王紅云 方海光 ?張鑫旺

摘 要：本文采用社會網絡分析法進行智慧校園主題研究文獻綜述，得出基于高頻關鍵詞的智慧校園主題研究社會網絡分析圖譜，進而分析得出智慧校園主要研究領域、技術運用熱點、主力研究機構、智慧校園建設較成熟的應用、對教育教學的影響等，并從智慧校園體系架構研究、關鍵技術及應用研究、應用服務研究三個方面進行高校智慧校園研究概述。文章通過對高校數(shù)據(jù)共享面臨的問題進行梳理，提出高校大數(shù)據(jù)治理，以“智慧新醫(yī)”為例，提出基于大數(shù)據(jù)的高校智慧校園頂層設計、公共數(shù)據(jù)交換共享平臺架構以及附屬醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺架構，試圖通過校園公共數(shù)據(jù)交換共享、附屬醫(yī)院數(shù)據(jù)共享互通，提升教學、科研和管理服務水平，提升附屬醫(yī)院醫(yī)療水平，最終實現(xiàn)醫(yī)、教、研、用全面協(xié)調發(fā)展。

關鍵詞：智慧校園;大數(shù)據(jù);路徑;數(shù)據(jù)共享

中圖分類號：G4文獻標志碼：A文章編號：2096-0069（2020）01-0043-06

一、智慧校園研究文獻綜述

（一）智慧校園主題文獻綜述

2016年2月，教育部辦公廳發(fā)布《教育部辦公廳關于印發(fā)〈2016年教育信息化工作要點〉的通知》，提出推動各級各類學校數(shù)字校園建設與應用，開展利用信息技術轉變教學模式改進教學管理的智慧校園應用[1]?！督逃畔⒒笆濉币?guī)劃》明確提出要建設“智慧校園”，高校由“數(shù)字校園”逐步邁向“智慧校園”，不斷探索“以數(shù)據(jù)為核心資產、以數(shù)據(jù)驅動業(yè)務革新”的發(fā)展模式已成為我國高校向更高辦學水平邁進的必然趨勢[2]。本文在中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）的期刊庫以“智慧校園”為主題在中文社會科學引文索引（CSSCI）來源期刊、核心期刊發(fā)表的論文中進行檢索，時間范圍為2014年1月1日至2019年3月20日，共檢索到論文175篇，去除會議信息后有效文獻共計162篇。筆者對有效文獻的關鍵詞使用書目共現(xiàn)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計得到出現(xiàn)頻次不少于2次的關鍵詞共計57個，累計比超過50%。智慧校園主題研究關鍵詞出現(xiàn)頻次不少于3次的高頻關鍵詞共計32個，累計占比超過42%，見表1（見下頁）。

為進一步梳理智慧校園主題研究各關鍵詞之間的內在聯(lián)系，筆者使用數(shù)目共現(xiàn)系統(tǒng)導出高頻關鍵詞共現(xiàn)矩陣，然后導入Ucinet 6.0軟件，得到基于關鍵詞（頻次≥3）的智慧校園主題研究社會網絡分析圖譜如圖1所示。

結合智慧校園主題研究高頻關鍵詞社會網絡分析圖譜和高頻關鍵詞表得出以下幾點結論。

（1）研究領域方面：“高?！薄奥殬I(yè)高?！薄案咝Ｐ畔⒒薄案叩冉逃薄奥殬I(yè)教育”等均為高頻關鍵詞，說明智慧校園在高等教育、職業(yè)教育領域的研究相對較多。

（2）技術運用方面：“大數(shù)據(jù)”“互聯(lián)網+”“物聯(lián)網”“云計算”“人工智能”分別位居智慧校園技術前五位，其中“大數(shù)據(jù)”“互聯(lián)網+”成為智慧校園建設的重要引領技術，愈加受到青睞和重視。

（3）研究機構方面：高校、職業(yè)院校是智慧校園的主力研究機構。除此之外，中國教育技術協(xié)會在智慧校園、教育信息化技術標準、智慧教育、創(chuàng)新等方面進行積極探索，成為智慧校園建設的有力推動者。

（4）智慧校園建設方面：“一卡通”“智慧圖書館”分別位居高頻關鍵詞的第六位、第十位，說明一卡通建設、圖書館建設在智慧校園建設中研究較多、應用相對較為成熟。

（5）對教育的影響方面：智慧校園建設是一項系統(tǒng)工程，涉及頂層設計、教學模式、教學環(huán)境、管理模式、服務模式等多方面內容。

（二）高校智慧校園研究概述

通過對文獻進行梳理和總結，筆者認為智慧校園為主題的研究主要集中在以下三個方面：智慧校園體系架構研究、智慧校園關鍵技術及應用研究和智慧校園應用服務研究。

（1）智慧校園體系架構研究方面，楊萍等總結出五種典型的智慧校園體系架構，分別基于物聯(lián)網、基于云計算、基于WebGIS、基于應用服務、基于網絡立體化技術構建智慧校園[3]。智慧校園建設正在從以管理者為中心向“以人為本”轉變，更加注重從使用者的角度進行設計，注重用戶體驗。

（2）智慧校園關鍵技術及應用研究方面，陳光海等提出基于大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)的智慧校園，從以“應用”為導向轉變?yōu)橐浴胺铡睘閷颍瑯嫿ù髷?shù)據(jù)分布中心、學生精準化服務平臺和精準化決策管理平臺，形成“互聯(lián)網+智慧校園教學資源基礎支撐平臺”的立體架構[4]。余鵬等通過構建大數(shù)據(jù)建設體系架構，設計教育大數(shù)據(jù)平臺與數(shù)據(jù)治理框架，提出大數(shù)據(jù)視域下的高校數(shù)據(jù)治理方案[5]。方海光等認為通過給定的移動學習終端，基于區(qū)塊鏈技術和智慧學習機器人引擎，能根據(jù)學習者的基本特點和所處的學習環(huán)境，自動匹配出最恰當?shù)膶W習對象及其呈現(xiàn)方式，以滿足學習者隨時隨地的學習需要[6]。大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)將取代物聯(lián)網、云計算等技術，逐漸成為智慧校園建設的技術熱點并發(fā)揮作用。

（3）智慧校園應用服務研究方面，智慧北航將虛擬網上辦事大廳與實體服務大廳相結合，提升了學校的綜合管理和公共服務品質[7]。上海海事大學的“感知校園”平臺實現(xiàn)了校園二三維地圖展示、校園實景、引導服務、RFID路線感知及設施檢索，為學校、師生、家長、訪客提供智能化服務[8]。通過技術的運用，學校師生獲取個人所需信息與服務更加便捷，終端更加多樣化，服務更加個性化。

二、高校大數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)治理

隨著智慧校園建設提供服務的不斷更新、數(shù)據(jù)平臺中的數(shù)據(jù)不斷增多，高校數(shù)據(jù)在共享使用和管理中存在一些問題。大數(shù)據(jù)時代的到來為處于瓶頸期的智慧校園建設指引了新方向，提供了新思路。如何運用大數(shù)據(jù)技術對數(shù)據(jù)進行治理，使高校大數(shù)據(jù)為教學、管理、決策提供服務，成為影響智慧校園建設成效的關鍵問題。

（一）高校數(shù)據(jù)共享面臨的問題

Gartner在2012年對大數(shù)據(jù)做出如下定義：大數(shù)據(jù)是大量、高速及多變的信息資產，它需要新型的處理方式去促成更強的決策能力、洞察力與優(yōu)化處理[9]。目前高校數(shù)字化校園大數(shù)據(jù)應用及管理中，普遍存在數(shù)據(jù)共享程度低、數(shù)據(jù)挖掘能力弱等問題，主要表現(xiàn)為以下幾點。

（1）數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一。在數(shù)字化校園發(fā)展過程中，高校逐步建立了各個業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)了校園業(yè)務的信息化。由于各信息系統(tǒng)各自獨立，平臺又多由不同企業(yè)開發(fā)，因此導致不同業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)共享不暢。

（2）數(shù)據(jù)維護質量不高。業(yè)務部門對數(shù)據(jù)質量管理工作重視程度不夠，系統(tǒng)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，重要數(shù)據(jù)丟失、不完整等問題。

（3）數(shù)據(jù)透明度低。目前校園多數(shù)業(yè)務系統(tǒng)未開放數(shù)據(jù)接口，數(shù)據(jù)庫各自獨立，無法相互查詢和調用。少數(shù)數(shù)據(jù)互通的業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享程度低，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動。

（4）數(shù)據(jù)潛在價值挖掘程度低。校園各業(yè)務系統(tǒng)運行中積累了大量有價值的信息，多數(shù)高校對數(shù)據(jù)的運用僅僅停留在查詢層面[10]，對數(shù)據(jù)挖掘在學習、教學支持，領導層決策支持方面的研究比較欠缺。

因此，解決高校數(shù)據(jù)共享面臨的問題，需要加強頂層設計，建立公共數(shù)據(jù)交換共享平臺，進行數(shù)據(jù)治理，實現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享和交換，通過各終端展現(xiàn)平臺為全校師生提供更加人性化的數(shù)據(jù)服務，提升校園智慧化程度。

（二）高校大數(shù)據(jù)治理內容

實現(xiàn)對高校大數(shù)據(jù)的互通、共享需要加強智慧校園頂層設計，建立公共數(shù)據(jù)交換共享平臺，對公共數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)治理。高校數(shù)據(jù)治理包含以下三個方面[11]。

（1）建立統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)標準。數(shù)據(jù)標準是高校數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)治理的基礎，也是數(shù)據(jù)治理建設中的首要環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)標準規(guī)范化的管理內容包括構建基于校情的數(shù)據(jù)管控制度及數(shù)據(jù)標準管理組織、指定基于數(shù)據(jù)流程的規(guī)范性文件、實現(xiàn)信息項數(shù)據(jù)字典標準的規(guī)范化定義。

（2）加強對元數(shù)據(jù)的精細管理。通過對元數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、存儲、整合及控制，輔助在高校場景內開展的各類元數(shù)據(jù)應用。高校元數(shù)據(jù)的特點在于邏輯相對趨于集中，即將元數(shù)據(jù)管理作為統(tǒng)一的發(fā)布員，采用集中式的元數(shù)據(jù)管理模式，提供元數(shù)據(jù)的集中創(chuàng)建、維護、查詢功能。

（3）精簡內容確保大數(shù)據(jù)質量。業(yè)務數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)、機器數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)等形成了高校的結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)源的多樣性制約了數(shù)據(jù)交換與共享。精簡數(shù)據(jù)內容的目的是消除重復數(shù)據(jù)，修正錯誤數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多次清洗，完成基于數(shù)據(jù)標準的轉化，縮減大數(shù)據(jù)體量，提高數(shù)據(jù)質量。

三、基于大數(shù)據(jù)的高校智慧校園頂層設計——以“智慧新醫(yī)”為例

（一）建設目標與頂層設計

新鄉(xiāng)醫(yī)學院智慧校園建設的總體目標是建設安全、穩(wěn)定、綠色的信息化基礎設施，構建支持泛在學習的數(shù)字化教學環(huán)境;積極推進云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網等先進技術在學校廣泛應用，挖掘學校各類數(shù)據(jù)中蘊含的價值，實現(xiàn)各部門應用系統(tǒng)深度融合和數(shù)據(jù)的全面共享;利用信息化手段對學校業(yè)務進行流程再造，推動學校制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，建成省內一流的智慧校園。

（二）智慧校園基礎設施建設

新鄉(xiāng)醫(yī)學院是首批“河南省高等學校數(shù)字化校園示范工程單位”之一，建設有教務管理、學生管理等30多個應用系統(tǒng)，實現(xiàn)了應用系統(tǒng)全面覆蓋;2016年學校在省內率先開啟學生公寓網絡“一張網絡，多家共享”的多運營商建設和運營模式，實現(xiàn)了有線、無線網絡全面覆蓋;建設有RFID智能館藏管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了圖書自助借還和手機智能導航定位;建設有先進的臨床技能培訓中心（模擬醫(yī)院），利用信息化手段進行實驗教學改革。

在已有信息化建設的基礎上，學校“十三五”信息化發(fā)展規(guī)劃提出智慧校園基礎設施建設的目標是建成先進的校園網和云數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)有線、無線網絡全面覆蓋，對計算、存儲資源的統(tǒng)一調配，為學校發(fā)展提供信息化基礎設施支撐。

1.實現(xiàn)有線、無線網絡全面覆蓋

建設IPv6下一代互聯(lián)網，逐步實現(xiàn)校園網的IPv6普遍訪問和信息資源的IPv6普遍服務。完成學生公寓無線網建設，升級辦公區(qū)無線網絡，完善重點室外區(qū)域的無線建設，逐步實現(xiàn)校園無線網絡全面覆蓋;通過有線、無線網絡的有機結合，實現(xiàn)有線、無線一體化安全管理和無感知認證上網，提升用戶上網體驗。

2.建設新一代云數(shù)據(jù)中心

構建全校統(tǒng)一的新型數(shù)據(jù)中心管理平臺，引入云計算技術，將學校的計算資源和存儲資源進行整合，對分散在各單位的服務器、存儲等硬件設備進行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度、統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一安全防護。建設滿足學校結構化和非結構化數(shù)據(jù)存儲需要的大容量、可擴充、可動態(tài)調配的存儲系統(tǒng)、離線備份系統(tǒng)和異地容災中心，確保學校重要數(shù)據(jù)資產的安全。

3.構建智慧學習環(huán)境

①升級傳統(tǒng)多媒體教室的軟硬件功能，為教師的教和學生的學提供全面、個性化支持，推進智慧教室建設，實時收集課堂中師生互動情況、學生的學習情況，課程完成后將教學數(shù)據(jù)實時反饋給師生。積極積累教師教學的過程性資源，推動學校特色資源數(shù)字化，引進國際優(yōu)質教育資源，為學生學習提供便捷的學習資源與服務。②建設信息技術教學支撐平臺，鼓勵教師利用信息技術創(chuàng)新教學模式，推動信息技術與教育教學深度融合，探索翻轉課堂、混合式教學等新型教學方式。在學生管理數(shù)據(jù)庫中挖掘出有價值的數(shù)據(jù)，經過過程性和綜合性的考慮，找到學生各種行為之間的內在聯(lián)系，考量背后的邏輯關系并做出恰當?shù)慕虒W決策[12]，實現(xiàn)基于過程的教學管理和學習服務。

（三）公共數(shù)據(jù)交換共享平臺架構

建立學?；A數(shù)據(jù)庫，將學校所有的基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)一納入學?；A數(shù)據(jù)庫管理，實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)和核心數(shù)據(jù)從各業(yè)務數(shù)據(jù)庫通過公共數(shù)據(jù)交換與共享平臺到基礎數(shù)據(jù)庫的匯聚，從基礎數(shù)據(jù)庫向各個業(yè)務數(shù)據(jù)的共享。基于此，本文提出構建出公共數(shù)據(jù)交換共享平臺架構，如圖2所示。在公共數(shù)據(jù)交換共享平臺的基礎上建設基于基礎數(shù)據(jù)庫的綜合校情分析系統(tǒng)，建立各種數(shù)據(jù)挖掘與預測模型，對學校各種基礎數(shù)據(jù)從不同維度進行挖掘、分析，用數(shù)據(jù)探究高等教育規(guī)律，為學校決策提供數(shù)據(jù)支撐。

公共數(shù)據(jù)交換共享平臺架構從下到上分別是數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)交換與共享、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)服務接口四個部分，數(shù)據(jù)自下而上進行流轉與處理。由學校教務系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、圖書館系統(tǒng)等業(yè)務系統(tǒng)等采集而來的結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)，通過高效數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)加載等完成從數(shù)據(jù)源到目標數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)提取，通過數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)分析、目錄服務等接口提供跨系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)的查詢、交換、分析等數(shù)據(jù)服務。

（四）智慧服務軟件應用平臺

通過建設“一站式”網上辦事大廳，對原有業(yè)務流程進行重組、再造，解決跨部門、跨業(yè)務協(xié)同的難題，為師生提供公開、透明、快捷的服務;實施“一張表”工程，建設網上填表系統(tǒng)，達到師生各種基礎信息“一次填寫，重復使用”的目的;升級統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)，師生憑借一個賬號和口令，可實現(xiàn)學校重要信息系統(tǒng)間的無縫漫游;建設移動校園平臺及移動門戶，為師生提供移動學習、生活、服務一體化的掌上校園應用服務;建設統(tǒng)一通信平臺，將學校應用系統(tǒng)的消息進行集成、統(tǒng)一推送，使用戶可以通過手機、平板電腦、計算機等多終端進行接收與查閱。

四、大數(shù)據(jù)促進醫(yī)教研用協(xié)調發(fā)展

我校的附屬醫(yī)院為在校學生見習、實習提供了便捷條件。長期以來，學校和附屬醫(yī)院之間數(shù)據(jù)信息不透明，各附屬醫(yī)院數(shù)據(jù)相互獨立，數(shù)據(jù)無法跨院共享?！爸腔坌箩t(yī)”提出建設臨床醫(yī)療數(shù)據(jù)中心，構建高質量的生物樣本庫和臨床信息大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)學校和附屬醫(yī)院、附屬醫(yī)院和附屬醫(yī)院之間的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享;充分挖掘、利用臨床醫(yī)療大數(shù)據(jù)，服務教學、科研工作，促使附屬醫(yī)院醫(yī)療水平不斷提高，最終實現(xiàn)醫(yī)、教、研、用全面協(xié)調發(fā)展;建設“新鄉(xiāng)醫(yī)學院云醫(yī)院”，依托云醫(yī)院開展線上問診、協(xié)同門診、遠程會診、雙向轉診、線上隨訪跟蹤等醫(yī)療業(yè)務，擴展附屬醫(yī)院的服務范圍。

本文在借鑒余鵬等[13]的高校教育大數(shù)據(jù)建設總體架構的基礎上，設計出附屬醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺架構，如圖3所示。附屬醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺架構分為三個層次：數(shù)據(jù)治理層、數(shù)據(jù)平臺層和數(shù)據(jù)服務層。數(shù)據(jù)治理層主要對多個附屬醫(yī)院的業(yè)務數(shù)據(jù)、設備運行數(shù)據(jù)等進行收集，通過附屬醫(yī)院數(shù)據(jù)交換共享平臺進行數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)共享。在數(shù)據(jù)治理基礎上搭建新鄉(xiāng)醫(yī)學院“云醫(yī)院”、附屬醫(yī)院臨床信息大數(shù)據(jù)平臺提供數(shù)據(jù)服務，促進醫(yī)、教、研、用協(xié)調發(fā)展。

五、總結

智慧校園建設的目標之一是為全校師生提供基于角色的個性化的即時數(shù)據(jù)服務，大數(shù)據(jù)為高校智慧校園提供了新的思路，是智慧校園建設不斷深入和完善的重要動力?，F(xiàn)階段智慧校園建設正處于爆發(fā)期，各大高校的智慧校園建設趨向同質化。未來智慧校園建設達到成熟期后，將更加注重“以人為本”，凸顯學校特色，呈現(xiàn)出個性化和差異化。本文對大數(shù)據(jù)在高校智慧校園頂層設計中的應用、大數(shù)據(jù)交換共享平臺的構建進行研究，下一步將對基于數(shù)據(jù)挖掘的智慧應用做進一步研究，探索支持個性化學習、教學的大數(shù)據(jù)應用，探索為領導管理層提供決策支撐、數(shù)據(jù)驅動的管理應用。

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A Probe into the Routes of Establishing Smart Campus of Medical College Based on Big Data

—Taking“New Smart Doctors”as an Example

WANG Hongyun1，F(xiàn)ANG Haiguang2，ZHANG Xinwang1

（1.Internet and Information Center，Xinxiang Medical University，Xinxiang，Henan，China 453003;

2.College of Education，Capital Normal University，Beijing，China 100048）

Abstract： This paper has done a literature review of smart campus thematic research by adopting social network analysis method，gained a spectrum of a graph of social network analysis of smart campus thematic research based on high-frequency key words，and then，through analysis，got the main research area of smart campus，the hotspot of technological application，the research organization of main strength，a rather mature application established by smart campus，and influence on education and teaching，etc.，this paper has also made a summary of the research on college smart campus from three aspects， namely，research on the architecture of smart campus，research on key technology and application，and research on application service.Through combing the problems faced by college data sharing，this paper puts forward the governing of college big data，the top-level design of college smart campus based on big data，taking“New Smart Doctors”as an example，and also the architecture of public data exchange and sharing platform and the architecture of big data platform of affiliated hospital，trying to promote the levels of teaching，doing research and management service，also the medical level of affiliated hospital，and finally realize the overall coordinated development of medical treatment，teaching，research and usage through the exchange and sharing of public data on campus and the sharing and interflow of data in affiliated hospital.

Key words： smart campus;big data;routes;data sharing