基于大数据技术的智慧校园信息化建设

张 华

(江苏航运职业技术学院 教育信息化管理中心，江苏 南通 226010)

0 引言

智慧校园即是指以大脑化的运行方式应用于校园日常运行管理中的管理机制，进入信息时代以来，我国许多高校都开始相继推动智慧校园建设，也取得了一定的成果，如现今很多高校使用的校园一卡通、网络选课系统等都属于智慧校园的一部分。但随着我国高等教育的不断发展，当前的智慧校园系统已经无法满足高校教学、管理以及科研方面的需求，必须借助大数据技术进行优化改造。

1 大数据技术和智慧校园建设简述

1.1 大数据简介

大数据是现代化网信息技术和多媒体迅猛发展背景下产生的一个全新概念，具体是指涉及数据量规模庞大，以至于无法采用人工方式在短时间内利用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合[1]。大数据中既包含结构化数据，也包含非结构化和半结构化数据，这使得其分析处理存在巨大的难度。大数据所具有的特点包括时效性强、价值密度低、规模大、多样化。现如今基于大数据的挖掘分析技术已经广泛应用于各行各业之中，为管理决策提供了有力的支撑。

1.2 智慧校园建设的具体内容

(1)大数据共享交互平台建构，用于将学校现有的系统数据进行集成管理，使数据在各个业务系统能够顺畅流动。(2)统一身份认证管理，基于一个账号实现对所有权限内资源的访问。(3)移动智慧校园，搭建覆盖全校的移动互联网，使所有教职员工和学生能够随时随地获取所需的信息，且支持在线实时交流沟通。(4)综合业务系统管理，智慧校园应涵盖学校管理服务的所有内容。(5)网络安全保障，智慧校园涉及的数据量极其庞大，且与学校运营息息相关，因此必须打造安全的软、硬件环境，确保数据安全。

2 基于大数据的智慧校园信息化建设研究

2.1 对智慧校园功能需求进行分析

在进行智慧校园建设的过程中，首先需要对高校的实际应用需求进行分析明确，在此基础上进行综合性统一管理平台的搭建。基于大数据的智慧校园建设具有规模大、周期长的特点，一旦返工会造成巨大的损失，因此必须预先对各方面应用需求进行精准确定。以目前形势来看，搭建基层化管理平台对高校各方面信息资源进行整合，继而服务于学校运营是未来智慧校园建设的主要方向。基于大数据的智慧校园建设可以有效打破现有的信息资源垄断现象，实现校内数据资源的全面共享，这样可以有效地避免重复投资建设造成的资源浪费问题[2]。总体上看，高校智慧校园建设的本质就是整合学校日常管理内容，并基于大数据技术建构信息门户应用体系，为广大教职员工和学生提供便捷化的一站式服务。

2.2 确定智慧校园信息化建设所使用的技术类型

基于大数据的智慧校园信息化建设所涉及的关键技术主要有4项，分别是大数据技术、物联网技术、云计算技术以及移动互联技术。其中大数据技术用于数据集成管理和挖掘分析，可以为学校管理决策提供支撑。云计算主要用于用户需求的分析和优化，促进高校管理服务水平的提升。移动互联则用于校园网络环境的搭建，使学生可以在校园内的任意地点享受网络服务。物联网技术则用于对具体设施、设备运行状态的监测和管理，如学生用水、用电方面，物联网技术可实现智能控制，故障预警。

2.3 智慧校园总体架构设计

智慧校园体系主要由4部分构成，分别是基础设备层、应用支撑层、业务应用层以及终端呈现层。

其中基础设备层包含了所有用以实现智慧校园系统的设施设备，包括由服务器、存储器等设备构成的硬件体系，也包括由有线网络、无线网络以及各类移动终端网络构成的网络环境。

应用支撑层则是智慧校园系统各类应用功能实现的基础，其由大数据平台、统一身份认证以及统一信息门户构成，是学校所有数据信息集成、共享、交换的枢纽。

业务应用层主要用于各类业务的具体操作和实现，涵盖了高校的所有业务类型，包括教务管理、学工管理、图书馆管理、科研管理、网络教学以及OA办公。

终端呈现主要面向的是用户群体，它是将智慧校园业务层收集到的信息通过应用支撑层进行汇总、整理、分析，最后在移动终端、校园门户上进行呈现。

2.4 智慧校园的具体应用场景分析

基于大数据的智慧校园系统在高校运行中的应用主要体现在3个方面。

(1)应用于教学实践。在智慧校园系统的帮助下可以对高校教学工作进行全面整合，依托云计算、大数据技术可以对学生的综合知识水平与能力等相关信息数据进行全面采集和分析，在此基础上进行教学目标设计。同时很多现代化技术均可以直接服务于教育教学工作，促进教学服务质量的提升，拓展学生们的知识视野。例如，依托智慧校园架构的智慧教学法能够以学生为中心，对微课、电子教材、移动课件等教学资源进行一体化应用，教师可借此拓展教学的范围，突破课堂的限制。而学生们则可以根据自身的需求从学习平台上自主选择学习资源，充分利用碎片化时间进行学习活动。而且，在移动互联网的覆盖之下，师生之间可以进行顺畅的交流沟通。

(2)应用于科研工作。高校可以依托大数据技术搭建智慧科研平台，对科研方向、成果、动态等进行有效的追踪，并为科研管理工作的开展提供有效的支撑。从教师的角度来看，依托智慧校园架构可以是科研项目的申报变得更加便捷，如个人基础信息的自动填报可以节省大量的时间成本[3]。在科研活动开展的过程中，智慧校园系统可以为教师提供多样化的服务项目，包括知识管理、协同支撑、科研项目事务管理等。大数据技术所拥有的海量信息管理和共享可以加强科研项目内不同成员之间的协同合作，实现对科研成果的智能化汇集以及跟踪。除此之外，智慧校园系统还为校企合作创造了有利条件，基于大数据的智慧校园模型可以为企业与学校的交流沟通提供广阔的渠道，实现科研领域的有效对接。

(3)应用于学生管理服务。依托智慧校园系统可以为学生提供智慧化的管理服务。借助按数据技术，智慧系统可以为学生管理提供数据集成、挖掘等服务内容，如可视化的教育管理、风险监控预警等[4]。智慧校园系统可以为学校各个业务部门提供详实可靠的数据信息，提高所有学院管理决策的科学性。而业务部门则可以通过对多源数据的分析，发现学生管理工作中存在的实际问题，针对性地采取解决措施。现如今很多高校所应用的一卡通体系可以对学生的消费信息进行全程记录，据此可以分析学生的消费习惯，可作为学校食堂、超市等后勤服务管理机构优化改造的依据。同时，一旦出现异常金额交易，也可以快速做出反应，保障学生权益不受损害。

3 结语

综上所述，基于大数据技术推进智慧校园的信息化建设可以为高校管理工作、教育教学以及科研活动提供智慧化的服务，促进学校运营管理水平的提升，为其长远发展奠定坚实的基础。