浅谈智慧校园建设

2018-04-25郭红艳汪昊天韩晓燕

智能建筑电气技术 2018年1期

徐华，郭红艳，汪昊天，韩晓燕

（清华大学建筑设计研究院有限公司，北京100084）

0 引言

随着教育信息化的快速发展，云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术广泛运用于教育信息化建设，这不仅促进了信息技术与教育教学的深度融合，也改变了教学模式，而教学模式的创新对信息技术又提出了更高的要求，校园建设从智能化逐步转变为智慧化已成为大家的共识。

1 教学模式的变化（以教室为例）

传统教室只为讲课而设计，灵活性很差，师生的交流被空间及桌椅所束缚，学生的活动范围受限，没有考虑进行教与学的教师和学生的诉求，未能充分支持协作学习，存在阻碍学习的问题，无法满足学生及教师的互动性需求。

智慧教室是把学校的传统转变为移动的、开放的教室形态，把老师从固定的讲台位置、从传统的“粉笔+黑板”或者是“PPT+幕布”的形态中解放出来，充分实现教与学的互动。学生在课堂上能听、能看，更能参与体验，整个课堂气氛活跃，易于知识的理解。智慧教室作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，能够综合解决教育教学过程当中遇到的问题，增强师生互动能力，提升综合教学质量。

智慧教室模型的构成基本要素可以采用“4+1”模式，即物理空间下的空间陈设、物理环境、技术支持、资源，再加上一个虚拟学习空间。智慧教室模型要素见图1，智慧教室模型见图2。

图1 智慧教室模型要素

图2 智慧教室模型

智慧教室模型具体建设内容参见表1。

从上述教室模型的变化可看出，教育信息化并不是教育改革和教育发展的目的，而是促进信息技术与教育教学的深度融合，使信息技术更好地为教育过程中的教育管理、教育教学提供支持，使整个教育过程更智能化、智慧化。

表1 智慧教室模型建设内容

2 智慧校园的含义

智慧校园是为师生提供人与人、人与校园、人与物、物与物的和谐共处、节约高效的泛在网络和管理智慧，它运用物联网、云计算、光网络、移动互联网、应用集成等前沿信息技术手段，把学校里分散的、各自为政的信息化系统和资源整合为一个具有高度感知能力、协同能力和服务能力的有机整体，对学校的科教运作、校园管理和公众服务提供强有力的智能支撑。简而言之，“要做一个安全、稳定、环保、节能的智慧校园，具有高统一、高融合、高参与特点”。

3 校园信息化发展阶段

校园信息化的发展从上个世纪九十年代的“网络化”逐步发展到“数字化”和 “信息化”（见表2），随着科技的发展，智能化成为未来发展的目标，特别是近年人工智能、云计算、虚拟化和物联网等技术日渐成熟，智能化校园建设的前景越来越明朗，国家“十三五”规划也为智慧校园提出了相关要求。

表2 我国高校信息化阶段特点

4 智慧校园的建设内容

智慧校园整体建设可以划分为软件系统、硬件系统两部分，前者是基础，后者是核心。

4.1 软件系统

软件系统是智慧校园的大脑，包括“信息化应用系统”和“智能化系统集成”，智能平台通过把教学、科研生活、管理等各项的应用模块系统集成到数据处理平台上，以实现学校资源科学合理的调用，以最小的投入获得最大化的收益。

其中，智能化系统集成包括了智能化信息集成（平台）系统和集成信息应用系统，集楼宇设备监控、安防子系统管理平台等子系统硬件运维管理和校园各项应用模块于一体，以多种类智能化信息集成方式，形成具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。软件系统见表3。

表3 软件系统

4.2 硬件系统

硬件系统是智慧校园的基础，包括信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等，见表4。

表4 硬件系统

5 智慧校园建设目标

系统的建设和设计遵循“先进性、实用性、标准化、开放性、兼容性、可靠性、实时性、可扩展性、可维护性、保密性、可靠性”的原则，借助校园信息化的统筹规划、全面应用，通过互联网、多媒体、大数据分析和人工智能等技术，以及感知与互动反馈、智能化控制、智能化管理、数据智能分析和可视化等手段，实现校园资源和服务的共享。

对学校的教学、科研、管理和生活服务等信息资源进行全面的数字化、标准化，构建成一个统一的用户管理、统一的信息资源的综合信息化系统，并以此向全校师生提供教学、管理、科研、办公、信息交流和通讯等的全方位服务，以推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。具体目标如下。

（1）进行智慧校园整体规划，设计合理的智慧校园框架。建立统一的信息标准，确保数据的完整性、准确性与一致性，并在此基础上建立主数据管理平台，解决“信息孤岛”问题。

（2）构建统一的身份认证平台，集中用户管理、统一权限管理，保证用户电子身份的唯一性、真实性与权威性，实现用户单点登录。

（3）构建统一的服务门户，集中信息资源管理、应用服务管理和内容整合，建立安全可靠的公共数据交换系统，实现各个应用系统之间的数据交换与数据共享。

（4）将学校已有的系统和新建的智慧校园基础平台整合，实现学校各项管理工作的数字化集合，为教师和学生搭建成长平台，并提供简便、快捷的网络化信息服务，同时提升学校的教学效率及综合竞争力。