大数据背景下“智慧校园”的立体架构及应用研究

大数据背景下“智慧校园”的立体架构及应用研究

张鑫

广西省 南宁市第二中学

摘要：伴随着信息技术不断发展，当今社会已经迈入大数据时代。大数据是网络科技发展的产物，对社会的各个领域都具有重要影响。在教育方面，智慧校园建设的大力推进，使学校取得许多优秀的成绩，然而也暴露了不少问题。因此，作为智慧校园建设者有必要探索出一条大数据背景下的“智慧校园”创新路径，使大数据和智慧校园深度融合，从而为智慧校园建设提供数据支持。文章对于大数据背景下的“智慧校园”的概述和立体架构进行分析，在此基础上对“智慧校园”的实际应用提出几点浅显的意见，以供参考。

关键词：大数据；智慧校园；立体架构

前言

在IBM提出“智慧地球”的背景下，“智慧校园”顺势而生。近年来被广泛应用于各个学段的校园建设中。在“智慧校园”的实施过程中，学校依托于自己的校园文化，创新出独特形式的智慧校园平台，为教育教学贡献重大力量，助力学校教学取得优异成绩。智慧校园模式的构建进一步加强了校园的信息化进程，实现校园统一规范的管理，提升管理效率。通过大数据对智慧校园不断完善，使智慧校园逐步提升学校的校园文化魅力。

一、大数据背景下的“智慧校园”的概述

在科技高速发展的时代，互联网的应用十分广泛，它不仅仅是将相关技术覆盖到传统的行业上，还通过大数据、云端等形式，将传统信息化校园的建设进行创新，形成智慧校园。在针对传统工作环节的优化的基础上，通过解决物化问题，将技术进行具体应用。在大数据时代的背景下，智慧校园建设不再泛指信息化对校园业务的补充，而是一种颠覆的创新形式。创设更加完善的智慧校园，让大数据背景下的智能模式逐渐成为现实^【1】。

智慧校园具体来讲，是校内一体化的信息化应用建设。在我国，校园信息化建设经历了多个阶段才形成如今的智慧校园。目前，很多学校已经把智慧校园建设工作纳入到学校的工作体系建设中。学校智慧校园建设已经初具规模。但我们也应该清晰地认识到，大数据背景下的智慧校园的建设还有很长的路要走，需要通过加强对大数据应用的研究，进而促进智慧校园建设。

进一步优化和完善智慧校园，则离不开大数据的应用。大数据技术本质上解决4个核心问题：1.海量的数据有效的存储；2.海量的数据快速计算；3.海量数据快速查询；4.海量数据中挖掘出隐藏的知识。可以看出大数据并不是资料的堆砌和叠加，而是对数据进行收集、计算、分析、总结后，呈现出完整的结构体系脉络。理解了大数据的技术本质，在通过深入地挖掘数据内涵，有机联系所有业务数据，理清业务关联脉络，就能更好地充实和完善我们的智慧校园。

二、大数据背景下的“智慧校园”立体架构

智慧校园囊括“六横两纵”的形态。“六横”主要是指校园感知层、数据传输层、数据智能处理与存储层、支撑服务层、应用服务层、智慧应用层。标准评估体系和安全保障体系被称之为“两纵”。在大数据的背景下，“智慧校园”进行立体架构，是以数据作为核心，结合校园活动，将各类信息进行全面归结，实现数据化、信息化、共享化。通过对海量数据的分析处理，促进智慧校园的构建。

先说说“六横”。1.校园感知层是指借助通过传感器、RFID、GPS、摄像机、激光扫描器等信息采集设备，实时感知校园的各种物理量、化学量或生物量等信息；2.数据传输层指的是利用各类互联网移动终端，实现通信技术、专网技术、传输控制技术的全面对接，对文字、图像、声音、视频等信息数据进行传输；3.数据智能处理与存储层指的是数据分析阶段，通过储存、分析、建模等等技术，实现数据处理，得出处理业务结果数据并分类存储；4.支撑服务层是借助相关的通用技术软件，构建出公共服务平台，并向应用服务层和智慧应用层提供服务；5.在应用服务层中，汇集了多种校园服务应用，提供了相关的平台开发设备，它是构建智慧校园的基础性服务；6.智慧应用层覆盖了所有智慧型的应用，它面向各类用户，并为他们提供相关的智慧应用。

“两纵”为智慧校园高效、稳定、安全的运行提供了必要的保障。标准与评估体系主要由信息技术基础标准体系、信息资源标准体系、网络基础设施标准体系等部分组成。安全保障体系包括网络安全、数据库安全以及应用系统安全等方面的内容。

三、大数据背景下的“智慧校园”应用

（一）智慧管理模式

智慧校园管理体系中最主要的部分就是智慧管理，它汇集了人性化、智能化的优势，将所有服务汇集到一个平台之中。智慧管理是将大数据、云计算等信息技术广泛应用于学校管理的方方面面之中，致力于服务学校内外的所有用户，在打造智能平台的同时让受众者体会到高效快捷的服务过程，并为后续学校的人才培养、社会服务、文化传承等方面提供发展前提^【2】。

为了提升校园管理水平，可以借助管理系统中的海量数据，针对不同用户的需求进行分析和归类，建立统一的智慧管理平台。通过数据分析、信息合成与管理、检测运行状态、管控相关业务来实现教育智能管理。

智慧管理应用的范围几乎可以涵盖整个学校。主要以智慧管理涵盖的业务管理和处置过程为依据，设计了OA应用系统、档案管理系统、师生成长档案系统、综合财务系统平台、又能对全校的数据信息进行统一整合，为管理者提供个性化、智能化的服务，最终生成相关的数据系统。

人脸识别系统应用是智慧校园建设中进化转型的重要环节。在2014年人脸识别算法准确率已经达到98.52%，超越了人们认为100%准确的人眼识别能力(97.53%)。正因为人脸识别系统具有准确、灵活和高效的特点，因此“人脸识别”可以替代传统一卡通，实现“进出门禁”、“图书借阅”、“日常消费”、等功能。另外，伴随着智能管理应用的不断扩展，我们还将通过人脸识别系统实现“上课无感考勤”、“陌生人员识别警报”等功能。

2. 智慧空间站

智慧空间站是一种创新的形式。它借助于网络技术，被教师用于创新教学的过程中。智慧空间站承担着培养学生自主学习能力、提升学生综合素质的重要任务，也是教师教学、科研、创新能力提高的重要平台。学校将智能感知作为基础手段，实现实时数据的采集和传递，借助于大数据，将数据结果运用至校园实际教学、管理过程中，构建出完备的平台体系。

智慧空间站可分为三部分：第一个部分是由设备管理、教学系统、监控系统这三个方面组成；第二个部分是总控制系统，通过信息的采集，将内容储存到数据库中，并对相关的信息进行计算、分析和反馈；第三个部分是客户端访问系统，依托于控制终端，让用户能够对系统进行实际操作，进一步加强系统操作的便捷性^【3】。

在智慧空间站中，教学系统可以设置为一长段的编码，最终呈现出实验室的名称、课堂具体事件、课程安排、授课教师等方面的内容。学生若想查询课程，需要登录终端系统进行查询，就能直观地了解到课程安排的具体内容。智慧空间与传统的课堂教学相比，它更加侧重于建立高度集中的智慧教室生态，具有无线投屏等方面的功能项目，可以通过录播等形式，实现异地实时教学。可以依托于深度学习、云计算、自然大数据分析，进一步集成大数据分析系统。另外，人工智能技术可以实现语音的识别、笔记的鉴定、表情的识别等方面的内容，实现对课堂的有效记录，对学习效果进行实时评估，通过自然纸笔的输入和多模式电子终端提供全数字入口，支持多终端移动学习，实现大场景智能支撑和大数据分析助力。

结语

综上所述，随着信息技术的不断发展，信息系统已经广泛应用于学校的各领域，并逐步形成“智慧校园”体系。而大数据在智慧校园建设中的作用越来越大。因此通过对大数据背景下的智慧校园的概述进行研究，对智慧校园的立体构建提出设想，借助人脸识别、智慧空间站等应用案例，为大数据背景下的智慧校园应用进行细致分析，从而汲取有价值的建设经验。

参考文献：

【1】何署芳.大数据背景下智慧校园立体架构及应用研究[J].农家参谋，2017(24)：164.

【2】马东波.大数据技术在智慧校园中的应用及展望[J].产业与科技论坛，2020，19(23)：45-46.

【3】朱敏.大数据背景下高校智慧校园建设路径探讨[J].信息与电脑(理论版)，2020，32(21)：225-226.