“互聯(lián)網(wǎng)+”校園：智慧校園建設(shè)探析

郭偉恩 劉芳

北京中電普華信息技術(shù)有限公司 北京 102200

前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，我國(guó)教育事業(yè)也開始加快信息化、現(xiàn)代化的變革，近年來，教育部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)、國(guó)務(wù)院相繼印發(fā)了關(guān)于我國(guó)教育事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與指導(dǎo)框架，明確指出要大力推進(jìn)中小學(xué)、職業(yè)院校和高校數(shù)字校園、智慧校園建設(shè)工作，優(yōu)化教與學(xué)方式，將智慧化的教育理念不斷深入到院校管理中。

為緊跟我國(guó)教育事業(yè)的變革步伐，通過開展智慧校園的建設(shè)實(shí)踐，初步探析“智慧校園”的建設(shè)思路，分析其建設(shè)難點(diǎn)與成效，為教育事業(yè)發(fā)展提供些參考價(jià)值。

1 智慧校園發(fā)展路徑分析

智慧校園是在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源、教學(xué)應(yīng)用的全面智慧化管理與服務(wù)，它同時(shí)具備了信息化、數(shù)字化、可視化、智能化等特點(diǎn)，屬于教育信息化的高級(jí)形態(tài)。

智慧校園的發(fā)展主要分為三個(gè)階段，即數(shù)字化、智能化、智慧化。數(shù)字化階段是以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“大數(shù)據(jù)”戰(zhàn)略為指導(dǎo)，部署數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)，搭建校園級(jí)信息技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)所有教學(xué)過程的數(shù)字化、信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。智能化階段是以智能驅(qū)動(dòng)校園創(chuàng)新，通過虛擬場(chǎng)景、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)，為結(jié)果預(yù)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)等情況提供智能解決方案，實(shí)現(xiàn)教育資源的最優(yōu)化配置。智慧化階段是以人工智能驅(qū)動(dòng)企業(yè)的不斷優(yōu)化和戰(zhàn)略協(xié)同，不斷依據(jù)自身運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制和外部環(huán)境變化，構(gòu)建教育行業(yè)的智慧化生態(tài)[1]。

2 智慧校園的基本框架建議

智慧校園的建設(shè)建議從智慧感知、智慧平臺(tái)、智慧應(yīng)用、智慧決策四部分逐步開展。智慧感知是指基于監(jiān)控、照明、門禁、停車、資產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)、消防、能源等物理設(shè)備基礎(chǔ)，運(yùn)用傳感器、視頻監(jiān)控、RFID、二維碼等智能感知設(shè)備，形成的終端感知層；智慧平臺(tái)是指云計(jì)算平臺(tái)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)，為智慧應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析及物聯(lián)控制等技術(shù)支撐能力；智慧應(yīng)用是圍繞整個(gè)校園管理與教學(xué)活動(dòng)的全方位智慧應(yīng)用，為教師、學(xué)生、后勤人員的工作職能與需求提供各種智能化應(yīng)用平臺(tái)。智慧決策面向管理人員，通過可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)決策管理智慧化，形成校園企業(yè)的智慧化決策業(yè)務(wù)體系。智慧感知和平臺(tái)是基礎(chǔ)，智慧應(yīng)用與決策是目標(biāo)[2]。

3 智慧校園的關(guān)鍵場(chǎng)景探析

校園的智慧化場(chǎng)景主要體現(xiàn)在園區(qū)管理、教學(xué)活動(dòng)、管理決策三個(gè)方面。

園區(qū)管理方面主要圍繞校區(qū)交通、消費(fèi)、宿舍管理、操場(chǎng)、照明、安防等維度實(shí)現(xiàn)智慧化的管理與服務(wù)。例如采用地理信息建模、車位信息監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)校區(qū)人、車通行、車位管理、行動(dòng)空間進(jìn)行智慧化管理與通行服務(wù)；實(shí)現(xiàn)對(duì)各種消費(fèi)場(chǎng)景如食堂、便利店、宿舍購(gòu)電、網(wǎng)絡(luò)費(fèi)等，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)定、智能計(jì)量，智能結(jié)算等智慧化消費(fèi)支付一體化服務(wù)；在園區(qū)生活運(yùn)動(dòng)場(chǎng)設(shè)立智能檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集等智能化運(yùn)動(dòng)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)智慧體育；智能控制學(xué)校圖書館、教室、宿舍等水、電、照明等能源設(shè)施，實(shí)現(xiàn)智慧節(jié)能；通過電子圍欄、振動(dòng)光纖、視頻監(jiān)控等技術(shù)實(shí)現(xiàn)入侵報(bào)警和無人巡更等園區(qū)智慧化安防；通過環(huán)境傳感器、無人駕駛清掃車和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)掌控園區(qū)環(huán)境噪音、溫濕度、空氣質(zhì)量數(shù)值，衛(wèi)生情況，實(shí)現(xiàn)智慧化環(huán)保。

教學(xué)活動(dòng)方面主要是圍繞教室、課堂、資源、授課形式等開展一系列的智能化舉措。實(shí)現(xiàn)對(duì)教室內(nèi)的電器設(shè)備，門禁、電子班牌、功放設(shè)備、智能講臺(tái)、投影機(jī)、電腦等設(shè)備進(jìn)行集控智能管理。通過視頻監(jiān)控、人臉識(shí)別、智能算法實(shí)現(xiàn)學(xué)生自動(dòng)簽到考勤、學(xué)生上課行為分析等智能教學(xué)活動(dòng)輔助。教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)集約化管理，智慧化管理教學(xué)課程、教師、試題等教學(xué)資源，授課形式上從傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)授課形式，向MR全息影像教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)直播等智能化、互聯(lián)網(wǎng)形式轉(zhuǎn)變，提升教與學(xué)的互動(dòng)性與趣味性，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空教與學(xué)。

管理決策方面主要通過鏈接一切業(yè)務(wù)系統(tǒng)與設(shè)備，結(jié)合數(shù)據(jù)深度挖掘，人工智能和可視化技術(shù)，讓決策從基于經(jīng)驗(yàn)判斷變成基于預(yù)測(cè)判斷，實(shí)現(xiàn)管理界面升級(jí)、數(shù)據(jù)匯聚和價(jià)值挖掘，提升校園企業(yè)的整體管理決策能力。

4 智慧校園的建設(shè)難點(diǎn)剖析

①基礎(chǔ)設(shè)施落后，智慧化改造成本高。我國(guó)教育院校的成立普遍歷史悠久，基礎(chǔ)設(shè)施較為陳舊，基礎(chǔ)設(shè)施的智能感知功能改造困難，可能部分設(shè)施需要推倒重建，或者根本不具備改造條件，造成投入成本高，改造周期長(zhǎng)，而且不能獨(dú)立體現(xiàn)智慧化成效，難以驅(qū)動(dòng)高層決策，投入較慢，因此智慧校園的建成不是一朝一夕就能夠完成的，需要持續(xù)投入，逐步實(shí)現(xiàn)智慧校園的建設(shè)。②信息平臺(tái)不統(tǒng)一，信息融合度低。我國(guó)院校目前信息化水平參差不齊，存在大量信息孤島，信息共享利用程度低，難以支撐智能化應(yīng)用與決策，因此需要對(duì)現(xiàn)有信息系統(tǒng)進(jìn)行整合，統(tǒng)一規(guī)劃，建成統(tǒng)一的云計(jì)算平臺(tái)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)支撐智能化應(yīng)用開發(fā)，因此智慧校園的建設(shè)任重道遠(yuǎn)，需遵循數(shù)字化、智能化、智慧化建設(shè)路線，一步一個(gè)腳印踏入校園智慧化道路。

5 結(jié)束語

充分利用校園企業(yè)現(xiàn)有的自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化基礎(chǔ)，重視智慧校園的頂層設(shè)計(jì)、整體規(guī)劃，運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、VR/虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)，充分運(yùn)用到校園管理與教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，建立最有效的、新的管理系統(tǒng)和模式，改變對(duì)校園的常規(guī)認(rèn)知，優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境，豐富校園生活，充分整合各種資源，形成新型的智慧化管理與服務(wù)模式，使校園具備自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新功能，能夠最快速、最準(zhǔn)確地完成內(nèi)外部信息數(shù)據(jù)的分析、判斷、決策和執(zhí)行，打造引領(lǐng)行業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧校園。