陶槊　陈滨

摘要：在目前国内高校网络信息化已经普及的前提下，为提高高校的整体教育水平与推进教育改革，应大力开展“智慧校园”工程，利用技术手段促进产学研、后勤生活等各方面的综合业务水平的提升。首先要认清我国目前高校普遍存在的信息化应用现状，即在技术、人才、体制等方面存在的不足，根据存在的问题，对现有的信息技术做出有效合理的改进与更新，运用最新技术包括4网+ABC，统一利用好开源平台，构建极速传输、云端超融合、智能分析管理等系统助力高校办学改革思路的落实，并帮助院校提升管理水平、支持产学研建设、便捷校园生活，加强安全等。

关键词：智慧校园;4网+ABC;开源平台;创新

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）02-0149-03

Abstract： On the premise of spread of IT education in our campuses， it is evitable to implement "Intelligent Campus" project to promote totally teaching level and propel effectively educational reform by the means of synthetically technological methods in teaching， research， logistics， lives ，.etc. However， our campuses popularly suffered all kinds of deficiencies in technologies， talents， institutions. In light of this status quo， it is supported to actively construct high-speed intranet， cloud-based hyper convergent infrastructure， as well as synthesis analysis to bring out nationally developing polices， taking advantage of opening code platform， 4 Nets+ABC technologies， so as to assist campuses to hoist capacities of administration， teaching， sciences， security and so on.

Key words： Intelligent Campus; 4Nets&ABC; Opening Platform; Creative

1 绪论

国务院在2019年2月颁布《中国教育现代化2035》[1]的第八项中明确指出要以智能化校园作为利用信息化促进教育变革的手段。在实施上，根据《教育信息化2.0行动计划》[2]明晰了“互联网+教育”的具体行动计划，即以4网（有/无线网/物联网/监控网）为基础，以ABC（AI人工智能，Big Data大数据，Cloud tech云技术）等新兴技术推进教育形态与人才培养模式改革。

在这样的宏观背景下，我们需要立足我国教育信息化实际，在深入剖析教育内核与要素后，针对问题，制定办法、策略，投入实践，根据反馈结果再不断加以修正与完善，以提高高校的教学质量、服务能力和师生素养。

2 高校信息化现状与分析

目前隨着校园规模的扩大和业务的日益繁杂，传统的信息系统基本是按照业务线条纵向设计的，主要以功能模块区分应用，这就造成各个不同业务系统数据分散，基础平台、公共数据缺少同步和共享，难以集中进行关联、融合的分析应用，因此已不能满足学校保证教、学、研、管的要求。

同时，随着 “互联网+教育”时代的到来，社交网络、物联网、移动互联网、云计算等相继进入校园工作和生活中，促使高校信息工作要扮演更加多元化角色，即院校的信息化建设必须向着综合化、交互化和立体化变革，因此各系统业务能力的提升需要跨平台数据的对接.然而承载大量有用信息的各种半结构化数据（日志）与非结构化数据（监控图像、系统缓存等）的产生，却无法被传统的业务系统辨析或再利用，造成价值流失。如何有效整合这些数据，成为学校从信息化向智慧化迈进中首要面对的问题。另外，整个社会环境的发展变化也对校园服务质量及学校声誉价值管理提出了较高的要求，这些面向感知的分析均需要大量的校园内外网络异构数据的支持。

2.1 信息化资源建设

现阶段高校信息化向智能化过渡的服务与管理存在的问题包括：

1） 信息化技术利用水平有限：教育管理信息化已基本普及，但利用信息技术提高教学与实训水平作用有限，使得教育信息基础设施的投入与产出比低，信息化应用效率不高，已知的高等学校采用“智慧课堂”开展多媒体教学的课程比例、实践效果有限;

2） 智能平台原始数据准备不足：平台具备智能性所需要的先期课、训、考、研、人、物等多种知识库，特别是针对本校环境的基础数据库，需要长期专业的收集整理、录入、转储。基础工作大于平台自身开发的代价，导致了高校智能化应用的门槛较高;

3） “信息孤岛”现象普遍：资源整合、信息共享困难，传统信息系统自建数据库，不同的数据格式、服务、标准、信息内容无法实现共享，导致4网（有/无线网+监控+物联网）贯通尚需时日;

4） 跨部门业务协同困难：“一站式服务”体系缺乏有机整合，需要大量人工干预;

5） 管理深化困难：院校教研、学工、后勤、人事、财务、安保等系统大多是独立建设，造成本校已建成数据信息难以再利用;

6） 效能评估模式机械：信息系统对教工师生工作成果、学习能力的积分以先占模式，造成对员工能力与工作有效性评价模式不够科学，难以使员工对基础性、支援性工作产生积极性;特别是信息系统积分统计简单化漏洞易于被利用，造成评价结果不够客观。如实训设备的使用情况统计以开机计时、资源（cpu占有率、数据吞吐量等）利用率为指标，在实践中教师可以开机空耗来获得较高统计分值;学工系统根据学生的在线活动签到、消费记录等数据对学生行为进行评估或“精准扶贫”，但学生可以找到漏洞并加以利用。

2.2 人才队伍建设

虽然我国信息技术教育取得了一些成绩，拥有大批的教育信息技术人才，并通过岗位培训、校际联合、企业合作、国际交流等手段进行补充，但专门服务于教育信息化应用项目的教育技术支持队伍水平还远不能满足实际需要;从事教育信息化工作的人员数量与国际通行的标准存在巨大差距;在培人才与企业要求存在鸿沟;再培养周期长，附加成本大。尤其在职业教育领域中，教师队伍的知识结构、素质和能力还不能适应智慧化教育革新速度，教师队伍对运用智能技术改革传统教学的教育技术认知力和动力存在不足，干部、教师信息化培养力度亟待加强[3]。

2.3 教育系统体制限制

当前，受教育学制年限与培养模式的限制，导致对教育评估模式依然停留在20年前考核模式上，造成对网上学习、线下教学、在线考核的网络应用有限，信息化难以满足教育改革要求。为适应教育科学领域（体制、管理、教学和科研）的发展，必须对配套评估体系进行完善，使得管理者可以通过组织、制度、设备协调教育资源，实现人、财、物、时、域精准快捷的调配。但在目前条件下，各部门独立发展运作，信息标准不健全，限制了对信息平台的综合应用。

3 高校信息化技术发展策略

3.1 智慧校园信息系统的搭建

根据以上情况，构建 “互联网+教育”的IaaS（Infrastructure as a Service）服务模式，要求首先整合各级各类教育资源公共服务平台和支持系统，逐步实现资源平台、管理平台的互通、衔接与开放，包括连接国家级数字教育资源公共服务体系。同时发挥市场调节作用，校企众筹众联，实现技术资源、优秀师资、教育数据、信息红利的有效共享。各院校还必须根据院校本身的办学特点、资金水平、实际情况制定未来中长期发展规划，建设与优化智慧化校园基础平台，完成以下工作：

1） 核心应用系统的充实与完善;

2） 综合分析决策系统的数据与平台的研发;

3） 对现有的核心應用实现综合化、智能化深化应用。

要实现以上目标，其具体工作包括：

1） 编制校园信息规范与标准（元数据集、编码格式、接口参数、业务标准、作业流程、性能指标、安全规则、配套组件），建立统一的基础支撑平台，实现统一身份认证与打通各平台信息互联（对校园异构系统数据的互用，建立基于超融合Hyper-Convergence Infrastructure的数据库平台）。

2） 以应用为导向，利用云计算等技术，构建教育资源共享处理平台。在平台建设过程中，参照spark为代表的开源大数据分析平台实施计算、存储、网络等应用[4]，提高院校信息化基础设施应用效能，缓解区域发展不均衡，强化资源共享度。以本校云平台建设为例，以数据中心建设同时伴随开展 “全校通”工程，进而推进大数据分析项目实施，过程为：识别收集（异构多源）-清理提炼（ETL）-高效存储（VSAN）-分析预测（挖掘学习）-回馈响应（感知呈现）。以4网为基础，以图1平台架构，利用ABC技术的组合实现对本校新信息系统的整合-处理-呈现。

3） 建立高校大数据分析平台，为减少系统庞杂，高校应统一利用像hadoop开源系统搭建Redis集群[5]收集管理教学、个体行为等后台数据，并进行跟踪、监控、评估，完成前瞻性分析，促进教学管理者及时做出调整与优化教学、服务与政策，提高教学效果;利用海量的教务、学工、后勤、安保、一卡通、图书馆、网上社交数据帮助高校建立完整的“区块链”（Blockchains），全景化反映教学成果与学生行为;建立数学模型，挖掘预测，深度学习（Deep Learn）及时动态的生成反映整个院校运行情况的分析报告，指导完善教学、管理措施，规范学生行为。最终帮助决策者及时准确了解学校群体动态，教育各阶段组织情况，从纷杂错乱的信息中发现因果关系，实现科学决策。

4） 对前端应用系统进行整合，与数字化校园、教务排课、图书馆、一卡通系统数据对接，实时同步。如以课表为核心，教学多媒体控制、考勤、云录播等系统全部依据课表数据进行应用授权和控制;基于挖掘算法实现应用与资源之间的精准归类或动态关联。

3.2 信息化发展的保障

为实现高校信息化建设的顺利进行，还必须从体制、人事、财务各方面上予以积极配合，才能保证各项措施平稳高效的顺利实施，因此更需要建立一套高校信息化保障体系，从组织、资金、制度上保证信息化建设的不断发展。

3.2.1 培训认证体系的完善

1） 根据教育部《中国教育现代化2035》要求的以培养创新型人才为目标，以移动通信、人工智能、在线支付、信息安全等信息前沿技术领域为重点，高校应加大综合培训课程体系以适应工业和信息化融合。

2） 以需求为导向，调整教育技术学专业定位，培养教育信息化不同阶段所需的不同人才：规模开展工业和信息技术职业培训、继续教育和在职学历教育，构筑工业和信息技术从业人员和后备人才的终身教育体系。

3） 以市场为驱动，将社会认证系统与大学教育专业结合起来，培养复合型人才：拓展学生就业空间，提高教师职业水平。整合行业教育培训资源，建立示范性工业和信息技术人才培训基地。提高教育培训和考试的科技手段，建立全国教育培训点、考务网。通过与相关国内外知名培训机构合作拓展教育培训认证范围和服务领域[6]。

3.2.2 智慧化教育的普及与创新

为配合新一轮教学改革方案的制定与落实，必须借助新信息化技术展开研究与深化。在各个院校确定教改模式的具体思路后，以“智慧课堂”普及为先导，实现教材多媒体化、资源网络化、环境虚拟化、教学个性化、学习自主化、活动协作化、管理科学化的教育教学新模式的变革，帮助形成一批優秀教学研究成果和实践经验，带动各级各类学校转变教育理念，改革教学方法，促进创新，提高办学质量。例如，智慧课堂对教务、学工管理的解决方案：通过“智慧教务系统”实现全校的自动排课/排班/选址;建立教师成长档案记录，自动记录教师教学行为操作与总结，通过智能平台对教师的素质与水平做出更加科学理性的评价，并能根据专业要求，自动生成改进建议;设立学生素质档案，借助已经建成的基础设施，通过大数据分析+机器学习，对学生成绩做出综合考评，对各种学生的潜在行为做出预警，帮助培养学生综合素质;建立课堂动态交互系统、课下自主学习园地、网上社群，帮助师生在线上教学的良性互动，为课程设置、教材改进、教学效果评价、在线考察的模式与力度提供依据。

基于AI开发一站式网上服务大厅，整合校园所有业务系统，实现学生从入校到离校的全方位管理与服务;建立后勤服务的报修申请、受理、进度跟踪、查询、服务评价以及监督整改、公告信息发布、个性化信息推送等功能;面向教职工和学生提供综合性、个性化、易感知、智能化、移动化的便捷信息服务，切实提高师生对于学校信息化建设的体验度和满意度。

及时引入新兴的传媒模式推动教学模式改革。随着PPT、MOOC、微课的普及，学生更愿意接受时新的社交与宣传模式，如VR（Virtual Reality）、抖音等，这样意味着智能信息系统还必须随时要有能对新的媒体格式进行导入与分析的接口，实现对教学模式有机融合。

3.2.3 促进教育智能产品规模效应建设

目前阻碍智慧化校园工程推进最大难度不在于缺少成熟系统或原创技术，而在于缺少产品生态环境，因市场散乱，难以培养用户使用习惯、行业标准，导致智能化校园独立应用风险大、成本高、培训难、售后少等一系列问题。根据梅特卡夫法则（Metcalfe's law）[7]：

V=k×N2         （1）

其中，市场价值V;价值系数k;用户人数N。从公式（1）可以看出，要想使智能产品在高校顺利普及，并发挥高效性特点，新阶段应考虑以地域、行业为单位，由教育主管部门牵头，联合高校教育团体、国内实力研发单位，共同制定教育产品工作指标、需求分析，由企事业单位共同推进项目的落地，均摊开发成本，共同创建与丰富知识库，促成高校应用，特别是实现可持续的版本演进，以保证智慧产品的生命周期。

4 总结

总之，在教育全球化与信息化的背景下，教育智慧化已经成为现代国家体现自身竞争力的重要指标。为推进我国教育改革，实现教育现代化目标，需要在基础建设、技术创新、资源开放三方面加大投入。

同时为减少智慧校园的建设阻力，更必须通过体制完善、资金投入、新型人才培养认证模式改革来予以保证，并通过市场效应来共同推动高校智慧化建设的繁荣。

参考文献：

[1] 中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].http：//www.xinhuanet.com//politics/2019-02/23/c_1124154392.html.2019-2-23.

[2] 教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].http：//edu.china.com.cn/2018-04/20/content_50922481.htm，2018-04-26.

[3] 杨明廉.创新校企合作模式 加快校园信息化建设[J].新课程研究， 2012-11（276）：143-144.

[4] 顾荣. 大数据处理技术与系统研究[D].南京大学，2016：124-157.

[5] 王家林.大数据Spark企业级实战[M].电子工业出版社，2015：396-400.

[6] 赵玉清.教育信息化建设促进创新型人才培养研究[J].信息通信，2014（142）：152-153.

[6]  Jeremy Howells.On the dynamics of innovation and change： essays in honour of Stan Metcalfe[J].Economics of Innovation and New Technology[J]，2013，7（22）：619-622.

【通联编辑：唐一东】