大数据背景下的智慧校园建设策略研究

吕艳峰

关键词：大数据；校园；优势；策略

1概述

1.1大数据技术

在信息时代，每天都在产生海量的大数据，我们主要利用算法对事件进行分析。其次，日常对数据挖掘和采集、存储、处理后，找出规律和共性，使数据信息达到智能化效果，为用户提供决策依据。当前，大数据主要包含数据分析、数据挖掘以及数据安全等[1]。

1.2智慧校园

智慧校园主要指以物联网为基础，利用信息技术，将校园内各种生活、事务应用场景等充分融合，实现信息化办公和信息化教学[2]。

1.3大数据背景下的智慧校园

在大数据背景下，高校对云计算、数据挖掘等技术进行广泛使用，使校园的信息化慢慢地走向智慧化，尤其是现在高校处于建设的转型过渡时期。智慧校园建设的主要目的之一就是构建信息化平台。数字校园和智慧校园不同之处在于，信息效率和快捷性等方面。智慧校园需要通过网络智能终端、智能设备以及大量的信息处理的系统，将更加有价值的信息从海量数据中提取出来，对有效的信息进行获取和存储，并利用相关工具对数据进行全面分析，最终将存储的数据进行规律性的整合以及应用[3]。

2智慧校园的基本特征以及优势

在现有的数字校园平台上，智慧校园平台将其相关信息数据进行获取和分析，为进一步了解校园的环境和生活学习提供技术支持。智慧校园的另外一个优势是在师生的学习与生活中，将线下相关课程知识以及教学过程慢慢转移到线上，为师生提供更加高效、便捷的服务[4]。

3智慧校园建设策略

3.1加快基础设施建设

在智慧校园建设中，基础设施是最重要的硬件资源。在当前教育信息化不断推进的大环境下，大部分高校的基础设施已经无法充分满足教学、管理、服务等需求。因此，必须对高校的基础设施进行改进，具体可以从以下几个方面着手：第一，网络设施是基础设施中最为基础的一环，是后续智慧校园平台建设的基石。各高校应根据自身需要和实际情况，对基础网络体系做进一步完善，使信息资源的获取能够突破时间和地域的限制，为师生提供便利。第二，需要加大学校物联网的建设力度，主要通过融合各种信息化设备，如实验室、后勤设备以及水电等进行互联互通。第三，需要重视智慧校园建设，实验室和教室为学生学习和创新的主要场所，为此，需要教师在具体教学和科研上提供技术支持。因此，必须克服信息管理碎片化、资源管理分散化等问题，利用各种新技术，让师生的学习和教学环境更加智能化以及具有开放性。

3.2智慧校园建设目标与框架

智慧校园的建设应依托大数据技术，结合云计算、物联网等，以校园网和数字校园为基础，以个性化服务为理念，严格遵循以人为本的原则进行建设。比如，在校园安全方面，应通过连接校园公共的监控设备，加大对网络空间以及校内和周边环境、隐蔽校园位置的实时监控，以确保校园安全。在这些监控范围内，传感器应具有自动获取校园环境相关数据的功能，对具体监测目标进行设定后，做到对危险的自动识别。

在大数据背景下，智慧校园建设框架主要分为四层。第一层为感知层，即依托RFID，WSN，IPCam等技术实现对校园环境、学习活动等相关数据的实时获取，从而保证对校园各种设备工作状态的全面监测。第二层为网络层，只有借助互联网，综合智慧校园采集到的各种信息数据才能满足高覆盖信号传输的需求，为后续数据分析提供数据源头。第三层为数据层，即借助各种技术，如数据分析、云计算平台等，综合分析处理包含校园环境等信息在内的各种信息。第四层为应用层，主要作用是利用分析到的数据结果，为师生各类行为和决策提供依据，提供智慧化决策和管理，使校园管理机制逐渐智能化、高效化。

4智慧校园的结构及构建技术

4.1智慧校园的结构

智慧校园需要以大数据为核心技术，达到物理空间和数字空间的融合，从而构建一个个性化、交互的智慧化平台。在此基础上，需要开展对高校各项业务的应用研究。

对于智慧校园平台而言，主要包含感知层、网络通信层、大数据层、智慧校园的应用层、自适应交互平台、支撑保障体系等。感知层，主要采用各种感应技术和感应设备收集有效数据，为智慧校园平台构建提供基础数据；网络通信层是指网络通信技术，该技术能够有效地传输数据，为智慧校园构建提供网络基础。大数据层则是智慧校园的核心，为智慧校园的构建提供坚实的基础，在相关数据存储以及计算、数据的分析等方面至关重要。同时，该层也是汇集了智慧校园信息中心的枢纽。应用层则主要涵盖高校各项业务应用，是智慧校园实体化的重要体现，其与自适应交互平台一起为用户提供高效的服务和体验。最后是支持保障体系，它为智慧校园提供一个稳定安全运行的基础，包含物理空间和平台运行等方面的安全维护体系，安全保障体系也是智慧校園重要组成环节，不可或缺。

4.2智慧校园的构建技术

在实际的智慧校园建设中，涉及的技术非常复杂，涵盖大数据、云计算、物联网、移动互联、智能感知等。大数据能存储和分析大量的数据，通过掌握数据规律，为智慧校园的构建提供基础数据。云计算技术则让复杂的系统更加简单化，“云”上资源的共享使得相关资源实现了动态配置。移动互联网与智能感知技术则是智慧校园建设的关键性技术。这也是其区别于数字校园的关键所在，它为智慧校园数据的获取提供了很好的物理基础。此外，数据分析可进一步为高校的活动提供决策信息。该技术利用数据仓库等大型数据库对数据进行系统存储和管理，在此基础上利用相关算法对数据进行分析，分析结果可作为师生管理主要的决策依据。

5智慧校园的应用场景

5.1新型教学模式和人才培养机制

人才的培养属于高校基本的任务以及目标，疫情防控更是使线上线下一体化的模式应运而生。在后疫情时代，这种线上线下一体化应用模式逐渐成为常态。高校智慧校园的建设，不仅应引进懂得信息化建设的技术人才，在建成后还应注重对使用者的培养。比如，对于教师而言，智慧教室的建成，打破了传统的教学模式和习惯，教师更应提高自身的信息素养水平，努力去适应各种新型教学设备和工具，针对以前的教案进行研究，在以往的教案中吸取经验，与最新的教学模式主动接轨，利用新型设备进行教学模式和内容的创新，以适应新时代发展的变化。

对于学生而言，也应该摆脱传统学习模式，积极寻找当下的热门新学习渠道和模式。通过微课、MOOCS、网络视频等平台打破传统学习模式受物理空间限制的缺陷，如智慧教室会录下教师每一节课的教学过程，对于因病缺课或课堂上没听懂的学生，可利用学校的教学平台对缺课或听不懂的知识点反复学习，利用新技术的便利提高专业技能。同时，随着AR/VR等虚拟仿真技术的发展，可培养和提高学生在教学过程中的实践动手能力，对于如医学生等特殊专业的学生，打破了去实地实践的空间限制，提高了学习效率。

5.2为教学和科研提供考核依据

智慧化的考核需要先对大量教学和科研数据进行采集分析。在实际的研究和教学过程中，需要使用一些工具或者设备，这些设备能够感知且自动收集科研人员的实验数据，包括教师在智慧教室里教学的数据和过程，如科研人员的实验成功率，论文发表情况，教师的教学数量等。随着采集的数据回传到高校主数据平台，经过相关分析处理后可计算出每个科研和教学人员不同维度的产出，为后续的考核等事务提供决策依据。

5.3统一校内数据标准

以往的数字校园虽然实现了高校信息化建设的基础，但仍然有诸多弊端和不足，比如常见的数据差异、各个部门之间的不协调．工作效率不高等问题。但对智慧校园而言，有效解决了这个问题，尤其是对各个部门的数据进行融合和分析，解决了各个部门之间信息不协调、标准不统一等问题，为智慧校园提供各场景决策管理依据打下基础。

5.4生活管理智慧化

智慧校园的核心之一是为师生提供便利的生活服务，如实现“失物招领”等应用，这些应用的建立都是顺应当前高校的发展和实际需要。例如，校园卡门禁服务，通过追踪每个学生每天回公寓的刷卡时间，可对其在校内的生活轨迹有大致了解，免去了宿管查房人员每天挨个检查房间的麻烦，只需在后台查看，即可知晓哪位学生还没有按时回宿舍，进而重点关注，避免意外的发生。

5.5校园服务智慧化

在日常的智慧校园服务中，为了进一步提升师生对智慧校园的认同感，可以对与师生息息相关的各方面进行智慧化管理。其中，首先需要对相关物理环境，如教学楼、实验室、学校食堂等时刻监测，在此基础上才能提供高效优质的服务。需要对学校内每个教室、实验室、图书馆座位等具体点位的使用情况进行认真地采集数据、传到平台以及实时更新。

智慧校园的建设过程也是一个将高校里各个维度、各类数据信息资源源源不断不断收集、融合和分析的过程。在此过程中，校园内部需要建设一个数据平台，将每个业务系统或应用场景的各种数据回传到数据平台，平臺进行分析处理后，再将其流转回各业务系统，供其决策分析和管理，应用当前比较火热的各类技术，可以彻底地实现校园管理一体化。与此同时，扩展校外的生活和服务资源也是积极有益的，可以为师生提供更加方便优质的共享平台，这也是智慧校园未来发展的趋势。

6结束语

随着高校信息化建设的推进，数字校园已经不能满足各大高校发展的需求，高校都在逐渐由数字校园向智慧校园转型。在大数据时代背景下，智慧校园随着数据挖掘、云计算、物联网、数据分析等技术的诞生，其建设目标、体系架构、关键技术、建设愿景和各种应用场景都在逐渐变得清晰明朗，多数高校都处于探索和应用的起步阶段。智慧校园通过各类技术将校内数据进行感知、采集、流转、融合、分析，实现了高校师生生活、学习、教学的一体化。