文/林烈青 馮廣

隨著課室管理的智慧化快速發(fā)展，高等學(xué)校智慧教室建設(shè)也在不斷加強(qiáng)并取得了一定的成效，但各個(gè)子系統(tǒng)仍存有“信息孤島”，有效數(shù)據(jù)不能共享，數(shù)據(jù)一致性差、數(shù)據(jù)的可用性弱等問題。

基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的智慧教室融合管理系統(tǒng)可以較好地解決上述問題，系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算，對(duì)管理和教學(xué)的數(shù)據(jù)采集、智能處理，實(shí)現(xiàn)教室教學(xué)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化及跨數(shù)據(jù)的整合，達(dá)到“書同文、車同軌”的效果。同時(shí)，通過數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的封裝和開放，快速、靈活地滿足上層應(yīng)用的要求；最后通過數(shù)據(jù)應(yīng)用，把更多的公共數(shù)據(jù)沉淀到系統(tǒng)中，為管理者和各角色按需提供智能化的數(shù)據(jù)分析和呈現(xiàn)。

現(xiàn)狀分析

設(shè)備系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)壁壘

隨著教室內(nèi)各種多媒體設(shè)備規(guī)模越來越龐大，而學(xué)校購(gòu)買或研發(fā)的教育信息化應(yīng)用系統(tǒng)及設(shè)備，大多為“按需、逐個(gè)、獨(dú)立”的建設(shè)，導(dǎo)致學(xué)校內(nèi)、教室內(nèi)的資源無法共享，最終形成由“數(shù)據(jù)孤島”“應(yīng)用孤島”“硬件孤島”“資源孤島”組成的“孤島架構(gòu)”。各品牌設(shè)備互不兼容，數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)立，內(nèi)部數(shù)據(jù)無法共享與交換，無法形成有效的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。用戶獲取信息要在不同的系統(tǒng)間穿梭往返，加之各系統(tǒng)入口不一，界面不一，認(rèn)證方式各異，形成了“人找事”的情況，使用體驗(yàn)糟糕且難度大。因此，需要引入數(shù)據(jù)中臺(tái)，打通數(shù)據(jù)壁壘，打破“孤島架構(gòu)”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換、共享與整合。

設(shè)備與軟件系統(tǒng)的應(yīng)用捆綁

智慧教室建設(shè)中，部分軟硬件須捆綁使用，要使用某一軟件則必須使用指定的硬件設(shè)備，容易受制于硬件廠家，而無特殊情況學(xué)校不可能全部更換設(shè)備，且各大廠商的協(xié)議、接口等各成一體并不互相兼容，導(dǎo)致數(shù)據(jù)應(yīng)用層相互獨(dú)立，無法做到統(tǒng)一平臺(tái)授權(quán)使用。所以學(xué)校后期智慧教室建設(shè)，若需要統(tǒng)一管控則難以使用其他品牌產(chǎn)品，完全受硬件廠商“綁架”。因此，建立基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的統(tǒng)一認(rèn)證平臺(tái)，對(duì)于智慧校園建設(shè)具有重要意義。

跨校區(qū)運(yùn)維管理難度大

隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，較多高校擁有多個(gè)校區(qū)，高校各校區(qū)產(chǎn)品設(shè)備種類繁多且分別應(yīng)用不同的運(yùn)維平臺(tái)，因此數(shù)據(jù)互不相通，無法統(tǒng)一平臺(tái)管理。另一方面，目前很多高校使用的運(yùn)維系統(tǒng)，存在只能了解設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)、故障上報(bào)不及時(shí)、不能查看現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況等問題，系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)無法實(shí)現(xiàn)有效聯(lián)動(dòng)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)性極弱。因此，系統(tǒng)運(yùn)維效率低、壓力大，需要建立共同的數(shù)據(jù)融合中心，解決數(shù)據(jù)壁壘等問題。

異構(gòu)設(shè)備難于統(tǒng)一管控

常規(guī)化的普適性系統(tǒng)，功能不夠全面，應(yīng)用開發(fā)商整合能力差，個(gè)性化開發(fā)能力不足。原來的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)新業(yè)務(wù)需求，很難滿足不同校區(qū)、品牌設(shè)備等多場(chǎng)景的集成化管理，同時(shí)分散建設(shè)的設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)據(jù)缺乏共享,難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管控以及更深層次的智能化應(yīng)用。

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)中臺(tái)不同于數(shù)據(jù)庫(kù)，它是對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、計(jì)算、存儲(chǔ)、加工，并統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和口徑，形成標(biāo)準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)資產(chǎn)層，為學(xué)校的內(nèi)外部用戶提供高效數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺(tái)。數(shù)據(jù)中臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分層與水平解耦，包含數(shù)據(jù)采集（匯聚）、數(shù)據(jù)計(jì)算存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)研發(fā)、數(shù)據(jù)服務(wù)等，為高校實(shí)時(shí)精準(zhǔn)決策提供全生命周期數(shù)據(jù)支持服務(wù)。它解決的是高校數(shù)據(jù)“存、通、用、智”的問題，通過采集留存各數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)，打通各部門的數(shù)據(jù)孤島，進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)，為用戶提供數(shù)據(jù)分析和挖掘支持，建設(shè)智能場(chǎng)景應(yīng)用。

而基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的智慧教室融合管理系統(tǒng)以智慧教室為載體，融合教室內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施，打通數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)教室教學(xué)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化及跨數(shù)據(jù)的整合，并通過數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的封裝和開放，快速、靈活地滿足上層應(yīng)用的要求，為師生、學(xué)校主管部門、課室管理中心等核心人員提供教學(xué)和管理相關(guān)服務(wù)，在教室管理上實(shí)現(xiàn)操作更方便、使用更簡(jiǎn)單、維護(hù)更便捷，同時(shí)通過數(shù)據(jù)應(yīng)用，把更多的公共數(shù)據(jù)沉淀到數(shù)據(jù)中臺(tái)，讓系統(tǒng)更具生命力。圖1為基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的智慧教室融合管理系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖1 基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的智慧課室融合管理系統(tǒng)架構(gòu)

簡(jiǎn)而言之，數(shù)據(jù)中臺(tái)能夠支持多維數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)高校全量數(shù)據(jù)的“實(shí)時(shí)可采集、全面可管控、處處可復(fù)用”，真正實(shí)現(xiàn)“數(shù)入一庫(kù)，數(shù)出一庫(kù)”，讓“一切業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，一切數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化”，高度契合高校信息化建設(shè)的方向。

基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的智慧教室融合管理系統(tǒng)聚合和治理跨域數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)抽象封裝成服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了“書同文、車同軌”，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一平臺(tái)融合管理，并從學(xué)生、教師、管理員、領(lǐng)導(dǎo)四個(gè)維度在同一平臺(tái)上分別應(yīng)用。同時(shí)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教室內(nèi)電教設(shè)備集中式管理和控制，通過專業(yè)化的模塊部署、智能化交互和集中化管理，融合現(xiàn)代教育技術(shù)和管理手段從而打造集網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)、智能化教室管理等為一體的新型智慧教室。

系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

多源異構(gòu)設(shè)備的統(tǒng)一管控

采用數(shù)據(jù)匯聚方式，將課室內(nèi)所有的多媒體設(shè)備和環(huán)境類設(shè)備等其他異構(gòu)設(shè)備數(shù)據(jù)匯聚，通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、加工，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的統(tǒng)一管控和跨校區(qū)遠(yuǎn)程控制、定時(shí)控制，并對(duì)接課表進(jìn)行自動(dòng)控制。

多系統(tǒng)的高效融合

采用數(shù)據(jù)中臺(tái)集成方式，將課室內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)彼此解耦，降低系統(tǒng)集成維度，且做到將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，數(shù)據(jù)可重復(fù)調(diào)取、反復(fù)利用。

另一方面，通過統(tǒng)一有效的融合管理系統(tǒng)，打通數(shù)據(jù)壁壘，有效解決應(yīng)用系統(tǒng)“各自為政”、“信息孤島”、各品牌設(shè)備互不兼容，以及“聚而不通、通而不用”等問題，實(shí)現(xiàn)多校區(qū)、多系統(tǒng)、多品牌設(shè)備統(tǒng)一平臺(tái)管理，統(tǒng)一平臺(tái)呈現(xiàn)，并且與硬件廠家全面兼容，讓學(xué)校不受硬件廠家所捆綁。此外，還要求系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面共用共享的同時(shí)，有更多的自動(dòng)化數(shù)據(jù)沉淀，并且需要結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景將數(shù)據(jù)資產(chǎn)化，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值最大化。

多校區(qū)智慧運(yùn)維

系統(tǒng)以二維或三維的形式展示學(xué)校地圖，可直觀查看學(xué)校的各個(gè)校區(qū)分布、教學(xué)樓、教室總數(shù)以及空閑教室數(shù)量等信息。

用戶通過二維碼報(bào)障，報(bào)障后信息在系統(tǒng)上以彈幕的形式提醒技術(shù)人員和管理人員，直觀呈現(xiàn)。維修人員收到信息后點(diǎn)擊報(bào)障記錄，可觀看設(shè)備故障前幾分鐘視頻，遠(yuǎn)程查看初步判斷故障，現(xiàn)場(chǎng)接管故障設(shè)備進(jìn)行維修，維修記錄和維修狀態(tài)可隨時(shí)查詢，確保故障被及時(shí)解決。而各校區(qū)運(yùn)維數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)中臺(tái)匯聚、分析，將對(duì)應(yīng)報(bào)障信息數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送，快速響應(yīng)，統(tǒng)一派工。各校區(qū)的運(yùn)維數(shù)據(jù)收集完成后形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為管理決策提供依據(jù)。

多樣化的數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)

數(shù)據(jù)中臺(tái)對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)和實(shí)時(shí)的采集、清洗、加工，并按照業(yè)務(wù)類別、服務(wù)對(duì)象、數(shù)據(jù)屬性、時(shí)間跨度等多個(gè)維度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、整合和存儲(chǔ)，并提供有效的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、報(bào)表生成、數(shù)據(jù)可視化等有效工具，實(shí)現(xiàn)多樣化數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)在基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的智慧教室融合管理平臺(tái)中體現(xiàn)為：

1.融合了錄播資源管理系統(tǒng)。通過融合管理平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)一鍵開啟、一鍵關(guān)閉錄播錄制以及視頻導(dǎo)播，管理員可以在后臺(tái)協(xié)助老師進(jìn)行優(yōu)質(zhì)課程的錄制；2.融合教學(xué)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)巡視和教學(xué)督導(dǎo)；3.統(tǒng)一學(xué)校信息的發(fā)布渠道，可以將學(xué)校的LED大屏、電子班牌、電子時(shí)鐘等顯示的信息進(jìn)行統(tǒng)一平臺(tái)發(fā)布，方便管理員的操作；4.融合智能儲(chǔ)物柜管理系統(tǒng)，在平臺(tái)可一目了然地查看到柜子目前的使用狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控柜子周邊環(huán)境，給師生的財(cái)產(chǎn)安全提供保障；5.獲取微信小程序相關(guān)信息，進(jìn)行課室或座位的預(yù)約查看及審批。

應(yīng)用成效

數(shù)據(jù)中臺(tái)融合大數(shù)據(jù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，提升數(shù)據(jù)共享力和服務(wù)力?；跀?shù)據(jù)中臺(tái)的智慧教室融合管理系統(tǒng)，避免了各應(yīng)用系統(tǒng)反復(fù)錄入數(shù)據(jù)，消除了各應(yīng)用系統(tǒng)間的“信息孤島”局面。系統(tǒng)內(nèi)各模塊之間是高度集成的，不僅可以和學(xué)校其他第三方系統(tǒng)進(jìn)行集成，也可以兼容之后的第三方系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，多種標(biāo)準(zhǔn)的接口使各數(shù)據(jù)之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換、共享與整合，實(shí)現(xiàn)上下貫通、左右銜接、互聯(lián)互通、信息共享等特性的智慧教室融合管理應(yīng)用平臺(tái)。

具體來說，系統(tǒng)將學(xué)校多個(gè)校區(qū)的設(shè)備統(tǒng)一管理，對(duì)教室內(nèi)的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行無縫融合，而且各大廠商的應(yīng)用系統(tǒng)、硬件設(shè)備都能接入到平臺(tái)，進(jìn)行統(tǒng)一管理，打通課室系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)、設(shè)備及廠商等領(lǐng)域的信息孤島，形成數(shù)據(jù)全面共用共享,實(shí)現(xiàn)多校區(qū)控制、多系統(tǒng)融合、多品牌設(shè)備管理的一體化融合管理。

基于數(shù)據(jù)中臺(tái)的智慧教室融合管理系統(tǒng)，可以為學(xué)校的教學(xué)管理與教學(xué)服務(wù)的多元化、個(gè)性化、創(chuàng)新化提供強(qiáng)有力的支持，為更新教育理念、變革教育模式、推動(dòng)教育創(chuàng)新發(fā)展注入更多新活力。