基于常态化数据服务的智慧校园建设方案探究

屠斐正　周亮　宋光慧等

关键词：常态化数据服务；数据治理；智慧校园

中图法分类号：TP392 文献标识码：A

1引言

2021年，《浙江省数字化改革总体方案》出台，围绕建设数字浙江目标，全面启动了浙江数字化改革。按照方案要求，浙江教育领域加快推进数字化赋能的教育教学、资源供给和治理体系建设，以高质量的数字教育公共服务推动实现教育现代化。全省各级高校以《浙江省数字化改革标准化体系建设方案（2021～2025年）》为总体框架，根据自身情况体系化规范化推进数字化改革，建设智慧校园，提高校园治理科学化、精准化、协同化水平。

高校信息化建设大体上已经历了3个阶段：以设备和网络建设为核心的阶段、以数字化校园建设为核心的阶段和以数据为核心的建设阶段，随着大数据、云计算、人工智能、移动互联等新兴技术开始融入和应用于高校信息化建设，国内高校信息化建设已经进入了全新的智慧校园阶段。智慧校园是高校信息化的更高级形态，是数字校园的扩展与升级；它综合应用人工智能、大数据、移动互联等新一代信息技术，有效衔接校园现实空间和数字空间，优化师生与学校环境、资源的交互方式，为师生建立智能的教育、教学和生活环境。如何充分挖掘数据价值，提升数据质量，实现有效的数据治理，提升信息化服务水平是国内高校正在积极探索与实践的一个重要问题。

宁波幼儿师范高等专科学校作为浙江省教育系统数字化改革第一批创新试点单位，始终锚定数字化改革路径，通过数字化技术来解决学校现代化治理中的难点痛点。学校秉承以师生为中心的数据服务理念，直面传统数据服务存在的短板，构建“宁师大脑”综合数据治理平台，提供常态化数据服务，全面提升学校整体智治水平。平台的校园智慧化服务场景与治理场景，在疫情防控、学生管理、教学管理等领域产生了一定程度的改革效益，极大地提升了师生的数字改革体验与获得感，也增强了学校加快、加深推进数字化改革的信心与决心。因此，本文主要介绍宁波幼儿师范高等专科学校基于常态化数据服务的智慧校园建设的总体框架与技术路线，为兄弟院校在以大数据驱动的信息化建设中提供借鉴。

2高校信息化建设现状分析

智慧校园建设没有标准模式和发展路径可以遵循，难以有整体意义上的可复制模式，它生成于每个学校个体的现代化办学实践进程中。但经过近30余年的发展，高校信息化建设的现状与问题主要包含以下几个方面。

2.1数据治理应用场景少、师生体验差

在智慧校园的建设中，高校需要更为便捷的信息化手段支撑教学、科研、管理及服务工作，建立完善的数据服务平台，实现对数据的安全、规范的采集、存储、交换及应用，是实现个性化管理服务的基础。但目前高校的数据中心仍存在“数据质量不高、数据流向混乱、共享度不足、历史数据缺失”等问题，导致真正体现高校数据治理水平的应用场景少，未能使高校师生充分享受大数据带来的个性化及贴心化服务。

2.2数据服务使用不便、智能水平低

智慧校园建设的目标是为高校的学生、教师以及管理人员开展高效的信息化服务，帮助管理人员及时了解高校资源的使用状况以及人员情况，促进教学、科研和生活的全面发展。然而，从现阶段各高校的智慧校园建设情况来看，数字化校园建设已基本完成，但普遍存在数据挖掘与应用力度不足，智能水平偏低等问题。数据服务的使用需要特定载体，相关操作不能融入教职工的日常工作与生活当中，从而影响了智慧校园建设的适用范围与师生的参与度。

2.3业务调整响应慢、时效差

智慧校园实践体系需要信息技术支持服务、各类智慧校园系统运行与保障服务、面向各部门与跨部门的融合服务、教育数据采集汇聚与挖掘分析服务等，需要跨学科、复合型专业人才。然而，现实中各高校这类人才整体发展水平有限，有些学校甚至极为欠缺，遇到信息业务的临时调整或应急处理往往不能够及时有效地解决实际问题，导致信息化系统的运行维护严重依赖产品厂商的技术支持，无法实现数据业务的灵活调整与实时响应，这也成为制约学校智慧校园发展的重要因素之一。

2.4跨部门融合少、资源信息共享差

经过多年信息化建设，高校内部已经基本建立了以数据汇聚为主的数据仓库和以业务引领为主的数据中台，能够有效打破信息孤岛、打通数据壁垒，为智慧校园的建设打下了坚实基础。但跨部门协同是一项系统工程，高校跨部门信息资源共享协调机制尚缺乏统一的信息协调机构、完善的信息协调规则及合理的协调方法。这一局面随着《浙江省数字化改革总体方案》的实施而有所缓解，各高校都成立了数字化改革领导小组，全面负责校园数字化与智慧校园建设，能够有效推动跨部门流程再造、业务协同和数据共享，提高学校的整体性、协同性和高效性。

3智慧校園建设的总体目标与技术路线

基于常态化数据服务的智慧校园建设以实现校园全量数据的智慧化应用，驱动学校管理决策智能化和教学科研智慧化为主要目标，采用大数据和人工智能技术，结合教学、科研和校园管理的实际需求，通过体系重建、机制重构和路径重塑，构建起教育教学管理新机制、新模式、新业态，打造面向高校智慧化服务的“宁师大脑”来推动学校数字化改革，提供常态化数据业务为学生、教师和管理人员服务，实现学校发展内涵的拓展和升级。

针对校园多源异构数据的智慧化处理和应用等问题，重点解决以下问题作为智慧校园建设的总体框架与突破口：（1）多源异构感知数据的校园数据汇聚中心；（2）非结构化业务知识库的构建；（3）“宁师大脑”智能分析大数据能力引擎的设计实现；（4）多样化应用需求实践平台（“宁师大脑”智能助理）的设计实现；（5）“宁师大脑”能力引擎接口及标准的定义实现。

4智慧校园建设主要模块

针对高校信息化建设现状分析中提及的4个问题，宁波幼儿师范高等专科学校在智慧校园的建设过程中全面布局，精准施策，将难点打造成亮点，加速推进信息化建设。

4.1构建基于多源异构数据的知识库智能平台

“宁师大脑”以知识库智能平台为核心，充分发挥全量数据仓库和数据中台的能力，将多源异构数据经过清洗、转换后梳理、归结为校园知识点，添加到MySQL数据库或Neo4j图数据库中，形成持久结构化数据，知识点包括标准、图片、视频、监控、联系方式、政策文件、业务系统接口、H5页面、小程序接口，数据模型共10种类型。通过ElasticSearch实现与MySQL和Neo4j库中数据的实时同步，并提供知识库的交互应用接口。

知识库中每个知识点的管理权归属到具体的学校二级职能部门，并对知识点的总数量、命中率、提问量和满意度等指标进行统计，以督促各业务部门能够更多更好地提供知识点数据，高质量地服务师生。知识点涵盖教学、科研、管理等各方面数据信息，知识库系统可对每条知识点进行权限设置，将访问权限分配给特定的人员分组，从而保证数据的安全性。

4.2提供多用户多终端便捷式数据应用服务

为了能够让师生方便快捷地获取数据服务，基于知识库平台，系统提供了面向学生、教师和管理人员的多种终端访问方式。除了传统的计算机Web端实现与学校统一身份认证与系统的集成，还与微校园账号绑定，提供了具有宁师特色的微信小程序端“宁师小鹿”，极大地方便了用户使用。

“宁师小鹿”定位于师生的“掌上数据服务窗口”，通过便捷小程序架构结合学校的微信身份认证体系，全面集成“最多跑一次”办事流程、数据模型等多种数据信息，建设一批面向师生实际需求、有一定自我调整学习能力的智能数据模型，依托智能分析大数据能力引擎与智能语音识别技术，实现师生“一句话”知事、办事、管事，解决以往办事、问事、要数据“人找人”“不一定找得到人”“找到人也不一定能解决问题”的长链、低效状况，实现办事、问事、要数据“小鹿”的校园管理、服务新场景。

4.3建设标准化、智能化的大数据应用场景模型库

“宁师大脑”架构下的数据模型模块是提供常态化数据服务的核心，该模块重塑了数据服务的建设流程：提出问题（业务部门）→构建场景（业务部门+技术部门）→寻找数据（技术部门）→搭建模型（技术部门）→上线应用（业务部门+技术部门）。以场景应用为单位建设数据应用层，综合数据服务管理、设计、建设等环节的相关数据模型，并以标准化接口為师生服务移动端、数据管理PC端及治理端提供数据模型支撑，发挥一体化数字底座作用。以学生综合轨迹数据模型为例，该模型支撑学生返校数据服务、学生晚点名数据服务、食品安全就餐记录追溯数据服务、学生生活预警数据服务、学生综合轨迹查询服务5大场景数据服务，实现一次建模、标准调用、数据统一、多场景／多端应用。

数据管理服务门户定位于各级管理者基于应用场景的数据服务管理，用于各类应用场景数据汇聚后的管理查询、结果输出。数据管理服务门户由模型场景集市、模型场景收藏、模型场景查询、模型场景应用4部分组成，主要应用方式以数字指标、数字报表、数字画像、数字看板等方式，以指标数据、报表、图表的形式对各个场景的数据进行展现分析、管理查询、导出使用。如师生中高风险旅居史筛查服务，上线之前学校主要通过网格员进行层层摸排，一是工作量大、任务重，二是反应时间慢，三是存在漏报忘报现象，服务上线后结合健康打卡自动定位数据及师生籍贯信息，输入筛查时间与中高风险地区便可以一键筛查。

4.4打造智能化“宁师数字驾驶舱”

“宁师数字驾驶舱”系统基于“1+3”（1个宁师数字中心门户+数字师生、数字资产、数字治理3个大类场景）整体架构实现治理端建设与应用，功能定位上集“展示宣传中心、统一管理中心、辅助预警中心”三个中心功能于一体，以“大屏+线下展示中心”形式提供“实时监测、数字孪生、态势感知”3类分析决策服务，为各个场景日常管理决策提供数据支撑，为学校数字化改革整体成效提供展示窗口。为了进一步实现治理端展示的智能性与互动性，治理端通过一体化数据中台实现与服务端的数据模型共用、业务管理协同、展示多屏互动。

“宁师大脑”整体以数据中台为底座，移动服务端提供个性化的实时、便捷服务，PC管理服务端提供场景化的数据管理服务，治理端提供综合展示、数字孪生、辅助决策服务，“1+3”的整体架构组成了“宁师大脑”综合数据治理平台立体式管理服务体系。各个应用场景根据实际需求选择服务方式，部分综合改革项目（如疫情防控、学生素质学分、教师“五位一体”考核）将充分发挥“1+3”的立体式管理服务能力，为师生提供全方位的数据服务。

5结束语

“宁师大脑”作为学校数字化改革的数字底座与服务窗口，提供的基础能力是面向各个部门（学院）共享开放的，它解决了数字化改革中的数据中枢、智能中枢、展示中枢、服务中枢等基础支撑问题，让各部门（学院）专注于本部门的业务系统建设与运行、本部门数字化改革场景搭建及本部门的管理服务机制体制重塑，让数字化改革去“技术化”，让每一个部门、每一名教师、每一名学生都能低门槛参与数字化改革。未来，宁波幼儿师范高等专科学校将进一步优化“宁师大脑”智能化技术与算法框架、强化数据服务标准体系、研究数据公共应用和安全认证服务体系构建、加快上线各类场景数据服务，让数据服务在师生教学、生活及管理中伴随式存在、常态化应用。

作者简介：

屠斐正（1988—），硕士，工程师，研究方向：数字技术、规划建设。