高校信息化发展宏观模型研究

张鹏　杨雨濛　单宇婷

［摘 要］结合数字校园总体架构，从系统科学的视角对信息技术（Info. Technology）、信息资源（Info. Resource）、信息基础设施（Info. Infrastructure）、信息化应用（Info. Application）、信息素养（Info. Literacy）、保障体系（Support System）、网络安全（Network Safety）开展研究，提出了高校信息化建设发展的宏观模型——TRIALSS模型，并对其整体性和动态性进行了分析。该模型能够为解决高校信息化建设发展中的常见问题提供方法指導。

［关键词］系统科学；高校信息化；整体性；动态性

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2023.13.039

［中图分类号］TP315 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-0194（2023）13-0135-05

0     引 言

党的十九大开启了加快我国教育现代化、建设教育强国的新征程。以教育信息化带动教育现代化是当今世界教育改革与发展的共同趋势。高校是教育信息化发展的创新前沿和主要载体，高校信息化建设的常见形式是打造数字校园，即在传统校园基础上构建一个数字空间，实现从环境信息、资源信息到应用信息等全部数字化，从而为资源和服务共享提供有效支撑。数字校园是学校顶层设计和规划层面的信息化建设的本质内容，而智慧校园是数字校园建设中随着信息技术的发展，特别是新一代信息技术或者智能技术的发展过程中，不断深化的智慧应用和智能化融合创新的发展状态［1］。智慧校园是数字校园的进一步发展和提升，是教育信息化的更高级形态。目前业界主要从智慧校园建设的体系架构、功能体系、新技术应用和管理与评价等方面进行了相关研究与探索［2］，但没有运用系统思维从整体上分析并挖掘高校信息化建设中的本质问题。

系统科学（老三论：系统论、信息论、控制论；新三论：耗散结构论、协同论、突变论）为认识客观世界提供了全新的视角。高校信息化是一个复杂的领域，是一项系统工程，涉及的组成要素和影响因素非常多。从系统科学的视角对高校信息化的组成内容及关键因素进行系统分析，能够进一步了解信息化的结构与功能并全面认识信息化建设中存在的问题，有利于推动高校信息化协同高效发展。

1     数字校园总体结构

高校数字校园是物理校园的数字化转型和扩展。随着信息技术的迅速发展及与教育教学的深度融合，数字校园建设的主要内容是对校园的具体业务进行流程梳理和实体校园数字化，以提升校园整体的运行效率，实现教学、科研、管理、服务等活动有序开展。高校数字校园建设的总体目标是：围绕立德树人根本任务，结合业务需求，充分利用信息技术特别是智能技术，实现高等学校在信息化条件下育人方式的创新性探索、网络安全的体系化建设、信息资源的智能化联通、校园环境的数字化改造、用户信息素养的适应性发展以及核心业务的数字化转型［3］。数字校园的总体结构如图1所示。

2     TRIALSS模型的建立及关系原则

高校信息化是以数字校园为载体，基于保障体系、网络安全防护体系和信息基础设施，依靠信息技术和基础设施对人、财、物、事相关的各项管理与服务事项重新进行梳理、整合、优化与再造，推动跨部门的合作与协同，通过完善服务标准和创新服务等方式，提高信息化技术服务师生的能力，不断推进学校治理体系和治理能力现代化。

2.1   模型的建立

高校信息化是由信息技术（Info. Technology）、信息资源（Info. Resource）、信息基础设施（Info. Infrastructure）、信息化应用（Info. Application）、信息素养（Info. Literacy）、保障体系（Support System）和网络安全（Network Safety）这七大要素（子系统）相互作用、相互依赖结合而不断发展而成的系统，其发展宏观模型如图2所示。

信息技术（T）是信息化的技术基础。5G、人工智能、大数据、云计算、区块链、物联网、虚拟现实等新兴技术的广泛应用，尤其是与教育教学的深度融合，对高校信息化的发展与影响日趋明显。

信息资源（R）是信息化的核心资源，包括来自信息系统和应用服务的结构化数据、基础设施运行中产生的半结构化数据以及多媒体构成的数字化教学资源和以科研资源为代表的非结构化数据。

信息基础设施（I）是信息化的基础与支撑，包括有线网、无线网、数据中心、物联网等组成部分。新一代信息基础设施是围绕数据的感知、传输、连接、处理，并提供数据产品和智能化服务的基础设施。“物联、数联、智联”是新一代信息基础设施的本质，“网络中心、信息主导、体系支撑”则是新一代信息基础设施的特征。

应用服务（A）是信息化建设的核心，包括基础应用服务、业务应用和人机交互界面。“需求引领、应用驱动、数据融合”是高校信息化建设为用户提供服务所需遵循的重要原则。

信息素养（L）决定了信息化的建设效果和智能化水平，主要是指数字校园各类用户应具备的利用信息化手段获取、识别、加工、处理、运用信息的素养和能力，由信息意识、信息知识、信息应用、信息伦理安全等组成。此处的用户不仅涵盖校内师生员工、各相关校外人员这类普通用户，还包括承担基础设施、网络安全、信息资源、基础应用服务等业务的规划、建设、实施及运维的校内专业信息化技术队伍人员。

保障体系（S）是保障信息化建设和运行的基本条件，包括组织机构、人员队伍、规章制度、标准规范、建设经费、运维服务和评价体系等，对信息化工作的管理和运行机制进行规范与要求，推动信息化建设不断提升科学化、规范化、高效化水平。

网络安全（S）为信息化的建设与发展提供安全保障，包括网络基础设施安全、信息系统安全、信息终端安全、数据安全、内容安全及安全管理等。

2.2   模型的关系原则

（1）高校信息化不是由技术（T）决定的，技术只是一种手段、工具和载体，应根据其他组成要素的实际情况、遇到的问题及发展要求，选择最合适的技术，而这项技术未必是最热门、最前沿的。

（2）在信息技术（T）推动高校信息化发展的过程中，促进了资源（R）的集约、服务（A）的集成及保障体系（S）的协同，并驱动基础设施（I）不断更新。同时也会因为信息技术（T）存在漏洞、安全措施不到位等原因给网络安全（S）带来巨大挑战。

（3）作為高校信息化的运行基础，基础设施（I）是信息资源（R）建设、应用服务（A）的支撑。随着新技术（T）的应用及保障体系（S）的优化，基础设施（I）将不断迭代升级、更新完善，为信息化建设提供更加强有力的支撑。

（4）信息资源（R）由应用服务（A）产生，通过应用服务（A）的整合而实现信息资源（R）的整合，二者不可分割。

（5）高校信息化是复杂的人机结合系统。信息化队伍对信息技术、基础设施、网络安全、信息资源、基础应用服务的支持与服务保障能力，教职员工在信息化队伍所提供支撑的基础上将信息技术与教学科研、管理服务和运行保障等工作的融合程度及相关信息资源的处理能力，普通用户在安全、方便使用各类应用服务和信息资源时的运用水平，均属于信息化素养（L）的范畴，都会直接影响信息化建设的成效和运行水平。

（6）保障体系（S）从管理、队伍、制度、规范、经费和服务等维度为高校信息化能够持续螺旋式上升发展提供了坚强保障。

（7）网络安全（S）和信息化是一体之两翼，驱动之双轮，贯穿于信息化建设的全过程及各个环节，与其他六个组成要素（子系统）相互作用。没有网络安全，信息化发展越快，造成的危害可能越大。

3     TRIALSS模型的整体性及动态性分析

3.1   整体性分析

整体性原理是系统原理中最基本的一条，主要指系统要素之间的关系及要素与系统之间的关系要以整体为主进行协调，局部服从整体，使整体效果最优。作为一项系统工程，高校信息化不是七大组成要素（子系统）的简单相加，而是各要素（子系统）间综合作用，相互影响形成的，其整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。只有高校信息化的整体与局部（各组成要素）之间的关系协调及相互配合，即七大要素（子系统）以合理、有序和优化的结构形成信息化整体时，才能够有效发挥信息化的作用，使整体功能大于各要素功能之和，最终实现信息化的最优运行。反之，若是各要素间不够均衡，存在相互矛盾、相互制约的现象，信息化整体功能会小于各要素功能之和。

3.2   动态性分析

动态性原理是系统原理要点之一。高校信息化作为一个运动着的有机体，其稳定状态是相对的，运动状态则是绝对的。其不仅作为一个功能实体存在并发挥作用，而且作为一种运动也是客观存在着的。高校信息化的七大要素自身也在不断地运动和发展，相互之间的联系也是一种运动，其与外界环境的相互作用也是一种运动，其中信息技术（T）是相对最活跃、变化最快的要素。以信息技术（T）取得的某种进步为例，其会促进用户信息素养（L）的提升，进而会对应用服务（A）提出新的需求与变化，必然会引起信息资源（R）的相应变化，也会对信息化基础设施（I）与保障体系（S）的支撑与保障作用提出更高的需要。同时，网络安全（S）也要随之扩展、覆盖到新的技术层面并对其予以要求。高校信息化从t0时刻的相对静止状态，在t_0-1时刻经过各要素的动态变化及相互作用，会运动跃迁至t₁时刻而处于新的状态。相关动态演化示意如图3所示，其中实线表示各元素处于相对静止状态及之间的联系，虚线表示运动状态时各要素自身的动态变化及各要素间的相互作用和影响。

4     高校信息化建设常见问题的诠释

高校信息化目前的主要矛盾是用户日益增长的信息化服务需求与信息化发展不平衡、不充分之间的矛盾，高校信息化建设水平与师生对信息化的需求之间仍存在较大差距。高校信息化建设中所出现的“应用孤岛”“数据孤岛”现象、投入产出绩效不显著、信息化队伍发展困境以及网络安全形势日益严峻等问题，严重制约了信息化的进一步发展，表面原因在于：①缺乏统一的整体规划与顶层设计；②缺乏有效的组织管理体制；③重硬件，轻软件；④重建设，轻运维；⑤重管理，轻服务；⑥重技术，轻业务；⑦重系统，轻安全；⑧重投入，轻绩效；⑨重应用，轻数据。

究其根本原因，是高校信息化建设出现失衡。通过前文对TRIALSS模型的整体性和动态性分析可知，持续推进高校信息化建设的进程、最大程度发挥信息化作用的前提，就是信息技术（T）、信息资源（R）、信息化基础设施（I）、应用服务（A）、信息素养（L）、保障体系（S）和网络安全（S）的发展水平应相对均衡以及彼此之间的匹配契合，才能使整体功能大于各要素功能之和，最终实现信息化的最优运行。若是将高校信息化建设比作一个木桶，七大要素相当于组成木桶的七块木板，那么木桶的最终储水量（即信息化建设水平），不仅取决于最短板的高度（要素的发展水平），还取决于各木板间配合的紧密性程度（各要素之间的相互作用影响）。若每块木板间的配合不好，出现缝隙，最终只能导致漏水。高校信息化TRIALSS模型的木桶效应如图4所示。

高校在信息化建设发展的具体实践工作中，应从当前信息技术（T）、信息资源（R）、信息化基础设施（I）、应用服务（A）、信息素养（L）、保障体系（S）和网络安全（S）七大要素的实际出发，根据自身发展的需求开展顶层设计，以七大要素协同发展与融合创新为基本原则，合理规划建设目标以及相关设计、实施、维护与评价等工作。在资源有限的前提下，可以通过TRIALSS模型分析确认本高校七大要素中的“短板”“不足”，以“补短板”“强弱项”的方式提升信息化建设水平；也可以确认七大要素中的“长板”“优势”，以“拉长板”“亮特色”的方式创新信息化建设实践，进而能够在某一要素所属领域发挥引领带动和标杆示范作用；亦可二者兼而有之，注重信息化建设的协调发展。

5     结 论

从系统科学的视角，对高校信息化的组成要素进行分析而构建的TRIALSS模型对于信息化建设规划的制定及发展具有宏观的指导意义，同时也为智慧校园的顶层设计提供了理论依据，为推动高校信息化可持续高效发展并解决建设中所遇到的问题提供了方法论层面的指引。

主要参考文献

［1］杜婧.高校数字校园与智慧校园的关系［J］.中国教育网络，2021（5）：21.

［2］杨萍，姚宇翔，史贝贝，等.智慧校园建设研究综述［J］.现代教育技术，2019，29（1）：18-24.

［3］〔作者不详〕.教育部强调加强新时代教育管理信息化工作［J］.中国教育网络，2021（4）：9.