摘 要:人工智能時代、大數據技術背景下,“數字中國”的建設對各行各業的數字化水平都有了更高的要求,高校也不例外。本文以鄂爾多斯職業學院為例,探討了人工智能與大數據如何賦能高校的數智化轉型發展,分析高校數智化轉型發展的必要性和現狀、并提出相應的發展策略,旨在助力高校更好地借助新興技術實現高質量、高效率的數字化變革。
關鍵詞:人工智能 大數據 高校數智化轉型 教育發展
數字中國建設是中國式現代化的必然選擇,高校作為知識傳播與創新的重要陣地,面臨著向數字化轉型的迫切需求。人工智能和大數據技術憑借其強大的數據處理、分析以及智能決策能力,為高校的數字化轉型提供了前所未有的機遇。通過有效整合這些技術,高校有望在提升教學質量、優化管理流程、推動科研創新等諸多領域實現質的飛躍,更好地培養適應時代需求的高素質人才。
1 AI+大數據技術背景下高校數字化轉型發展的必要性和重要性
1.1 順應新時代發展的需求
2023年中共中央、國務院印發《中國教育現代化2035》,該文件強調信息化對教育現代化的重要性,并提出建設智能化校園、推進教育治理方式變革等措施,以促進教育信息化和教育現代化。
同時,教育部陸續發布《教育信息化中長期發展規劃(2021—2035)》《教育部關于加強新時代教育管理信息化工作的通知》《職業院校數字校園建設規范(試行)》統籌規劃教育領域信息化發展的中長期發展目標、方向、重點任務、規范標準等。
伴隨著人工智能、大數據等新一代信息技術加速突破應用,高校要培養出契合時代需求的高素質人才,數字化轉型已是刻不容緩。
1.2 數字化轉型有助于教學質量提升
建設數字化教學資源庫,實現優質教育資源廣泛共享,讓課堂不再限于教室的圍墻之內,讓學生有機會享受更多更好的優質教育資源。實現遠程互動教學,以及線上、線下混合式教學、學習,為學生、教師提供更多學習機會,增加教師與學生互動機會,為教師之間教研互動互評提供平臺,提高教師教學水平,提高教學質量,促進教育公平。
新一代信息技術的出現,例如AI大模型,不斷沖擊著教育變革,數字化轉型為教師提供AI實訓室,教師利用新工具、新方法,探索人機共育下的教育新模式。實現個性指導,查缺補漏,因材施教,提高教學質量的同時也有助于學生數字化素養提升,從而培養出具備數據素養的復合型人才。?
1.3 數字化轉型有助于提高校務工作效率、提高師生滿意度
高校校務工作繁雜,涵蓋教師招聘、培訓、科研、學生管理、財務等諸多方面。在校務的各個環節中融入新一代信息技術。為師生搭建便捷高效的服務平臺實現智能化、數字化,能讓校園內所有的信息通過數字化平臺實時互聯互通,解決數據的重復、不及時、不同步等問題,保障數據的標準化存儲,有效地實現了數據的集中與共享。借助數字化平臺及時處理業務,提高學校各部門的工作效率。
2 高校數字化轉型發展存在的問題與困難
2.1 高校數字化轉型建設缺乏相對科學的整體布局
以鄂爾多斯職業學院為例,近年來學院大力推進校園的數字化建設,著力打造智慧校園。建成OA辦公系統、教務管理系統、一卡通系統、財務管理系統等多個子系統,但隨著時間的推移,逐漸凸顯出一些問題,學校各信息系統之間沒有實現數據共享,信息孤島問題依然存在。例如:學生出勤情況在教務管理系統中、學生就寢情況在學生公寓管理系統中,若學生出現曠課或夜不歸宿違紀現象要從這兩個系統中導出數據,且沒有及時反饋給對應的輔導員去處理問題,沒有實現數據互通,沒有統一輸出端口實現數據可視化。
沒有從學校的整體發展戰略高度出發進行全面深入的規劃。各個部門往往只考慮自身的業務需求,嚴重影響了數字化轉型的整體效能。
2.2 高校數字化轉型建設物、算力、人才等資源不足
鄂爾多斯職業學院在推進數字化校園建 設的主要問題如下。
一是信息化基礎設施不足,且信息安全保障有待提高。隨著校園數字化程度的不斷提高,信息安全面臨的挑戰日益嚴峻。而學校在信息安全防護方面的投入相對不足,安全防護技術手段相對落后。例如, 防火墻、入侵檢測等安全設備的更新換代不及時,難以抵御新型網絡攻擊。
二是計算資源小、散、弱, 建設缺乏統籌,物聯網應用場景不廣泛,數據資源與公共支撐能力不完善。
三是高層次人才短缺。數字化轉型需要 既懂新一代信息技術又要懂得高校各業務流程、管理、教學、人才培養等復合型人才相 對匱乏。在技術研發、信息系統的運維管理、 大數據分析等關鍵崗位上,缺乏專業人員的 有力支撐。
3 AI+大數據技術背景下高校數字化轉型發展的策略分析
3.1 整體規劃,全盤布局數據標準體系建設
以鄂爾多斯職業學院為例,我院已參考國標、部標,結合學校建設需求,制定術語、信息編碼、信息采集與交換格式,建立了數據采集和應用規范,為實現跨系統的數據共享、數據服務奠定標準基礎。但仍存在不全面、不完善現象例如,智慧教室、智慧實訓空間等環境建設工具和系統的相關功能規范、接口規范,以及格式規范等,不完善。隨著技術的更新變革,應不斷完善數據標準或借助人工智能技術、大數據技術等助力數字化轉型整體設計,精準把握數字化轉型發展與學院內涵發展之間的關系;通過科學規劃與有效管理,合理調配人力、物力及財力資源,確保學院的數字化轉型項目建設工作按時、按質、按量完成;提高學院辦學品質與核心競爭力。
3.2 AI+大數據助力數字校園建設評估體系
借助人工智能和大數據技術,制定數字校園建設水平和成熟度評估標準體系,或智能評估系統,對規劃與建設落實情況作出量化評估,以評促建,牽引數字校園內容的建設,引導數字校園建設不斷向更高水平發展。
3.3 強化“云、網、數”基礎設施建設
3.3.1 建設智能云計算平臺
在云計算平臺建設方面,高??筛鶕陨硪幠:蜆I務需求,合理選擇自建私有云或租用公有云服務,并加強云資源的管理與監控,實現資源的按需調配,保障系統穩定運行。
3.3.2 完善網絡建設基礎設施,構建 AI 智能下的網絡安全防護體系
數字化校園建設中,網絡建設基礎設施至關重要,學院要整體評估現有網絡基礎設施狀況,規劃將學院有線網絡改造為全光網絡。并開展全院以太全光無線網絡全覆蓋建設采用5G、Wi-Fi 6等先進技術拓展網絡覆蓋范圍、提升網絡帶寬,并部署IPV6。
利用AI技術提升網絡安全防護能力,通過機器學習算法實時監測網絡流量,識別潛在的安全威脅。建立基于AI的入侵檢測系統和風險預警機制,能夠自動學習正常網絡行為模式,及時發現并應對異常流量和攻擊行為。同時,加強數據安全管理,采用數據加密、訪問控制等技術手段,保護師生數據隱私,確保數據安全。
鄂爾多斯職業學院將構建“全光互聯、智能防御、虛實融合”的新型網絡基礎設施,為工業互聯網實訓、AI創新應用提供堅實底座,同時為同類職業院校數字化轉型提供可復制的“鄂爾多斯模式”。
3.3.3 建設數據中心機房
隨著數字化校園建設的逐步完善,數據量會急劇增長,需要保障數據的傳輸和安全,同時需要降低運營和維護成本。建設規范的數據中心機房可以提高穩定性、安全性,并符合相關標準和規范,遵照GB50174-2017《數據中心設計規范》和GB/T22239-2019《網絡安全等級保護基本要求》。要滿足未來10年內的發展應用需要,并同時具備10-20年需求的平滑擴展能力。目標是建設一流的、設備先進的、具備高度安全可靠性的模塊化數據中心機房。
3.4 利用人工智能賦能教育教學和校務管理
隨著人工智能的廣泛應用,高校在數字化轉型發展過程中,應主動迎接新技術挑戰,更新教育理念、變革教育模式,創造新的教育優勢。
我院理科類、工科類課程較多,在實訓室上課情況較多,結合我院課程特點,建設AI智能實訓室讓人工智能作為實習實訓助手,輔助實驗或實訓操作,幫助學生思考、推理、實踐。例如,我院的新能源汽車專業,可以校企合作建設AI輔助維修決策系統,接入奇瑞汽車售后數據庫,訓練故障診斷模型,AI輔助系統通過訓練,為學生提供更精準的判斷結果、決策,學生也可以通過提問問題,不斷訓練AI模型,豐富AI輔助系統資源,為教學提供更精準、更豐富的教學資源、決策。
例如,學院的《建筑設計》專業,教師和學生可以利用生成式人工智能輔助生成建筑設計方案,或通過AI實現建筑結構的動態拆解演示。
在其他基礎課程方面,利用AI大語言模型可根據預先學習的內容或教材內容生成授課視頻,提供給學生預先學習,AI助教提供全天候的智能問答服務,在線學習,讓課堂不再限于圍墻之內,變得隨時學、隨處學,而在課堂中教師講解更精彩,更難懂、更高階的知識,使教師更多關注如何啟發學生思維、進行個性化指導。
學院應鼓勵多學科師生參與大語言模型訓練,實現人工智能背景下的教育創新,促進跨學科人才培養。推動教學模式創新,提高教學質量。
在辦公方面,建設OA辦公自動化系統,以鄂爾多斯職業學院為例,目前已建成AO辦公系統,但隨著新技術的發展,仍需要不斷完善,加入AI智能文件管理、數據自動分類分級等,提升管理效率。
在服務師生方面,建設AI輔導員助手,減輕輔導員日常管理工作,比如:學院新通知,新政策,可以通過AI智能輔導員推送下發,及時普及政策,為師生提供便捷、高效的服務。并實現智慧心育功能,幫助教師和學生提供心理疏導、智能問答、在線咨詢。
在科研方面,建設AI智慧科研系統,系統的建設基于人工智能、大數據、區塊鏈等技術,支持自主設定個性化、數字化的項目申報和審批流程管理。系統建設包括科研動態、通知新聞、下載專區、科研檢索、科研經費、科研成果、AI科學計算平臺等。通過自動化處理,科研工作者可以節省大量時間,提高信息收集和整理的效率。
3.5 教學資源建設
建設專業教學資源庫:例如鄂爾多斯職業學院在2024年12月已建設教學資源庫,但應繼續完善整合各類教學資源,包括課程標準、教學課件、實訓指導書、在線課程、虛擬仿真實驗等,方便學生自主學習和教師教學參考。
數字化專業教學資源建設可以結合當地知名煤炭企業、化工企業等建立深度的合作。共同開展培養人才項目。企業為學院學生提供實習實訓基地、技術支持和師資培訓,學院為企業輸送具有數字化素養的、企業所需的專業人才。
3.6 整合大數據平臺
整合各業務系統數據,完善大數據平臺,對數據進行集中存儲、分析,挖掘數據價值。這樣有助于學院更好地理解自身運行狀態,發現存在的問題和潛在的機遇,為學院的戰略規劃和決策提供科學依據。
以數據為驅動,建設畫像數據庫,通過學生、教師相關的數據,進行數據集成、清洗、轉換,為不同類型用戶自動生成動態標簽。為教學、管理提供個性化服務,為學院管理者提供數據決策支持。例如,根據學生畫像,教師可以精準地了解學生,因材施教。根據教師畫像,使教師深度了解自己,并為教師的職業發展提供支持。
3.7 加強教師培養和高尖人才引進
在高校數字化轉型建設的過程中,要高度重視教師數字素養的提升,依據教育部制定的《教師數字素養》標準建立和完善校本培訓機制。分層分類開展全員培訓,提升教師運用AI和大數據技術的能力,提升教師運用技術輔助教學、輔助管理、提高工作業務效率。
引進專業的技術人才,為高校數字化轉型發展獻計獻策,解決建設過程中遇到的技術難點,充實技術研發和系統運維隊伍,加速數字化校園建設。
4 結論
高校數字化轉型,要整體規劃、科學布局??偨Y以下幾點,一是硬件方面基礎設施建設,主要包括網絡基礎設施、云計算機房、教學環境建設等;二是軟件方面智能應用服務體系構建,主要包括:構建AI大語言模型\AI輔助系統等。三是資源與數據整合:主要包括數字化教學資源、各部門業務數據資源整合對接、師生畫像等。四是制度與評估體系強化,數據標準規范、評估體系完善、培訓機制完善。高校在數字化發展過程中,人工智能、大數據技術等發揮著重要作用。高校能夠有效推進數字化轉型,提升教學質量、管理效率和服務水平,培養適應時代需求的高素質人才,在“數字中國”建設中發揮重要作用。未來,高校應持續關注技術發展趨勢,不斷優化數字化轉型策略,實現可持續發展。
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