基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧校園建設(shè)

概述

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等一系列技術(shù)廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)校園的信息化建設(shè)模式，已逐步展現(xiàn)出弊端。硬件資源難以共享，一些服務(wù)器資源耗盡，而一些服務(wù)器資源過剩；各業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用獨(dú)立數(shù)據(jù)庫信息分散，系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)無法進(jìn)行交換；各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間管理標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，運(yùn)營維護(hù)成本太高等問題不斷出現(xiàn)。傳統(tǒng)校園建設(shè)已經(jīng)難以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，智慧校園建設(shè)迎來了前所未有的發(fā)展契機(jī)。

智慧校園

（一）智慧校園概述

早在2010年，浙江大學(xué)率先引入了智慧校園的概念。智慧校園是通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，整合現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源，將教學(xué)、科研、管理及生活服務(wù)等多種功能融為一體，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)全方位信息化服務(wù)[1]。清華大學(xué)蔣東興提出：智慧校園是數(shù)字校園的高階形態(tài)，是信息化發(fā)展的高級(jí)產(chǎn)物，它集成了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能AI、商業(yè)管理等計(jì)算機(jī)技術(shù)，創(chuàng)造出了全面感知的新型環(huán)境，師生在這樣的環(huán)境中工作與學(xué)習(xí)[2]。

（二）智慧校園架構(gòu)

智慧校園由多層架構(gòu)組成，通?？砂ㄎ锢韺印?yīng)用層、云端和用戶層。四個(gè)層面相互獨(dú)立，同時(shí)又互為依托、共同協(xié)作。物理層由硬件設(shè)備構(gòu)成，主要包括：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、虛擬化硬件等，為上一層提供基礎(chǔ)硬件保障。應(yīng)用層指軟件系統(tǒng)，通常可根據(jù)使用環(huán)境的不同，設(shè)計(jì)出不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以滿足校園不同的業(yè)務(wù)需求，為師生提供教學(xué)、科研、校園服務(wù)等功能。云端主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和計(jì)算，根據(jù)用戶提交的數(shù)據(jù)，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)挖掘等算法進(jìn)行處理，分析并提取出具備一定價(jià)值的數(shù)據(jù)。用戶層是指智慧校園的使用者，由師生、業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用者或管理人員組成。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧校園建設(shè)

（一）基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧校園建設(shè)優(yōu)勢(shì)

隨著高校教育事業(yè)的飛速發(fā)展，師生規(guī)模逐漸擴(kuò)大的同時(shí)，校園內(nèi)每天的數(shù)據(jù)量逐漸增長，從曾經(jīng)的GB(Gigabyte)級(jí)規(guī)模增長到了現(xiàn)在的TB(Terabyte)級(jí)規(guī)模。如何對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、提取、分析，便成為了當(dāng)前需要解決的問題。可以說繼云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)之后，大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的又一重大變革。大數(shù)據(jù)技術(shù)利用海量的數(shù)據(jù)資源，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)半結(jié)構(gòu)及其非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析提取，找出數(shù)據(jù)中有價(jià)值的信息。這種技術(shù)通過對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析精煉，將看似無關(guān)的信息進(jìn)行整合關(guān)聯(lián)，能夠發(fā)揮出信息的真正價(jià)值[3]。隨著信息化發(fā)展的不斷進(jìn)步，這種數(shù)據(jù)獲取方式也得到了擴(kuò)展。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠更好的為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支持。

（二）基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧校園應(yīng)用

1.智慧教室

智慧教室是智慧校園的重要組成部分。智慧教室通過云攝像頭采集圖像，使用云服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)為其提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。智慧教室具有多種功能，如：直播教學(xué)、錄播教學(xué)、遠(yuǎn)程答辯、理論研討、線上考試等，可以滿足各類教學(xué)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。尤其適用于遠(yuǎn)程教育的課程開展，具備較高的實(shí)用性和便利性。智慧教室通過用戶終端和云服務(wù)器搭建。用戶終端支持電腦及手機(jī)系統(tǒng)，能夠很好的適應(yīng)不同的用戶環(huán)境。云服務(wù)器具備CDN加速功能，能夠?qū)?nèi)容分發(fā)至不同的用戶節(jié)點(diǎn)，用戶與最近的加速節(jié)點(diǎn)相連，極大的提高了訪問體驗(yàn)。

2.智慧圖書館

智慧圖書管能夠在智慧校園建設(shè)中發(fā)揮出重要作用。與傳統(tǒng)圖書館不同，智慧圖書館突出了信息化特點(diǎn)，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使得讀者沉浸在仿真空間，在近似逼真的場(chǎng)景中獲取知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使得虛擬世界和真實(shí)世界無縫接合，讀者可體驗(yàn)到更加真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。此外，具備的大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠根據(jù)讀者的讀書愛好、學(xué)習(xí)習(xí)慣等特點(diǎn)，有針對(duì)性的進(jìn)行圖書推薦。智慧圖書館具備學(xué)習(xí)功能，可以在與讀者交互過程中不斷學(xué)習(xí)、不斷成長，更好的為讀者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3.智慧寢室

寢室是高校建設(shè)的基本單位。智慧寢室可以為師生提供便利的同時(shí)，更好的改善當(dāng)前的學(xué)習(xí)、居住環(huán)境。便利性方面，通過使用手機(jī)RFID技術(shù)淘汰現(xiàn)有的物理一卡通設(shè)備。宿舍門禁無需使用原有一卡通刷卡，只需要打開自己手機(jī)的RFID功能，便能實(shí)現(xiàn)有效認(rèn)證。人性化方面，宿舍配有電子化顯示屏。屏幕中不但能顯示當(dāng)前溫度、濕度及天氣情況，還可顯示課表，幫助學(xué)生合理規(guī)劃時(shí)間。安全性方面，具備一定監(jiān)控能力。如寢室內(nèi)煙霧到達(dá)限定條件可觸發(fā)報(bào)警，及時(shí)提醒管理員查看情況，防止險(xiǎn)情的發(fā)生。

結(jié) 語

智慧校園是高校信息化建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)，具備廣闊的發(fā)展前景。在大數(shù)據(jù)技術(shù)快速發(fā)展的今天，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠充分發(fā)揮智慧校園建設(shè)的優(yōu)勢(shì)，最大程度上進(jìn)行資源的整合和分析，加快信息化建設(shè)的開發(fā)和使用。隨著科技的不斷進(jìn)步，智慧校園的應(yīng)用將越來越廣泛，功能將得到進(jìn)一步擴(kuò)充。智慧校園能夠更好地為高校教學(xué)提供幫助，提升校園教學(xué)服務(wù)水平。

本文來源：《魅力中國》：http://m.k2057.cn/w/wy/25805.html