楊瑛霞

摘要：隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展和改進(jìn)，教育信息化已經(jīng)得到了極大的提升，并且開始向縱深化、智慧化、集成化、共享化模式轉(zhuǎn)變，本文分析了高校教育信息化建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀，探討了以“互聯(lián)網(wǎng)+”思維和技術(shù)構(gòu)建智慧校園體系，并建議在實(shí)踐應(yīng)用全程貫徹“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育思想、觀念、模式、內(nèi)容以及方法，利用信息技術(shù)創(chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)模式，提升智慧校園信息資源的共享程度，實(shí)現(xiàn)智慧校園的真正智能化，逐步構(gòu)建智能化、個性化、終身化的教育體系。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;智慧校園;物聯(lián)網(wǎng);混合學(xué)習(xí)

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2019.07.027

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-1580（2019）07-0115-04

2015年3月5日，李克強(qiáng)總理在2015年政府工作報告中，提出要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略行動計(jì)劃。黨的十九大報告也明確指出要“加快教育現(xiàn)代化”“辦好網(wǎng)絡(luò)教育”。近年來，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代科技的發(fā)展與應(yīng)用，高校也加快了智慧校園建設(shè)步伐，推動著“互聯(lián)網(wǎng)+”與教育系統(tǒng)的深度融合。2018年2月6日，教育部辦公廳印發(fā)《2018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》，明確2018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作思路為大力推動“四個提升”和“四個拓展”，辦好網(wǎng)絡(luò)教育，發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，實(shí)現(xiàn)教育信息化的轉(zhuǎn)段升級。因此，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧校園，打破時空界限，整合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，創(chuàng)新教學(xué)模式，促進(jìn)高校教育不斷向開放、共享、智能、個性化方向轉(zhuǎn)型發(fā)展，勢在必行。

一、高校信息化建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀

高校教育信息化經(jīng)過多年由數(shù)字化校園到智慧校園的探索和實(shí)踐，大都完善了智慧校園組織架構(gòu)、搭建了智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施平臺、開發(fā)了大量的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、進(jìn)行了信息系統(tǒng)支撐下的教學(xué)模式探索，開發(fā)了涵蓋教學(xué)、科研、管理、生活服務(wù)等信息系統(tǒng)，如網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng)、學(xué)生成績管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、住宿管理系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)等，在服務(wù)教學(xué)、科研和校園生活等方面發(fā)揮了重要作用，取得了初步的成效。尤其是慕課、微課等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的運(yùn)用，有力地提高了教育信息化水平。但是高校智慧校園的建設(shè)及應(yīng)用仍然處于初級探索階段，還存在軟硬件發(fā)展不均衡;頂層設(shè)計(jì)技術(shù)人才匱乏;管理服務(wù)欠佳，端口限制延伸;信息孤島嚴(yán)重，無法共享資源等問題，歸結(jié)如下：

（一）智慧校園的頂層設(shè)計(jì)還未依據(jù)學(xué)校需求，突出特色;大部分高校關(guān)于智慧校園的頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)際需求脫離，容易被產(chǎn)品和市場綁架或在技術(shù)上盲目跟風(fēng)，具有自身特色的頂層設(shè)計(jì)和創(chuàng)新應(yīng)用比較少。教育信息化發(fā)展初期，歷史經(jīng)驗(yàn)比較少，缺乏技術(shù)人才，因此許多信息規(guī)劃處于走一步建一步的狀態(tài)，缺乏頂層設(shè)計(jì)，各個應(yīng)用軟件沒有統(tǒng)一的研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，無法有效集成，不利于教育信息化的后期發(fā)展，不利于提高運(yùn)維管理水平。

（二）智慧校園的教學(xué)資源還未突破校園圍墻，開放共享;優(yōu)秀的教育資源仍然只被高校少數(shù)人或特定群體占有，突破時空、服務(wù)社會和國家的職能還未拓展。另一方面，校園外教育云平臺資源泛濫、標(biāo)準(zhǔn)不一，優(yōu)質(zhì)教育資源容易被網(wǎng)絡(luò)淹沒。校內(nèi)校外資源無法整合，信息孤島現(xiàn)象還比較普遍。教育信息化覆蓋的部門非常多，涉及到的業(yè)務(wù)人員也比較多，不同的部門對教育信息化的理解和執(zhí)行均不同，因此造成軟硬件分離，發(fā)展不均衡，許多部門的教育信息化應(yīng)用水平較低，不利于改進(jìn)人工的工作水平和效率。目前，教育信息化的各個應(yīng)用軟件不斷地?cái)U(kuò)大功能應(yīng)用模式，但是由于需求設(shè)計(jì)時對數(shù)據(jù)的重視程度不夠，導(dǎo)致各個部門之間業(yè)務(wù)獨(dú)立，根據(jù)自己的工作習(xí)慣設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)內(nèi)容，導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)重復(fù)和垃圾數(shù)據(jù)堆積，不利于各個部門之間的數(shù)據(jù)互通，比如教務(wù)管理、成績管理、科研管理等均無法共享數(shù)據(jù)，不能夠更加準(zhǔn)確地評價教學(xué)效果。

（三）在依托網(wǎng)絡(luò)資源創(chuàng)新教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)上還未形成常態(tài);大部分高校還是以傳統(tǒng)課堂講授的教學(xué)模式為主，以學(xué)生為主體進(jìn)行探究式、研討式、虛擬體驗(yàn)式等創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐活動還比較少。

（四）新技術(shù)的應(yīng)用也處于初級階段，校園生活的感知、教學(xué)過程的跟蹤、數(shù)據(jù)的采集分析、教學(xué)資源的推送等環(huán)節(jié)智能化程度還較低，尚未形成深度挖掘，優(yōu)化學(xué)習(xí)、輔助決策和智能管理的作用發(fā)揮還不充分。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”構(gòu)建設(shè)計(jì)

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”內(nèi)涵與特征

關(guān)于智慧校園的建設(shè)研究，許多學(xué)者進(jìn)行了探討。黃榮懷等提出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念，指出環(huán)境的全面感知、網(wǎng)絡(luò)無縫互通、海量數(shù)據(jù)支撐、開放學(xué)習(xí)環(huán)境、師生個性服務(wù)的五大特征?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果，推動經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷地發(fā)生演變，從而帶動社會經(jīng)濟(jì)實(shí)體的生命力，為改革、創(chuàng)新、發(fā)展提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺。“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”是一種以開放、互聯(lián)為基本特征的互聯(lián)網(wǎng)思維對數(shù)字校園的重構(gòu)重塑;是一種以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和智能化技術(shù)為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對教育教學(xué)系統(tǒng)的變革和演進(jìn);是對教育教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)各組成要素及人才培養(yǎng)流程模式的優(yōu)化;是可能創(chuàng)新形成的的泛在學(xué)習(xí)、按需學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)等高校教育生態(tài);最終目的是更好地完成人才培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展。因此，感知、互聯(lián)、開放、智能、創(chuàng)新是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”的主要特征。

感知：通過各類傳感器、采集器、RFlD、二維碼等傳感設(shè)備，建立物物相聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使校園內(nèi)教育教學(xué)各個環(huán)節(jié)所涉及的人、財(cái)、設(shè)備成為感知對象，將感知到的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)行為、故障情況等采集下來，供分析決策、做出判斷。全方位的數(shù)據(jù)感知是智慧校園的基礎(chǔ)特征，是實(shí)現(xiàn)“智慧”的前提。

互聯(lián)：校園網(wǎng)、移動網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)整合互聯(lián)在一起，園區(qū)內(nèi)每一個角落實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全方位覆蓋，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)校外網(wǎng)絡(luò)全聯(lián)通。同時，電腦、手機(jī)、PAD等智能終端可無差別訪問網(wǎng)絡(luò)，人與網(wǎng)絡(luò)、物與網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)高度互聯(lián)融合，用互聯(lián)網(wǎng)思維實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教育體系、流程、結(jié)構(gòu)、規(guī)則、管理等互聯(lián)網(wǎng)化。

開放：推倒校園圍墻，實(shí)現(xiàn)校校之間、校企之間教育資源建設(shè)優(yōu)勢互補(bǔ)、合作共贏的發(fā)展態(tài)勢，通過教學(xué)資源的高度開放共享，創(chuàng)新教育資源匯聚、共享、推送、更新機(jī)制，消除信息孤島，使優(yōu)質(zhì)資源廣泛服務(wù)更多群體，解決教育資源分布不均的現(xiàn)實(shí)問題。

智能：通過傳感網(wǎng)感知的數(shù)據(jù)采集、存儲后，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對海量的感知信息進(jìn)行分析、判斷，并依據(jù)規(guī)則進(jìn)行自主決策，這種因人而異、視情抉擇的智能是智慧校園的核心特征，智能化在提高教育管理效能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)教學(xué)分析個性化、決策支持科學(xué)化、管理過程精細(xì)化。

創(chuàng)新：創(chuàng)新服務(wù)與智慧應(yīng)用，促進(jìn)教育教學(xué)體系、教學(xué)模式、管理模式、服務(wù)模式的創(chuàng)新，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求多樣性、個體學(xué)習(xí)自主性、個體之間交互性、學(xué)習(xí)范圍廣闊性的需求。

（二）“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”體系結(jié)構(gòu)

“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”建設(shè)是一項(xiàng)涉及技術(shù)、安全、人員和法規(guī)制度的綜合性系統(tǒng)工程，王曦等構(gòu)建了由校園感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)智能處理與存儲層、支撐服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層、智慧應(yīng)用層6個橫向的層次，標(biāo)準(zhǔn)與評估體系、安全保障體系2個縱向體系組成的“六橫兩縱”智慧校園立體技術(shù)體系架構(gòu)。圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”的主要特征，合并數(shù)據(jù)智能處理與存儲層、支撐服務(wù)層，完善各層安全策略，構(gòu)建五層智慧校園體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。與傳統(tǒng)數(shù)字校園體系結(jié)構(gòu)相比，“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”立體架構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)層之下增加了感知層，在網(wǎng)絡(luò)層之上增加了數(shù)據(jù)層，面向用戶的是個性化智能服務(wù)。

感知層：物聯(lián)網(wǎng)層，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器WSN（傳感器網(wǎng)）、RFID（無線射頻識別）、Zigbee（低功耗局域網(wǎng)協(xié)議）、IP Cam（攝像頭）等各類移動終端，通過觸、掃、監(jiān)等手段對校園實(shí)施實(shí)時感測，進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，感知層是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”智慧的前提和基礎(chǔ)。智慧校園功能多、數(shù)據(jù)多、用戶多，不僅包括傳統(tǒng)的應(yīng)用軟件，同時還包括各類型的硬件設(shè)備，為了提高智慧校園的自動化、智能化、共享化，在智慧校園中引入了許多先進(jìn)技術(shù)，比如人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、交互界面開發(fā)技術(shù)、應(yīng)用軟件架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)層：覆蓋全校的傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)校園空間全覆蓋，實(shí)現(xiàn)感知信息的接入和多元信息的互聯(lián)。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺、云平臺和數(shù)據(jù)管理技術(shù)，完成數(shù)據(jù)的存儲匯聚、集成聚合、分析挖掘和備份容災(zāi)等數(shù)據(jù)智能處理和數(shù)據(jù)安全工作，目的是向上層提供智能處理后的數(shù)據(jù)支持。基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫、教學(xué)資源庫、教學(xué)科研管理等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺及動態(tài)采集的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，能夠統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、記錄過程數(shù)據(jù)、積累歷史數(shù)據(jù)、挖掘決策數(shù)據(jù)，不斷形成智慧校園大數(shù)據(jù)，是智慧校園的核心層。

應(yīng)用層：是智慧校園業(yè)務(wù)系統(tǒng)，圍繞智慧教學(xué)、智慧科研、智慧管理、智慧安全和智慧服務(wù)等，構(gòu)成智慧校園的核心業(yè)務(wù)層。智慧應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展是一個不斷探索、演進(jìn)的過程，會隨著智慧校園的不斷推進(jìn)而發(fā)展創(chuàng)新出新的教學(xué)模式和支持系統(tǒng)。

服務(wù)層：智慧校園感知、互聯(lián)，主要有師生信息服務(wù)、管理信息服務(wù)和科學(xué)決策服務(wù)等，其功能主要在于展現(xiàn)統(tǒng)一、友好的使用人口界面——綜合信息服務(wù)平臺。

該架構(gòu)利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能設(shè)備等技術(shù)手段，打造一個開放、高效、統(tǒng)一的信息化平臺，通過“云”的超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、按需服務(wù)等特征，為各類業(yè)務(wù)的使用者提供個性化、智能化服務(wù)。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”建設(shè)發(fā)展策略

以“互聯(lián)網(wǎng)+”思維和技術(shù)構(gòu)建智慧校園，需要在實(shí)踐應(yīng)用中全程貫徹“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育思想、觀念、模式、內(nèi)容以及方法，利用信息技術(shù)創(chuàng)新傳統(tǒng)模式，提升智慧校園信息資源的共享程度，實(shí)現(xiàn)智慧校園的真正智能化，構(gòu)建智能化、個性化、終身化的教育體系。因此，“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”建設(shè)發(fā)展中要注重把握以下幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

（一）轉(zhuǎn)變經(jīng)驗(yàn)決策為數(shù)據(jù)決策，科學(xué)規(guī)劃頂層設(shè)計(jì)。滿足需求、明確目標(biāo)，科學(xué)進(jìn)行智慧校園頂層設(shè)計(jì)。一是要轉(zhuǎn)變經(jīng)驗(yàn)決策為“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)據(jù)決策，通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步明確辦學(xué)治校目標(biāo)和方向、人才培養(yǎng)的需求和學(xué)科專業(yè)發(fā)展的方向，依據(jù)學(xué)校發(fā)展的需求制定智慧校園的目標(biāo)定位;二是要立足數(shù)字校園的建設(shè)現(xiàn)狀，查找涉及技術(shù)、制度、應(yīng)用模式或安全機(jī)制上的缺點(diǎn)和不足，有針對性地統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施;三是科學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用探索，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)對教學(xué)全程的整合支撐，突出特色。智慧校園為了方便教師、管理人員服務(wù)學(xué)生，開發(fā)和部署了許多校園辦公軟件，這些辦公軟件包括公文管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、學(xué)籍管理系統(tǒng)等，方便教師日常辦公、請假作息、教務(wù)排課、學(xué)籍查詢、成績管理等，進(jìn)一步提高校園辦公效率。校園廣播軟件也可以通過互聯(lián)網(wǎng)推送、廣播一些最新的消息通知，比如表彰大會、節(jié)假日通知等，方便教師、學(xué)生獲取最新的情況。

（二）轉(zhuǎn)變封閉校園為開放大學(xué)，構(gòu)建優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開放服務(wù)體系。緊緊圍繞教學(xué)資源開放共享，加強(qiáng)校校之間、校企之間合作，構(gòu)建數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系，擴(kuò)大教育資源覆蓋面，讓更多人能夠平等享受優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)的泛在學(xué)習(xí)，縮小數(shù)字鴻溝，逐步構(gòu)建服務(wù)終身學(xué)習(xí)的開放教學(xué)資源體系。智慧校園采用先進(jìn)的企業(yè)服務(wù)總線ESB技術(shù)，引入了面向?qū)ο蟮腏SP開發(fā)技術(shù)和MVC開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)了教務(wù)教學(xué)、學(xué)生成績、教師職稱、科研成果、圖書專利等數(shù)據(jù)的共享，大大地提高了智慧校園的信息共享程度，打破傳統(tǒng)的信息孤島問題，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)共享。

（三）轉(zhuǎn)變整齊劃一教學(xué)設(shè)計(jì)為個性化伴隨式動態(tài)教學(xué)策略。建設(shè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺，消除數(shù)據(jù)孤島、推倒數(shù)據(jù)屏障，打通涵蓋教學(xué)、管理、科研、生活服務(wù)以及教學(xué)全程的數(shù)據(jù)鏈路，通過教學(xué)數(shù)據(jù)的“伴隨式”采集和匯聚，形成學(xué)生學(xué)習(xí)檔案庫歷史數(shù)據(jù)記錄，并通過大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、興趣偏好、瀏覽路徑、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評估，依據(jù)大數(shù)據(jù)動態(tài)評估結(jié)果及時調(diào)整教學(xué)策略，為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)支持，做到因材施教。智慧校園采用自頂向下的分層開發(fā)模式，可以加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，優(yōu)化業(yè)務(wù)頂層的軟件布局，從而可以實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)部門的高度融合，避免由于開發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫平臺等不同造成信息不能夠順暢地流動，更無法完成智慧校園的大數(shù)據(jù)處理功能。因此加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)意義非常大，進(jìn)一步提高人工智能數(shù)據(jù)的提取、分析能力，也可以創(chuàng)建一個物聯(lián)網(wǎng)、WiFi網(wǎng)、移動網(wǎng)、有線網(wǎng)的集成的并發(fā)接人平臺，提高部門之間的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平。

（四）轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)為主的教學(xué)模式，以網(wǎng)絡(luò)為中心，創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)+混合學(xué)習(xí)模式。逐步改變以課堂教學(xué)為主的灌輸式教學(xué)常態(tài)，除了運(yùn)用MOOC、微課等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段外，運(yùn)用信息技術(shù)，構(gòu)建支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課堂精講、探究互動、虛擬演練、綜合測評等教學(xué)環(huán)節(jié)的混合教學(xué)環(huán)境，重塑教學(xué)結(jié)構(gòu)和評價管理模式，突出學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能，促進(jìn)學(xué)生能力素質(zhì)全面發(fā)展。

四、結(jié)束語

智慧校園作為當(dāng)前教育信息化發(fā)展的一個重要方向，未來將會得到更多研究機(jī)構(gòu)、政企單位和學(xué)校管理者的研究，運(yùn)用先進(jìn)的5G移動通信技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建一個仿真的、沉浸感較強(qiáng)的、興趣濃厚的智慧校園平臺，讓學(xué)生、教師和管理者掌握每一個活動細(xì)節(jié)，更好地開展教學(xué)、科研工作，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會培養(yǎng)更多的實(shí)踐型、創(chuàng)新型人才。