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基于协同服务能力的智慧校园建设

2020-04-10龚翠钻

现代信息科技 2020年1期
关键词:智能控制智慧校园人才培养

摘  要:智慧校园的建设不仅仅需要重视硬件的布局,更重要的是信息资源的利用。学校通过学习研究成熟且已开展实践的智慧校园建设,在结合实际教学、学生活动等业务需求的基础上,通过大数据分析应用平台建设、智慧校园应用新生态建设及智慧教学与学习支撑平台建设等方面提出了基于协同服务能力理念的智慧校园建设。由此打破教师与学生的物理空间距离,使数据都面向服务,为师生提供信息化、个性化的智慧校园生态系统。

关键词:智慧校园;智能控制;人才培养

中图分类号:TP399      文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2020)01-0122-03

Abstract:The construction of smart campus not only needs to pay attention to the layout of hardware,but also the use of information resources. The school has developed a smart campus that is mature and practical through learning and research. Based on the business needs of the schools actual teaching and student activities,it builds a big data analysis application platform,a smart campus application new ecological construction,and a smart teaching and learning support platform Construction and other aspects put forward the construction of smart campus based on the concept of collaborative service capabilities. This breaks the physical space distance between teachers and students,realizes that the data is service-oriented,and provides the teachers and students with an informationized and personalized smart campus ecosystem.

Keywords:smart campus;intelligent control;talent development

0  引  言

进入21世纪,国家越来越重视信息技术的发展,国家先后出台了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》《国家教育事业发展“十三五”规划》及《教育信息化“十三五”规划》等政策文件,明确提出把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,超前部署教育信息网络,这些为学校信息化的进一步发展奠定了坚实的基础。

云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等技术的迅猛发展,“互联网+”等国家重大战略的实施,深刻改变了人才培养的方式,“互联网+教育”的变革势在必行。本校也将智慧校园建设纳入学校的整体规划当中,配合本校的发展战略部署,通过智慧校园的建设来提高教学管理、人才培养、学生服务、智慧课程、教学资源开发、学生学情分析等各方面的协同服务能力与水平。

1  智慧校园的内涵界定

智慧系统一般都具有三个基本的特征:互通性、智能性及感知性。智慧校园是智慧系统的一种,其首先可以给教师及学生提供开放的服务系统;第二,可以为学生、教师、学校管理者提供个性化服务;第三,智慧校园对周围环境具有较强的感知能力[1]。不同的专家学者对智慧校园的含义有不同的理解,不同学校结合自身校情对建设怎样的智慧校园也存在不同的思路。有学者认为智慧校园是指为学校工作、学生学习、教师上课、职工生活等方面提供网络化服务;也有学者认为,智慧校园就是通过各类信息技术,搭建一个数据中心和协同平台。笔者认为智慧校园是数字化校园的高级形态,智慧校园不仅仅是各类资源的电子化,更关注资源的有效使用。通过大数据分析技术、移动互联技术、云计算技术、智能感知技术、物联网等技术,将校园中的实体、人物、资源等都高度集成化,为教师提供高效率的教学、科研、办公环境,为学生提供个性化学习服务,为管理层提供精细化管理依据,改变传统的授课、学习、交流、管理模式,实现高效、精准、个性化的服务。

不同的定义,不同的学校建设智慧校园都会有一个共同的特点,就是在正确的时间、正确的地点,为正确的人推送正确的信息。智慧校园为学生在整个学习周期提供学习、生活、就业、兼职、实训等方面的服务,在学习上,满足学生个性化的学习需要,打破时间,空间的限制,在生活上,提供智能化社区的服务;智慧校园为教师提供培训进修、备课、资源建设、教学管理、学生管理等方面的服务,为教师提供一站式办公,事物综合处理,学情、校情数据服务等。

2  智慧校园建设存在的问题

目前还存在学校基础网络有待改善,部分区域仍缺少无线网络覆盖,无法构建便捷的无线校园、移动校园的问题,网络全覆盖是智慧校园的硬件基础。智慧校园的建设是建立在数字校园的基础之上,但是不能仅仅停留在基础建设层面上。传统的数据管理方式和管理手段已经远远不能适应学校数据管理工作的需要;早期在学校信息化建设过程中,信息资源不统一是普遍的现象,这导致后期在数据开发时无法实现数据的互联互通和共享,信息孤岛的现象普遍存在;各部门建设的应用系统基于不同的技术和应用模式,影响了后续数据分析与决策的效果。一些发达地区的学校,智慧校园建设起步较早,取得了一定的成效,但是也存在一些问题,主要是数据采集的途径还不够丰富,数据不够全面,缺乏完善、符合学校实际情况的数学模型,对于采集来的數据未能综合分析和挖掘,对学校的决策未能提供良好的数据支撑。

国家教育信息化的发展为智慧校园的建设提供了强有力的保证,各级各类学校在智慧校园建设上存在的困难与挑战并存,学校要以智慧校园建设为契机,在思想观念、制度建设、思维方式等方面不断发展、改革、创新,将信息化在职业教育改革发展中的引领、服务和保障作用提升到一个新的高度。智慧校园的建设需要紧紧围绕服务师生这个主题。

3  智慧校园建设目标

以信息化手段培养契合区域产业布局的技术技能人才,以移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进、成熟技术服务管理理念为引领,构建一个“以人为本、面向服务”的全面、安全、便捷、高效、稳定的信息数据技术环境,建成具有高度感知和协同服务能力的智慧校园。建成覆盖教师、学生在校全生命周期的智慧服务系统,为师生提供随时随地、随需而动的校园信息化生活服务,实现服务的个性定制、主动推送和智能推荐等。

4  智慧校园重点建设内容

本文立足于中等职业技术学校教学、学生活动等实际业务需求,通过完善智慧校园基础设施、建设大数据分析应用平台、构建智慧校园应用新生态、打造智慧教学与学习支撑平台、推动校园治理现代化等五方面建设智慧校园。

4.1  完善智慧校园基础设施

得益于深圳市信息化基础设施国际化水平,学校加强完善智慧校园基础设施建设。一是建设校园IT综合运维管理平台,增加核心设备冗余备份,升级出口路由交换设备,更新升级全网交换机,全面提高网络整体性能及可靠性;二是合理规划IPv6地址资源,建设无处不在的无线校园网络,提高无线覆盖质量;三是建设校园智慧云平台,使用虚拟化、分布式存储、资源池化、自动化资源调度、数据中心可视化等关键技术,构建资源调度灵活、智能弹性管理的软件定义数据中心,实现对虚拟化资源的有效监控管理与数据分析,降低管理难度,提高管理效率;四是通过多级用户管理,实现资源自主申请、流程化审批及自动开通,满足不同业务部门需求;五是全面落实信息系统安全等级保护制度,制订统一的安全策略及工作流程,优化出口安全、数据中心、用户终端、信息审计多级别多维度的安全管理与配置,为校园建设保驾护航。

4.2  建设大数据分析应用平台

大数据正越来越受到各行各业的关注,在教育领域,大数据分析同样大有作为。大数据具有量大、多样、低价值密度、真实性及高速等五个特点,对于学校中学生的数据同样具有这些特点,而且学生的某些数据比较敏感,如学生的心理健康方面等的信息不宜公开,在这种情况下,大数据分析技术就可以发挥作用[2]。

以学校共享数据中心数据为基础,建设大数据分析应用平台。通过将分散在各部门的数据集中到一起,以教师、学生角色为主线,提供跨部门立体式的综合信息服务,支持面向主题的多维查询和个性化查询。一是结合学校质量保证体系中的指标和模型,通过全面的数据分析,为学校决策、质量保证体系建设等方面提供数据支持;二是用大数据平台所采集的各类学生行为特征数据,采用人工智能深度学习算法,构建学生心理健康智能预警模型,实现学生心理健康与异常行为的分析及预警,提高学生心理分析的准确性和异常预警的及时性;三是对学校错综复杂的数据进行进一步精细化管理,为需要的干系人推送精准的数据,实现智慧校园的深度服务。如利用大数据分析应用平台分析学生一卡通在学校食堂的消费情况,了解学生的消费习惯,为学校助学金和奖学金发放提供参考。

4.3  构建智慧校园应用新生态

进一步整合信息系统,统一学校电子邮箱、人事管理、资产管理、财务等的统一身份认证、单点登录以及数据共享。在数据共享的基础上,构建协同业务处理平台,逐步实现优化业务的处理。一是以“教师”为中心,建设一个覆盖教师全生命周期、一站式、个性化的智慧综合服务平台,实现教师从招聘入职、职务管理、信息管理、教学管理、科研管理、项目管理、财务管理,到退休离校全过程信息化管理;二是通过各信息系统的数据共享,提供学校教师学历、科研成果、教授课程、培训进修等信息的查询和展示平台;三是建设集开发、管理、发布于一体的校园移动应用基础平台,针对学校的实际情况,已逐步实现学校办公、科研、学工等重点业务的移动化。

智慧校园应用新生态建立在统一数据标准的基础之上。根据教育部数据标准,结合学校校情,建立底层数据标准,以往学校不缺数据,但是这些数据基本上都没有标签和统一的格式,分散在不同的部门。学校需要对各部门信息的采集、处理、存储、传输和使用进行全面规范,学校各类数据的输入均需要符合标准。通过统一的用户认证方式,支持教师、学生、校园管理者等各类用户在智慧校园内的各种应用系统之间无缝对接使用。目前学校常用的应用系统包括协同办公、电子邮件、教务管理、网络教学、人事管理、科研管理、学工管理、资产管理、毕业离校、站群管理等系统,构建智慧校园应用新生态就是提供支持各类信息的访问、交换、处理、使用的集成化环境[3]。

4.4  打造智慧教学与学习支撑平台

构建一个功能全面、简单易用、稳定性好、安全性高、可扩展性好、具有在线教育与同步教育功能的MOOC平台及SPOC平台。可支持大规模在线开放课程管理,开课、自主学习及其完整学习过程管理(学习、评测),支持“线上线下相结合”“翻转课堂”等教学方法改革实践的需要。以公选课“项目管理”课程为例,由教师在学校教学平台建立网络课程,课程资源包括了课程大纲、课程教案、课程PPT、试题库、交流答疑等。开课前,教师首先在交流答疑区布置课前预习任务,学生带着预习任务自主通过学习网络课程资源完成,同时在交流答疑区提交任务,教师可在后台看到所有学生的任务完成情况,根据掌握到的各学生任务完成情况调整讲课内容和讲课重点。当课程结束后,学生还可反复观看网络课程中的相关教学视频,对课程内容进一步深化理解,还可就课堂上一些未掌握的内容继续学习。当整个课程结束后,教师可通过网络课程布置学生作业,以及让学生进入试题库栏目进行复习,最后教师发布考试任务,由学生登录平台完成考试并提交,教学平台可自动完成阅卷工作(主要是选择题、填空题和判断题)。更为重要的是,通过该平台教师可以及时更新课程教学资源,通过统计,每一学年课程教学内容可实现80%左右的更新率。职业院校的特点之一就是教学内容、技能技术更新较快,通过智慧教学平台的建设,能够实现学生学到的知识技能與社会需要的知识技能的紧密对接[4],而且学生参与度显著提高。

智慧校园给智慧教学提供了强大的平台,尤其对于职业教育而言,实践教学是极其重要的环节,对培养应用型人才至关重要,但是传统课堂无法保证实践教学的质量。以“计算机文化基础”课程为例,很多学生基础不同,教师可以在智慧教学平台上录制不同的实操视频供不同学生学习,教师可以根据不同的岗位需求,录制不同的教学视频资源。通过智慧教学平台,实现模拟考证教学环境以及技能比赛环境,建立完善的教学、实训考核评价系统,实现因材施教,有利于学生专业素质的不断提升。

4.5  推动校园治理现代化

如今校园安全越来越重要,面对的新问题也越来越多,校园贷等各类不健康甚至危险的信息通過互联网方式传播,很容易渗透到学生当中并且传播速度很快。作为校园管理者,我们同样也需要通过智慧校园的构建,尽早发现问题,实现对学生的智能预警、教师的智能推送,还可以为学校的教学、科研、管理、决策提供服务,构建一个舒适、健康、安全的校园环境。

通过融合物联网、云计算、人工智能、智能控制、智能识别等先进技术,升级和改造学校现有基础设施,引入传感器、摄像头、RFID、二维码、蓝牙、人脸识别、无线AP等感知技术及设备,全面感知人体运动轨迹、设备状态、物品位置,以及声、光、水、电等信息,动态实时采集校园环境、活动等全方位数据,构建开放、安全、便捷、节能的校园智能感知平台。在现有监控系统的基础上,建设一套技术先进、覆盖全面、功能强大的校园安全智慧云监控系统及一键报警系统,采用网络高清视频技术、智能识别技术、云计算及云存储技术,实现负载均衡、云备份、人脸检测、人员聚集自动告警、区域入侵检测、越界检测、进入离开区域检测、徘徊检测、逆行检测等功能,实现智能安全预警、身份确认、轨迹分析等智慧化应用。

4.6  智慧校园下一步建设目标

建成高可用、易扩展的校园云,实现资源动态智能管理。建成人防、物防、技防三位一体的网络防护体系。智慧校园网络安全态势总体可信、可靠、可控。建成覆盖教师、学生在校全生命周期的智慧服务系统,构建“一站式”信息化服务空间,为师生提供随时随地、随需而动的校园信息化生活服务,实现服务的个性定制、主动推送和智能推荐。

融合物联网、云计算、智能控制、智能识别等先进技术,建成开放、安全、便捷、节能的校园智能感知平台,实现校园环境、活动等基础元数据的动态采集,打造面向未来的智慧校区,通过信息化手段实现人员、车辆、环境、资产之间的信息互通和共享,实现校园管理的统一与和谐。

5  结  论

智慧校园是当前“互联网+”思维与学校教育深度联合的生动体现,是学校整合教学、科研、管理和服务资源,实现有效提升的重要平台[5]。智慧校园的建设依赖信息技术的发展,目前大数据分析技术、云计算技术、智能终端、区块链技术都逐步应用到智慧校园建设中来。运用大数据技术,在教学管理、学生服务、学情分析、学生就业、校情分析等方面构建良好的智慧校园系统;运用云计算技术,在已经构建的智慧校园基础设施上,全面收集各项信息,连接各类校园终端服务系统,实现用户单点登录,通过集成各类数据资源,实现资源的实时共享。区块链技术是近年来出现的技术,也可以用在教育当中,在智慧校园建设中,可以满足教学资源建设的多主体性,提高资源建设的信任感,保障学校的成果,区块链技术能够为学术成果、教学成果、科研成果数字化证明提供技术支撑。

信息技术的发展给智慧校园建设提供的仅仅是技术支撑,智慧校园最核心的建设还是在于各类数据的集成、分析、共享和应用。智慧校园的建设为学校和全体师生员工提供了个性化服务,是一种新的管理模式,需要紧紧围绕服务师生的中心。

参考文献:

[1] 许文芝.教育云下的智慧校园系统建设分析 [J].电脑与信息技术,2018,26(6):53-55.

[2] 孙唯特.基于“互联网+”的高校智慧校园系统设计 [J].信息与电脑(理论版),2018(23):229-231.

[3] 周月鹏,卢喜利.深度学习技术在智慧校园建设中的应用研究 [J].微型电脑应用,2018,34(12):131-133+143.

[4] 曹茂春.智慧校园规划与建设 [J].智能建筑,2016(12):66-69.

[5] 周景伟,赵廉斌,耿祎明,等.基于云计算平台数据流向的信息安全分析 [J].信息系统工程,2017(12):69-70+72.

作者简介:龚翠钻(1988-),女,汉族,广东广州人,中学二级教师,本科,主要研究方向:计算机教学。

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