近年来，以移动互联、物联网、云计算、大数据、虚拟现实、人工智能、区块链为代表的新一代信息技术发展迅猛，深刻影响到我国社会的方方面面。特别是2015年国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》印发以来，“互联网+”推动经济形态不断演进，带动社会飞速发展。“互联网+”并不是单纯地将“互联网”和各个传统行业简单叠加，而是通过新一代信息通信技术与传统行业深度融合，创造新的经济发展生态。

新世纪以来，我国信息化校园的发展逐步经历了网络化、数字化、信息化，目前智慧校园 ^[1]是其最新阶段。浙江大学、南京邮电大学 ^[2]等高校率先提出智慧校园的概念，越来越多的企业也投入到智慧校园相关产品的开发和生产中。但由于种种原因，目前的智慧校园建设或多或少存在一些问题：技术和产品缺乏开放兼容，多种信息系统不能全面有效联动，没有统一技术标准，产品功能单一，不具备感知功能，不同平台间的信息交流智能化程度低，安全保障体系尚不完善等。

本文结合某校智慧校园项目的建设实践，设计了一个基于新一代信息技术的智慧校园设计方案。

智慧校园是数字校园发展的更高阶段，是新一代信息技术在校园生态环境下的具体实践。它将学校的教师、学生、场地、设备等资源以及教学、科研、管理、服务等功能，与信息技术进行整合，基于集成化、智能化的思想，优化校园内各种资源，达到提高学校各项工作效益的目标。

目前，学术界和行业内对智慧校园的内涵多从以下维度描述：

（1）全方位的环境感知。将大量的感知终端布置在校园中，通过GPS、RFID、无线传感网络、红外、视频识别、手机定位等技术捕获校园环境中各种信息数据，并接入网络。环境感知是实现校园智慧管理、提升管理质量的基础和前提。

（2）海量数据的处理分析。智慧校园的“智慧”体现在其强大的对数据进行采集、存储、处理和分析的能力。通过云计算和大数据技术 ^[3]，实现对海量异构数据进行有效存储和高效分析，为智能化的管理服务提供数据支撑。

（3）智能化的管理服务。即基于大数据、人工智能技术为校园提供一个综合信息服务平台，为学校提供一个数据统计和分析辅助决策系统。

整个智慧校园的架构 ^[4]自下而上可分为智慧资源环境、感知设备、异构网络接入网关、网络传输、中间件、智慧校园应用层以及智慧校园主体等几个层面，如图1所示。

智慧资源环境是校园内被感知和监控的对象。感知设备通过各种传感识别技术实现对校园资源环境的实时感知与动态监控，形成人与物、物与物相联。

图1 智慧校园体系架构

异构网络接入网关以及网络传输将学院的有线网、移动网络等进行整合，实现了网络间无差异融合，为智慧校园应用提供通信链接方面的保障。

中间件层面涉及信息标准和安全维护等。信息标准体系确定了数据在处理过程中的规范标准。安全维护体系则是要建立起一整套校园信息化安全维护的机制，涉及实体安全、运行安全和信息安全等。

应用层是智慧校园建设的目的，也是智慧校园的表现形式。根据各学校的实际需求开发，核心内容主要包括：智慧办公、教务管理、考务管理、人工智能学业预警、迎新、毕业生离校、一卡通等系统。

智慧校园主体涉及到方方面面，除了学校师生之外，还包括教育管理部门、电信运营商、数字化教育资源供应商、设备商等与学校存在行政、经济等方面关系的主体。

目前国内的智慧校园建设存在一些共性不足，主要包括以下问题：

（1）建设主导问题。智慧校园是一个全新的概念，参与者众多，通常涉及政府、教育管理部门、学校、通信运营商、设备商等。不同的主体对此理解和诠释的角度不尽相同。智慧校园需要深层次的、准确的、兼顾院校建设各方面的策略。这个策略的规划必须是以院校为主导，而不能依靠相关的通信运营商、设备商来主导和推动，其他主体可作为重要的技术力量支持和参与。

（2）向下兼容问题。经过几十年的发展，目前各个学校或多或少已经部署有信息化处理系统。新建的智慧校园管理平台必须考虑与原有信息系统的兼容和衔接，整合各种数字资源，避免重复投入和资源浪费，降低开发成本。

（3）数据融合问题。智慧校园系统涉及技术多样，集成的设备及制造厂商众多，遵循标准各异，数据格式千差万别，若没有定义统一的标准和数据接口，不便于高效管理和集中控制。因此，应加强这方面的统筹规划，使得感知到的数据能够共享和合并处理，以提高管控水平。

（4）建设团队问题。有效的智慧校园建设，必须要有强有力的建设团队。现实中高校大多缺乏智慧校园建设的专业人员，多是学校网络中心的教师参与。这些教师实际操作经验不足，对智慧校园认识不到位，对于智慧校园建设的整体把握和一些有难度的问题，很难有效解决。

智慧校园应用系统向下通过物联网中间件集成平台接收异构网络的数据接入服务 ^[5]，向上为用户提供接口。它针对智慧校园的需求，搭建各种应用平台。根据校园全面智能化建设的实际需求，应用层将重点考虑智慧管理、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面。智慧校园应用层的基本功能组织如图2所示。

图2 智慧校园应用层的基本功能组织

智慧管理包括校园门禁考勤、办公OA化、重要待办事务提醒、图书仪器设备智能借阅、设备故障自动报警、场地智能管理预约等；智慧环境指校园场地的温湿度、光照、噪音、通风等环境条件的感知调整，恶劣气候环境提醒；智慧教学指教学内容组织、教学手段推荐、协同备课、智能化组卷等；智慧学习包括个性化推送学习资料、自动分析学习过程、自动评价学习结果、泛在学习等；智慧医疗是指建立健康资料，自动感知健康信息，对其进行风险评估；智慧交通包括车辆身份识别、校园车辆导航、停车泊位引导等；智慧科研指聚合科研力量，自动分析处理科研数据资料，协同协作科研论文等；智慧生活包括校园商业服务平台 ^[6]，智能推荐购物就餐 ^[7]，自动监控身体状况，用药智能提醒，智能交友，团体活动、娱乐信息智能推送等 ^[8]。

4.3 智慧教学和智慧学习

在智慧教学环境下，教师在网络上提供丰富全面、及时更新的教学资源，整合影音资料、多媒体课件及虚拟现实素材、拓展资源等；学生通过便携式终端接入网络进行主动学习，采用喜欢的方式获取感兴趣的学习内容，自然环境的变化不会对学习产生影响 ^[11]。

借助于智慧教学环境，可以很方便地实现翻转课堂教学。课前，教师利用智慧教学平台发布预习任务，要求学生预先观看教学微课，完成实训项目，进行小组讨论和总结反馈。教师可以采集相关数据以监控学习效果，并适时调整教学策略；课上教师首先分析课前学生预习数据，对学生知识掌握程度进行评估，数据显示学生在预习过程中对于某知识技能点存在较多问题，在接下来的授课过程中应进行有针对性的讲解。课后下发测试任务，了解学生掌握情况，利用平台组织开展自评和互评活动，布置作业，巩固课堂知识，充分拓展技能。

除此之外，智慧学习还能对学生学习进行评价服务，为每个学生提供个性化成长档案，这些数据也能为管理者提供决策参考。智慧教学与智慧学习的内涵如图3所示。

图3 智慧教学与智慧学习的内涵

国内智慧校园的建设还处于起步阶段，今后的发展还有漫长的过程，必然会涌现出许多问题有待解决。智慧校园的建设应根据学校的总体发展统筹规划，各方主体通力合作、有序开展。通过智慧校园的建设，将大幅度提升高校的信息化水平和管理水平，为学校打造核心竞争力，增强社会引领和示范作用方面发挥重大作用。