基于全生命周期、一体化理论的智慧校园建设体系研究

2021-07-22徐向宇刘康康王江涛

江苏通信 2021年3期

徐向宇刘康康王江涛徐豪

中通服咨询设计研究院有限公司

0 引言

我国高校开展信息化建设主要经历了3个大阶段。第一个阶段为信息化校园建设阶段，以部门业务管理信息系统建设为主，如教务系统、邮件系统等。第二个阶段为数字化校园建设阶段，其中数字化校园1.0以管理为中心，追求业务自动化、资源数字化、应用多样化；数字化校园2.0以用户服务为中心，追求通过流程再造改善用户体验。第三个阶段为智慧化校园建设阶段，此阶段内考虑应用云计算、大数据、AI、IOT等技术，实现业务全数字化、数据全融合、应用全联接，并追求教科研模式、服务模式的创新。目前，国内高校的智慧校园建设已取得初步成果，基本实现校内资源感知、交互和共享，但是在支撑教学科研、服务管理、科学决策等方面还存在不足。

1 智慧校园建设问题分析

伴随云计算、大数据、AI、IOT等技术在校园建设中的成熟应用，智慧校园建设投资额正不断攀高，也逐渐暴露出一些新的建设问题。

（1）过分追求技术先进性，对人性化服务关注度不够

部分智慧校园建设过分追逐使用云计算、大数据、AI、IOT等技术，但是在应用过程中一方面未明确新技术的业务场景和实用价值，另一方面也忽略了信息化设计方案的科学性，导致出现业务全景模糊、信息化体系残缺、管理流程混乱、界面不友好的情况，智慧校园整体建设成果“好看不好用”。

（2）易出现碎片化建设现象，校内外信息交互能力较弱

智慧校园作为一个长期系统的建设工程，高校一般采用分步实施的建设策略，易出现碎片化建设现象。建设部门在建设中主要关注内部的流程及管理数据的积累，导致不同部门系统间信息交互能力较弱，为校园数据的更新、传输以及分析带来障碍，也导致校园各部门业务协同能力的下降。

（3）重管理轻服务，数据资产利用不足

在校务管理、课程教学、师生服务过程中产生的大量数据，没有在系统中得到很好地汇总和沉淀，大量重要信息面临流失风险。高校数据资产利用不足，一方面无法提高师生教学、服务水平，另一方面未能为管理者提供有效分析和辅助决策能力。

2 智慧校园建设目标和理念分析

2.1 建设目标

《中国教育现代化2035》对智慧校园的描述包括：一体化智能化教学、管理与服务平台、规模化教育与个性化培养的有机结合、推进管理精准化和决策科学化。本文认为《中国教育现代化2035》中智慧校园核心建设目标是以师生为中心，打造一个教育科学、服务人性、管理高效、绿色生态的智慧型校园社区。

2.2 建设理念

基于教育科学、服务人性、管理高效、绿色生态的智慧校园建设目标，本文提出智慧校园建设四大理念：以人为本，服务到位；高效管理，信息流通；数据应用，技术创新；全域感知，绿色安全。

（1）以人为本，服务到位

智慧校园建设要求以实体校园为基础、以虚拟校园为路径，重点针对师生生活、工作、学习、科研等人性化服务要求，提供一站式、针对性的全方位服务，为高校实现智慧学校管理、人性化师生服务、个性化人才培养提供支撑。

（2）高效管理，信息流通

智慧校园建设应推动学校管理流程的线上化、高效化、精细化，减少繁琐、耗时的人工操作流程，实现高校管理的高效、流畅。在系统建设过程中，应注意打通不同系统间的接口，通过强化管理信息的收集处理、整合、存储、传输和应用，减少行政人员的管理压力。

（3）数据应用，技术创新

智慧校园要真正实现“智慧”，校园师生、设备数据的连接、共享、应用是必不可少的。而实现数据广泛连接的前提是学校师生、环境状态全过程数据化。当然，在智慧校园全面数据化的过程中，离不开数字孪生、5G、人工智能等新兴技术支撑。

（4）全域感知，绿色安全

智慧校园应是一个全面感知、绿色安全的生活学习环境，因此建设学校安全管理系统要充分应用云计算、大数据、AI、IOT等等技术，实现对实体校园中生活环境、设备状态、教学情况、人员活动的智能感知，并实现数据的智能分析、风险因素的及时预警和智能管控措施的智慧安排。

3 建设体系分析

基于前述四大建设理念，结合智慧校园建设存在的问题，从一站式、一体化、全域服务、数据应用角度思考智慧校园建设体系，具体分为四大部分：一站式服务体系、一体化管理平台、高校大数据应用，以及物联感知平台。

图1 智慧校园建设问题解决路径

3.1 一站式服务体系

当前智慧校园建设中，校园服务系统建设水平良莠不齐，一方面是因为部分高校对校园服务体系的关注度不足，另一方面是由于缺乏完善的建设指导体系。因此，为提升智慧校园的建设水平，高校有必要提高教学管理系统关注度，系统地梳理教学管理系统的建设指导体系。基于全生命周期理念，教学管理系统建设指导体系能覆盖从教师课程新开到教学评估分析的全过程，能有效提高该专业的建设水平，其包括两大内容：教学服务和智慧课堂。

校园服务系统承担支撑高校日常运行工作、服务师生生活的功能，其能力直接影响校园运行效率。但在当前校园服务系统建设过程中，由于缺乏相关建设指导体系，加之高校服务复杂化、多样化、专业化的特点，系统功能开发不全面和服务能力不突出的问题逐渐暴露。本文在校园服务体系的设计过程中，借鉴政府一站式服务大厅的设计思维，基于校园不同客户群体，围绕学习、生活和工作的众多场景，从简化交互、高效便捷、主动响应等方面切入，构建智慧校园的一站式服务体系，如图2所示。

图2 一站式服务体系

3.2 一体化管理平台

高校管理工作有繁杂性、阶段性、重复性的特点。高校某个模块会出现多种需求，每种需求可能涉及到高校的多个管理部门，需多方协同处理，但是该需求放在整个师生群体中又是普遍的和重复的。因此在构建高校管理体系前，需全面系统地梳理高校的各个管理模块以及相关管理内容。通过收集、分析高校管理工作，本文总结出高校的四大管理模块：学生管理、行政管理、教学科研管理，以及后勤管理，各模块管理内容如图3所示。

图3 一体化管理平台

以学生管理模块为例，该模块需覆盖从学生入校到离校毕业的全生命周期。因此具体管理内容需包含前期的招生工作管理、中期的学工管理和实习实训管理以及后期的职业生涯管理，实现全业务领域跨部门的一体化管理工作。通过一体化的管理平台帮助学生事务处从复杂、零散的高校学生业务中解脱出来，提高部门工作效率，规范业务流程。

3.3 高校大数据应用

目前大部分高校的管理信息系统和校园服务系统在统一数据中心中积累了大量的结构化数据，同时各类系统中还散布着大量的半结构化和非结构化数据，但这部分数据在高校管理中却未形成相应的应用场景，根本原因在于缺少相应的数据应用体系。本文初步设计一个智慧校园大数据平台，其业务架构如图4所示。通过大数据平台和各业务系统的有机结合，对各业务域分散、重复、混乱的数据进行梳理、建模、整合、评价、控制，打破信息壁垒，提高数据质量。针对各业务需求开发数学建模，将数据进行融合，从教学运行、行为画像、行为轨迹、综合预警、精准资助等各方面进行综合分析，并将分析结果发送给相关部门，为分析决策提供数据支撑。

图4 大数据平台架构

3.4 物联感知平台

校园全域物联网体系作为智慧校园的重要基础设施，能提供复杂设备接入、标准化数据管理及多样化数据服务等核心能力，进而实现校园运营管理数据的全域感知，并构建相应智慧化场景应用。本文基于校园日常运营中设备和系统的使用情况，设计出一个初步的物联网平台构架和关联系统，分别见图5和图6。物联网体系重点关联智慧能源管理平台和校园安全管理平台，实现校园安全与能源的一体化管理。