開放大學地方學院構轉建型研背究景下的智慧校園
——以珠海廣播電視大學為例

牛玉冰 馬祖苑

(珠海廣播電視大學，廣東珠海，519000）

開放大學地方學院構轉建型研背究景下的智慧校園
——以珠海廣播電視大學為例

牛玉冰 馬祖苑

(珠海廣播電視大學，廣東珠海，519000）

隨著物聯網、云計算、大數據等信息技術在教育領域的廣泛應用，教育觀念和教學方式也將隨之發生變革，智慧教育日益成為當前教育界關注的熱點；而隨著廣播電視大學向開放大學的全面轉型，智慧校園建設也逐漸受到關注。珠海廣播電視大學從智慧校園的相關概念入手，結合成人教學的特點，探索智慧校園的總體規劃、建設原則、架構設計及其建設內容，以新技術促進基層電大改革發展，推動實現廣播電視大學向開放大學整體轉型。

開放大學地方學院；智慧校園；總體規劃；架構設計

一、研究背景

2013年，珠海作為國家改革開放的第一批經濟特區而入選首批國家智慧城市試點名單，為了使珠海真正成為全國一流的智慧試點城市，珠海市政府在2012年《政府工作報告》中對智慧城市的建設做了戰略性的部署，并且編制了《珠海市智慧城市建設總體規劃》，構建了具有前瞻性、系統性、科學性和可操作性的智慧城市頂層設計。除了智慧交通、智慧醫療等內容外，智慧城市中重要的一塊就是智慧教育，而智慧校園是智慧教育中尤為重要的組成部分。

近年來，隨著云計算、物聯網、大數據等新型信息技術在教育領域的廣泛應用，人們的教育理念和教學方式發生了根本性的變革。家校互通的學習社區、一體化的教學資源與學習支持服務、互動交流的校園文化等新型“智慧校園”運作模式已成雛形，關于智慧校園的研究已經成為當前教育界的熱點課題。隨著廣播電視大學整體向開放大學轉型，基層電大面臨重大變革的壓力。如何利用新技術促進基層電大的改革發展，適應未來發展對基層電大的要求，提高基層電大服務成人教育、服務社區教育的水平，成為各基層電大思考和探索的重要課題。珠海廣播電視大學（以下簡稱“珠海電大”）借力于廣東省“十二五”重大教育科技專項“粵教云”項目在珠海的創新實驗，對智慧校園建設進行了一些有益的探索。

二、智慧校園研究概述

2008年，美國IBM總裁兼首席執行官彭明盛首次提出了“智慧地球”的概念，從此激發了人們對“智慧校園”的研究熱情[1][2]。智慧校園是有明確目標定位的智能園區，其概念也是來源于“智慧地球”。自從提出“智慧地球”概念后，國內外涌現了很多關于“智慧校園”的概念界定和解決方案。韓國教育科學技術部于2011年6月和10月分別向政府遞交了《通往人才大國之路：推進智能教育戰略》和《推進智能教育戰略施行計劃》[3]。為促進教育教學改革，馬來西亞政府于2006年提出建立“智能學校”的宏偉計劃，該計劃明確提出智能學校需要實現的四項目標：個人全面發展、注重智能發展、提高科技素養能力以及全面實施教育民主化制度[4]。在國內，關于智慧校園的認知，有不少學者提出了自己的見解。例如北京師范大學知識科學與工程中心主任黃榮懷教授認為，“智慧校園”是學校為學習者構建一種智慧的學習情境[5]。還有學者認為，“智慧校園”是以物聯網為媒介的校園信息化建設新模式[6]。本研究認為，所謂“智慧校園”是指借力于云計算、大數據和物聯網等新型信息技術來拓寬師生和學校資源交互的渠道，整合學校的教學資源和應用系統，從而開啟靈活多變的智慧化管理的校園管理模式。

智慧校園是當今學校信息化建設的新模式，它引領了學校信息化建設的新方向。近年來，各類學校都進行了較大規模的信息化建設，在基礎設施建設、平臺服務方面都取得了巨大的進步，但資源單一、系統分散、教學平臺維護成本高、服務穩定性差等問題使得智慧校園的目標遠未達成[7]。智慧校園建設既要重視校園各種智慧環境的建設，也要注重校園師生圍繞教學、科研等各種活動訴求信息的智慧流動，因此它應該是“智慧環境”+“智慧學習”的結合。“智慧環境”主要是指智慧校園的硬件及其配套系統的建設，重點包括支撐教學過程及管理的智慧環境；“智慧學習”是指如何利用物聯網、云計算等信息技術來搭建智慧學習的情境，智慧學習情境是一種能感知學習情景，它通過提供豐富的教學資源和工具、自動跟蹤學習過程和測試學習結果、識別學生特征等一系列手段來促進學生的有效學習，是信息技術在教育領域發展的必然結果[8]。智慧學習情境主要是從學習者的角度對未來學習環境狀態的一種形象化的描述，其背后的核心技術就是物聯網和云計算。

三、開放大學地方學院轉型背景下智慧校園的方案設計

（一）珠海電大信息化建設現狀分析

近幾年，珠海電大對信息化建設日益重視。數字化校園不僅代表著教育信息化的一種主流趨勢，而且將對學校教學理念和教學方式的變革起到積極的推動作用，為學校從廣播電視大學轉型開放大學提供有力的支撐。目前，學校的信息化建設不僅改變了傳統的教學模式、教學方法和教學手段，而且提高了學校的教育教學質量，提升了學生信息素養。但是，珠海電大目前信息化基礎設施和原有技術滯后，難以滿足珠海智慧城市、學習型城市建設及珠海經濟社會發展需求，其存在的主要問題如下：

1. 管理機制落后

學校的信息化建設涉及不同部門、不同內容、需要不同部門之間的協調與溝通，是一項系統、復雜而艱巨的工作。但是目前學校對信息化建設的認識還停留在表面，很大程度上認為信息化建設就是建立校園網、多媒體課室，進行信息化辦公。另外，學校在信息化管理方面缺乏有效的管理機制，管理權限分散，導致管理效能不高，信息化建設停滯不前。

2. 信息化建設仍然重視硬件建設,忽視軟件建設

學校在信息化建設過程中重硬件輕軟件的思想長期存在，學校信息化建設的精力和重點放在有形的硬件建設上，而對之相適應的軟件建設進展緩慢。建設的校園網只用來進行了簡單的文件傳輸和共享，另外，應用平臺的開發應用不僅僅是技術的問題，還必須對成人教育的教學及管理進行深入了解。

3. “信息孤島”現象突出

學校各部門在進行信息化建設時都是從滿足各自的業務需求出發，各個系統都是在不同時期，通過不同的開發環境，采取不同的技術標準建設的，因此各應用系統之間互相割裂，從而形成了校園網上的一個個“信息孤島”。“信息孤島”現象使得各類教學資源無法實現有效共享，造成了信息管理混亂，數據實時更新速度慢；源數據很難獲取，各部門需要其他部門分管的數據時基本是通過即時通訊工具甚至是紙質介質等低效率方式獲取；因為各應用系統之間相互割裂，所以導致同一用戶無法使用相同的用戶名和密碼進入校園網內不同系統平臺。

4. 各應用系統的信息化優勢沒有得到充分發揮

學校現有的應用系統功能單一，僅滿足于一般查詢、匯總、打印等事務性需求，對于各業務部門的協同、跨部門的應用、以及歷史數據的分析和利用、輔助決策等最能夠體現信息化優勢的方面均缺乏相應的技術支撐。

（二）智慧校園建設總體規劃

珠海電大智慧校園總體規劃參考國家及行業規范，立足于珠海電大未來的發展定位，借鑒信息化校園建設的經驗，結合開放教育當前現狀及未來發展趨勢，以智慧校園建設為目標，對學校教學、科研、管理、學習與服務進行整體智慧化解決方案規劃；以“統一設計、分步執行、整合資源、分享數據、強化應用”為指導思想，以“需求為導向，應用促發展”為總體原則，主要進行基礎建設、平臺服務、教育應用等三個方面的智慧應用建設。

（三）智慧校園建設規劃原則

1. 與學校發展戰略相一致

規劃應與學校的發展戰略相結合，充分考慮到學校各項業務與管理的發展方向，切合終身教育發展趨勢，符合學校的發展目標。只有與學校發展的方向相一致，才能真正充分發揮校園智慧化的引領作用，從而進一步促進學校信息化的整體發展。

2. 成熟性與先進性的統一

技術上應首先采用符合目前信息技術發展趨勢的主流技術，充分考慮到技術的先進性且相對成熟。既要使各應用平臺具有高可靠性，又要符合當今信息技術的主流發展趨勢。不僅要注重軟硬件設施的先進性，而且強調應用平臺的整體性及應用的合理性。

3. 獨立性與開放性的統一

隨著網絡技術、教育技術等技術方案的迅猛發展和成熟，必然是多種傳統終端、新型的智能終端需要接入，因此，要強調盡可能保證系統的開放性和數據、資源的完全共享。

4. 保障系統的可靠性和安全性

教育信息化涉及范圍廣，在設計上不僅要滿足軟硬件設施及數據資源的實時服務特性，而且還要保證各應用系統的安全性，對安全管理要充分考慮成本、效率、安全三者的統一協調。為防止數據丟失，要對整個系統設計嚴密的系統備份方案，從而保證數據的一致性及高可靠性。

（四） 智慧校園架構設計

結合當前信息化建設存在的問題，和未來的總體建設思路，本文給出了如圖1所示的智慧校園總體架構示意圖。智慧校園總體架構設計分為感知層、云計算基礎設施層、平臺服務層、教育應用層及用戶層五個層級。

圖1 珠海電大智慧校園總體架構示意圖

在總體架構最上端是用戶層，學生、教師、社區大學/機構、企業及社會公眾為主要用戶，通過PC、手機、一體機、平板等智能終端與教育應用層進行信息交互。總體架構的最底層是感知層，主要是設施空間。感知層通過布置建筑空間的各種基礎設施，以不同的感知手段對空間進行基于情境的智能感知，提供空間服務，獲取感知數據。云計算基礎設施層為感知層提供網絡通道，網絡可以是物聯網、電信網、廣電網，或者是三網合一，形式為無線或有線。校園信息網絡一般采取三級拓撲架構，分為內網和外網。校園物聯網主要指物物相連的無線傳感互聯網，是目前物聯網熱點組網技術。校園通信網絡主要為校園提供有線或無線的語音服務。平臺服務層提供校園各種數據存儲、身份認證、運行環境以及應用商店等。這一層采用云計算技術，為各種應用和感知層提供IAAS、PAAS和SAAS等應用服務支撐。教育應用層主要有云資源、云學習、云交互、云測評及云銀行等，還包括各類應用門戶——智慧校園門戶、微門戶以及基于這些應用開發的移動APP等應用。

（五）智慧校園建設主要內容

智慧校園建設的主要內容可以從其技術架構“五橫四豎”來描述。“五橫”包括感知層、云計算基礎設施層、平臺服務層、教育應用層、用戶層五個層面；“四豎”是指貫穿智慧校園建設的四個支撐體系即保障體系、標準規范體系、安全體系和運維體系。

1. 感知層

感知層建設主要體現在校園智能化基礎設施上，建設內容大致有：交通設施、通信設施、一卡通設施、安全設施、教室設備實施、圖書館設施、會議室設施、宿舍樓設施、食堂設施、建筑機電設施、住宅設施及智能終端等。這些感知業務單元基本上都帶有自控和存儲功能，可獨立完成一定功能。不同類別的校園建筑，其感知層的配置也不同。該層通過射頻識別RFID技術與云計算基礎設施層發生通信。RFID是一種通信技術，可以通過無線電信號來識別特定目標并讀寫相關數據，而無需在感知層與特定目標之間建立機械或光學接觸。

2. 云計算基礎設施層

云計算基礎設施層主要是智能網絡建設。該層必須進行整體設計，充分考慮拓展以滿足校區高速、可靠、泛在、安全等通信需求。它依托物聯網和互聯網融合的網絡環境，實現校園各類網絡的泛在融合，提供高效、安全、便捷的校園網絡接入服務。由于大量網絡數據在校園網內部交換，主干網要全部升級光纖，結合珠海信息化建設方案對帶寬的要求，出口帶寬擴展為200M。為校內移動用戶提供可管理的網絡接入，讓校內用戶能順利地接收校內文化宣傳、招生信息等傳送。在現有WIFI部分覆蓋的基礎上，增加全校WIFI覆蓋點，實現公共區域全覆蓋。以服務器、網絡設備、存儲設備、虛擬化組件及云計算管理系統等基礎設施組成云服務，有效地共享基礎設施資源。搭建面向云架構的軟件與開發平臺，實現教學資源云存儲、教學過程云服務等功能，支持云端的學習。該層通過有線或無線的網絡信道為平臺服務層提供通信及數據存儲服務。

3. 平臺服務層

平臺服務層建設主要有校園各應用系統業務支撐平臺建設。它設計開發支持集中式資源與分布式自適應資源存儲、跨平臺的學習成果互通及子平臺生成系統。通過統一身份認證，使用同一個用戶名和密碼可以訪問不同的應用系統，將校內各分散的“信息孤島”整合起來，將各應用系統中的信息和功能展示在同一個用戶界面下從而更大限度地發揮各系統的作用，提高系統的運行效率，實現各種應用系統的無縫對接。建設大數據中心，解決學校各應用系統存在的信息孤島現象。平臺具有靈活的權限管理設置，支持云存儲與大規模流媒體資源。應用商店提供豐富的輔助資料，支持跨平臺的兼容。平臺運行環境支持開發模擬與應用發布。該層通過虛擬化技術及分布式海量數據存儲技術為教育應用層提供身份認證、通信調度、云存儲及流媒體等服務。

4. 教育應用層

該層提供云資源、云學習、云交互、云測評、云支持及云銀行等功能。云資源參照國內外相關的資源建設標準，搭建數字化資源數據庫，實現對所有課程資源的統一維護和管理。建立網絡備課系統，使教師通過有效利用網絡空間與資源，實現異地異步協同備課，交流經驗，從而進一步提高集體備課效率與教師教學質量，促進教師提高專業教學水平。提供按關鍵詞、知識點、課程等的分類查詢和檢索服務[9]、基于Podcast和RSS的個性化訂閱服務及資源目錄服務。云學習為構建協作學習情境，支持以教師為主導、學生為主體的教學模式提供支持條件，主要提供的工具包括：基于SNS的內容推送工具、Wiki、通知發布及討論區等。云交互支持視頻播放，主要包括：流媒體課堂、移動課堂、直播與交互等。云測評構建支持課程基礎題型的通用試題庫，實現的功能主要包括按學科和知識點進行自動組卷和自動測評。云支持提供多終端的課堂實時反饋教學工具，主要包括教與學的技術支持服務。云銀行服務主要是利用“學分銀行”的運作機制，借鑒現實生活中銀行的特點，學習者可以不受傳統的專業和學習時間的約束，自主地選擇學習資源、時間和地點，學習結果記錄在學習檔案袋，主要包括學分存儲、學分轉換及學分兌換等[10]。建立教職工培訓平臺，實現全校教職工在線培訓；創建學生網上服務大廳，實現網絡化招生報名和在線學習。

四、結論

雖然在開放大學地方學院轉型背景下進行智慧校園建設是一項復雜龐大的系統工程，但是它的建設勢必會給地方學院未來在學校管理、教學資源、教學應用以及學習社區建設等方面帶來創新的變革，對于終身教育體系和學習型社會的構建具有深遠的意義。它將解決地方學院在發展過程中的一系列問題，提升開放大學教學水平，促進終身教育事業的發展和教育關聯產業的繁榮。

[1] 許曄, 孟弘, 程家瑜 等. IBM“智慧地球”戰略與我國的對策[J]. 中國科技論壇, 2010,(4)：123-125.

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[4] 溫從雷, 王曉瑜. 馬來西亞智能學校及其實施計劃[J]. 現代遠距離教育, 2006, (4)： 45-48.

[5] 黃榮懷, 楊俊鋒, 胡永斌. 從數字學習環境到智慧學習環境——學習環境的變革與趨勢[J]. 開放教育研究, 2012, 18(1)： 12-24.

[6] [8] 李盧一, 鄭燕林. 物聯網在教育中的應用[J].現代教育技術, 2010, 20(2)：8-10.

[7] 任友群. 智慧校園：高校管理信息化的轉折與挑戰[J]. 中國教育信息化, 2013, (10)： 20-21.

[9] 袁書宏, 厲曉華. 開放互聯教育服務平臺的框架設計與實現[J]. 科技創新導報, 2015,(18)： 61-62

[10] 許駿, 唐連章. 云計算與大數據時代的教育信息化探索實踐[J]. 教育信息技術, 2014, (11)： 112-115.

（責任編輯： 微風）

Smart Campus Building: Transformation of Local Open College

NIU Yu-Bing MA Zu-yuan
(Zhuhai Radio&TV University, Zhuhai, Guangdong, China, 519000)

Widely-used information technologies such as the Internet of things, cloud computing and big data have led to great changes in education ideas and teaching methods; accordingly, smart education has become a prime concern. The paper deals with the practice in Zhuhai Radio and TV University in respect of overall planning, construction principles, framework design and content of construction in an attempt to enhance the development of local RTVUs and realize the local RTVUs transformation to Open University.

local college in open university；smart campus；overall plan；framework design

G434

A

2095－932x（2016）04－0033－05

廣東省教育研究院教育研究課題“以云公共服務平臺推進教育數字化資源建設與應用效益研究”（GDJY-2014-B-b250）階段性研究成果。

2016－04－12

牛玉冰（1977－），男，山東聊城人，珠海廣播電視大學講師；馬祖苑（1984－），女，廣東興寧人，珠海廣播電視大學講師。