大數據背景下的智慧校園建設策略研究

呂艷峰

關鍵詞：大數據；校園；優勢；策略

1概述

1.1大數據技術

在信息時代，每天都在產生海量的大數據，我們主要利用算法對事件進行分析。其次，日常對數據挖掘和采集、存儲、處理后，找出規律和共性，使數據信息達到智能化效果，為用戶提供決策依據。當前，大數據主要包含數據分析、數據挖掘以及數據安全等[1]。

1.2智慧校園

智慧校園主要指以物聯網為基礎，利用信息技術，將校園內各種生活、事務應用場景等充分融合，實現信息化辦公和信息化教學[2]。

1.3大數據背景下的智慧校園

在大數據背景下，高校對云計算、數據挖掘等技術進行廣泛使用，使校園的信息化慢慢地走向智慧化，尤其是現在高校處于建設的轉型過渡時期。智慧校園建設的主要目的之一就是構建信息化平臺。數字校園和智慧校園不同之處在于，信息效率和快捷性等方面。智慧校園需要通過網絡智能終端、智能設備以及大量的信息處理的系統，將更加有價值的信息從海量數據中提取出來，對有效的信息進行獲取和存儲，并利用相關工具對數據進行全面分析，最終將存儲的數據進行規律性的整合以及應用[3]。

2智慧校園的基本特征以及優勢

在現有的數字校園平臺上，智慧校園平臺將其相關信息數據進行獲取和分析，為進一步了解校園的環境和生活學習提供技術支持。智慧校園的另外一個優勢是在師生的學習與生活中，將線下相關課程知識以及教學過程慢慢轉移到線上，為師生提供更加高效、便捷的服務[4]。

3智慧校園建設策略

3.1加快基礎設施建設

在智慧校園建設中，基礎設施是最重要的硬件資源。在當前教育信息化不斷推進的大環境下，大部分高校的基礎設施已經無法充分滿足教學、管理、服務等需求。因此，必須對高校的基礎設施進行改進，具體可以從以下幾個方面著手：第一，網絡設施是基礎設施中最為基礎的一環，是后續智慧校園平臺建設的基石。各高校應根據自身需要和實際情況，對基礎網絡體系做進一步完善，使信息資源的獲取能夠突破時間和地域的限制，為師生提供便利。第二，需要加大學校物聯網的建設力度，主要通過融合各種信息化設備，如實驗室、后勤設備以及水電等進行互聯互通。第三，需要重視智慧校園建設，實驗室和教室為學生學習和創新的主要場所，為此，需要教師在具體教學和科研上提供技術支持。因此，必須克服信息管理碎片化、資源管理分散化等問題，利用各種新技術，讓師生的學習和教學環境更加智能化以及具有開放性。

3.2智慧校園建設目標與框架

智慧校園的建設應依托大數據技術，結合云計算、物聯網等，以校園網和數字校園為基礎，以個性化服務為理念，嚴格遵循以人為本的原則進行建設。比如，在校園安全方面，應通過連接校園公共的監控設備，加大對網絡空間以及校內和周邊環境、隱蔽校園位置的實時監控，以確保校園安全。在這些監控范圍內，傳感器應具有自動獲取校園環境相關數據的功能，對具體監測目標進行設定后，做到對危險的自動識別。

在大數據背景下，智慧校園建設框架主要分為四層。第一層為感知層，即依托RFID，WSN，IPCam等技術實現對校園環境、學習活動等相關數據的實時獲取，從而保證對校園各種設備工作狀態的全面監測。第二層為網絡層，只有借助互聯網，綜合智慧校園采集到的各種信息數據才能滿足高覆蓋信號傳輸的需求，為后續數據分析提供數據源頭。第三層為數據層，即借助各種技術，如數據分析、云計算平臺等，綜合分析處理包含校園環境等信息在內的各種信息。第四層為應用層，主要作用是利用分析到的數據結果，為師生各類行為和決策提供依據，提供智慧化決策和管理，使校園管理機制逐漸智能化、高效化。

4智慧校園的結構及構建技術

4.1智慧校園的結構

智慧校園需要以大數據為核心技術，達到物理空間和數字空間的融合，從而構建一個個性化、交互的智慧化平臺。在此基礎上，需要開展對高校各項業務的應用研究。

對于智慧校園平臺而言，主要包含感知層、網絡通信層、大數據層、智慧校園的應用層、自適應交互平臺、支撐保障體系等。感知層，主要采用各種感應技術和感應設備收集有效數據，為智慧校園平臺構建提供基礎數據；網絡通信層是指網絡通信技術，該技術能夠有效地傳輸數據，為智慧校園構建提供網絡基礎。大數據層則是智慧校園的核心，為智慧校園的構建提供堅實的基礎，在相關數據存儲以及計算、數據的分析等方面至關重要。同時，該層也是匯集了智慧校園信息中心的樞紐。應用層則主要涵蓋高校各項業務應用，是智慧校園實體化的重要體現，其與自適應交互平臺一起為用戶提供高效的服務和體驗。最后是支持保障體系，它為智慧校園提供一個穩定安全運行的基礎，包含物理空間和平臺運行等方面的安全維護體系，安全保障體系也是智慧校園重要組成環節，不可或缺。

4.2智慧校園的構建技術

在實際的智慧校園建設中，涉及的技術非常復雜，涵蓋大數據、云計算、物聯網、移動互聯、智能感知等。大數據能存儲和分析大量的數據，通過掌握數據規律，為智慧校園的構建提供基礎數據。云計算技術則讓復雜的系統更加簡單化，“云”上資源的共享使得相關資源實現了動態配置。移動互聯網與智能感知技術則是智慧校園建設的關鍵性技術。這也是其區別于數字校園的關鍵所在，它為智慧校園數據的獲取提供了很好的物理基礎。此外，數據分析可進一步為高校的活動提供決策信息。該技術利用數據倉庫等大型數據庫對數據進行系統存儲和管理，在此基礎上利用相關算法對數據進行分析，分析結果可作為師生管理主要的決策依據。

5智慧校園的應用場景

5.1新型教學模式和人才培養機制

人才的培養屬于高?；镜娜蝿找约澳繕?，疫情防控更是使線上線下一體化的模式應運而生。在后疫情時代，這種線上線下一體化應用模式逐漸成為常態。高校智慧校園的建設，不僅應引進懂得信息化建設的技術人才，在建成后還應注重對使用者的培養。比如，對于教師而言，智慧教室的建成，打破了傳統的教學模式和習慣，教師更應提高自身的信息素養水平，努力去適應各種新型教學設備和工具，針對以前的教案進行研究，在以往的教案中吸取經驗，與最新的教學模式主動接軌，利用新型設備進行教學模式和內容的創新，以適應新時代發展的變化。

對于學生而言，也應該擺脫傳統學習模式，積極尋找當下的熱門新學習渠道和模式。通過微課、MOOCS、網絡視頻等平臺打破傳統學習模式受物理空間限制的缺陷，如智慧教室會錄下教師每一節課的教學過程，對于因病缺課或課堂上沒聽懂的學生，可利用學校的教學平臺對缺課或聽不懂的知識點反復學習，利用新技術的便利提高專業技能。同時，隨著AR/VR等虛擬仿真技術的發展，可培養和提高學生在教學過程中的實踐動手能力，對于如醫學生等特殊專業的學生，打破了去實地實踐的空間限制，提高了學習效率。

5.2為教學和科研提供考核依據

智慧化的考核需要先對大量教學和科研數據進行采集分析。在實際的研究和教學過程中，需要使用一些工具或者設備，這些設備能夠感知且自動收集科研人員的實驗數據，包括教師在智慧教室里教學的數據和過程，如科研人員的實驗成功率，論文發表情況，教師的教學數量等。隨著采集的數據回傳到高校主數據平臺，經過相關分析處理后可計算出每個科研和教學人員不同維度的產出，為后續的考核等事務提供決策依據。

5.3統一校內數據標準

以往的數字校園雖然實現了高校信息化建設的基礎，但仍然有諸多弊端和不足，比如常見的數據差異、各個部門之間的不協調．工作效率不高等問題。但對智慧校園而言，有效解決了這個問題，尤其是對各個部門的數據進行融合和分析，解決了各個部門之間信息不協調、標準不統一等問題，為智慧校園提供各場景決策管理依據打下基礎。

5.4生活管理智慧化

智慧校園的核心之一是為師生提供便利的生活服務，如實現“失物招領”等應用，這些應用的建立都是順應當前高校的發展和實際需要。例如，校園卡門禁服務，通過追蹤每個學生每天回公寓的刷卡時間，可對其在校內的生活軌跡有大致了解，免去了宿管查房人員每天挨個檢查房間的麻煩，只需在后臺查看，即可知曉哪位學生還沒有按時回宿舍，進而重點關注，避免意外的發生。

5.5校園服務智慧化

在日常的智慧校園服務中，為了進一步提升師生對智慧校園的認同感，可以對與師生息息相關的各方面進行智慧化管理。其中，首先需要對相關物理環境，如教學樓、實驗室、學校食堂等時刻監測，在此基礎上才能提供高效優質的服務。需要對學校內每個教室、實驗室、圖書館座位等具體點位的使用情況進行認真地采集數據、傳到平臺以及實時更新。

智慧校園的建設過程也是一個將高校里各個維度、各類數據信息資源源源不斷不斷收集、融合和分析的過程。在此過程中，校園內部需要建設一個數據平臺，將每個業務系統或應用場景的各種數據回傳到數據平臺，平臺進行分析處理后，再將其流轉回各業務系統，供其決策分析和管理，應用當前比較火熱的各類技術，可以徹底地實現校園管理一體化。與此同時，擴展校外的生活和服務資源也是積極有益的，可以為師生提供更加方便優質的共享平臺，這也是智慧校園未來發展的趨勢。

6結束語

隨著高校信息化建設的推進，數字校園已經不能滿足各大高校發展的需求，高校都在逐漸由數字校園向智慧校園轉型。在大數據時代背景下，智慧校園隨著數據挖掘、云計算、物聯網、數據分析等技術的誕生，其建設目標、體系架構、關鍵技術、建設愿景和各種應用場景都在逐漸變得清晰明朗，多數高校都處于探索和應用的起步階段。智慧校園通過各類技術將校內數據進行感知、采集、流轉、融合、分析，實現了高校師生生活、學習、教學的一體化。