汪康
(三峽旅游職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北省宜昌市 443000)
隨著社會(huì)的快速發(fā)展,信息化水平不斷提高,大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧化的理念逐漸深入到教育的各個(gè)環(huán)節(jié),智慧校園的建設(shè)已經(jīng)初見成效。各大高校經(jīng)過長期的探索和實(shí)踐,相繼建設(shè)了適應(yīng)自身發(fā)展情況的教學(xué)管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)、后勤服務(wù)系統(tǒng)等信息化系統(tǒng),取得了階段性成果。
現(xiàn)階段,高校的智慧化建設(shè)已經(jīng)有了一定的成果,但是建設(shè)和發(fā)展仍然不平衡不充分,總體看來,信息化程度有限,所謂的信息化建設(shè)僅僅停留在開發(fā)若干個(gè)系統(tǒng)、平臺(tái),將線下的部分工作轉(zhuǎn)移到線上,智能化程度并不高。主要存在的問題有:
(1)缺失頂層設(shè)計(jì),前期各項(xiàng)系統(tǒng)的建設(shè)缺乏總體設(shè)計(jì)和長期考慮,主要適應(yīng)某一部門的需求,如教務(wù)系統(tǒng)、安防聯(lián)動(dòng)網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)幾乎只能完成一到兩個(gè)方面的具體工作業(yè)務(wù),建設(shè)規(guī)模小,應(yīng)用單一,信息系統(tǒng)使用率較低。
(2)存在嚴(yán)重的數(shù)據(jù)孤島,由于缺乏集成統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái),現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)相對獨(dú)立分散,沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理平臺(tái),接口互不兼容,各部門各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間無法利用統(tǒng)一的管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)作,一些相同的數(shù)據(jù)需要在多個(gè)系統(tǒng)中重復(fù)錄入,造成關(guān)鍵數(shù)據(jù)不一致,形成大量自相矛盾的冗余數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和共享存在較大的障礙。
(3)智慧化程度不高,現(xiàn)階段的信息系統(tǒng)建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化信息化,但缺乏有效的大數(shù)據(jù)挖掘、分析技術(shù)的滲入,不能滿足實(shí)際需要,特別是服務(wù)于課程教學(xué)和校園生活的智能化移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)相對落后。
根據(jù)《教育部關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見》等政策文件的指導(dǎo)與要求,以校園信息化基礎(chǔ)設(shè)施和具有云計(jì)算能力的智慧平臺(tái)為支撐,通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、感知技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)等核心技術(shù)作為智慧校園建設(shè)的核心技術(shù)。建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系、規(guī)范的服務(wù)體系與嚴(yán)密的安全體系。
結(jié)合高校信息化基礎(chǔ)水平與發(fā)展目標(biāo),首先要完善與優(yōu)化信息化基礎(chǔ)設(shè)施。主要包括信息化基礎(chǔ)設(shè)備、實(shí)施與校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),具體包括必要的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、云服務(wù)器、資源服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)鏈路、數(shù)據(jù)傳輸鏈路。同時(shí)充分利用現(xiàn)有的信息化設(shè)備,如監(jiān)控終端、網(wǎng)絡(luò)終端、信息平臺(tái)等,以節(jié)約資源、提高設(shè)備利用率。其次,構(gòu)建具備云計(jì)算能力的智慧校園支撐平臺(tái)。包括數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)、支撐平臺(tái)和統(tǒng)一接口。分析與規(guī)劃布置已建成的信息系統(tǒng),并將各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分類與優(yōu)化整合。重點(diǎn)在數(shù)據(jù)資源分析、頁面管理等方面的優(yōu)化整合。最后,要建立一站式綜合服務(wù)門戶和基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái),進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)服務(wù)、決策支持。以具體應(yīng)用為抓手,搭建可配置化的業(yè)務(wù)系統(tǒng),構(gòu)建業(yè)務(wù)主題模型,支撐教學(xué)管理、學(xué)生管理、安全保障等業(yè)務(wù)的實(shí)施。
需要將高校已經(jīng)建成的學(xué)生管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共建貢獻(xiàn),形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)平臺(tái)。如圖1所示。
圖1:智慧校園總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,通過數(shù)據(jù)說話,反饋教育教學(xué)、學(xué)生管理等方面的問題,并對管理決策提供方向和思路。
(1)安全管理?;趶V泛布置的監(jiān)控設(shè)備,各個(gè)高校已經(jīng)形成一定規(guī)模的無死角全方位的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。對上述數(shù)據(jù)的合理利用,為智能化安全管理奠定了基礎(chǔ)。利用監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和人臉識(shí)別技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:
門禁管理。教職工及師生的人臉數(shù)據(jù)已經(jīng)錄入數(shù)據(jù)庫,非授權(quán)人員無法通過門禁進(jìn)入校園內(nèi),使得外來人員無法進(jìn)入。臨時(shí)進(jìn)出人員,在完成必要的身份核實(shí)以外,還將納入軌跡監(jiān)控,隨時(shí)可以關(guān)注其動(dòng)向。采用多種識(shí)別方式,系統(tǒng)可以采用多種識(shí)別方式,對使用者進(jìn)出進(jìn)行管理,如刷卡識(shí)別出入、人臉識(shí)別出入、 人臉識(shí)別+測溫識(shí)別出入等方式。系統(tǒng)可針對不同的受控人員,設(shè)置不同的區(qū)域活動(dòng)權(quán)限,將人員的活動(dòng)范圍限制在與權(quán)限相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對指定區(qū)域分級(jí)、分時(shí)段的通行權(quán)限管理,限制外來人員隨意進(jìn)入受控區(qū)域,并根據(jù)管理人員的職位或工作性質(zhì)確定其通行級(jí)別和允許通行的時(shí)段。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示、記錄所有事件數(shù)據(jù),出入識(shí)別數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給管理服務(wù)器,可在管理服務(wù)器中立即顯示通行人員(姓名、照片等)、事件時(shí)間、門點(diǎn)地址、事件類型(進(jìn)門識(shí)別記錄、出門識(shí)別記錄)等,且記錄不可更改。系統(tǒng)可儲(chǔ)存所有的進(jìn)出記錄、狀態(tài)記錄,可按不同的查詢條件查詢,并生成相應(yīng)的報(bào)表。通過學(xué)生出入校門管理、食堂就餐管理,配合學(xué)生出入公寓管理、出入教學(xué)樓管理等設(shè)備的應(yīng)用,能夠形成完整的學(xué)生行為軌跡,管理人員可以在后臺(tái)查詢學(xué)生行為軌跡進(jìn)行分析。
邊界監(jiān)控。凡有學(xué)生到達(dá)圍欄、施工工地等特殊區(qū)域,監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別并觸發(fā)報(bào)警,監(jiān)控中心能夠收到預(yù)警并及時(shí)做出相應(yīng)處理,處理結(jié)果需要反饋到相應(yīng)的安全管理系統(tǒng)中,形成記錄。
(2)學(xué)生管理。教學(xué)管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)考勤,并監(jiān)控上課情況。利用在線平臺(tái)進(jìn)行批假、監(jiān)測等工作。
考勤管理?;谌四樧R(shí)別和大數(shù)據(jù)技術(shù),利用教室里的監(jiān)控終端,進(jìn)行人臉識(shí)別考勤。每個(gè)教室的教學(xué)信息(教學(xué)班級(jí)、授課教師等)均已經(jīng)與教務(wù)系統(tǒng)同步,監(jiān)控考勤的系統(tǒng)能夠獲取到教學(xué)信息,作為考勤的依據(jù)。監(jiān)控終端可以通過人臉識(shí)別對教師按時(shí)到崗、學(xué)生按時(shí)到課情況、教室設(shè)備使用情況進(jìn)行研判,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的考勤管理。也能夠確保每個(gè)管理環(huán)節(jié)有據(jù)可查、有跡可循。
外出管理。學(xué)生進(jìn)出校門,均通過人臉識(shí)別認(rèn)證。學(xué)生請假可在app 上提出申請,輔導(dǎo)員、分管學(xué)工工作的領(lǐng)導(dǎo)在線逐級(jí)審批,獲得批假的學(xué)生才能正常刷臉外出,學(xué)生刷臉外出及返校的時(shí)間均會(huì)在后臺(tái)留下記錄并反饋至學(xué)工管理人員,確保學(xué)生管理人員能夠時(shí)刻掌握學(xué)生動(dòng)向,保障安全。
行為檢測。利用智能識(shí)別等技術(shù),對不文明行為(如公共場所的吸煙)、特殊動(dòng)作智能識(shí)別并記錄,保障文明的校園環(huán)境。利用廣泛遍布的監(jiān)控設(shè)備,能夠?qū)W(xué)生活動(dòng)軌跡進(jìn)行追蹤,基于大數(shù)據(jù),能夠總結(jié)出人群較為密集的場所主要在哪些地方,便于制定對應(yīng)的安全管理措施。同時(shí),能夠基于大數(shù)據(jù),記錄學(xué)生經(jīng)常出沒的地區(qū),對行為異常的學(xué)生(如經(jīng)常前往人少偏僻之處)能夠進(jìn)行標(biāo)記,方便學(xué)生管理人員及時(shí)掌握學(xué)生動(dòng)向,提早介入進(jìn)行心理輔導(dǎo),防患于未然。
(3)教學(xué)管理。教務(wù)系統(tǒng)與其他平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,借助全覆蓋的校園網(wǎng)絡(luò)和app 平臺(tái),能夠推送學(xué)生課表、作業(yè)、已獲得學(xué)分等等,使得學(xué)生能夠通過系統(tǒng)隨時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)情況,查詢本人的學(xué)習(xí)、成績等關(guān)鍵信息。除此之外,還能實(shí)現(xiàn)以下功能:
規(guī)范課堂管理。上課時(shí)間教室的無線網(wǎng)絡(luò)限制速度或者限制登錄游戲、視頻網(wǎng)站,避免學(xué)生課堂上玩手機(jī)。與此同時(shí),現(xiàn)階段已經(jīng)采用線上平臺(tái)進(jìn)行考勤和線上互動(dòng),可要求上課學(xué)生手機(jī)必須登錄并保持在線平臺(tái)的課堂教學(xué)的界面,如果切換到其他應(yīng)用界面則會(huì)識(shí)別并做出相應(yīng)處理,如扣平時(shí)分等,加強(qiáng)教學(xué)課堂紀(jì)律,提高課堂互動(dòng)程度,保障教學(xué)秩序和教學(xué)效果。同時(shí),教室的監(jiān)控系統(tǒng)也能夠?qū)W(xué)生上課的行為進(jìn)行監(jiān)控,對于遲到、早退、做與上課無關(guān)的事情等行為均會(huì)被自動(dòng)記錄,并依托人臉識(shí)別系統(tǒng),精確到人,以便對相應(yīng)人員做出處理,從而達(dá)到課堂的規(guī)范有序。
考務(wù)管理。借助教室的監(jiān)控設(shè)備,考試過程中能夠記錄考場的全部動(dòng)態(tài)。并且依托監(jiān)控設(shè)備的行為監(jiān)測功能,對于考試過程中的不當(dāng)行為進(jìn)行記錄,并反饋給監(jiān)考考務(wù)工作人員,及時(shí)做出處置。部分線上考試科目,即通過電腦端、手機(jī)端完成的考試科目,則可以要求學(xué)生打開手機(jī)攝像頭,并在線上考試的后臺(tái)監(jiān)控切換頁面、切換應(yīng)用程序后臺(tái)的行為,確保線上考試也能夠規(guī)范有序。
學(xué)分管理。建立動(dòng)態(tài)學(xué)分庫,除完成必修課程獲得學(xué)分以外,為響應(yīng)以賽促教、以證代考的號(hào)召,學(xué)生參加技能比賽、考取職業(yè)技能等級(jí)證書等等,均可以將證書上傳至系統(tǒng),經(jīng)過教學(xué)管理部門審核后,對符合條件的科目予以免修,直接獲得課程對應(yīng)學(xué)分。參與社會(huì)實(shí)踐和公益勞動(dòng)等,通過APP 打卡認(rèn)證,經(jīng)必要的審核流程,即可認(rèn)定學(xué)分,以此促進(jìn)學(xué)生積極投身公共事業(yè),積極參與公益活動(dòng)。也能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)過程、教育經(jīng)歷形成完善的記錄軌跡,后期還能與國家學(xué)分銀行并網(wǎng),真正實(shí)現(xiàn)終身教育。
全面信息化、智慧化離不開全面、高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支撐,為實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)想,需要改造中心機(jī)房,建立數(shù)據(jù)中心。改善中心機(jī)房機(jī)柜設(shè)施、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)房靜電防雷系統(tǒng)、大屏幕顯示管理系統(tǒng)等工程項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)中心機(jī)房全網(wǎng)系統(tǒng)化管理。核心交換機(jī)萬兆主干級(jí)光纖至匯聚交換機(jī),匯聚交換機(jī)千兆光纖至接入交換機(jī),接入交換機(jī)千兆鏈路到桌面終端,實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)重要信息點(diǎn)千兆接入,對接入路由器、交換機(jī)能夠進(jìn)行統(tǒng)一管理與標(biāo)識(shí)。
原有布設(shè)的監(jiān)控點(diǎn)位可以保持相對穩(wěn)定不變,或者根據(jù)實(shí)際需要酌情增加點(diǎn)位。為節(jié)省資源,重復(fù)和多余的監(jiān)控設(shè)備可以拆除。原有布置的監(jiān)控設(shè)備,可以根據(jù)需要植入智能化的功能或者進(jìn)行設(shè)備的更新,使得監(jiān)控系統(tǒng)除基礎(chǔ)功能外,兼具人群檢測、軌跡追蹤等功能,以保障自動(dòng)化預(yù)警、識(shí)別考勤等功能可以順利實(shí)施。需要在監(jiān)控中心設(shè)置集成化的監(jiān)控平臺(tái),由專人負(fù)責(zé),對監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)、運(yùn)行情況進(jìn)行定期維護(hù),監(jiān)控系統(tǒng)接入智慧校園系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
改造宿舍門禁,統(tǒng)一使用人臉識(shí)別的閘機(jī)通道,學(xué)生進(jìn)出宿舍門的全部數(shù)據(jù)均上傳到門禁系統(tǒng),并在學(xué)生管理工作人員的管理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)同步推送,可以有效掌握學(xué)生的進(jìn)出寢室時(shí)間,對晚歸、夜不歸宿等情況能及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理,依托監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),能夠總結(jié)識(shí)別長期行為異常的學(xué)生,及早發(fā)現(xiàn)及早干預(yù),也減輕了學(xué)生管理的負(fù)擔(dān),提高了管理的針對性、準(zhǔn)確性。
優(yōu)化教室監(jiān)控設(shè)備,在教室門口設(shè)置人臉簽到或者基于教室Wi-Fi 的定位簽到,加強(qiáng)對師生的考勤管理。教室的監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)淌业娜藬?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),自動(dòng)生成出勤率,強(qiáng)化教學(xué)管理。
如前文所述,由于前期高校建設(shè)的各個(gè)系統(tǒng)相對獨(dú)立,導(dǎo)致高校師生在實(shí)際學(xué)習(xí)、生活中需要使用多個(gè)不同的平臺(tái)或者APP,體驗(yàn)感欠佳,每一位學(xué)生可能需要安裝多個(gè)APP 或者登錄若干個(gè)不同的服務(wù)平臺(tái)(網(wǎng)站)才能滿足日常學(xué)習(xí)生活的需要,無形中增加了師生的負(fù)擔(dān)。因此,開發(fā)一個(gè)專屬的集成化的信息平臺(tái)非常有必要。通過開發(fā)專用的APP,將校園生活中常用的功能集成到一個(gè)平臺(tái),如信息推送、信息查詢、流程審批、財(cái)務(wù)繳費(fèi)、后勤報(bào)修等,在安全保障、學(xué)生管理、教學(xué)管理等方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化,最大程度上提高師生的信息化體驗(yàn)。
如前面所述,需要將師生所用的各個(gè)平臺(tái)、網(wǎng)站集成到一個(gè)APP,不僅僅是需要將入口接口統(tǒng)一到一個(gè)平臺(tái),還必須要將原有的系統(tǒng)打通,將數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)共享、信息共享。為了保證前期建設(shè)的信息系統(tǒng)的延續(xù)性,也相對節(jié)省建設(shè)成本,原先建設(shè)使用的各個(gè)平臺(tái)可以保留,無需進(jìn)行大規(guī)模的重新開發(fā),只需要對于已經(jīng)建立完成的信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析統(tǒng)籌,統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),將信息接口互相打通。推動(dòng)信息化系統(tǒng)的資源整合應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、傳輸接口、業(yè)務(wù)流程等方面。建立高質(zhì)量數(shù)據(jù)中心,采用虛擬化、集群等技術(shù)和高性能計(jì)算集群設(shè)備,著力解決當(dāng)前學(xué)校各部門服務(wù)器計(jì)算資源分散、利用率差、高耗能、高空間占用的問題。提高資源利用率,降低耗能與管理運(yùn)維的成本,面向部門和用戶提供公共性和個(gè)性化的計(jì)算資源基礎(chǔ)服務(wù)。進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)校信息化管理能力,提升服務(wù)水平。
高校的運(yùn)轉(zhuǎn)每天都能產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)也是一筆寶貴的資產(chǎn)。如果能夠合理利用好這些數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)中提取、總結(jié)、分析出有用的信息,能夠?qū)μ嵘咝9芾硭狡鸬綇?qiáng)有力的推動(dòng)作用。
構(gòu)建具備云計(jì)算能力的智慧校園支撐平臺(tái),通過智慧校園支撐平臺(tái),構(gòu)建智慧校園的各類應(yīng)用平臺(tái)。建立一站式綜合服務(wù)門戶和基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)?;谝惑w化的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),依托大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù),將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)挖掘、優(yōu)化、分析,通過擴(kuò)展信息化應(yīng)用、深化業(yè)務(wù)管理與維護(hù),為師生提供基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù),有利于資源的整合、推送、共享,更大程度發(fā)揮數(shù)字資源的效益,避免重復(fù)建設(shè)。
滿足教師、學(xué)生及管理者的教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)及其它工作與生活的需要。建立數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái),通過數(shù)據(jù)挖掘與分析服務(wù),依托海量數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)分析學(xué)校日常教學(xué)管理、學(xué)生管理中的規(guī)律,從而對教學(xué)資源整合、教學(xué)質(zhì)量分析、學(xué)生行為分析、異常情況的預(yù)判和處置等提供數(shù)據(jù)支撐,為學(xué)校提供全面、準(zhǔn)確的海量數(shù)據(jù)分析功能和決策支持?;谠朴?jì)算的分析、統(tǒng)計(jì)、決策,能夠改變以往高校管理人員的人工分析、決策的情況,既可以最大程度的減少工作負(fù)擔(dān),分析結(jié)果也能夠更加客觀、全面、深入,為高校的管理提供有力的支持。
高校的智慧校園建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,由于前期建設(shè)和發(fā)展的不充分、不平衡,導(dǎo)致了高校智慧校園建設(shè)僅僅是某一模塊、領(lǐng)域、部分的信息化,并不具備全面的智慧化。各高校應(yīng)抓住互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的廣泛機(jī)遇,結(jié)合現(xiàn)有的建設(shè)基礎(chǔ),做好頂層設(shè)計(jì),利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等手段,有序推進(jìn),建設(shè)符合自身發(fā)展現(xiàn)狀的智慧校園系統(tǒng),為高校的日常管理起到更加積極的作用。