和培养，也无视信息化对学校发展的潜力挖掘，转而孤立地重视科研指标和人才引进，这导致高校信息化专业人员在校内无法与其他专业技术人员在各自擅长的领域共同协同创新，也无法获得企业市场中应有的尊重和待遇。

针对上述客观实际，鉴于学校政策、资金的许可以及其它已有的条件，需要务实地建立信息化部门专业技术人员为主，二级学院专、兼职技术人员为辅，外包服务技术人员为补的三级人才队伍体系。学校信息化专业技术人员是智慧校园建设、运维和推广的核心力量，在技术视野和技术实践上引领和代表着学校信息化的高度，除了加强能力提升，还要拓展激励通道，在岗位聘用、职称评聘、绩效评价等方面采取有别于“科研型”的考核方式，适当降低论文和项目的指标权重，突出技术应用解决问题的能力、技术创新的效果，以及所辖运维事务的业务连续性指标，在增强学校内涵发展上彰显知识应用区别于知识创造的软实力;针对学院专、兼职人员须注重知识与技能贯通培养，特别是在学院中师生、行政与技术、业务之间的解读者、翻译官，发挥信息化意识的一致性和信息化愿景积极性的桥梁作用，以学院内部成员更为亲切的身份消除对信息化认知的隔阂与阻碍;针对外包服务人员，可视为智慧学院在技术规范和技术操作上的执行者，最大的价值是承接好智慧校园在学院落地最后面对面的“一米”。

参考文献：

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[10]How Ceph powers exciting research with Open Source[EB/OL].（2020-02-06）.https：//insidehpc.com/2020/02/how-ceph-powers-exciting-research-with-open-source/.

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[14]徐峰，吴旻瑜，徐萱，等.教育数据治理：问题、思考与对策[J].开放教育研究，2018（2）：107-112.

（编辑：王天鹏）