智慧校园综合态势感知与分析平台

王萌 赵国生 宋汝鑫 郭兆文 卢文静 李光程

摘要：通过对智慧校园后台数据库进行大数据挖掘关联，把各个处、院等信息系统的“孤岛数据”整合起来挖掘出高效度的增值服务信息，从而实现对学生日常行为的态势感知与信息整合、预测、统计和分析。为学生提供一体化信息查询服务平台，使学生的吃、住、行、学等能够实现全程可视化、数字化，实现真正的智慧校园。

关键词：智慧校园；数据挖掘；可视化；数字化

中图分类号：TP368 文献标识号：A

Abstract：Through the data of Campus Intelligence Database Mining Association， the paper integrates each department， the college information system "data islands" together to dig out the value-added service information with high validity， so as to realize the student daily behavior situation prediction statistic and analysis. The research could provide students with integrated information service platform on which food，shelter、transportation and learning of students promote full visualization， digital， further achieve the true wisdom of the campus.

Keywords： intelligent campus； data mining； visualization； digitization

1 智慧校园内涵及意义

随着教育事业的发展和计算机应用的普及，学校信息化建设已经越来越受到重视。中国高校也在“云计算”和“物联网”等新技术的推动下提出了“智慧校园”理念，并随着智慧理念的深入，逐渐成为教育行业信息化建设的方向。所谓智慧校园是指通过利用云计算、虚拟化和物联网等新技术为广大师生提供一个全面的智能环境感知和综合信息服务的平台。

本项目来源于信息中心的“智慧校园”平台建设中新涌现的校园海量大数据信息挖掘等增值服务功能需求，通过对智慧校园后台数据库进行大数据关联，把各个处、院等信息系统的“孤岛数据”整合起来挖掘出高效度的增值服务信息，从而实现对学生日常行为的态势感知 与信息整合、预测、统计和分析。项目目标是为学生提供一体化信息查询服务平台，使学生的吃、住、行、学等能够提升至全程可视化、数字化，实现真正的智慧校园。

2 研究目标

为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务。基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用于服务领域，实现互联和协作。为学校与外部世界提供

一个相互交流和相互感知的接口。在校园环境中运用物联网相关技术，实现校园的智能化、教育信息化、决策科学化和管理规范化。以各种应用服务系统为载体构建教学、科研、管理和校园生活为一体的新型智慧化的工作、学习和生活环境，利用先进的信息技术手段，实现基于数字环境的应用体系，使得人们能快速、准确地获取校园中人、财、物和学习、研究、管理等业务过程中的信息，同时通过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持，推动学校进行制度创新、管理创新。实时、远程、智能地分析校园内产生的海量数据，自动地过滤掉冗余信息，并对有用的信息进行收集和整理，实现真正的“智慧校园”。

3 用户吸引力

项目主要面向学生这个庞大的消费群体。经调查，目前有利于学生单方面生活的APP频繁出现，但是可以包含学生所有校园生活信息的软件却少之又少，因此，相比于其他软件具有很大的市场潜力和广阔的发展空间。这款软件以学生为主体，链接信息广泛，不仅可以为学生提供方便快捷的服务，还可以记录学生的学习及日常生活行为，使人一目了然，而且切合学生的实际生活，满足学生的日常需求，在功能上能够吸引学生的同时，并给予其实际的帮助，又因为操作简单，使用方便。一定会深受广大学生的欢迎。

深度粘合学生的3个方面可具体论述如下：

1）学习方面。学生可以通过图书馆提供的信息了解图书馆是否还有位置；自习室在何时空闲以便调整自己的学习计划，更有利于学生高效、灵活的学习进展；

2）生活方面。关于食堂是否还有空座，浴室水龙头剩余的数量等等，学生都可以实时跟进了解，方便学生的生活。

3）出行方面。学生可以查询自己近期的足迹，来有序梳理自身短时内的行为态势，对接下来的行动计划给出切实可行的安排。

4 部分UI设计

4.1 首页

登陆智慧校园态势感知平台后，可以清晰看到各个不同的模块的定制排列。主界面内包括图书馆、水资源、教室通、食堂等各个功能模块，该平台可以及时推送校内各种美食、校园趣事、学生关注等诸多信息，除此之外，在主界面内还可以方便、优效地查询各种扣分情况，该平台的产生，可为广大师生提供简单、安全、便捷的生活方式，极大丰富了学生的校园生活。首页设计效果如图1所示。

4.2 图书馆

研发过程中，设计实现了图书馆座位人数和高峰期时间统计查询、座位预约和书籍查询、预约、到期提醒、续借等增值服务。学生在去图书馆之前可以事先查询图书馆座位人数和高峰期时间，从而避免图书馆高峰期，合理安排学习时间。图书馆查询功能如图2所示。

4.3 签到模块

APP签到模块全面准确融合院系课程表子查询系统，快捷简单地提供学生上课的出勤情况。签到界面展示和个人中心如图3所示。下一步是提供院系领导、教务处长Web页查询学生上课出席情况是否和授课教师统计一致等目标，这里需要获得学生地理信息的确认和查询。开发难点是各楼宇同层教室的确定，涉及地图局部范围的水平和高度精确计量技术。

4.4 水资源

为了合理安排洗浴、打水，错开调度水资源高峰期，通过分析、掌握各供水链的情况，设计出最佳的水资源调度方案，同时经过挖掘统计也可以为学校减少不必要的资金投入，实现资源的合理分配，大幅度提高学生的生活质量和条件。水资源使用情况如图4所示。

5 结束语

智慧校园是一个长期演进的过程，需要遵循“统一规划，分步实施，最优设计，逐步完善”的原则。根据学校的总体发展战略，智慧校园总体设计将采用新建应用服务系统、完善可应用系统和集成原有系统的方案，整体建设工作分为3个阶段：第一阶段为智慧校园支撑平台的基础建设阶段；第二阶段为智慧校园核心应用系统的扩展阶段；第三阶段为协作应用、决策支持以及综合信息服务系统深化阶段。

在智慧校园态势感知平台设计的开发过程中力争做到“三通两平台”的技术路线，即宽带网络校-校通、网络学习空间人-人通，建设教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。实现真正的“智慧校园”。

参考文献：

[1] 宗平，朱洪波，黄刚，等.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2010，30（4）：15-19，51.

[2] 黄荣怀，张进宝，胡永斌，等.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012，18（4）：12-17.

[3] 蒋家傅，钟勇，王玉龙，等.基于教育云的智慧校园系统构建[J].现代教育技术，2013，23（2）：109-114.

[4] 刘伯颖，王虹. 基于云计算与物联网技术的智慧校园构建研究[J].中国科技投资，2013（14）：14-15.