大数据时代医学院校智慧校园建设路径探究

2019-09-10王红云王燕

数字教育 2019年3期

王红云王燕

摘要：本文在阐述不同领域专家对智慧校园内涵特征的定义的基础上，从智慧校园的体系架构、智慧校园相关技术及应用、智慧校园应用服务三个方面进行文献综述，然后提出智慧校园建设存在的共性问题。针对问题提出医学院校智慧校园建设的路径：（1）注重以人为本提升信息服务;（2）强化医校协同完善学习服务;（3）运用技术手段优化教学管理;（4）加强顶层设计，拓展学校空间。最后对高校智慧校园研究进行展望，以期与智慧校园建设研究者进行交流和分享。

关键词：智慧校园;大数据;服务;以人为本

中图分类号：G4 文献标志码：A 文章编号：2096-0069（2019）03-0038-05

一、引言

随着互联网技术、信息技术在社会各个领域的深度渗透，信息技术不断改变着人类的生活方式和内涵，在教育领域也是如此。2016年2月2日，教育部办公厅發布《教育部办公厅关于印发 2016年教育信息化工作要点的通知》，提出推动各级各类学校数字校园建设与应用，开展利用信息技术转变教学模式、改进教学管理的智慧校园应用[1]。智慧校园建设已经被列为教育部年度重点工作内容。教育部印发的《2018年教育信息化和网络安全工作要点》中提出“推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用”[2]。在高等教育领域，经过三十多年的发展，我国高校信息化经历了早期的电算化、校园网络建设、网络信息系统建设和数字校园整合集成[3]，信息技术与高校治理、校园建设、课程建设、课堂教学与评价、教学研究等多方面融合，逐渐开始重视开展业务流程优化和服务整合，高校信息化开始进入智慧校园建设阶段。

二、智慧校园概念和内涵

黄荣怀认为智慧校园具有环境全面感知、网络无缝互通、海量数据支撑、开放学习环境、师生个性服务五个方面的特征[4]。蒋东兴认为智慧校园具有互联网络高速泛在、智能终端广泛应用、团队协作便利充分、集体知识共生共荣、业务应用智能融合、外部智慧融会贯通六方面的特征[5]。宗平认为智慧校园的核心特征主要反映在三个方面：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务引入学校的各个应用与服务领域，实现互联、共享和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口[6]。纪佩宇认为智慧校园具有无处不在的互联网络、全面感知的校园环境、广阔开放的学习环境、智能化的数据处理和个性化的应用服务五个方面的特征[7]。本文中认为智慧校园建设的根本目的是通过技术的应用促进各类信息的传播和流动，从而为校园内的师生提供更好的服务。智慧校园具有以下特征：全面感知的校园环境、无处不在的高速网络、共享开放的学习空间、智能高效的大数据处理、个性化的应用服务。

三、高校智慧校园建设主题研究

基础教育阶段的学生和大学生的特点不同，学习任务、学习方式也有所不同。因此，中小学校、高等院校的智慧校园建设侧重点也有所差异。本文侧重探讨高校智慧校园建设的相关问题。高校智慧校园建设是一个复杂的系统工程，涉及方方面面的问题。在智慧校园为主题的研究中，主要集中在以下三个方面：智慧校园体系架构研究、智慧校园技术应用研究、智慧校园应用服务研究。

（一）智慧校园体系架构研究

智慧校园的体系设计与架构决定了智慧校园建设的方向与目标，影响着智慧校园建设的应用效果。高校智慧校园建设目前可供参考的体系架构主要有：王运武等提出以用户为中心的智慧校园体系架构，充分评估教师、学生及各部门员工的需求，以满足教学需求为目标，充分互动，产生螺旋式上升的效果[8];王燕在借鉴国内外高校智慧校园规划建设模式的基础上设计的智慧校园建设总体架构模型从下到上依次分为感知层、网络层、数据层、应用层和服务层五个层次，辅以信息标准与规范体系、运行维护与安全体系保障智慧校园的规范建设与安全运行[9];刘敏斯等提出大数据时代高校智慧校园架构由基础设施层、应用支撑层、业务应用层、终端展现层、信息标准与规范体系以及运行维护与安全体系组成，其中，大数据共享交换平台位于应用支撑层，是智慧校园数据处理最核心的部分[10]。从上述学者提出的智慧校园体系架构来看，都是运用技术来提供基于校园业务的应用与服务，区别在于技术的种类和应用方式、应用平台的类型和功能、服务的范围和侧重点有所差异。

（二）智慧校园技术应用研究

技术是智慧校园的有效支撑，也是智慧校园建设落地的最终手段。互联网、物联网、云计算、大数据、虚拟现实等技术的发展推动了教育信息化的进程，同时也成为智慧校园建设的技术研究热点。复旦大学智慧校园建设的重心之一是完善无线网络覆盖，建立以射频识别（RFID）、无线访问接入点（AP）、校园卡等为基础的物联网[11]，在数据应用与创新实践中，建立师生在科研、教学、管理等多个维度的个性化数据视图，建设面向个人的综合填报系统和一表通系统;建立便捷的在线数据采集工具和管理系统，提高数据采集和管理的效率[12]。智慧北航运用云计算与虚拟化技术搭建了一套虚拟化数据中心架构，实现了数据中心的全面虚拟化，使各类资源高度整合并实现了优化共享。智慧北航数据中心将教学、科研、实验、档案、图书、管理、服务、人才、国际合作等多源数据进行深度的加工、处理、分析和挖掘，最终实现用数据说话、用数据决策、用数据管理和创新。[13]江南大学利用物联网进行节能型校园建设，研发了智能化照明系统、水电监测系统、能耗额定管理、漏水监测、用气监测、预付费管理等节能应用系统并投入使用[14]。各个高校目前都是从校园硬件建设的角度开展智慧校园建设，为学校师生提供了便捷的日常事务处理、生活服务，但是对新技术在优化教师教学、促进学生学习方面的最新应用阐述不多。

（三）智慧校园应用服务研究

智慧北航将虚拟网上办事大厅与实体服务大厅相结合，提升了学校的综合管理和公共服务品质[15]。构建的ihome综合应用平台分为ihome+教学、ihome+管理、ihome+服务、ihome+社区空间等内容，实现了在线教育、协同管理、在线办事服务、在线交流等功能。大连理工大学移动校园综合服务平台“i大工”通过统一管理平台，建设了Android手机、Android平板、iPhone和iPad四个移动应用，功能包括学校概况、办公电话（地址）、学校新闻、学校地图（导航）、失物招领、跳蚤市场、科研活动、空闲教室、公共通知、个人通知、玉兰卡、教务信息、网络自助、图书借阅、就业信息等，成为师生学习生活不可或缺的掌上门户。上海海事大学的“感知校园”平台结合地理信息系统（GIS）、物联网、射频识别智能检索等技术，实现了校园二维和三维地图展示、校园实景、迎新服务、校园活动、引导服务、客流统计与分析、射频识别路线感知及设施检索，为学校、师生、家长、访客提供智能化服务[16]。各个高校纷纷从发布、推送校园信息的角度为学校师生提供校园各类应用和服务，与学习相关的智慧型应用服务较少提及。

四、高校智慧校园建设的共性问题

高校智慧校园建设取得了一定的成效，推动了高校教育信息化的发展。由于智慧校园还没有明确的定义和建设标准，导致在建设过程中存在一些问题和困境，主要表现在以下几个方面：

（一）主体对象不够明确

高校智慧校园建设的内涵可以用“以人为本，深度融合”来表述[17]。智慧校园建设要以人为本，这里的人主要指学生，还包括教师以及管理者。基于教师、管理者等不同的角色提供基于角色的个性化服务和应用。为学生提供学习支持是学校的重要功能之一，亦是智慧校园建设的重心所在，任何时候都不能偏离这个主题。而在当前关于智慧校园建设的研究中，主体对象不明确，导致大部分的智慧校园建设工程成了硬件条件的大比拼，对于如何促进学生智慧学习部分的研究较少，真正能够落实到实践教学应用部分、对教育教学产生促进作用的并不多[18]。

（二）管理思维仍占主导

智慧校园建设是在已有的数字校园建设基础上进行的，很多时候仍然延续了数字校园建设的管理思维，忽略了智慧校园“以人为本，注重服务”的宗旨。由于智慧校园建设是自上而下推动的，管理者出于自身工作便利考虑，会不自觉地将方便管理作为推动教育信息化的出发点，从而导致了校园信息化建设中重管理轻服务、教学过程中重教轻学的思维惯性得以延续，智慧校园智慧性没有得到很好的体现。

（三）数据收集主题不明

智慧校园建设初级阶段，受信息化资金投入的限制，学校大部分会从校园一卡通消费情况、图书借阅情况等一些较易获取的数据开始进行数据收集和分析，在线学习平台往往从登录次数、在线学习时长、测验成绩记录、学生签到次数等方面收集数据。这些数据信息还不足以全面反映学生的真实学习和生活。面对智慧校园各个系统产生以及积累的海量数据信息，一方面受技术发展水平所限，教师需要的学生学习全过程信息可能还无法被记录，另一方面，已有的海量数据还没有清晰明确的数据处理和分析目标。

（四）校园开放难以深入

智慧校园要实现“智慧”，只在校园范围内完成建模是远远不够的，必须利用现代信息技术促进校园开放，实现学校与国内外其他院校、实习基地、企业、公益机构等的信息互联互通。但由于一些客观原因，学校教学和行业企业一线脱节，学校不了解企业对入职员工的真正需求，行业企业也不清楚学生学习的过程情况，校企之间的信息壁垒难以完全消除。加强国际合作有利于提升学校定位、开阔学生的国际视野、让师生了解国际最前沿学术信息。课程直播、在线学习也是促进校际优质资源共享的重要途径。一些高校在这些方面已经开始了积极的探索，但是整体来看，校园开放程度还远远不够。

五、医学院校智慧校园建设路径

（一）注重以人为本提升信息服务

智慧校园建设应克服以往的管理思维，以人为本充分了解师生的工作、学习、生活需求，将师生的实际需求作为智慧校园建设的核心线索[19]，加强校内信息的快速流动和互通共享。为管理者的管理提供一站式便捷服务，消除部门间的信息壁垒，提高工作效率;为决策层提取有价值信息以优化决策和领导;基于教师的日常教学、科研实时推送与教师相关的各类校内通知、公告等信息，使教师有更多时间和精力专心教学和科研;医学教育具有知识体系复杂、课程资源多样、实践性较强等自身特点，因此医学院校智慧校园建设应立足学生的学习提供基于数据、基于应用的服务，以及随时随地获取所需学习资源和服务的校园环境;提供学生与国内外医学院校学生、实习医院、对口医院等交流互动的平台，拓宽学生虚拟学习空间，加强在校学生与外界的联系。加强智慧校园基础设施建设，运用互联网、大数据等技术为师生提供便捷的校园生活信息服务。

（二）强化医校协同完善学习服务

临床实践教学作为连接医学生与临床医师的桥梁，具有重要的地位。医学生只有通过不断的临床实践，巩固医学基础知识，掌握临床技能并积累经验，才能逐渐成为一名合格的医生[20]。以往学生的在校学习和见习、实习有着明显的界限。学校老师对学生在临床见习、实习过程中的学习生活情况了解很少，医校沟通不畅。在智慧校园建设过程中应建立学校和医院之间的大数据共享平台，加强医学院校与实习医院、专业对口医院的合作和数据互通共享。学生通过见习、实习，在真实的工作环境下锻炼、提高自己的实践能力。学校教师在医院的反馈信息中及时了解学生见习、实习情况，针对个性化问题给予及时的个别辅导;针对共性问题，调整以后的课程教学、优化人才培养方案，将学生实践环节与理论教学有效衔接。

（三）运用技术手段优化教学管理

在互联网技术的支撑下，大数据的潜在价值不断被分析、挖掘和预测。它在悄然改变世界，也在改变教育。教育数据作为重要资产的价值被逐渐认识和重视，教育数据挖掘和学习分析技术得到长足发展[21]。本文从以下三个方面阐述智慧校园教学管理的技术应用。①建设智慧教室。医学具有知识內容广泛、知识点零散、概念抽象复杂等特点，这为医学教育带来了很多挑战。相比传统教学模式，课下自学、课上小组讨论的翻转课堂模式在一些医学类课程中得到有效应用[22]。医学院校智慧校园推进过程中建设智慧教室，可以满足师生交互、生生交互以及小组讨论的翻转课堂教学、教学常态化自动录播需求，实现多媒体设备的自动运行，资产的查询与统计，运维管理，数据统计等功能，提高多媒体教学管理、资产维护效率。②建立学生学习大数据分析平台。以学生学习为中心开展大数据采集与分析，记录学生在线学习以及在线检索的足迹，根据学生学习进度推送学习资料、推荐学习路径等。③建立医学虚拟仿真实验室。现有的基础医学实验教学中一些实验标本和耗材购置成本高，某些实验存在极大危险性，建立医学虚拟仿真实验室可有效解决这些问题，从而提高基础医学实验教学水平，提升学校信息化水平[23]。

（四）加强顶层设计拓展学校空间

医学院校要加强顶层设计，依托智慧校园建设拓展学生学习、实习的时间和空间，为教师进修、培训提供更多选择。加强国际同类高校之间的人才合作，课程互通互认。邀请国际名校名师在线直播授课、引入国内外名校名师MOOC课程，使学生有机会接触专业领域前沿研究，提升学生国际化视野。搭建国内外医学高校学生线上、线下交流沟通的便捷渠道，加强与国内外医院的合作，可以为学生实习、就业提供更广阔的空间，为教师进修、教师培训提供更多选择。

六、医学院校智慧校园研究展望

技术的快速发展、师生的实际需求是智慧校园建设不断深入和完善的两大动力，必将进一步推进高校智慧校园建设进度和智慧化程度。现阶段智慧校园建设正处于爆发期，以硬件为主，是智慧校园建设中必然要经历的时期。智慧校园建设方案仍较多地依赖于企业和商家的整体规划，因此，各大高校的智慧校园建设趋向同质化。现阶段的建设距离实现真正意义上的智慧校园还有一定距离。待智慧校园建设发展成熟，回归理性后将逐渐走向按需建设，企业主导智慧校园整体框架的构建，学校主导智慧校园的功能需求设计，将更加注重教师和学生的需求，按需提供服务。智慧校园建设将更加注重“以人为本”，凸显学校特色，呈现出个性化和差异化。

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