基于大數(shù)據(jù)技術的智慧校園建設

概述

當前，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等一系列技術廣泛應用，傳統(tǒng)校園的信息化建設模式，已逐步展現(xiàn)出弊端。硬件資源難以共享，一些服務器資源耗盡，而一些服務器資源過剩；各業(yè)務系統(tǒng)采用獨立數(shù)據(jù)庫信息分散，系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)無法進行交換；各業(yè)務系統(tǒng)之間管理標準不統(tǒng)一，運營維護成本太高等問題不斷出現(xiàn)。傳統(tǒng)校園建設已經(jīng)難以適應時代發(fā)展的要求，智慧校園建設迎來了前所未有的發(fā)展契機。

智慧校園

（一）智慧校園概述

早在2010年，浙江大學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)等先進技術，整合現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源，將教學、科研、管理及生活服務等多種功能融為一體，實現(xiàn)校園內(nèi)全方位信息化服務[1]。清華大學蔣東興提出：智慧校園是數(shù)字校園的高階形態(tài)，是信息化發(fā)展的高級產(chǎn)物，它集成了云計算、大數(shù)據(jù)、智能AI、商業(yè)管理等計算機技術，創(chuàng)造出了全面感知的新型環(huán)境，師生在這樣的環(huán)境中工作與學習[2]。

（二）智慧校園架構

智慧校園由多層架構組成，通?？砂ㄎ锢韺印脤?、云端和用戶層。四個層面相互獨立，同時又互為依托、共同協(xié)作。物理層由硬件設備構成，主要包括：網(wǎng)絡設備、主機設備、存儲設備、虛擬化硬件等，為上一層提供基礎硬件保障。應用層指軟件系統(tǒng)，通?？筛鶕?jù)使用環(huán)境的不同，設計出不同的業(yè)務系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以滿足校園不同的業(yè)務需求，為師生提供教學、科研、校園服務等功能。云端主要負責存儲和計算，根據(jù)用戶提交的數(shù)據(jù)，使用神經(jīng)網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)挖掘等算法進行處理，分析并提取出具備一定價值的數(shù)據(jù)。用戶層是指智慧校園的使用者，由師生、業(yè)務系統(tǒng)使用者或管理人員組成。

基于大數(shù)據(jù)技術的智慧校園建設

（一）基于大數(shù)據(jù)技術的智慧校園建設優(yōu)勢

隨著高校教育事業(yè)的飛速發(fā)展，師生規(guī)模逐漸擴大的同時，校園內(nèi)每天的數(shù)據(jù)量逐漸增長，從曾經(jīng)的GB(Gigabyte)級規(guī)模增長到了現(xiàn)在的TB(Terabyte)級規(guī)模。如何對這些數(shù)據(jù)進行存儲、加工、提取、分析，便成為了當前需要解決的問題?？梢哉f繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后，大數(shù)據(jù)技術的出現(xiàn)是計算機技術的又一重大變革。大數(shù)據(jù)技術利用海量的數(shù)據(jù)資源，通過數(shù)據(jù)挖掘技術對半結(jié)構及其非結(jié)構化數(shù)據(jù)分析提取，找出數(shù)據(jù)中有價值的信息。這種技術通過對大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析精煉，將看似無關的信息進行整合關聯(lián)，能夠發(fā)揮出信息的真正價值[3]。隨著信息化發(fā)展的不斷進步，這種數(shù)據(jù)獲取方式也得到了擴展。利用大數(shù)據(jù)技術，能夠更好的為科學決策提供數(shù)據(jù)支持。

（二）基于大數(shù)據(jù)技術的智慧校園應用

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，使用云服務器進行數(shù)據(jù)處理，校園基礎網(wǎng)絡為其提供數(shù)據(jù)傳輸服務。智慧教室具有多種功能，如：直播教學、錄播教學、遠程答辯、理論研討、線上考試等，可以滿足各類教學任務的實現(xiàn)。尤其適用于遠程教育的課程開展，具備較高的實用性和便利性。智慧教室通過用戶終端和云服務器搭建。用戶終端支持電腦及手機系統(tǒng)，能夠很好的適應不同的用戶環(huán)境。云服務器具備CDN加速功能，能夠?qū)?nèi)容分發(fā)至不同的用戶節(jié)點，用戶與最近的加速節(jié)點相連，極大的提高了訪問體驗。

2.智慧圖書館

智慧圖書管能夠在智慧校園建設中發(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，通過虛擬現(xiàn)實技術、增強現(xiàn)實技術及大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)。通過虛擬現(xiàn)實技術，使得讀者沉浸在仿真空間，在近似逼真的場景中獲取知識，提高學習效果。通過增強現(xiàn)實技術，使得虛擬世界和真實世界無縫接合，讀者可體驗到更加真實的學習環(huán)境。此外，具備的大數(shù)據(jù)技術，能夠根據(jù)讀者的讀書愛好、學習習慣等特點，有針對性的進行圖書推薦。智慧圖書館具備學習功能，可以在與讀者交互過程中不斷學習、不斷成長，更好的為讀者提供優(yōu)質(zhì)服務。

3.智慧寢室

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

結(jié) 語

智慧校園是高校信息化建設的發(fā)展趨勢，具備廣闊的發(fā)展前景。在大數(shù)據(jù)技術快速發(fā)展的今天，利用大數(shù)據(jù)技術能夠充分發(fā)揮智慧校園建設的優(yōu)勢，最大程度上進行資源的整合和分析，加快信息化建設的開發(fā)和使用。隨著科技的不斷進步，智慧校園的應用將越來越廣泛，功能將得到進一步擴充。智慧校園能夠更好地為高校教學提供幫助，提升校園教學服務水平。

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