人工智能背景下高職院校智慧校園建設(shè)路徑探索

寇贇 徐建

摘? 要：通過歸納分析目前國內(nèi)幾個智慧校園建設(shè)與人工智能技術(shù)融合較好的高職院校的案例，引出人工智能與智慧校園的概念。從支撐平臺、數(shù)據(jù)平臺、業(yè)務(wù)平臺以及應(yīng)用平臺四個層面介紹分析了陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院智慧校園建設(shè)情況，并從智慧校園建設(shè)框架的角度出發(fā)，從基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)治理、人工智能技術(shù)+職業(yè)教育三個方面探析了人工智能技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的融合應(yīng)用，為當(dāng)下高職院校進(jìn)行智慧校園建設(shè)路徑探索提供思路和參考。

關(guān)鍵詞：人工智能;高職;智慧校園

中圖分類號：TP18? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-4706（2022）03-0122-04

Exploration on the Construction Path of Smart Campus in Higher Vocational Colleges under the Background of Artificial Intelligence

KOU Yun， XU Jian

（Research Information Office， Shaanxi Institute of Mechatronic Technology， Baoji? 721001， China）

Abstract： This paper introduces the concept of artificial intelligence and smart campus by summarizing and analyzing examples of several higher vocational colleges with well integration of smart campus construction and artificial intelligence technology in China. And from the four levels of support platform， data platform， business platform and application platform， it introduces and analyzes the smart campus construction situation of Shaanxi Institute of Mechatronic Technology， and from the perspective of smart campus construction framework， this paper analyzes the integrated application of artificial intelligence technology in the smart campus construction from three aspects： infrastructure， data governance， artificial intelligence technology + vocational education. It provides ideas and references for the current higher vocational colleges to carry out the smart campus construction path exploration.

Keywords： artificial intelligence; higher vocational; smart campus

0? 引? 言

人工智能背景下的職業(yè)教育對教育信息化建設(shè)提出了更高的發(fā)展要求，各院校紛紛以“服務(wù)教學(xué)、服務(wù)管理、服務(wù)學(xué)生、服務(wù)教師”的服務(wù)理念，建設(shè)“服務(wù)便捷型、平安和諧型、科學(xué)決策型”的智慧校園為目標(biāo)。

其中，浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院借助人工智能技術(shù)建成“校內(nèi)物物互聯(lián)、全量數(shù)據(jù)共享、五大平臺聯(lián)動”的“智慧校園2.0生態(tài)體系”，建成全國教育信息化標(biāo)桿學(xué)校[1];金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院通過升級信息化基礎(chǔ)設(shè)施、建設(shè)綜合服務(wù)與決策支持平臺等，搭建了具有智能化的智慧校園環(huán)境[2];深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院通過整合數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全校一張網(wǎng)、基礎(chǔ)一片云、安全一體化、網(wǎng)站一個群、服務(wù)一站式、校園一張卡、教學(xué)一平臺、數(shù)據(jù)一個庫、全校一張圖，形成智慧校園新生態(tài)[3]。青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院在人工智能相關(guān)技術(shù)的支撐下，以網(wǎng)絡(luò)信息安全為保障，打造了安全可靠的智慧校園[4]。

以上表明，隨著人工智能相關(guān)技術(shù)在高校的廣泛應(yīng)用，師生對教育、生活等要求越來越高，人工智能技術(shù)在高校建設(shè)中的地位不斷提升，高職院校的智慧校園建設(shè)必將“以人為本”，搭建為教師、管理者、學(xué)生提供個性化應(yīng)用服務(wù)的服務(wù)型門戶平臺，為全校師生帶來全新的應(yīng)用體驗(yàn)。

1? 人工智能與智慧校園

智慧校園建設(shè)以促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合、提高學(xué)與教的效果為目的，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等人工智能技術(shù)為核心支撐技術(shù)，提供智慧型、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)作型一體化的教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)，并利用相關(guān)人工智能技術(shù)對教學(xué)、管理等工作進(jìn)行畫像和預(yù)測的智慧環(huán)境[5]。通過人工智能與教育的系統(tǒng)融合，可以全面創(chuàng)新教育、教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。因此，應(yīng)充分發(fā)揮人工智能優(yōu)勢，積極推動人工智能和智慧校園建設(shè)的深度融合，為建設(shè)智能化的智慧教育環(huán)境提供有力的支撐。

2? 我校智慧校園建設(shè)情況

“十三五”期間，學(xué)校參照《教育信息化“十三五”規(guī)劃》《教育信息化2.0行動計(jì)劃》以及《高職學(xué)院信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，修訂完善了信息化建設(shè)“十三五”規(guī)劃，在校黨委、行政的領(lǐng)導(dǎo)和大力支持下，啟動了“智慧校園”（第一期）建設(shè)，圖1是我校智慧校園建設(shè)架構(gòu)圖，分別從基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)層、平臺層以及應(yīng)用層四個方面展開。分別建設(shè)了智慧校園基礎(chǔ)平臺（網(wǎng)上辦事大廳、統(tǒng)一身份認(rèn)證、共享數(shù)據(jù)中心）、教務(wù)、學(xué)工、人事移動校園，以及招生、就業(yè)、一卡通等相關(guān)管理應(yīng)用平臺，完成各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，消除了數(shù)據(jù)孤島;構(gòu)建了服務(wù)器虛擬化平臺，建成包含144核心/1.5 TB內(nèi)存/100 TB雙活存儲的虛擬化服務(wù)平臺;構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，建成“智慧職教”“超星學(xué)習(xí)通”“蘑菇丁”頂崗實(shí)習(xí)等教學(xué)及管理平臺。探索通過“智慧職教”“超星學(xué)習(xí)通”等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為學(xué)生線上授課。推廣網(wǎng)絡(luò)課程、慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等信息化教學(xué)方式，激發(fā)廣大教師教學(xué)和學(xué)生上課熱情，營造“老師愛上、學(xué)生愛聽”的教學(xué)氛圍，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.1? 搭建智慧支撐平臺

依據(jù)充分性、安全性、開放性和前瞻性的原則，對校園網(wǎng)進(jìn)行虛擬化、“云”改造，搭建校園云服務(wù)平臺，提升網(wǎng)絡(luò)主干萬兆互聯(lián)、千兆到桌面。通過提升出口帶寬，接入教育科研網(wǎng)，升級/更新交換路由設(shè)備，采購服務(wù)器和存儲器，搭建云數(shù)據(jù)和災(zāi)備中心，拓展一卡通系統(tǒng)業(yè)務(wù)，建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺。使得硬件環(huán)境安全高效，能有力支撐應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)高速穩(wěn)定，師生滿意度高，服務(wù)器環(huán)境安全高效，能有力支撐學(xué)校各項(xiàng)管理教學(xué)應(yīng)用。從而解決了數(shù)據(jù)分散存儲，數(shù)據(jù)無法交換融合，安全性低，網(wǎng)間帶寬不足的問題。

2.2? 構(gòu)建智慧數(shù)據(jù)平臺

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、兼容性、安全性和充分性的原則，為現(xiàn)在以及未來業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)、維護(hù)以及升級提供數(shù)據(jù)支撐。通過開展信息化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研，基于學(xué)校各部門需要師生填報的各種表格，提取信息字段，分析生產(chǎn)單位、使用單位以及彼此間邏輯關(guān)系。建設(shè)數(shù)據(jù)交換平臺和公共數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，確保數(shù)據(jù)唯一性、準(zhǔn)確性，在公共數(shù)據(jù)庫平臺上構(gòu)建各應(yīng)用系統(tǒng)，各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)能相互交換。我校利用智慧校園基礎(chǔ)平臺，打造網(wǎng)上辦事大廳。如圖2所示，目前，網(wǎng)上辦事大廳包含160多個“微應(yīng)用”，基本覆蓋了師生工作和學(xué)習(xí)整個周期，同時還通過統(tǒng)一身份認(rèn)證，OA辦公、財務(wù)查詢、郵箱、就業(yè)管理、智慧職教、檔案等應(yīng)用系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證和“一站式”登陸。解決了數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，系統(tǒng)間缺乏便捷的交互方式的問題。

2.3? 智慧業(yè)務(wù)平臺

依據(jù)可信性、可維護(hù)性、開放性和兼容性的原則，搭建滿足需要、適合學(xué)校情況的各業(yè)務(wù)平臺。通過基于公共數(shù)據(jù)庫平臺，搭建滿足學(xué)校需求的各業(yè)務(wù)平臺。建設(shè)或升級以下核心業(yè)務(wù)：教務(wù)系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)，以及高職教育人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。各個應(yīng)用系統(tǒng)使用深入，貼近管理需求，基本包含了學(xué)校工作各個方面，各應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用和反饋良好。解決了部分業(yè)務(wù)還停留在原始的紙筆模式，數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，業(yè)務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互困難的問題。

2.4? 智慧應(yīng)用平臺

依據(jù)前推性、科學(xué)性、個性化和層次性的原則，依托支撐平臺，整合數(shù)據(jù)平臺和業(yè)務(wù)平臺，以滿足評估標(biāo)準(zhǔn)為最低要求，服務(wù)公共服務(wù)、教學(xué)與科研等。同時，提供數(shù)據(jù)匯總及分析功能，為決策提供支持。通過建設(shè)公共服務(wù)平臺、匯聚暢通的教學(xué)環(huán)境，充分協(xié)作的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺等，如圖2所示，我校通過智慧職教的建設(shè)和使用，教師可以將自己在智慧職教或職教云原創(chuàng)課程或者可以直接導(dǎo)入MOOC學(xué)院進(jìn)行建課。學(xué)習(xí)者通過云課堂智慧職教APP進(jìn)行學(xué)習(xí);同時教師通過云課堂智慧職教實(shí)時的掌握學(xué)生的動態(tài)，學(xué)生可以通過APP學(xué)習(xí)課件、提交作業(yè)和考試等完成一系列課程要求，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性的同時也提高教師的教學(xué)設(shè)計(jì)能力和教學(xué)過程的把控程度，達(dá)到了教學(xué)相長的教學(xué)目的。從而解決了應(yīng)用系統(tǒng)匱乏，信息時代還在應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)模式的問題。

3? 人工智能技術(shù)支撐下的智慧校園建設(shè)路徑

人工智能背景下，利用人工智能技術(shù)深入融合到智慧校園的建設(shè)中，有利于促進(jìn)學(xué)校老師、學(xué)生以及管理等工作的智慧化。在原有的智慧校園體系架構(gòu)的支撐下，利用人工智能技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)層、平臺層以及應(yīng)用層四個方面相融合，可發(fā)揮智慧校園的智慧與智能。

3.1? 強(qiáng)化基礎(chǔ)建設(shè)以提升信息化支撐環(huán)境

人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，得益于當(dāng)下基礎(chǔ)設(shè)備的升級換代，為其提供了良好的基礎(chǔ)設(shè)施。同時，對校園的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲器以及智能的教學(xué)設(shè)備提出了更高的要求，因此在基礎(chǔ)建設(shè)方面要注重智能終端與設(shè)備的統(tǒng)一鋪設(shè)。具體表現(xiàn)在以下方面：

首先需對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及鏈路進(jìn)行升級，提升全網(wǎng)主干，尤其是核心節(jié)點(diǎn)主干，全面支持IPv6，致力加強(qiáng)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，使得師生可隨時隨地享受高速無線上網(wǎng)及移動接入，從而打造高速、智能的校園服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。同時加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)及信息化安全的強(qiáng)化建設(shè)，構(gòu)筑包含行為管理、實(shí)名認(rèn)證、態(tài)勢感知、WAF、IPS/IDS、配置核查、堡壘機(jī)、端點(diǎn)安全等設(shè)備及安全措施的網(wǎng)絡(luò)及信息安全環(huán)境，開展基于大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測預(yù)警，提高網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知水平。

其次升級校園安防保衛(wèi)系統(tǒng)，覆蓋所有教學(xué)、實(shí)訓(xùn)場所及食堂、公寓樓道、操場及校內(nèi)道路等重點(diǎn)區(qū)域，建成新校區(qū)監(jiān)控中心，利用基于電子監(jiān)控、人臉識別、電子圍欄、智能預(yù)警等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)刷臉門禁、考勤、軌跡跟蹤、陌生人布控分析等，通過數(shù)據(jù)分析、全網(wǎng)聯(lián)動，全面提升校園安防水平，構(gòu)建靈活的校園安全防護(hù)體系。

最后，需完成教學(xué)場所智能化改造，建設(shè)具有互動教學(xué)功能的智慧教室，利用校園網(wǎng)絡(luò)和云技術(shù)，將電子班牌、納米黑板、IP數(shù)字音箱、室內(nèi)視頻監(jiān)控等進(jìn)行聯(lián)動，構(gòu)建支持課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、教學(xué)督導(dǎo)、考勤及安全管理的智能教學(xué)場所;深入應(yīng)用線上各教學(xué)平臺與工具，深入探索微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等在教學(xué)中應(yīng)用，引導(dǎo)教師利用信息化進(jìn)行教育教學(xué)改革和創(chuàng)新，從而保障了教育信息和資源的高速流動與定向傳輸。

3.2? 加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理以構(gòu)建服務(wù)型智慧校園

數(shù)據(jù)是智慧校園建設(shè)的黃金產(chǎn)物，無數(shù)據(jù)，不智慧。在現(xiàn)有的智慧校園建設(shè)持續(xù)推進(jìn)的過程中，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生大量且高速流動且可用來決策的數(shù)據(jù)，是構(gòu)建服務(wù)型智慧校園釋放的智能數(shù)據(jù)服務(wù)體系。具體表現(xiàn)為：

首先，依托現(xiàn)有的智慧校園建設(shè)的基礎(chǔ)平臺，進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、存儲及使用過程，對各應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在集中存儲和數(shù)據(jù)交換時進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和標(biāo)準(zhǔn)化;明確數(shù)據(jù)使用權(quán)限，規(guī)范數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，防止數(shù)據(jù)泄露;梳理應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合對接，消除信息孤島，促進(jìn)數(shù)據(jù)流通。

其次，利用“大平臺+微應(yīng)用”理念，打造智慧服務(wù)生態(tài)鏈。基于智慧校園基礎(chǔ)平臺，進(jìn)一步建設(shè)服務(wù)型應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)服務(wù)一站式，深入調(diào)研師生需求，梳理日常業(yè)務(wù)辦理流程，通過數(shù)據(jù)融合對接和統(tǒng)一身份認(rèn)證，優(yōu)化重構(gòu)線上辦事流程，讓“事”更好辦，推動智慧校園“一網(wǎng)通辦”邁向“一網(wǎng)好辦”。

最后，需建設(shè)數(shù)據(jù)分析平臺，輔助決策支持。建設(shè)大數(shù)據(jù)分析與決策支持平臺，利用數(shù)據(jù)對接及數(shù)據(jù)接口，從共享數(shù)據(jù)中心、各應(yīng)用系統(tǒng)等中抓取數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和標(biāo)準(zhǔn)化后存儲，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立分析模型，動態(tài)采集管理及教學(xué)全過程數(shù)據(jù)，生成實(shí)時綜合校情看板，通過圖形及報表形式展示學(xué)校各項(xiàng)工作，為學(xué)校決策與管理提供可靠數(shù)據(jù)支撐;開展學(xué)生數(shù)據(jù)分析，全過程跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)和生活，對學(xué)生行為進(jìn)行實(shí)時畫像，形成學(xué)生電子檔案、成長手冊等，在輔助學(xué)生管理的同時，全面客觀記錄學(xué)生成長軌跡。

3.3? “人工智能技術(shù)+職業(yè)教育”以推動教育教學(xué)改革創(chuàng)新

在人工智能背景下，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)與職業(yè)教育不斷融合，推動了職業(yè)教育的發(fā)展，催生職業(yè)教育新生態(tài)。

“人工智能技術(shù)+職業(yè)教育”，融合信息技術(shù)人才培養(yǎng)新模式。依托校園網(wǎng)，推動網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、在線開放課程及課程資源建設(shè)，針對受眾面廣體量較大的公共課及專業(yè)核心課程，建設(shè)內(nèi)容質(zhì)量高、教學(xué)效果好的校級精品在線開放課程或?qū)I(yè)群;加強(qiáng)基于問題、基于項(xiàng)目、基于現(xiàn)象、基于案例的線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)改革研究，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，推廣信息化教學(xué)方式，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間“人人通”，師生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間覆蓋率達(dá)到100%;創(chuàng)設(shè)虛擬與現(xiàn)實(shí)相融合的教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地，開展虛擬仿真、人工智能等專業(yè)及課程教學(xué)研究;基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)，開發(fā)教學(xué)好、受益面廣的教學(xué)項(xiàng)目;推出教學(xué)相長、理實(shí)一體化的新形態(tài)教材。

建立多維度學(xué)情分析、學(xué)業(yè)水平評價體系。建設(shè)基于教務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、大數(shù)據(jù)分析平臺的學(xué)情分析和學(xué)業(yè)水平評價體系，結(jié)合學(xué)生發(fā)展規(guī)劃、選修選課、教學(xué)過程互動、學(xué)習(xí)成績、日常考勤等數(shù)據(jù)，對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)行為畫像，對學(xué)生學(xué)業(yè)水平給予客觀、科學(xué)的評價，提供實(shí)時動態(tài)預(yù)警。結(jié)合診斷與改進(jìn)思想，幫助教務(wù)部門、院系及教師，實(shí)時掌握教學(xué)情況并動態(tài)調(diào)整后續(xù)教學(xué)安排。

4? 結(jié)? 論

人工智能背景下的智慧校園的建設(shè)要立足當(dāng)下，面向未來，支撐時代。智慧校園的建設(shè)不是一朝一夕建成，需深入調(diào)研、順應(yīng)時代展開，需強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施的同時，也需與配備與人工智能技術(shù)相適應(yīng)的智能設(shè)備。同時人工智能技術(shù)的應(yīng)用還需進(jìn)一步探索，智慧校園是服務(wù)于學(xué)生、老師、管理者，是由“人”來體現(xiàn)的，并不能一味追求智能化與相關(guān)服務(wù)對象的初衷相違背。總之，智慧校園的建設(shè)結(jié)合人工智能技術(shù)可為學(xué)校增添全新的智慧環(huán)境，但如何在人工智能背景下建設(shè)“智慧化”的智慧校園實(shí)現(xiàn)路徑還需進(jìn)一步摸索。

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作者簡介：寇贇（1995—），女，漢族，陜西榆林人，助教，碩士研究生，主要研究方向：信息化建設(shè);徐建（1978—），男，漢族，重慶人，副教授，碩士研究生，主要研究方向：信息化建設(shè)。