“雙高計劃”建設背景下高職院校智慧校園頂層設計

何磊 龐欽

摘? 要：提升信息化水平是“雙高計劃”重要任務，智慧校園高職院校支撐職業教育現代化和創新發展的新型基礎設施，需要從頂層設計入手，整體規劃。智慧校園建設應圍繞教育教學和管理服務這兩條全過程主線的信息化需求，服務于學校自身的數字化轉型。廣科院以“云中廣科”為發展目標，按照數字化使能平臺層、智慧校園應用層和智慧門戶層的總體架構，分步驟建設智慧校園。并創新信息化建設機制，保障可持續發展。

關鍵詞：高職教育;智慧校園;頂層設計;云中廣科

中圖分類號：TP311? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）16-0176-06

Top-Level Design of the Wisdom Campus in Vocational Colleges and Universities Under the Construction Background of “Double High Plan”

—Take the Construction of “Cloud-Based GPST” of Guangdong Polytechnic of Science and

Technology as an Example

HE Lei， PANG Qin

（Guangdong Polytechnic of Science and Technology， Zhuhai? 519000， China）

Abstract： Improve the level of informationization is a main task for the“Double High Plan”， wisdom campus is a new infrastructure supporting the modernization and innovative development of vocational education in higher vocational colleges. It needs to start with top-level design and makes overall planning. The construction of wisdom campus should focus on the informatization needs of the two main lines of the whole process of education， teaching and management services， and serve the digital transformation of the school itself. Guangdong Polytechnic of Science and Technology takes cloud-based GPST as developing target， builds a wisdom campus step by step according to the overall architecture of digital enabling platform layer， wisdom campus application layer and smart portal layer， and also innovates the informatization construction mechanism to ensure sustainable development.

Keywords： higher vocational education; wisdom campus; top-level design; cloud-based GPST

0? 引? 言

2019年，國務院印發了《國家職業教育改革實施方案》，啟動實施中國特色高水平高等職業學校和專業建設計劃（簡稱“雙高計劃”）。在“雙高計劃”中，明確提出“提升信息化水平”的改革發展任務，要“加快智慧校園建設，促進信息技術和智能技術深度融入教育教學和管理服務全過程，改進教學、優化管理、提升績效”[1]。圍繞教育信息化發展目標和“雙高計劃”建設任務，高職院校應將智慧校園建設作為支撐職業教育現代化和創新發展的新型基礎設施、作為推進技術技能人才培養和學校治理水平提升的重要引擎。

數字校園、智慧校園的建設是系統工程，需要從學校戰略定位和實際需求出發，從頂層設計入手，全校協同，整體規劃數字校園建設目標、建設藍圖和實施步驟[2]。廣東科學技術職業學院（以下簡稱“廣科院”）與華為技術有限公司（以下簡稱“華為”）深化校企戰略合作，提出“云中廣科”發展目標，研究制定智慧校園頂層設計，推進廣科院信息化水平的全面提升和數字化轉型的快速實施。

1? 需求與問題分析

1.1? 需求分析

教育部、財政部發布的《關于實施中國特色高水平高職學校和專業建設計劃的意見》中，對信息化水平提升任務提出了明確要求。高職院校智慧校園的建設應以“意見”為指導，圍繞教育教學和管理服務這兩條全過程主線的信息化需求，服務于學校自身的數字化轉型。

在教育教學方面，應以學習者為中心，緊扣職業教育“校企合作、產教融合”的特點，通過信息化手段推進個性化人才培養和虛實結合的實訓教學。滿足基于大數據分析的學生精準畫像和評價，課程、師資、專業（群）的精準診斷，基于云平臺的一體化智慧教學環境，虛擬仿真實訓平臺等需求。

在管理服務方面，應以全體師生為中心，以數據共享為基礎，以通過豐富的智慧應用全面提升科學決策、管理效率和服務體驗。滿足業務一網通辦、數據一次填報、服務一體接入的需求。

1.2? 存在問題分析

近30年來，高職院校的信息化工作經歷了從無到有、從初級到高級、從簡單應用到應用研究并重的發展歷程[3]。可以說，高職信息化發展歷程就是應用信息技術，以需求為導向，不斷解決問題，不斷提高學校數字化水平的螺旋式發展過程。

當前，隨著業務系統越來越多、越來越復雜，之前煙囪式的建設模式已經走入困境。數據難以共享、跨部門流程難以打通、信息系統難以對接、新應用部署復雜，信息化投入似乎只能增加整個校園信息化系統的復雜度，很難帶來管理和服務水平的顯著提升[4]。將頂層設計作為學校信息化建設的第一步已成為共識，但在實踐中還存在諸多問題，主要表現在以下三個方面：

（1）智慧校園建設缺少完備、穩定的總體技術架構。由于各高職院校的情況和問題千差萬別，對智慧校園的理解和關注點也各不相同，同時高職院校也缺乏對最新技術和技術發展趨勢的準確把握，因此智慧校園實際建設往往聚焦于某一局部問題的解決，或某一新技術的引入，以快速見效為訴求，缺少完備、穩定的總體技術架構。由此帶來的問題主要包括：智慧校園建設的整體性差，常常由于局部的瓶頸影響整體功能的提供;技術選型精準度不夠，系統擴展性和可迭代性差;由于技術選型改變和系統功能不完善造成架構的頻繁變化，導致用戶體驗差、項目投資浪費。

（2）智慧校園各層面建設缺乏校級頂層統籌。受高職院校信息化建設模式的影響，大多數的智慧校園建設是由業務部門提出需求，獨立建設，缺少從頂層角度進行的統籌和協調。由此帶來的問題主要包括：各業務系統多為封閉系統，受技術限制、標準化不足和廠家積極性不高等影響導致系統對接復雜、費用高;缺少標準導致數據集成和數據共享困難;系統功能缺乏統籌導致部分功能重復建設，而部分功能缺失。

（3）智慧校園建設缺乏實施路徑設計。由于沒有完備穩定的總體目標、技術架構和各模塊的技術選擇，使得智慧校園建設難以形成明確的路徑設計。由此帶來的問題主要包括：由于忽視項目間的依賴關系導致建設節奏失序，造成工期無法保證、瓶頸現象嚴重等問題;忽視基礎平臺建設，導致業務系統煙囪林立，數據難以互通、功能重疊現象嚴重;年度信息化建設項目的確定缺乏長遠考慮和統籌安排，造成投資合理性不足。

2? 頂層設計總體架構

2.1? 頂層設計思路

2.1.1? 智慧校園體系架構

體系架構就是總圖，對智慧校園建設的科學性、先進性和經濟性起著決定性作用[5]。頂層設計應遵循國家標準與規范，緊跟最新技術發展趨勢，在充分考慮學校信息化建設現狀和需求的基礎上，采用網絡立體化的構建方法，緊扣學校信息化發展總體目標，設計面向跨系統數據共享和業務協同、大數據分析和數據價值挖掘、科學決策和智慧運營的智慧校園體系架構。

2.1.2? 三大模塊的技術選擇

數字化使能平臺、智慧校園應用系統、智慧門戶和智能運營中心（IOC）等三大模塊的技術選擇直接關系到智慧校園體系架構實現和系統的長期演進。應充分考慮各模塊可選技術的先進性、經濟性、成熟度、可演進性、可維護性，以及模塊間技術的適配性，通過多方案比選，做好技術選擇。

2.1.3? 智慧校園實施路徑設計

實施路徑是否合理對智慧校園項目的目標達成有著重大影響。應綜合考慮各層面項目間的依賴關系、學校“雙高”建設任務、學校信息化資金投入等因素，按照“分解目標、分步實施、把握節奏、年年遞進”的思路，合理設計智慧校園實施路徑。

2.2? 頂層設計體系架構

在廣科院的戰略規劃中，“云中廣科”是云中高職愿景在廣科院的落地，是云中高職研究院科研成果在廣科院的實踐[6]。

“云中廣科”智慧校園是廣科院數字校園的高階形態，目標是通過對學校教學、科研、管理、服務和環境實施資源全面數字化、流程云端鏡像化，并使用大數據、人工智能等技術對各類業務系統和校園應用實施智慧化升級，從而打造一個數字化、鏡像化、智慧化的高職版“云中大學”。

“云中廣科”智慧校園總體架構按照“全聯接、全感知、全智能”的目標，按照三層架構進行設計，分為數字化使能平臺層、智慧校園應用層和智慧門戶層。

其中，“全感知”指通過物聯網實現所有感知的融合和管理。“全聯接”指有線網、無線網（5G）、物聯網的融合管理、融合服務和融合運營。“全智能”指通過集成平臺實現學校業務的全流程管理和跨部門業務打通，實現智能化的教學、管理和服務。

“云中廣科”智慧校園的總體架構如圖1所示。

2.3? 使能平臺層

數字化使能平臺層是智慧校園的基礎底座，由物聯感知平臺、聯接平臺和數字平臺三個模塊構成。

2.3.1? 物聯感知平臺

由眾多的攝像頭、FRID讀寫設備、物聯傳感器、生物傳感器等前端設備組成，是智慧校園的神經末梢，也是未來實現數字孿生校園的基礎。具備聯接和感知能力的智能前端設備，將是物聯感知平臺建設的重點。

2.3.2? 聯接平臺

由高速有線局域網、Wi-Fi無線網、5G移動專網（MEC）和物聯網構成的四網融合網絡。聯接平臺應具備SDN功能，實現網絡流量的靈活控制;采用WiFi+5G的方式實現校園無線網絡的全覆蓋和高帶寬;通過5G MEC實現高效的云邊協同。

2.3.3? 數字平臺

是云中廣科智慧校園的核心組件，包含混合云平臺、公共能力支撐平臺、數據平臺、集成平臺和開發平臺：

（1）混合云平臺：構建教學實訓、管理服務的統一云平臺。混合云平臺主要包括云服務層、云服務控制臺、租戶登錄門戶、集中運維系統，以及配套的網絡和安全系統。通過私有云和公有云資源的統一管理和調度，實現靈活的隨需擴展和彈性伸縮。通過與公有云平臺的統一架構、統一技術，實現混合云平臺軟件和服務的實時更新和升級。

（2）公共能力支撐平臺：通過抽象上層教育應用的通用服務能力集中供給，實現基于微服務的校園應用統一開發框架。公共能力主要包括統一身份認證、視頻分析、物聯網管理、融合通信、人臉庫管理、位置服務等。

（3）數據平臺主要包括數據治理和數據開發功能。數據平臺與數據集成等其他模塊一起構成包含數據源、數據基礎架構、數據資源、數據管理軟件在內的校本數據中心，實現學校全域數據的治理和運營。

（4）集成平臺：實現數據、應用、消息和設備的集成與開放。數據集成實現多種數據源靈活、快速、無侵入式的數據存儲、轉換、集成和分析功能。應用集成實現API形式的數據和后端服務開放，提供標準的數據分享和服務提供接口。消息集成使用統一的消息接入機制，實現跨網絡跨應用跨平臺的標準化消息通道。設備集成通過標準協議連接設備，實現海量設備的云端管理。

（5）開發與業務平臺：通過AI技術進行知識的抽取、表達和協同計算，通過AI賦能推動AI技術與教育知識、教育核心業務的融合。

2.4? 智慧校園應用層

智慧校園應用層是基于校園應用統一開發框架，基于校本數據中心，采用統一數據規范和統一接口標準構建的一系列業務系統、應用軟件和移動端小程序。可分為廣場式教學實訓、全方位校園管理、主動式日常服務三大類。其中：

（1）廣場式教學實訓：主要包括各種網絡教學平臺、智慧教學環境、教學資源庫，以及各專業（群）專有的實訓教學平臺、虛擬仿真實訓平臺等。

（2）全方位校園管理：主要包括各類業務管理、內部質量管理的系統和應用，一般可分為公共管理平臺（如OA協同辦公系統、智慧圖書館系統、校園一卡通系統等）、教學管理服務平臺（如教務管理系統、頂崗實習系統、課堂考勤系統等）、學生管理服務平臺（如學工系統、迎新系統、離校系統等）、業務管理信息系統（如人事、財務、資產、采購等管理信息系統）、校企科研服務平臺、黨建管理平臺、內部質量管理平臺（如教學診改平臺、管理大數據分析平臺等），以及各種滿足業務部門日常管理信息化需求的小應用和小工具。

（3）主動式日常服務：主要包括涵蓋一網通辦、一表填報、統一消息推送、統一通訊錄、統一知識分享等功能的一系列平臺和應用。主動式日常服務的提供應以移動端為主。

2.5? 智慧門戶層

智慧門戶層是面向學校信息化服務全體用戶（專任/兼職教師、在校/參訓學生、合作伙伴、校內務工、校友、訪客等）的統一接口，為全體用戶提供“隨時參與、隨地融入”的終端接入、數據共享和服務獲取[6]。智慧門戶層可分為一站式服務中心和統一智慧運營中心兩部分構成：

（1）一站式服務中心：通過一網通辦系統構建線上線下協同的服務中心，實現業務辦理、服務提供和故障報修的全過程線上申請、處理、過程跟蹤、結果推送、服務評價和意見反饋。通過移動端和PC端的統一門戶實現統一身份認證、訪問入口和全業務接入

（2）智慧運營中心：構建實現校園態勢感知、大數據輔助決策和綜合指揮調度三大功能的統一智慧運營系統，通過統一運營指揮大屏、分部門監控調度中屏、移動端和PC端管理處置小屏的多屏聯動，實現高度協同、快速響應、智能預警的校園運營平臺。

2.6? 支撐體系

“云中廣科”智慧校園還需要構建1套涵蓋標準、制度、規范和培訓賦能的網絡安全保障體系，和1套實現從IT需求、IT規劃、IT建設到IT全生命周期運維的信息化治理管控體系。

3? “云中廣科”智慧校園實施路徑

廣科院自2020年起，在頂層設計的總體架構下，按照“打基礎、消孤島、強創新”三個階段，分步驟有序開展“云中廣科”智慧校園建設。

3.1? “打基礎”階段

2020年，以信息化基礎設施全面更新換代為契機，啟動一體化智慧校園公共平臺的建設。按照適度超前、注重融合、強化統籌、講求實效、夯實基礎的原則，集中建設或升級了混合云平臺、大數據平臺、統一身份認證系統、移動端融合門戶等信息化基礎平臺。深化網上辦事大廳、OA協同辦公、一卡通系統等公共信息化平臺的應用。完成校本數據中心的構建。其中，混合云平臺采用華為HCSO技術，實現統一架構、統一服務、統一接口、統一運維和統一生態，具體架構如圖2所示。

大數據平臺通過統一數據集成、統一數據開放、統一數據管理和統一數據服務，為智慧校園應用系統提供數據支撐，具體架構如圖3所示。

移動端融合門戶基于華為WeLink，構建開放共享的智慧校園移動端統一數字化連接平臺，實現人、知識、業務和設備的隨時隨地全連接，主要的業務模塊和校園知識模塊如圖4、圖5所示。

3.2? “消孤島”階段

2021年，依托云中高職研究院，以“消除信息孤島、推進融合應用、輔助科學決策、實現可管可控”為主題，校企合作開展學生安全綜合預警、校園綜合指揮調度等創新解決方案研究，為信息化建設提供指引，系統界面如圖6、圖7所示。

開展人臉庫平臺、視頻分析平臺、內部質量保證體系管理平臺等公共能力平臺建設，構建智慧校園統一開發框架。基于校本數據中心，構建個人數據中心和部門數據中心，實現個人數據的一次采集和部門數據的統一管理。開展基于華為WeLink的移動端統一數字化連接平臺建設，持續豐富移動端應用和內容。

3.3? “強創新”階段

目前，廣科院已圍繞5G校園網建設與應用、基于視頻分析的校園智能管控、云中智慧校教學環境構建、智能客服體系構建、智能學伴與智能助教系統研發等領域，啟動下階段新型解決方案的研究工作，推進“云中廣科”智慧校園的持續創新。

4? 可持續發展機制

廣科院以“校企合作、科研引領、目標導向、需求驅動”為原則，設計一體化協同、可持續改進的信息化發展機制，通過年度滾動的“頂層設計—項目建設—課題研究”建設閉環，保障信息化建設的可持續發展。建設閉環如圖8所示。

廣科院聯合華為公司合作開展云中廣科頂層設計，明確發展目標、技術框架和實施路徑。以頂層設計為導向，以“雙高”建設任務和學校業務需求驅動信息化項目建設。依托云中高職研究院，針對廣科院信息化發展、建設和應用中的實際問題，校企合作開展解決方案和建設標準研究。并將科研成果作為頂層設計的輸入，開始新一輪的信息化建設。

建設閉環各階段充分利用校企合作優勢[7]。頂層設計階段利用行業頂尖企業的研發實力和整體解決方案能力，確保目標的先進性和路徑的合理性;項目建設階段與中標廠家建立良好的合作關系，擴大云中高職生態圈;課題研究階段利用研究院成員在細分領域的專業能力，精準解決智慧校園建設問題。通過信息化建設閉環實現全過程管控機制，推動信息化水平的持續提升。

同時，廣科院還規范校內委托軟件開發管理，依托校內師生混編團隊構建需求敏捷響應、團隊靈活組織的智慧校園校內開發生態，形成信息化發展與人才培養相互促進的校園智慧應用開發機制。

5? 結? 論

智慧校園頂層設計的要點在于先進的總體架構、合理的實施路徑規劃和完善的可持續發展機制。廣科院以“雙高計劃”建設為引領，以頂層設計為抓手開展智慧校園建設，在一體化公共平臺構建、校園智慧應用開發、大數據創新應用與輔助決策等方面取得了較好的成效。

參考文獻：

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作者簡介：何磊（1978—），男，漢族，河南駐馬店人，高級工程師，碩士，主要研究方向：教育信息化;龐欽（1987—），男，漢族，廣西欽州人，高級工程師，本科，主要研究方向：大數據研究。