李秀英 杜東菊

摘要：信息通信技術(shù)創(chuàng)造了人類與事物互動(dòng)的新范式，智慧校園是大學(xué)信息化建設(shè)的高級(jí)形式。智慧校園的建設(shè)，為高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型升級(jí)指明方向?；谥腔坌@的教學(xué)、管理、服務(wù)的智能化，是農(nóng)業(yè)類院校提升教育教學(xué)質(zhì)量、人才培養(yǎng)質(zhì)量的路徑選擇?；诖耍治隽酥腔坌@的綜合標(biāo)準(zhǔn)，探討了智慧校園背景下高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型所面臨的挑戰(zhàn)，并提出了發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞：智慧校園;高等農(nóng)業(yè)院校;發(fā)展策略

智慧校園是基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和GIS技術(shù)的應(yīng)用程序的集成和組合，以支持校園信息獲取、共享和服務(wù)，從而促進(jìn)智能化教學(xué)、科學(xué)研究和服務(wù)。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得智慧校園成為“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型的路徑選擇。

一、智慧校園的綜合標(biāo)準(zhǔn)

（一）智能卡

智能卡被看作是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，可以借助微處理器芯片存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)。智能卡能夠安全、快速、靈活地訪問智慧校園中的設(shè)施。智能卡是智慧校園框架的基本標(biāo)準(zhǔn)，該框架允許快速識(shí)別所有交易，可通過云訪問個(gè)人數(shù)據(jù)庫。

（二）智慧教室

智慧教室被視為一種技術(shù)，通過無縫集成兩種不同的教育實(shí)踐，彌合遠(yuǎn)程教育和傳統(tǒng)課堂場(chǎng)景之間的差距。智慧教室的概念基于3G、4G和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等現(xiàn)代技術(shù)，以便通過使用語音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺和其他技術(shù)創(chuàng)造一個(gè)連接和協(xié)調(diào)的環(huán)境。智慧教室可以被視為智慧校園框架中的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，它的交互性、協(xié)作性、時(shí)效性、用戶友好性和可持續(xù)性提升了教育教學(xué)質(zhì)量[1]。

（三）能源管理

能源管理系統(tǒng)與存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交換基礎(chǔ)設(shè)施集成，可作為預(yù)測(cè)能源消耗和生產(chǎn)的數(shù)據(jù)中心。它旨在通過為用戶保持相同的舒適度來增強(qiáng)未來智慧校園的能源管理，是設(shè)施管理的一個(gè)重要概念。在從傳統(tǒng)校園向智慧校園轉(zhuǎn)型的過程中，能源管理顯得尤為重要。

（四）適應(yīng)性學(xué)習(xí)

適應(yīng)性學(xué)習(xí)可以定義為一種基于計(jì)算機(jī)算法的教育方法，它可以根據(jù)個(gè)人需求調(diào)整教育策略或?qū)W習(xí)環(huán)境，有助于在智慧校園環(huán)境中定位學(xué)習(xí)者，并提供基于上下文的個(gè)性化學(xué)習(xí)和反饋。隨著技術(shù)的進(jìn)步和數(shù)字化校園的轉(zhuǎn)型，適應(yīng)性學(xué)習(xí)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)定制，提高學(xué)生課堂表現(xiàn)的可視性，進(jìn)而提高其學(xué)習(xí)水平，因此，成為智慧校園框架中的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。

（五）安全保障

安全保障標(biāo)準(zhǔn)通過依賴根本原因分析的概念來幫助提前保護(hù)，這是一種識(shí)別問題“根本原因”并防止其在未來發(fā)生的系統(tǒng)方法。在智慧校園中采用命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)災(zāi)難管理，以便在沒有任何延遲的情況下實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的高效災(zāi)難管理[2]。安全保障是任何設(shè)施及其管理的組成部分。因此，在智慧校園框架中解決這一標(biāo)準(zhǔn)變得非常重要。

（六）優(yōu)化和分析數(shù)據(jù)中心

優(yōu)化和分析數(shù)據(jù)中心是任何設(shè)施的重要組成部分。因此，它成為智慧校園框架中需要解決的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)開放和數(shù)據(jù)分類。

（七）智能設(shè)施服務(wù)

智能設(shè)施服務(wù)為利益相關(guān)者提供交互式校園生活以及快速進(jìn)入運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、學(xué)生中心、圖書館和餐廳的通道。

二、智慧校園背景下高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)

全球數(shù)字化的趨勢(shì)給社會(huì)各階層帶來了挑戰(zhàn)。每個(gè)實(shí)體都需要規(guī)劃和準(zhǔn)備數(shù)字化議程，以便在競(jìng)爭(zhēng)中求生存。

（一）需求眾多統(tǒng)籌難

大學(xué)招生數(shù)量的持續(xù)增長迫使大學(xué)校園在物理上和資源上不斷擴(kuò)張，以滿足其成員的需求。大學(xué)校園通常有自己的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，允許它們生成和存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下，這些數(shù)據(jù)都會(huì)被使用。這時(shí)面臨的挑戰(zhàn)之一，是融合教務(wù)管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)和執(zhí)行器等系統(tǒng)中生成的所有數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)整合了概念、技術(shù)、數(shù)據(jù)和個(gè)人，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)概念將傳統(tǒng)校園轉(zhuǎn)變?yōu)樾@智慧。智慧校園內(nèi)集成了新技術(shù)，使物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)連接系統(tǒng)，連接多種設(shè)備。這些設(shè)備不斷收集數(shù)據(jù)，從而影響優(yōu)化過程。雖然經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)信息能夠提取人們的行為模式并為決策提供相應(yīng)的信息支持，但要融合各系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資源共享，生成對(duì)環(huán)境友好的舒適生態(tài)系統(tǒng)以滿足全校眾多的信息化需求仍十分困難。

（二）教學(xué)應(yīng)用推廣難

每個(gè)行動(dòng)都遵循一個(gè)分析過程，每個(gè)決策都取決于許多變量的整合。在大數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)中，通過分析不同來源的大量數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)并將其呈現(xiàn)給相關(guān)方，以便他們能夠采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防和糾正措施來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。有了這些結(jié)果，就有可能確定需求并確定它們的優(yōu)先次序。大學(xué)校園的所有系統(tǒng)都會(huì)生成可在不同存儲(chǔ)庫中使用的數(shù)據(jù)。整合數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)學(xué)生如何學(xué)習(xí)并創(chuàng)造滿足這些需求的環(huán)境，這是教育的關(guān)鍵。確定每個(gè)學(xué)生的特定需求，有利于開展相關(guān)人員的管理。但教學(xué)應(yīng)用的推廣在很大程度上受軟硬件設(shè)施、師生的信息素養(yǎng)、管理制度的影響，使用符合學(xué)生需求的工具、創(chuàng)造最佳的學(xué)習(xí)環(huán)境任重道遠(yuǎn)。

（三）數(shù)據(jù)分散治理難

確定情況對(duì)于選擇要執(zhí)行的操作是必要的。這種情況可以定義為“傳感器數(shù)據(jù)的外部語義解釋”。其中，解釋意味著將意義賦予傳感器數(shù)據(jù)，而外部意味著從應(yīng)用程序的角度給出解釋。因此，從傳感器、視頻、個(gè)人信息等各種數(shù)據(jù)源識(shí)別情況，數(shù)據(jù)聚合為一組領(lǐng)域概念或上下文，最終導(dǎo)致情境抽象。傳感器數(shù)據(jù)可能是大量的、錯(cuò)誤的和嘈雜的。應(yīng)制定適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案來處理未知、不明確、不精確或錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應(yīng)能夠適應(yīng)不斷變化的情況，以不斷向用戶提供足夠的支持。此時(shí)面臨的挑戰(zhàn)一是將數(shù)據(jù)中的真實(shí)變化與突然偏差或異常區(qū)分開來，二是數(shù)據(jù)安全和隱私。提取和分析大數(shù)據(jù)可能會(huì)在校園人群中產(chǎn)生爭(zhēng)議和負(fù)面影響。為了解決這些問題，在處理數(shù)據(jù)時(shí)必須有明確的安全和隱私政策。

三、智慧校園背景下高等農(nóng)業(yè)院校轉(zhuǎn)型的策略選擇

（一）堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則

為了實(shí)現(xiàn)真正的智慧校園，需要堅(jiān)持廣義的可持續(xù)性原則。在實(shí)施智慧校園規(guī)劃與建設(shè)過程中，要將可持續(xù)發(fā)展原則與智慧校園概念聯(lián)系起來，做好頂層設(shè)計(jì)與需求調(diào)研，把信息化融入教學(xué)、科研、管理和服務(wù)等領(lǐng)域，以信息化驅(qū)動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域改革，為學(xué)校核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升筑基賦能。用科學(xué)的發(fā)展觀來引導(dǎo)智慧校園的建設(shè)與推廣，應(yīng)確保自動(dòng)化戰(zhàn)略、信息化應(yīng)用與信息化技術(shù)之間沒有真正或被感知到的沖突。與任何轉(zhuǎn)型項(xiàng)目一樣，智慧校園的發(fā)展需要優(yōu)秀的變革管理實(shí)踐，以實(shí)現(xiàn)利益相關(guān)者之間的開放式溝通、目標(biāo)監(jiān)控和培訓(xùn)。因此，如何使智慧校園被人們接受和認(rèn)可，并使參與其中的每個(gè)人對(duì)將資源和時(shí)間投入到智慧校園項(xiàng)目中感到有價(jià)值與意義，是保證高水平智慧校園可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

（二）建設(shè)節(jié)約型智慧校園

世界正在進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型，智慧校園建設(shè)應(yīng)著眼于長遠(yuǎn)，為正在進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。大學(xué)作為重要的能源消費(fèi)者，在很大程度上可以決定如何獲取和使用各種能源。能源系統(tǒng)的優(yōu)化是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，它依賴于物理和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成、可靠的數(shù)據(jù)采集和處理，以及越來越多的人工智能和先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)，以為校園改善資源管理流程提供支持。將這些技術(shù)集成到一個(gè)環(huán)境中，可以創(chuàng)建一個(gè)受控的環(huán)境，并隨后創(chuàng)建一個(gè)智能環(huán)境[3]。然而，技術(shù)的舒適性和效益必須在人與自然和諧的可持續(xù)環(huán)境中發(fā)展。這可以通過不斷監(jiān)測(cè)和分析數(shù)據(jù)來檢測(cè)系統(tǒng)中的任何異常。顯然，地點(diǎn)、地理位置和其他因素會(huì)嚴(yán)重影響解決方案的結(jié)果和可復(fù)制性。因此，有必要在校園范圍內(nèi)推進(jìn)類似的能源轉(zhuǎn)型框架，并傳播成果和最佳做法。

（三）做好數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用

在信息化環(huán)境下，信息安全和隱私保護(hù)備受關(guān)注。在智慧校園中，數(shù)據(jù)收集和隱私之間的界限在哪里是極其重要的。因此，人們需要更多思考與智慧校園相關(guān)的道德和隱私問題。如，設(shè)計(jì)智慧校園平臺(tái)時(shí)，需要獲得使用人同意，以確保其接受。個(gè)人背景、文化，面部識(shí)別和特征分析可以被視為侵犯隱私，“定位”“監(jiān)控”等功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí)須界定使用邊界。如何保證只在邊界之內(nèi)使用技術(shù)，如何保證只讓有正當(dāng)權(quán)利的人使用，也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)初衷的重要保證。開放數(shù)據(jù)被視為數(shù)據(jù)隱私的對(duì)立面。平衡開放數(shù)據(jù)中的效用和隱私是需要集成到智能決策系統(tǒng)中的功能之一[4]。如何以適當(dāng)?shù)姆绞竭^濾、組織和提供大量數(shù)據(jù)也很重要。用戶界面更加人性化有利于收集開放數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以用來創(chuàng)建新的內(nèi)容和應(yīng)用程序，使整個(gè)校園社區(qū)受益。人性化的用戶界面不但培養(yǎng)了校園成員之間以及與其他機(jī)構(gòu)之間的協(xié)作精神，還提升了師生的技能。

（四）保持技術(shù)與應(yīng)用的智能平衡

基于智慧校園開展的學(xué)習(xí)和教學(xué)實(shí)踐，與“傳統(tǒng)”的教學(xué)相比，將帶來諸多優(yōu)勢(shì)。學(xué)生可以通過傳統(tǒng)課堂之外模式進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)在線、無處不在的移動(dòng)學(xué)習(xí)有著明顯的熱情。尤其是由于2020年以來的新冠疫情，不同類型的學(xué)校都采用在線學(xué)習(xí)這種模式。這再一次證明信息技術(shù)對(duì)于學(xué)習(xí)的有用性和潛力。我們?cè)谙硎苄畔⒓夹g(shù)便捷的同時(shí)，也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在線學(xué)習(xí)削弱了人際關(guān)系和校園體驗(yàn)的價(jià)值，而這正是近來許多人所缺乏的。這種情況很好說明了許多技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)點(diǎn)和局限性。所以，這些技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的采用，都應(yīng)是在我們的校園理念下開發(fā)的，要使之保持適當(dāng)?shù)闹悄芷胶狻?/p>

（五）增強(qiáng)互操作性并促進(jìn)開放標(biāo)準(zhǔn)

為了獲得特定主題的知識(shí)，需要分析每個(gè)系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)。在許多情況下，為了確定有關(guān)對(duì)象的知識(shí)，有必要將校園內(nèi)所有可用的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，而這需要強(qiáng)大的技術(shù)和物理處理能力。在智慧校園范例中，實(shí)現(xiàn)互操作性對(duì)開發(fā)人員來說是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中存在大量產(chǎn)品、平臺(tái)和應(yīng)用程序，它要求掌握協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)以利用系統(tǒng)互操作性。目前，有大量工作致力于創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，以解決互操作性問題。中間件開發(fā)和對(duì)開放標(biāo)準(zhǔn)的追求是智慧校園模式成功的關(guān)鍵研究課題。

結(jié)語

智慧校園將科學(xué)置于“智慧”的核心，推動(dòng)新技術(shù)與教育融合創(chuàng)新，促進(jìn)智能技術(shù)與教育的雙向賦能，是高等農(nóng)業(yè)院?？沙掷m(xù)發(fā)展的路徑選擇，是時(shí)代發(fā)展的必然要求。

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