基于物联网技术的高校智慧校园一体化APP的应用研究

时间：2024-07-28

熊楚卉，曹芳龄，胡禧沐，李春凤，叶琼，赵雨晴

（武昌工学院湖北武汉 430065）

0 引言

随着移动技术不断发展以及智能手机功能的增加，手机APP已经广泛应用到生活的各个方面。自2010年起，智慧校园陆续被各大高校纳入发展规划中，成为“新时代”的新型校园生态，并随着5G时代的蓬勃发展，“物联网+校园APP”的应用研究一直是社会所关注的重点。

信息化时代物联网技术的发展使万物相连，进一步推动了校园信息化向“智慧校园”发展，给高校数字化资源和信息化系统的高效率整合与实施提供了更有力的条件，校园类APP在学校管理、教学管理和校园文化等方面充分发挥着重要作用。但由于校园类APP存在无法完美匹配各高校需求、服务单一等严峻问题，并且基于整个校园万物一连的综合类APP是比较欠缺的。比如曾风靡校园的社交平台——人人网，由于独特的社交关系链模式发展迅速，但因为用户体验差，没有把基于人人网平台链接起来的人群整合，导致人人网迅速没落。类似人人网的传统校园APP大多功能单一，面对服务对象的需求支撑能力弱[1]。但在物联网技术下所引导的智慧校园是一种全方位开放式的校园大环境，结合校园一体化APP的发展，可以使校园师生的学习、生活更加快捷方便，使校园管理简洁化、智能化，将高校的资源进行高效管理利用，提高信息化管理水平。从实践意义上面来说，研究智慧校园一体化问题能够加快国家制定关于智慧校园建设的政策，能够推动高校数字化管理的完善；研究智慧校园的问题能够为“互联网+高校”管理提供一定的借鉴作用；研究物联网基础下智慧校园APP一体化的课题能够为产品开发者提供一定的启示，从而加快高校数字化建设的完善。

1 智慧校园一体化APP的应用现状及目前存在的问题

1.1 智慧校园APP的应用现状

1.1.1 技术支持

当前我国经济正处于高速增长向高质量发展的重要阶段中，以人工智能为代表的新一代信息技术，将成为我国“十四五”期间推动经济高质量发展、建设创新型国家，实现新型工业化、信息化、城镇化和农业现代化的重要技术保障和核心驱动力之一。打造数字经济新优势，通过建设重点行业人工智能数据集，发展算法推理训练场景，推进智能医疗装备、智能运载工具、智能识别系统等智能产品制造，推动通用化和行业性人工智能开发平台建设，在智能交通、智慧能源、智能制造、智慧社区、智慧家居、智慧政务等领域形成一系列数字化、智能化应用场景[2]。随着我国越来越重视高校的信息化条件建设，各大高校也积极引进物联网技术，并通过合理应用，在创建智慧校园时，在一卡通、教学管理、学生管理、后勤保障、资源共享等一系列校园管理中，充分发挥物联网技术的优势，使各项资源实现共享，进而加大其利用率，提升学校的运行效率，从而提高教学质量与科研水平。

1.1.2 市场前景

根据最新消息，我国在校大学生总数超过4 000万，全国共有普通高等学校2688所；全国共有各级各类民办学校19.15万所，民办高等学校757所；普通本专科招生219.69万人，在校生708.83万人；硕士研究生招生81.13万人，在学研究生286.37万人。从以上数据中可以看出我国在校大学生人数之多，所以从客户资源本身来看，综合类智慧校园APP的市场前景广阔，发展是可持续性的并且充满了创新机遇。

根据我们在全国各类高校范围内进行的问卷调查结果，可以得出其中有93.63%的人认为自己的学校有必要进行智慧校园的建设，有94.9%的人愿意使用综合类智慧校园软件，并且他们都各自对智慧校园APP的设计与管理提出了自己的构想，充分体现出了在校大学生对拥有一款综合类智慧校园APP的期待与盼望。

1.1.3 需求分析

据不完全统计，热门的校园类APP都是与高校校园学习生活息息相关的，可直接提供某方面服务、用户体验良好的APP尤其受广大师生青睐[3]。但是，针对高校教育教学体系的APP或是功能模块依然是目前APP应用领域的短板。在疫情防控的背景下，全国各大高校均采用了以线上教学为主的教学模式，但最后的教学效果大多都是差强人意。主要是由于各大高校没有一款适合自己学校的教学APP，教师大多都是利用网络社交类或者是校外网络学习类软件来进行教学，降低了线上的教学效率。随着5G时代的蓬勃发展，“互联网+教育”的发展模式正在逐渐流行，并且给传统教育教学形式带去了冲击与挑战。

目前，高校学生和教职工对智慧校园一体化的需求很广泛。例如学生需要了解学校的社团信息，浏览自己感兴趣的讲座活动信息，随时可以收听收看校园内发生的实事，方便快捷地查询自己的学习成绩，清楚地查看自己每天的课程安排，快捷准确地接收学校发布的教务信息等内容；高校教职工需要了解学校举办的各类讲座活动以及人才培养、教学质量、教学实践等各种相关信息，便捷地进行学生的成绩登记与查询，实现校园卡的缴费充值、挂失、补办，查阅自己所带班级，每间寝室的就寝情况等信息。但是，现有的多款智慧校园APP都存在功能单一的问题，导致信息系统不能够满足高校学生和教职工的日常需求，并且缺乏了更深层次的增值服务。

1.2 智慧校园APP目前存在的问题

1.2.1 现有的系统功能不完善

随着高校越来越重视校园基础服务建设，积极发展“互联网＋教育”的新模式，不断建设和发展绿色“智慧校园”。尽管有很多款智慧校园APP，但很多APP功能都很单一，学生和教师在使用时都需要不断切换各种功能的APP[4]。不同的功能服务需要安装不同的软件，给老师和学生带来了极大困扰，影响了教学质量和学习生活秩序，严重占用和浪费资源，无法进行统一的监管。智能校园一体化系统的建设应以用户为中心，以需求驱动为目标，构建能够满足校园网络用户需求的智能个性化需求和功能服务的系统软件。

1.2.2 学校内部各部门之间存在严重的信息孤岛问题

虽然我国许多高校已经实施了校园物联网信息化，建立了校园一卡通系统等一系列软件应用平台，但各系统之间协同性不足、信息孤岛、资源共享不充分等问题仍旧存在。例如在高校学生的老师端管理中，教学、科研、管理、技术服务、生活服务等一个个相对独立的信息系统组成的部门，由于学校内部各部门往往只过滤本部门的信息内容，缺乏良好的信息沟通、信息共享，通常是各做各的数据，由此造成彼此口径不一、标准不一，统计数据不一致，无法进行校园内部整体信息化的建设，不利于教育资源优化、共享与发展，更不利于物联网基础下高校智慧校园一体化的建设。

1.2.3 缺乏长远的信息化建设规划

我国高校网络信息化发展迅速，但对校园网络信息化的规划不长远。目前，很多高校信息化建设体制机制不健全，导致了机构不合理、分工不明确等问题。首先，很多高校暂时还没有成立独立的信息化建设和实施部门，有些高校的计算机技术也无法支撑一个系统的APP运营，高校行政部门甚至很难做到全方位的监管，所以高校会聘用有成熟技术的科技公司来进行APP的研发和维护，但由于运营者远离校园生活，无法与校内学生、教职工的需求相匹配，由于不能及时采纳使用者的意见，从而不能及时为学校发展提供更好的服务与技术支持，APP就会逐渐失去价值，降低使用率。由于校园网络信息化建设是一项长期性工作，不可能一蹴而就，所以拥有长远的信息化建设规划才能对智慧校园APP起到保障作用，进而促进物联网基础下智慧校园一体化的建设与发展。

2 对智慧校园一体化APP未来发展的建议

2.1 完善功能、建立一体化服务

一方面是在智慧校园APP的硬件设施中，软件的消息通知、目标分类要全面，要用系统的、全面的、发展的目光看待“智慧校园一体化”，促进智慧校园信息化、可视化、智能化、网络化的发展。另一方面，打造智慧校园、对学生与老师的学习生活交流进行智能化管理与操作，但打造智慧校园并不等同于“校园APP化”。智慧校园建设并不是APP研发大赛，我们所提倡的是智慧校园一体化，给手机减负，给学生带去便利。智慧校园一体化着重的是“质”，而不是“量”。所以在建设智慧校园一体化的过程中，应该注重一体化建设的内核，杜绝装各式各样的APP软件，使用的智慧校园软件应该一体化、共享化、数据化，建立一个统一的可视化的绿色“智慧校园”。

2.2 加强沟通、减少信息孤岛问题

看网课、写作业、接收老师通知、点名……近年来，随着智慧校园建设，越来越多的教育类APP层出不穷。不仅是大学生、乃至于幼儿园的家长们，智慧校园APP都是手机里的必备软件。很多学校也建立了智慧校园的软件平台，观察智慧校园软件出现的问题，有两个方面值得改进。一方面是在开发智慧校园一体化的APP时不仅要抓住用户需求的重点，学会统筹兼顾，在开发过程中注意数据共享，减少信息孤岛现象；另一方面，学校内部要加强沟通，努力实现数据共享，尽最大程度解决已出现的问题，建立统一的数据标准进行APP设计，对校园内部整体信息化进行建设，最终实现学校、高校学生、软件开发者三点一线的各类数据融合，并与各高校数据平台充分对接，形成大而密集的大数据库，以促进高校智慧校园一体化的进程。

2.3 加强监管、合理规划信息化建设

现阶段智慧校园APP平台的建设并没有统一的标准，仔细观察市场上的各大高校的智慧校园软件多种多样，已经出现较为明显的校园平台泛滥的现象。信息泛滥的衍生就会造成使用者对信息可信度存在一定的质疑，进一步发展便还会造成网络资源浪费，也就无法支撑起智慧校园一体化的独立运营[5]。在建设智慧校园的过程中，我们要将用户的需求相匹配，采纳使用者的意见，开发者去进行全方面的监管，为学校发展提供良好的技术支持。另一方面，随着互联网技术的发展，人们的需求日益增长，智慧校园的问题接踵而至，并且人们对校园网络信息化的规划思考有些片面。在不断摸索的过程中，我们要尽量完善健全高校信息化建设机制，促使智慧校园机构合理、分工明确、人员齐备、规划科学、设计实施通畅。我们研究智慧校园一体化的初心是服务高校群体，为生活减负，在建设智慧校园一体化的过程中，应该加强监督，减少泛滥信息，整合消息，避免资源的多余与浪费；也要用长远的眼光看待问题，建立信息化规划，促进各高校之间用户与使用者之间的交流，了解用户想法，使智慧校园可持续发展。

3 研究成果影响

本课题组成员针对高等院校内师生对于物联网技术下高校智慧校园一体化APP应用现状做出研究，以全国各高等院校为例进行调查研究，分析并归纳出矛盾的主要原因所在，对如何完善智慧校园一体化APP提出有效的解决办法，为高等院校师生的学习生活的和谐构建提出建设性意见，为学校提高工作管理效率奠定基础。本项目研究内容是基于物联网技术为高校提供的智慧化校园管理以及物联网技术为构建智慧教育教学环境提供的信息支持下，对高校各类生活和学习服务需求进行调研，对校园APP平台统一化和深度整合信息化的应用分析。课题组成员从中概括出了智慧校园APP目前存有系统功能不完善、校园内部各部门之间信息孤岛及缺乏长远的信息化建设规划这三大问题。针对以上的问题，课题组成员结合问卷调查结果及物联网技术下高校智慧校园建设现有资料信息，提出了相对应的措施，提出了各大高校需要完善校园APP功能、建立一体化服务，学校内部各部门之间要加强沟通交流，并且学校需要加强对智慧校园APP的监管、合理规划信息化建设的建议。

课题组成员在课题正式立项之前，已经为该课题搜集相关的研究成果，通过收集国内外有关校园APP的数据及资料，阅读大量有关物联网技术下智慧校园研究的文献资料，了解校园APP的发展现状，对传统校园类APP的功能及设计进行分析和总结。课题正式立项之后，课题组成员共同讨论研究课题研究的主要任务构成，拟定出总体研究内容的提纲，并将任务分解到个人，为课题研究的有效推进提供了强有力的保障。在调研阶段，课题组成员通过问卷调查、实地走访、文献综述等多种方式，大量搜集了基于物联网技术的智慧校园发展现状，充分了解大学生对校园APP的功能需求；在汇总分析阶段，课题组成员结合实际调查资料，再次阅读相关文献，对类似的校园APP产品进行对标研究，剖析智慧校园类APP现存的问题，并从高校师生的角度出发，提出相对应的调整发展对策与建议；最后，课题组成员结合前一阶段对调查资料的汇总、分析，加入团队对智慧校园一体化研究的创新想法，总结出研究成果并撰写出研究报告。