“双高计划”建设背景下高职院校智慧校园顶层设计

何磊 庞钦

摘  要：提升信息化水平是“双高计划”重要任务，智慧校园高职院校支撑职业教育现代化和创新发展的新型基础设施，需要从顶层设计入手，整体规划。智慧校园建设应围绕教育教学和管理服务这两条全过程主线的信息化需求，服务于学校自身的数字化转型。广科院以“云中广科”为发展目标，按照数字化使能平台层、智慧校园应用层和智慧门户层的总体架构，分步骤建设智慧校园。并创新信息化建设机制，保障可持续发展。

关键词：高职教育;智慧校园;顶层设计;云中广科

中图分类号：TP311                 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）16-0176-06

Top-Level Design of the Wisdom Campus in Vocational Colleges and Universities Under the Construction Background of “Double High Plan”

—Take the Construction of “Cloud-Based GPST” of Guangdong Polytechnic of Science and

Technology as an Example

HE Lei， PANG Qin

（Guangdong Polytechnic of Science and Technology， Zhuhai  519000， China）

Abstract： Improve the level of informationization is a main task for the“Double High Plan”， wisdom campus is a new infrastructure supporting the modernization and innovative development of vocational education in higher vocational colleges. It needs to start with top-level design and makes overall planning. The construction of wisdom campus should focus on the informatization needs of the two main lines of the whole process of education， teaching and management services， and serve the digital transformation of the school itself. Guangdong Polytechnic of Science and Technology takes cloud-based GPST as developing target， builds a wisdom campus step by step according to the overall architecture of digital enabling platform layer， wisdom campus application layer and smart portal layer， and also innovates the informatization construction mechanism to ensure sustainable development.

Keywords： higher vocational education; wisdom campus; top-level design; cloud-based GPST

0  引  言

2019年，國务院印发了《国家职业教育改革实施方案》，启动实施中国特色高水平高等职业学校和专业建设计划（简称“双高计划”）。在“双高计划”中，明确提出“提升信息化水平”的改革发展任务，要“加快智慧校园建设，促进信息技术和智能技术深度融入教育教学和管理服务全过程，改进教学、优化管理、提升绩效”[1]。围绕教育信息化发展目标和“双高计划”建设任务，高职院校应将智慧校园建设作为支撑职业教育现代化和创新发展的新型基础设施、作为推进技术技能人才培养和学校治理水平提升的重要引擎。

数字校园、智慧校园的建设是系统工程，需要从学校战略定位和实际需求出发，从顶层设计入手，全校协同，整体规划数字校园建设目标、建设蓝图和实施步骤[2]。广东科学技术职业学院（以下简称“广科院”）与华为技术有限公司（以下简称“华为”）深化校企战略合作，提出“云中广科”发展目标，研究制定智慧校园顶层设计，推进广科院信息化水平的全面提升和数字化转型的快速实施。

1  需求与问题分析

1.1  需求分析

教育部、财政部发布的《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》中，对信息化水平提升任务提出了明确要求。高职院校智慧校园的建设应以“意见”为指导，围绕教育教学和管理服务这两条全过程主线的信息化需求，服务于学校自身的数字化转型。

在教育教学方面，应以学习者为中心，紧扣职业教育“校企合作、产教融合”的特点，通过信息化手段推进个性化人才培养和虚实结合的实训教学。满足基于大数据分析的学生精准画像和评价，课程、师资、专业（群）的精准诊断，基于云平台的一体化智慧教学环境，虚拟仿真实训平台等需求。

在管理服务方面，应以全体师生为中心，以数据共享为基础，以通过丰富的智慧应用全面提升科学决策、管理效率和服务体验。满足业务一网通办、数据一次填报、服务一体接入的需求。

1.2  存在问题分析

近30年来，高职院校的信息化工作经历了从无到有、从初级到高级、从简单应用到应用研究并重的发展历程[3]。可以说，高职信息化发展历程就是应用信息技术，以需求为导向，不断解决问题，不断提高学校数字化水平的螺旋式发展过程。

当前，随着业务系统越来越多、越来越复杂，之前烟囱式的建设模式已经走入困境。数据难以共享、跨部门流程难以打通、信息系统难以对接、新应用部署复杂，信息化投入似乎只能增加整个校园信息化系统的复杂度，很难带来管理和服务水平的显著提升[4]。将顶层设计作为学校信息化建设的第一步已成为共识，但在实践中还存在诸多问题，主要表现在以下三个方面：

（1）智慧校园建设缺少完备、稳定的总体技术架构。由于各高职院校的情况和问题千差万别，对智慧校园的理解和关注点也各不相同，同时高职院校也缺乏对最新技术和技术发展趋势的准确把握，因此智慧校园实际建设往往聚焦于某一局部问题的解决，或某一新技术的引入，以快速见效为诉求，缺少完备、稳定的总体技术架构。由此带来的问题主要包括：智慧校园建设的整体性差，常常由于局部的瓶颈影响整体功能的提供;技术选型精准度不够，系统扩展性和可迭代性差;由于技术选型改变和系统功能不完善造成架构的频繁变化，导致用户体验差、项目投资浪费。

（2）智慧校园各层面建设缺乏校级顶层统筹。受高职院校信息化建设模式的影响，大多数的智慧校园建设是由业务部门提出需求，独立建设，缺少从顶层角度进行的统筹和协调。由此带来的问题主要包括：各业务系统多为封闭系统，受技术限制、标准化不足和厂家积极性不高等影响导致系统对接复杂、费用高;缺少标准导致数据集成和数据共享困难;系统功能缺乏统筹导致部分功能重复建设，而部分功能缺失。

（3）智慧校园建设缺乏实施路径设计。由于没有完备稳定的总体目标、技术架构和各模块的技术选择，使得智慧校园建设难以形成明确的路径设计。由此带来的问题主要包括：由于忽视项目间的依赖关系导致建设节奏失序，造成工期无法保证、瓶颈现象严重等问题;忽视基础平台建设，导致业务系统烟囱林立，数据难以互通、功能重叠现象严重;年度信息化建设项目的确定缺乏长远考虑和统筹安排，造成投资合理性不足。

2  顶层设计总体架构

2.1  顶层设计思路

2.1.1  智慧校园体系架构

体系架构就是总图，对智慧校园建设的科学性、先进性和经济性起着决定性作用[5]。顶层设计应遵循国家标准与规范，紧跟最新技术发展趋势，在充分考虑学校信息化建设现状和需求的基础上，采用网络立体化的构建方法，紧扣学校信息化发展总体目标，设计面向跨系统数据共享和业务协同、大数据分析和数据价值挖掘、科学决策和智慧运营的智慧校园体系架构。

2.1.2  三大模块的技术选择

数字化使能平台、智慧校园应用系统、智慧门户和智能运营中心（IOC）等三大模块的技术选择直接关系到智慧校园体系架构实现和系统的长期演进。应充分考虑各模块可选技术的先进性、经济性、成熟度、可演进性、可维护性，以及模块间技术的适配性，通过多方案比选，做好技术选择。

2.1.3  智慧校园实施路径设计

实施路径是否合理对智慧校园项目的目标达成有着重大影响。应综合考虑各层面项目间的依赖关系、学校“双高”建设任务、学校信息化资金投入等因素，按照“分解目标、分步实施、把握节奏、年年递进”的思路，合理设计智慧校园实施路径。

2.2  顶层设计体系架构

在广科院的战略规划中，“云中广科”是云中高职愿景在广科院的落地，是云中高职研究院科研成果在广科院的实践[6]。

“云中广科”智慧校园是广科院数字校园的高阶形态，目标是通过对学校教学、科研、管理、服务和环境实施资源全面数字化、流程云端镜像化，并使用大数据、人工智能等技术对各类业务系统和校园应用实施智慧化升级，从而打造一个数字化、镜像化、智慧化的高职版“云中大学”。

“云中广科”智慧校园总体架构按照“全联接、全感知、全智能”的目标，按照三层架构进行设计，分为数字化使能平台层、智慧校园应用层和智慧门户层。

其中，“全感知”指通过物联网实现所有感知的融合和管理。“全联接”指有线网、无线网（5G）、物联网的融合管理、融合服务和融合运营。“全智能”指通过集成平台实现学校业务的全流程管理和跨部门业务打通，实现智能化的教学、管理和服务。

“云中广科”智慧校园的总体架构如图1所示。

2.3  使能平台层

数字化使能平台层是智慧校园的基础底座，由物联感知平台、联接平台和数字平台三个模块构成。

2.3.1  物聯感知平台

由众多的摄像头、FRID读写设备、物联传感器、生物传感器等前端设备组成，是智慧校园的神经末梢，也是未来实现数字孪生校园的基础。具备联接和感知能力的智能前端设备，将是物联感知平台建设的重点。

2.3.2  联接平台

由高速有线局域网、Wi-Fi无线网、5G移动专网（MEC）和物联网构成的四网融合网络。联接平台应具备SDN功能，实现网络流量的灵活控制;采用WiFi+5G的方式实现校园无线网络的全覆盖和高带宽;通过5G MEC实现高效的云边协同。

2.3.3  数字平台

是云中广科智慧校园的核心组件，包含混合云平台、公共能力支撑平台、数据平台、集成平台和开发平台：

（1）混合云平台：构建教学实训、管理服务的统一云平台。混合云平台主要包括云服务层、云服务控制台、租户登录门户、集中运维系统，以及配套的网络和安全系统。通过私有云和公有云资源的统一管理和调度，实现灵活的随需扩展和弹性伸缩。通过与公有云平台的统一架构、统一技术，实现混合云平台软件和服务的实时更新和升级。

（2）公共能力支撑平台：通过抽象上层教育应用的通用服务能力集中供给，实现基于微服务的校园应用统一开发框架。公共能力主要包括统一身份认证、视频分析、物联网管理、融合通信、人脸库管理、位置服务等。

（3）数据平台主要包括数据治理和数据开发功能。数据平台与数据集成等其他模块一起构成包含数据源、数据基础架构、数据资源、数据管理软件在内的校本数据中心，实现学校全域数据的治理和运营。

（4）集成平台：实现数据、应用、消息和设备的集成与开放。数据集成实现多种数据源灵活、快速、无侵入式的数据存储、转换、集成和分析功能。应用集成实现API形式的数据和后端服务开放，提供标准的数据分享和服务提供接口。消息集成使用统一的消息接入机制，实现跨网络跨应用跨平台的标准化消息通道。设备集成通过标准协议连接设备，实现海量设备的云端管理。

（5）开发与业务平台：通过AI技术进行知识的抽取、表达和协同计算，通过AI赋能推动AI技术与教育知识、教育核心业务的融合。

2.4  智慧校园应用层

智慧校园应用层是基于校园应用统一开发框架，基于校本数据中心，采用统一数据规范和统一接口标准构建的一系列业务系统、应用软件和移动端小程序。可分为广场式教学实训、全方位校园管理、主动式日常服务三大类。其中：

（1）广场式教学实训：主要包括各种网络教学平台、智慧教学环境、教学资源库，以及各专业（群）专有的实训教学平台、虚拟仿真实训平台等。

（2）全方位校园管理：主要包括各类业务管理、内部质量管理的系统和应用，一般可分为公共管理平台（如OA协同办公系统、智慧图书馆系统、校园一卡通系统等）、教学管理服务平台（如教务管理系统、顶岗实习系统、课堂考勤系统等）、学生管理服务平台（如学工系统、迎新系统、离校系统等）、业务管理信息系统（如人事、财务、资产、采购等管理信息系统）、校企科研服务平台、党建管理平台、内部质量管理平台（如教学诊改平台、管理大数据分析平台等），以及各种满足业务部门日常管理信息化需求的小应用和小工具。

（3）主动式日常服务：主要包括涵盖一网通办、一表填报、统一消息推送、统一通讯录、统一知识分享等功能的一系列平台和应用。主动式日常服务的提供应以移动端为主。

2.5  智慧门户层

智慧门户层是面向学校信息化服务全体用户（专任/兼职教师、在校/参训学生、合作伙伴、校内务工、校友、访客等）的统一接口，为全体用户提供“随时参与、随地融入”的终端接入、数据共享和服务获取[6]。智慧门户层可分为一站式服务中心和统一智慧运营中心两部分构成：

（1）一站式服务中心：通过一网通办系统构建线上线下协同的服务中心，实现业务办理、服务提供和故障报修的全过程线上申请、处理、过程跟踪、结果推送、服务评价和意见反馈。通过移动端和PC端的统一门户实现统一身份认证、访问入口和全业务接入

（2）智慧运营中心：构建实现校园态势感知、大数据辅助决策和综合指挥调度三大功能的统一智慧运营系统，通过统一运营指挥大屏、分部门监控调度中屏、移动端和PC端管理处置小屏的多屏联动，实现高度协同、快速响应、智能预警的校园运营平台。

2.6  支撑体系

“云中广科”智慧校园还需要构建1套涵盖标准、制度、规范和培训赋能的网络安全保障体系，和1套实现从IT需求、IT规划、IT建设到IT全生命周期运维的信息化治理管控体系。

3  “云中广科”智慧校园实施路径

广科院自2020年起，在顶层设计的总体架构下，按照“打基础、消孤岛、强创新”三个阶段，分步骤有序开展“云中广科”智慧校园建设。

3.1  “打基础”阶段

2020年，以信息化基础设施全面更新换代为契机，启动一体化智慧校园公共平台的建设。按照适度超前、注重融合、强化统筹、讲求实效、夯实基础的原则，集中建设或升级了混合云平台、大数据平台、统一身份认证系统、移动端融合门户等信息化基础平台。深化网上办事大厅、OA协同办公、一卡通系统等公共信息化平台的应用。完成校本数据中心的构建。其中，混合云平台采用华为HCSO技术，实现统一架构、统一服务、统一接口、统一运维和统一生态，具体架构如图2所示。

大数据平台通过统一数据集成、统一数据开放、统一数据管理和统一数据服务，为智慧校园应用系统提供数据支撑，具体架构如图3所示。

移动端融合门户基于华为WeLink，构建开放共享的智慧校园移动端统一数字化连接平台，实现人、知识、业务和设备的随时随地全连接，主要的業务模块和校园知识模块如图4、图5所示。

3.2  “消孤岛”阶段

2021年，依托云中高职研究院，以“消除信息孤岛、推进融合应用、辅助科学决策、实现可管可控”为主题，校企合作开展学生安全综合预警、校园综合指挥调度等创新解决方案研究，为信息化建设提供指引，系统界面如图6、图7所示。

开展人脸库平台、视频分析平台、内部质量保证体系管理平台等公共能力平台建设，构建智慧校园统一开发框架。基于校本数据中心，构建个人数据中心和部门数据中心，实现个人数据的一次采集和部门数据的统一管理。开展基于华为WeLink的移动端统一数字化连接平台建设，持续丰富移动端应用和内容。

3.3  “强创新”阶段

目前，广科院已围绕5G校园网建设与应用、基于视频分析的校园智能管控、云中智慧校教學环境构建、智能客服体系构建、智能学伴与智能助教系统研发等领域，启动下阶段新型解决方案的研究工作，推进“云中广科”智慧校园的持续创新。

4  可持续发展机制

广科院以“校企合作、科研引领、目标导向、需求驱动”为原则，设计一体化协同、可持续改进的信息化发展机制，通过年度滚动的“顶层设计—项目建设—课题研究”建设闭环，保障信息化建设的可持续发展。建设闭环如图8所示。

广科院联合华为公司合作开展云中广科顶层设计，明确发展目标、技术框架和实施路径。以顶层设计为导向，以“双高”建设任务和学校业务需求驱动信息化项目建设。依托云中高职研究院，针对广科院信息化发展、建设和应用中的实际问题，校企合作开展解决方案和建设标准研究。并将科研成果作为顶层设计的输入，开始新一轮的信息化建设。

建设闭环各阶段充分利用校企合作优势[7]。顶层设计阶段利用行业顶尖企业的研发实力和整体解决方案能力，确保目标的先进性和路径的合理性;项目建设阶段与中标厂家建立良好的合作关系，扩大云中高职生态圈;课题研究阶段利用研究院成员在细分领域的专业能力，精准解决智慧校园建设问题。通过信息化建设闭环实现全过程管控机制，推动信息化水平的持续提升。

同时，广科院还规范校内委托软件开发管理，依托校内师生混编团队构建需求敏捷响应、团队灵活组织的智慧校园校内开发生态，形成信息化发展与人才培养相互促进的校园智慧应用开发机制。

5  结  论

智慧校园顶层设计的要点在于先进的总体架构、合理的实施路径规划和完善的可持续发展机制。广科院以“双高计划”建设为引领，以顶层设计为抓手开展智慧校园建设，在一体化公共平台构建、校园智慧应用开发、大数据创新应用与辅助决策等方面取得了较好的成效。

参考文献：

[1] 佚名.教育部等九部门关于印发《职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）》的通知 [J].中华人民共和国教育部公报，2020（11）：35-48.

[2] 全国信息技术标准化技术委员会.智慧校园总体框架：GB/T 36342—2018 [S].北京：中国标准出版社，2018：7.

[3] 伍洪斌.高职院教育技术工作发展研究 [J].南京工业职业技术学院学报，2010，10（4）：92-94.

[4] 刘昕.“数字校园”向“智慧校园”转型中的问题与发展方向 [J].科技经济导刊，2021（9）：56-57.

[5] 吴自强.智慧校园顶层规划实践 [J].现代信息科技，2020，4（12）：109-112.

[6] 何磊，朱小平，李龙图.高职院校数字化转型的研究与实践——以广东科学技术职业学院“云中高职”探索为例 [J].中国职业技术教育，2021（14）：70-75.

[7] 周全，李有增.面向高校智慧校园建设的“产学研用训”协同创新研究 [J].中国电化教育，2021（3）：104-110.

作者简介：何磊（1978—），男，汉族，河南驻马店人，高级工程师，硕士，主要研究方向：教育信息化;庞钦（1987—），男，汉族，广西钦州人，高级工程师，本科，主要研究方向：大数据研究。