开放大学的智慧校园建设案例分析

Applications 创新应用
集成电路应用 第 37 卷 第 12 期（总第 327 期）2020 年 12 月 31
0 引言
开放大学是在中央广播电视大学和地方广播电视大学的基础上组建的一所公立大学，于2012年7月31日在人民大会堂正式揭牌成立。

开放大学作为远程教育的引领者，长期致力于利用现代信息技术开展远程教育。

随着教育信息化迈入2.0时代，开放大学也逐步从数字校园迈向智慧校园[1-9]。

开放大学学习中心（地方开放大学）是开放大学办学系统的重要组成部分，智慧校园建设水平将对其由“电大”向“开大”转型发展产生直接影响。

1 智慧校园的需求分析
（1）一站式服务。

地方开放大学用户数量庞大，类型繁多。

这就要求建立统一门户，对用户进行分类权限管理，实现单点登录，通过按需切换不同信息处理模块，确保业务系统取得良好的集成效果，为师生提供一站式服务体验。

（2）数据共享需求。

以往业务系统常常由各个部门主导完成，各部门独立建设、维护，数据被独立保存，形成信息孤岛，耗费管理成本以及信息资源的同时，增加了维护管理难度。

所以，数据共享和贯通成为最基本的要求，消除信息孤岛是智慧校园建设需首要解决的问题。

（3）开放性需求。

开放作为开放大学的基本特征，面对数量庞大的学生数据，复杂的终身教育体系，种类繁多的应用，建设开放性平台成了地方开放大学智慧校园建设的必然要求。

通过开放性平台
进行持续改进，为数据共享贯通提供可能，也为实现更加方便的系统维护打好基础，为学校未来需求变化和扩展提供无限可能。

2 智慧校园的设计方案 2.1 系统的体系架构
总体框架设计。

智慧校园是一个庞大而又复杂的系统工程，要在形成顶层设计的基础上进行具体操作实施。

其总体框架设计自下而上分为物联感知层、网络通信层、计算与存储层、数据层和应用层五个层次。

（1）物联感知层：其核心技术是物联网技术。

该层通过各种感知设备,综合采用二维码、RFID 、IP CAM 和卫星定位等技术手段,实时采集教师工作、学生学习和生活、校园环境、基础设施运行和人与环境交互信息等相关数据，为智慧校园数据采集与实时反馈控制提供技术支撑。

物联感知层是区分传统数字校园与智慧校园的重要标志。

（2）网络通信层：通过互联网、教育网、电信网、移动网、广播电视网、无线自组网、物联网、校园网等，为物联感知层采集到的各类数据提供高效信息传输服务、末梢节点的组网控制和数据融合与汇聚。

同时，为各个节点的用户提供高速的网络访问服务，为各类智慧应用提供可靠的、泛在的网络环境。

该层与传统网络通信层的区别在于引入了物联网。

（3）计算与存储层：其核心技术是云计算技
作者简介：马赛力，甘肃广播电视大学天水市分校，研究方向：智慧校园建设。

收稿日期：2020-09-18，修回日期：2020-11-08。

摘要：阐述开放大学的智慧校园建设，需求分析、智慧校园系统的体系架构、功能模块，提出智慧校园建设的实施方法。

关键词：信息技术，智慧校园，开放大学，大数据，云计算，物联网。

中图分类号：TN929.5，TP391.44，G434 文章编号：1674-2583(2020)12-0031-03DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2020.12.013
中文引用格式：马赛力.开放大学的智慧校园建设案例分析[J].集成电路应用, 2020, 37(12): 31-33.
开放大学的智慧校园建设案例分析
马赛力
（甘肃广播电视大学天水市分校，甘肃 741000）
Abstract — This paper describes the construction of smart campus in Open University, demand analysis, system architecture and functional modules of smart campus system, and puts forward the implementation methods of smart campus construction.
Index Terms — information technology, smart campus, Open University, big data, cloud computing, Internet of things.
Case Analysis of Smart Campus Construction in Open University
MA Saili
( Gansu Radio and Television University Tianshui Branch, Gansu 741000, China.)
Applications 创新应用
术。

该层综合采用云计算和数据存储等技术,对采集到的各类信息，通过虚拟化和数据中心提供高效、可靠的云服务以及智能搜索引擎等服务，是大数据处理和智慧应用的信息支撑层。

（4）数据层：大数据技术是其核心。

该层综合采用数据采集、数据清洗、数据存储、数据管理、数据挖掘分析和数据安全等技术，汇聚计算与存储层的各类数据信息,把数据与服务有机结合，将虚拟网络和物理环境进行连接，为智慧校园各类应用提供高效的数据分析引擎。

（5）应用层：智慧校园区与数字校园的区别就在于智慧的应用。

其包含智慧教育、科研、管理、资源、服务、决策等诸多内容。

该层通过采集用户和环境情景信息,对校园内的人和物的行为及运行轨迹进行预测，对教育教学、科研、管理、资源调度和业务活动等做出科学决策提供依据，为师生及校园管理提供个性化支持服务。

2.2 体系支持
（1）信息安全保障体系。

通过建立多层次的数据安全保障机制,在物理安全、网络安全、系统安全、应用软件安全、用户安全、数据安全(包括数据备份)等方面，实现对数据安全的有效保护。

（2）运维管理服务体系。

通过数据集成与业务流转对以人、财、物为中心的信息化业务工作进行可视化呈现与智能化管理。

地方开放大学普遍技术人才缺乏，运维管理成为薄弱环节，通过建立合作机制，引入校际合作、校企合作不失为一种有效的解决途径。

（3）技术规范与保障体系。

在参照智慧校园平台建设标准与规范要求开展工作的同时，还要建立具有高兼容性与一致性的数据信息分类编码标准体系,形成学校信息编码集。

3 功能模块设计
3.1 智慧环境模块设计
在网络环境基础上构建智慧环境,把通过物联网实现校园内基础设施的智能化管理,为广大师生提供一个可感知的智能环境。

地方开放大学智慧环境建设具体包括以下几个方面。

（1）一卡通。

开放大学涉及学历教育、社区教育、短期培训等各种教育形式，学生基数大，流动性强，使用需求不一，学员一卡通的有效性从几天到几年不等，使用传统一卡通显得不切实际。

那么，手机一卡通是最好的实现方式，对用户进行分类权限管理，用户通过手机APP，根据需求个性化选择所需功能模块，节约成本，提高资源利用率。

此模块是智慧校园运行的基础功能模块。

（2）智能门禁。

将校园内宿舍、教学楼、图书馆、体育场、仓库、机房、实验室、办公室等门禁设备和通道闸机等各类控制设备对接。

借助门禁子系统对持卡人权限进行管理，提高身份识别的安全性。

如：教师和学生提前预约教室，通过一卡通在指定时间段对教室有使用权，保洁员根据通知的清扫时间对教室有清洁使用权限，大幅提高资源利用率，降低管理成本。

（3）安全环境。

通过物联网技术实现电子眼、检测器等设备互联互通，对各个路口、门口进行全天候无死角监控,提高校园安全保障。

通过建立电子化应急预案，智能化整合管理人防、物防、技防，形成一套执行性强，可管控的一键式应急指挥和管理系统。

（4）智慧停车。

地方开放大学因其教育对象以成人为主，开车来校学习是普遍现象，有效解决停车问题显得尤为重要。

智慧停车包含线下、线上两方面的智慧。

线上智慧化体现为车主通过手机一卡通掌握学校停车场的车位空余信息，预约停车。

线下智慧化体现为让停车人更好地停入车位。

一是快速通行，节约进出停车场耗时；二是提供特殊停车位，获得多样化、个性化的服务体验；三是充分利用车位资源，如立体停车库、共享停车等。

3.2 智慧教学模块设计
（1）智慧教室。

智慧教室由教学系统、LED 显示系统、人员考勤系统、空调控制系统、门窗监控系统、灯光控制系统、资产管理系统、通风换气系统、录像监控系统等组成。

它借助云计算、物联网和人工智能等技术搭建起来的新型多媒体网络教室。

该教室将教学内容通过各类智能设备呈现出来，便于学生获取学习资源，开展课堂交流互动，在获得情境感知体验的同时，实现环境管理。

（2）智慧教学平台。

地方开放大学学历教育依托于开放大学系统教学平台，其在智慧教学平台方面可探索的空间很小。

社区教育和非学历继续教育作为地方开放大学新兴教育模式，迫切需要建立适合地方特点的智慧教育平台。

现阶段，因社区教育体系还不完善，业务上受地方教育主管部门管理，在社区教育工作实施方面缺乏政策支持和研究动力，导致其在智慧教学方面推动缓慢。

非学历继续教育作为地方开放大学转型发展的新兴力量，各地开放大学对其教育教学建设力度逐年加大，但仍处于起步阶段，相比一些社会培训机构显得经验不足，方法不多。

与社会培训机构合作，开发有效的智慧教学培训平台不失为一种好的办法。

3.3 后勤管理模块设计
后勤管理模块主要由智能物业、智能食宿和资产管理三个部分组成。

（1）智能物业：借助物联网技术将办公、教学、生活各类区域进行整合,实现水电暖管理、智能报修、楼宇管理、校园安全管理等功能。

并通过对校园内各场所、设施、设备的运行数据进行检测,构
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建能耗监管平台,构建绿色校园。

智能报修将人工报修转变为通过平台报修,平台对维修过程完整记录，将报修信息、派单情况、维修人员、维修结果、用户评价等信息数据化，对这些数据进行分析，总结出规律性问题及解决方法,从而实现预防和高效解决，全面促进后勤服务水平的整体提升。

（2）智能食宿：针对地方开放大学特殊的业务需求，主要包括智能住宿和预约点餐两部分。

学生一经入校登记，凭借一卡通可实现“闪住”。

智能住宿系统引入酒店管理理念，对学生从开始的分房入住到最后的费用结算全过程进行管理。

智慧点餐系统则可让学生通过手机预约就餐，学生凭借系统生成的电子凭证就餐，也可实时掌握当日的就餐预约排队信息，让用餐者更合理地安排时间和选择菜品。

（3）资产管理：通过采用射频识别(RFID)技术，兼容条码技术(一维条码/二维条码)，实现资产智能化管理，主要包括资产查询、资产盘点、仓库管理、资产监控、报表统计等功能。

3.4 用户管理模块设计
用户管理模块是对师生、社区居民和社会公众身份信息的认证与管理。

使用者可以将自己的个人基本信息上传到平台，经审核获得电子学习卡后可在智慧校园数据库中进行权限内的数据提取交换，教师或学历教育学生可在离职或毕业时申请注销，删除信息。

针对社区培训和短期技能培训特殊的阶段性学习特点，则在入学之初对用户的有效期进行设置，过期自动注销。

3.5 资源平台模块设计
开放的资源平台是地方开放大学智慧校园鲜明的特色。

地方开放大学在充分利用开放大学系统资源的同时,应重点开展资源的开放和聚合。

（1）将办学系统由单一的开放大学学历教育办学系统拓展到教师培训系统、社会培训系统、社区教育指导服务系统等各个方面，建立完善的系统内资源开放共享机制和平台。

（2）深化与其他行业、机构合作，建立系统外资源开放共享机制，聚合各类资源，建成区域性教育资源集聚和共享中心；三是把开放资源使用过程变成大数据采集过程，充分发挥开放大学非学历教育职能，调动全社会都参与到开放大学的学习和资源建设中。

4 智慧校园的实施方式
地方开放大学智慧校园建设应结合实际，按照“统一规划、分步实施”的原则实施。

成立智慧校园建设工作领导小组，在领导小组统一领导下,由学校技术部门负责具体实施，同时成立规划组、调研组、实施组、专家组和督查组等，具体负责建设方案的规划论证、组织实施和监管。

实施过程可分为
三个阶段。

（1）第一阶段：需求分析和论证阶段。

分别从学生、教师、管理者、技术支持服务等方面评估智慧校园建设的实际需求，借鉴兄弟学校关于智慧校园建设的成功经验，分析地方开放大学与全日制普通高校智慧校园建设的差异,以需求为依托，以问题为导向，建立合理的功能体系，形成“智慧校园”建设规划。

（2）第二阶段：体系建设阶段。

按照“智慧校园”建设规划,建成必备的数据中心，构建“智慧校园”软硬件设施、网络环境与应用系统平台。

（3）第三阶段：巩固拓展阶段。

重点对各业务系统升级拓展,扩大使用范围，全面提升“智慧校园”整体管理水平和服务效能。

配套进行专业技术人才引进,提高技术人员理论素养和专业技能，提升师生信息化素养。

5 结语
智慧校园建设不仅仅是一项技术开发工作，涉及教学改革、管理理念、管理模式、工作方法和现代信息技术应用等各个方面。

智慧校园建设的复杂性要求设计人员要结合信息技术和实际需求，构建合理的建设方案，确保设计方案具有科学性、可行性、实用性和智能性，使得教学效果得到提升，教育资源得到优化，校园管理服务水平实现飞跃。

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