大數據時代智慧校園建設存在的問題及策略分析

摘要：智慧校園建設過程中涉及大量數據信息，缺乏科學的規劃方案，將影響智慧校園平臺中大數據的應用效果。因此，學校應結合自身實際發展情況，運用大數據技術創建智能學習環境，提高信息資源利用率，加強校園建設，并全面提升課堂服務和學生自主能力。本文在此基礎上分析了智慧校園建設在大數據時代所面臨的問題，并提出了相應的解決方案，以期為未來的智慧校園建設工作提供更多參考。

關鍵詞：大數據；智慧校園；建設問題；對策

傳統教育模式在滿足校園人才培養的需求和優化校園環境方面存在不足。為了解決這個問題，應考慮利用信息技術打造智慧校園系統，并合理引入大數據技術，完成校園的信息化建設工作。通過高效采集和處理數據信息，提升智慧校園平臺的服務水平，為學校的師生提供全面的信息服務，滿足人才建設的需求。

一、大數據與智慧校園概述

（一）大數據

隨著信息技術的發展，大數據具備容量大、存取速度快等特點，開始在各個領域得到應用。尤其是在金融、統計學、計算機等行業中，大數據技術的引入為各個行業創造了良好的發展條件，并促進了社會經濟的穩步發展。在建設智慧校園過程中，大數據技術的引入成為教育與大數據的有效融合。然而，目前智慧校園的建設過程中存在一些問題，如數據主體單一、數據來源多樣化，但利用率較低，學校之間缺乏信息共享機制，甚至出現了信息孤島的情況，這都影響了智慧校園的建設效果。為解決這些問題，需要高效地處理大量數據信息，避免信息的孤立和重復采集。同時，加強學校部門之間的溝通與交流，建立信息共享模式，充分發揮大數據在高校教育中的作用。

（二）智慧校園

作為一種新型的校園建設模式，智慧校園借助云計算、物聯網、大數據等技術，可以有效分析數據信息，滿足校園管理和教育教學的需求，同時激發學生的學習積極性，創造和諧的校園環境。在智慧校園建設過程中，應當明確授課要求，滿足學生的學習需求，確保教學服務的個性化。為了提高校園建設的質量，并保證教學服務的效果，應當合理引入大數據技術，針對實際問題進行解決。

二、智慧校園建設原則及存在的問題

（一）建設原則

智慧校園是利用大數據技術構建的信息系統，它包含復雜的結構，建設周期較長，并且涉及校園教學、科研、管理等各個方面。為了提升智慧校園的構建水準，應嚴格遵循以下原則：一是結合當下，著重未來，要先進行合理的頂層設計，明確學校未來發展的需求和目標，同時結合當前的業務需求。引入先進的大數據技術，以有限資金構建實用性強的智慧系統。二是設定統一的建設標準，在打造智慧校園系統時，應參考國內外的行業標準并設計開放性系統。技術人員應以國際標準為原則，優化軟硬件設施，避免與其他校園網絡沖突。此外，還應為學校的重點教育項目提供專門的對接接口，連接云服務平臺，實現靈活的數據調取。三是保證安全運行，智慧校園的各個組成部分，如校園管理、教學資源和教學環境，應獨立穩定運行。為防止故障或數據丟失，需要設置備份系統。同時，要考慮人性化原則，設計易操作的用戶界面，方便管理平臺的維修和維護。

（二）建設存在的問題

智慧校園是利用大數據技術構建的信息系統，它包含復雜的結構，建設周期較長，并且涉及校園教學、科研、管理等各個方面。但目前的智慧校園建設存在一些問題。

首先，缺乏全局規劃。以往在建設智慧校園系統時，學校網絡中心或信息中心組織建設，但缺乏統一規劃，各部門對智慧系統的認識僅停留在功能層面，沒有結合自身實際需求來創建系統。雖然已建成的系統可以解決特定業務需求，但無法確保各應用數據的一致性，共享效果較差。尤其隨著學校信息化程度的提高，使用的子系統數量增加，更無法保證數據的互通性。其次，智慧校園建設存在數據信息孤島問題。智慧校園的建設需要統一收集數據參數，保證數據的共享效果。然而，當前各系統存儲數據的格式并不統一，信息與實際情況存在較大差別，這阻礙了系統的正常決策，并且無法匯總數據，不能掌握全面的決策信息，更不能實現資源的可視化呈現。當不再使用某子系統時，之前的信息也無法保留下來，導致數據丟失，給學校帶來負面影響。再次，是推廣應用難度較大。信息技術發展迅速，但是學校的技術管理人員的技能沒有跟得上時代的步伐。在智慧校園系統的設計過程中，過于注重技術層面，而忽略了管理層面，新建的智慧系統沒有統一的界面、入口和認證方式，增加了師生使用的難度。最后，智慧校園沒有充分融入教學。部分學校沒有及時更新教學資源，無法滿足智慧校園的建設需求。在智慧校園系統的建設過程中，管理人員更注重軟硬件設施，而忽視了教學資源的建設。再加上教師缺乏信息素養，無法高效融合智慧系統與教學資源，不能充分發揮智慧環境的效應。

三、智慧校園框架建設

為了實現智慧校園的建設，需要構建一個基本的智慧校園框架系統。該系統應具備較強的系統性，且各模塊的功能需趨于完善。同時，為了提升其可擴展性，可以采用分層設計的方式，并在項目建設的各個環節融入技術規范體系與信息安全技術，以確保系統的安全性。具體而言，整個智慧校園系統應包括基礎設施、支撐平臺、應用平臺和應用終端等多個方面。

（一）基礎設施層

在智慧校園建設的過程中，基礎設施扮演著重要的支撐角色。它包括服務器、存儲設備、網絡交換機、采集器、傳感器、安全設備、安防設備、照明設備等多個方面，這些設備的功能將為各種應用系統的構建提供必要的支持。

（二）支撐平臺層

在智慧校園的構建過程中，支撐平臺扮演著重要的角色，它能夠實現不同系統的集成與互認，提供統一的管理權限，并利用底層接口構建應用層系統。以下是支撐平臺在智慧校園建設中的幾個關鍵方面：一是統一用戶中心。設立集中度較高的數據信息，以門戶網站為基礎，建立智慧校園安全認證中心與授權中心。通過科學打造身份模型，為不同角色配置不同的權限范圍，明確職責要求，實現統一管理權限和追責到人。二是統一數據平臺。設定完善的數據管理標準，優化接入模式，打造標準數據結構。通過API接口存儲日志數據，并上傳至數據中心，高效存儲海量數據資源，并實時計算和挖掘，得到多維度的有用信息。上層的應用平臺可以通過標準接口訪問數據系統。三是統一消息平臺。建立消息中心，完成消息分發與推送工作。支持定制信息，設定統一的平臺標準，引入自動化和人工化的觸發模式。通過SOA架構實現統一管理系統的服務接口，科學分發和轉換消息，實現實時送達信息給員工、學生和家長等。

（三）應用平臺層

應用平臺層是智慧校園服務結構的一部分，它的主要功能是提供智慧化服務，搭建高效的學習環境，合理利用教學資源，并加大管理力度，為教師提供便捷的辦公管理系統，為學生提供貼心的校園服務。此外，應用平臺層還可以匯總應用平臺中的數據，通過智慧可視化方式呈現，提供數據分析和決策支持。

（四）應用終端層

通過應用終端層，智慧校園系統可以實現多種用戶終端訪問，包括教師、家長、學生和管理員等不同身份。用戶可以通過手機和電腦等終端設備來訪問系統的各個模塊。常見的終端包括PC端、移動端和校園智慧屏。

四、大數據時代下智慧校園建設問題的對策

（一）明確大數據應用優勢

一方面，建設智慧校園系統需要確保數據的安全可靠性。隨著信息技術的快速發展，校園環境也變得越來越多樣化，擁有大量的數據信息以及巨大的潛在應用價值。因此，在系統建設過程中，要提供安全的數據處理環境來采集和整合海量的數據，以滿足教學需求，并提升設施管理效率。另一方面，建設智慧校園系統還需要采用新型的數據服務模式。技術人員應利用大數據技術建立數據處理系統，提升基礎設施服務水平，為教學參與者提供優質的教學條件，并合理配置教學資源，提高其利用率。數據中心作為智慧校園系統的核心系統，是軟件平臺和計算機技術應用的基礎，構建數據庫時應提供實時數據更新、模糊篩選、檢索等功能，優化教學環境。這將促使學生在完成基本學習任務后進行自我反思和發現，提升他們的邏輯思維能力，將更多創新元素融入他們的生活和學習中，從而培養高素質的人才。

（二）構建數據應用系統

為了加強智慧校園建設，需要合理引入互聯網教育平臺、數據信息管理系統和數據化系統等形式，以轉變傳統的教學模式，為學生創造寬廣的學習空間，避免受到時間和空間的限制，并豐富課堂教學手段。互聯網技術具有傳遞性，學生可以通過上網查閱信息和數據，增加專業知識，獲得更多自主學習的時間和空間，從而提高學習效率和培養探索精神。為此，應利用數據化技術建立數據應用系統，加強教師、學生和校園之間的聯系，幫助教師優化課堂授課環境，改進教學方法，即使在不同地區也能全面掌握課堂教學任務。在構建智慧校園信息平臺體系時，應包括感知層、通信層、大數據支撐層和應用層等多個部分。例如，在構建感知層時，可以包括RFID射頻識別技術和WSN網絡技術，并設定運行協議。使用WSN網絡技術可以實時監測對象的數據信息，并進行持續追蹤和監測。這種技術具有廣闊的應用前景，可以明確用戶的基本需求，并根據實際情況實時調整。RFID射頻技術可以確保射頻信號的耦合處理，并利用無線技術傳遞信號，并進行智能判斷和識別，其中識別器包括應答器和詢問器，可以實時監測對象的基本信息。ZigBee協議通過近距離的無線連接，可以為系統的感知層收集各種數據信息，并且屬于低功耗的局域網協議。在為智慧校園網絡提供交互技術支持時，應設定科學的網絡層協議，并實現API標準化，以確保系統能夠進行順暢的交互和通信。

在構建智慧化校園項目時，引入業務支撐模式確實是很重要的，以為教師和學生提供數字化服務。在信息數據變現過程中，引入信息技術可以完成數據的可視化處理，為教學和科研工作提供更多參考依據。在這種情況下，大數據平臺負責整理數據信息，針對學工和教務等工作設定一卡通業務模式，并統一管理機械設備的日志，打造學業預警、學生畫像等功能模塊，提升學生管理服務水平。

在建立大數據業務支撐系統時，需要進行好數據存儲、分類、篩選和提取等工作，集中數據的功能。這時候，支撐系統包括數據庫、書庫管理模塊、平臺服務模塊和后臺運行模塊等方面，用來存儲學生課程、教職工情況、學生學籍、圖書館數據、考試成績等信息，并能科學高效地調取，實現智慧支撐層的合理構建。

在智慧校園系統中，最關鍵的是智慧應用層，它利用計算機技術來管理運行平臺，包括學生管理系統、教學管理系統、綜合管理系統等方面。通過智能應用層，高校可以結合學生學習情況合理安排課程、統計授課時間，并合理安排選課項目，集中管理學生獲獎、學籍、成績等信息。

（三）創建智能學習環境

大數據技術可以幫助高校構建學生綜合畫像模塊，利用真實數據構建學生的虛擬代表，以提供個性化的服務和預警功能。為了確保畫像的精準識別，可以利用智能技術多角度分析數據內容，科學完成數據采集工作，分析學生的消費、學習、上網等行為，獲得個性化的數據信息。一旦學生的學習和生活情況出現異常，系統可以及時預警。高校可以構建大數據平臺架構，將教務系統、人事系統、上網系統等數據資源科學整合，并存儲于集群中，以實現整體化的數據管理。

在無線上網信息業務方面，可以科學分析網絡流控數據和訪問數據結果，追蹤不同用戶的上網習慣、軟件使用情況和訪問內容等。一旦某個學生失聯，系統可以根據上網時長和瀏覽信息評估其行為，并及時尋找。

在教學方面，可以優化教學環境，創新教學方法，將網絡虛擬與物理環境融合起來，為學生提供全新的學習模式。可以利用大數據技術打造未來教室，例如使用電子白板和其他技術，通過實際案例教學激發學生的興趣。另外，可以構建在線學習平臺，靈活安排教學時間，優化教學環境。教師還可以在教材中引入二維碼技術和視頻技術，使學生可以通過掃碼觀看講解，促進實時學習，并延伸課堂內容。

（四）學生管理大數據應用

在建設智慧校園系統的學生管理模塊時，可以包括學業管理、軌跡管理、心理管理和校情管理等方面。首先，學業管理是重要的一環。通過智慧校園系統可以提供良好的課堂環境，調動學生的學習積極性。大數據技術可以用于挖掘和分析學生的考試成績、課堂考勤、學習時長等信息，生成個性化的學業預測報告，并根據學生的實際情況提供學業建議。當學生出現違規行為時，系統可以及時進行預警，幫助學生合理調整學習行為。其次，心理管理也是非常重要的。學生面臨著學業和生活中的各種困擾，容易出現心理問題。智慧校園系統可以利用大數據技術收集學生的上網記錄、社團活動、學習時長、借閱行為等信息，進行心理畫像，并及時發現學生心理異常問題，進行合理的干預，幫助學生快速恢復。再次，學生軌跡管理可以利用大數據技術采集學生的位置、時間和移動速度等數據信息，明確學生的行為軌跡。在管理過程中，可以以時間和空間為基礎，掌握學生的行為軌跡、興趣愛好和行為習慣等信息，加強安全管理，提高工作效率。最后，校情管理是對學校和師生群體的信息進行管理。智慧校園系統可以作為學校管理人員和師生的信息來源中心，明確學校的教育現狀和專業導向信息，并通過狀態數據的形式及時呈現。這樣可以及時發現學生存在的學習問題并進行調整和指導。同時，大數據技術還可以強化校園文化建設，構建學情分析平臺，科學地收集校園基礎數據，為教學、管理和科研等工作提供數據支持，優化校園建設。

五、結束語

綜上所述，智慧校園建設需要充分考慮學校實際情況，合理調整信息系統，同時加強基礎設施建設和數據安全保護，以提升學校的服務水平，為培養高素質人才提供更好的支持。

作者單位：恩和門德 內蒙古電子信息職業技術學院

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