华南理工大学：打造智慧校园需要内生驱动力

　　随着5G、大数据、移动互联网、云计算、人工智能、物联网等技术的创新和突破，信息化的创新应用加速实现与各种行业场景的深化融合。对教育行业来说，在信息化的驱动下，传统的教育模式、科研活动、学校管理、公共服务等发生了翻天覆地的变化，智慧校园、智能教育正在成为现实。最显而易见的场景是，如今的一些大学校园里，人脸识别门禁、小程序隔空开门、多屏互动的智慧课室、自助结账的机器人、全息课堂……各种“烧脑”高科技已经变得稀松平常，这背后正是信息化的力量在发挥作用。

　　信息化给教育行业带来的价值当然不止于此。在华南理工大学，智慧网络的布局营造出更加数字化、个性化、智能化的学习环境，极大地提升了校园服务、治理、教学、科研的效率，也加速了因材施教、素质教育理念的实施，使其成为教育信息化发展的新典范，为中国高校向智慧化时代跃进提供了具有参考价值的示范。

　　近日，华南理工大学副首席信息官、网络安全和信息化领导小组办公室主任陆以勤在接受《哈佛商业评论》中文版专访时表示，面向未来的人才需求，打造智慧校园、发展智能教育是大势所趋，但在这个过程中困难也不可避免。最大的难点在于如何打通学校中的一个个“信息孤岛”，融合各类数据，实现整体联动、流程优化。技术上的支撑是基础，但不能彻底解决问题，更关键的地方在于做好顶层设计，构建一套良性的运行机制，形成一种内生的驱动力来推动学校的信息化水平的提升。

　　智能教育是大势所趋

　　随着人工智能等前沿技术的深入应用，在就业市场上，机器取代人的声音不绝于耳。世界经济论坛发布的《2020年未来就业报告》称，到2025年，自动化和人机之间全新的劳动分工将颠覆全球15个行业和26个经济体的中型及大型企业的8500万个工作岗位，与此同时机器人革命也将创造9700万个新岗位。分析思维、创造力和灵活性将成为最为需要的顶级技能，而数据和人工智能、内容创造和云计算将成为顶级新兴职业，“未来就业时代”已然到来。

　　正因为如此，从就业的源头来说，高等教育的变革势在必行。新的教育培养机制需要专注于对学生创新精神、创造能力和创业意识的培养，才能更加满足未来就业市场的多元化需求。全球范围内的各大高校都在努力应对这一项重大挑战，通过加强跨学科融合、产学研深度结合等举措，着力培养符合时代需求的新型人才。

　　中国自然也不能落下。为了提升国际竞争力，中国高校在数字技术的助力下，正在全力推进教育信息化转型，从打造智慧校园入手，通过信息化手段实现教育和资源服务的全面普及和智慧教育的创新发展，最终目标是为了培养学生的创新思维，培育前瞻视野和实践能力相结合的优秀产业人才。

　　“信息化既是现实的需要，也是战略的需要。一方面，现实环境下，师生在教学、科研、管理中对于优质的信息化资源和高效的信息化服务有着强烈的需求；另一方面从战略层面来说，学校未来核心竞争力上的提升也对信息化提出了要求。”谈到华南理工大学的信息化转型，陆以勤在采访中表示。

　　就拿刚完成一期建设的华南理工大学广州国际校区来说，它对智慧校园建设有着特殊的需求。该校区的定位是从学科布局上瞄准世界科技前沿，开展重大基础研究和高端人才培养，进行关键核心技术攻关。学校要求信息化建设要支持基于大数据密集型科研范式，以支撑跨学科交叉研究；支持多元化教学模式和各种现代化教学手段改革，重视个性化教学，提供各种学术交流和教学互动的物理和虚拟空间；同时，应用系统采用国际化应用平台构建业务系统，支持书院管理和国际办学模式的业务对接。因此，在校园建设中，广州国际校区需要更高标准的信息化解决方案。

　　以数字大脑打破信息孤岛

　　在新的时代需求下，全国各大高校都在如火如荼地开展智慧校园建设。不一样的是，华南理工大学的信息化并不是刚刚起步，而是建立在一定的基础之上。事实上，华南理工大学很早就开始了信息化建设，并且自建校以来就始终以超前的建设理念及先进的技术应用走在全国前列。作为理工见长的高校，华南理工大学1978年成立了教育技术中心，开始探索电化教学；1994年成为最早向国家计委提交CERNET项目建议书的6所高校之一；2012年，牵头承担国家发改委下一代互联网专项，在广东省开展绿色无线智慧校园的建设；2016年华南理工大学建设面向公共服务的云平台，被评为“2016高校信息化创新奖”教育云的典型案例；华南理工大学开发的LBS移动应用于2013年9月被中央电视台作为校园典型应用介绍，开发的“数字迎新系统”于2017年9月得到中央电视台新闻频道的报道，开发的“IamOK健康状态在线填报系统”于2020年2月16日得到中央电视台特别节目《战疫情》的报道。

　　以华南理工大学的校内公共服务云平台为例，它的建成破解了高校在提供云服务实践中的诸多难题，将华南理工大学推向了全国校园云建设的领先位置。传统上很多研究型高校倾向于自建私有云为校内师生与各科研、管理单位提供公共服务，但是在校园私有云平台服务流程中，存在着快速交付与部署能力不足、部门管理能力较弱、安全防范体系脆弱等问题。华南理工大学构建了新型的校内公共云：涵盖云资源申请、审批、自动部署、迁移、停机等完整生命周期管理的开放式平台。该平台兼容VMware，支持SDN、VxLAN、服务链等云网络和云安全技术，满足vDC、vPC等高级云用户需求，也满足了学校对服务内容与使用流程的全部要求，包括快速交付、简单运营、安全无忧等。

　　不过，早期信息化建设的快速发展也为如今的信息化转型留下了一些问题。“工科院校的一个特点是技术力量和开发能力比较强，在最早的信息化阶段，各个部门基于自身的需求和技术力量单独开发，学校也把投入分散到各个部分，因此是一种自下而上的模式，在当时客观上推动了信息化的进程，但由于缺乏整合、共享和联动，不可避免地造成了众多的信息孤岛；而现在要建造智慧校园，需要实现数据交换、共享和融合，业务流程优化，各部门系统联动，这个过程中就产生了很多痛点、难点。”陆以勤指出。

　　为了解决数据共享问题，华南理工大学从2012年开始建设数据交换中心，并在此基础上建设了网上服务大厅和一张表工程。“但这离智慧校园还很远，首先，大数据分析和人工智能应用不仅需要数据交换，还需存储带有时间戳的数据切片；其次，这仅仅是业务系统的数据，智慧校园还需要采集物联网数据、教学和科研活动的数据，并对信息化各子系统采集的数据进行转换、标准化、融合等处理，形成智慧校园的核心数据，在此基础上构成智慧校园应用的各类功能组件，如地理系统、地图引擎、BIM模型、位置信息、视频分析与身份认证等，提供人员、设备、资产、车辆、资源、时空、组织、事件等主题库，并提供API集成拉通。”陆以勤说。

　　在陆以勤看来，这就相当于打造了一个“数字大脑”，就像人的大脑一样，可以把各种神经系统收集来的庞大数据进行存储、融合、处理。“智商”提高了，决策的水平也就相应提升了。

　　基于这种智慧网络解决方案，华南理工大学在广州国际校区部署了密集的物联网节点、通信节点和强大的数据中心，使校区具备了处理物联网、校园网、业务系统和科研、教学活动数据的能力。校区的中央监控平台已实现对20个专业系统的数据进行采集、存储、分析、深度学习等，形成综合的校区数据，再通过各系统数据关联分析和业务协同，实现安防联动、应急事件响应、绿色节能、智慧课室、师生综合评价、学生个性化指导等复杂应用，从而基于数据驱动校园业务的智能演进。

　　采集数据需要载体，相当于智慧校园的神经系统，这就是校园的网络系统。针对这一需求，华南理工大学搭建了强大的校园网络系统，分为校园网、智能业务网、数据中心网络、基于软交换的电话网四个网络，在网络结构上使用SDN（软件定义网络）架构，同一物理承载网上构建二、三层隔离的多业务融合专用网，利用SDN动态调整网络资源的特点解决潮汐流量问题，并借助SDN集中控制的特点实现快速部署、动态扩展，满足信息化建设周期要求。安全管理策略上采用面向业务的分组模式，通过安全组进行统一管理，实现各种高级、复杂的策略控制功能。

　　以顶层设计形成内生驱动力

　　技术难题的解决当然只是一方面，更关键的是从体制机制上做出变革。在陆以勤看来，要让全校在整体战略框架下协同发展，加强顶层设计必不可少。“自下而上与自上而下要平衡，二者要结合起来，因为部门更清楚自己的需求，所以要鼓励各个部门参与信息化建设，允许有基础的部门承担信息化的任务，但是建设的过程中要做好标准化，这就需要总体的统筹，要建立一种跨部门的协调机制。相反，如果仅由信息化部门统一建设所有的信息化系统，就不存在数据打通的问题，但这样又会产生需求得不到满足的问题。”陆以勤表示。

　　为了加强顶层设计，增强信息化工作中的统筹和协调作用，华南理工大学为此在全国高校之中率先设立了专职的副首席信息官（副CIO）。事实上，根据教育部发布的《教育信息化“十三五”规划》的精神，首席信息官（CIO）一般由校领导担任，而根据干部管理机制，校领导需要由教育部任命，这样一来就涉及到原有的校领导编制数问题。考虑到学校没有权力任命一位定位为校领导的专职CIO，但又基于CIO对于学校改革发展的重要性，华南理工大学采取了折中的做法，在自身的职权范围内任命了一个专职的副CIO，不涉及校领导职数的问题，也能满足实际工作的需要。

　　副首席信息官的设立有利于推动华南理工大学信息化顶层设计工作的开展和整体的战略部署，团结学校信息化的各类力量，再加上技术手段的支持，长期以来存在的数据不畅通问题被逐步解决，各个部门开始实现了数据共享和业务流程优化。按照陆以勤的说法，信息化带来最显而易见的成效就是实现了“信息多跑路、师生少跑腿”。师生们从重复、琐碎的工作中解脱出来，能够有更充足的时间投入到教学科研，实现价值创造。比如，2020届毕业生全部使用“电子报到证”“电子协议书”，就业协议书填报、鉴证、改派业务、报到证等均可在微信端办理，从而避免了许多重复劳动，减轻了很多工作量。

　　信息化也催生了一些有趣、好玩的校园体验。2020年7月份，华南理工大学依托数据中台的数据集成、治理、管理、挖掘及运营能力，将全校各个平台的信息资源整合在一起，为本科毕业生打造了一份专属的“电子成长档案”。它以个性定制为核心，通过大数据技术手段，整合了学生在校的多方数据，以生动活泼的微场景插画定制H5形式，一幕幕呈现学生个人在校的点滴回忆，覆盖“我”从初入校门到毕业告别的全过程。这份科技满满又温暖走心的“电子成长档案”一经推出，访问量就超过3万人次，上千名同学留下了令人泪目的毕业感言。同时，在社会上也收获了广泛的关注，在推出当天引发上百万观众纷纷点赞，几十家媒体争相报道。

　　信息化带来的价值当然不止于此。更为深层的是，信息化推动了教学方法和教学模式的改革，让学生的个性化教育成为可能。“个性化教学为什么在现代的高校里很难做到？首先因为资源比较缺乏，其次是个性化教学要挖掘学生的个性，这个要靠信息化的手段来实现。”陆以勤指出。如今，有了大数据、人工智能，可以完整地记录学生和教师整个教学、学习活动的轨迹，有针对性地为学生设计学习活动，推送有效的学习资源，挖掘和激活学生的兴趣，从而实现传统教育因为师资短缺而无法实现的“因材施教”的个性化教学。教师也可以通过数据分析和回溯，获取课堂整体教学质量的评估，并适时调整教学方式及进度。

　　不过，在陆以勤看来，这些还远远不够，离真正的智慧校园还有距离。毕竟，智慧校园的建设是一个复杂的系统工程，要将信息化与教育教学深度融合，就需要深入了解教育的规律，需要全体师生共同参与进来，营造一个人人参与的信息化环境。

　　当前华南理工大学面向师生不断开放各种数据资源、网络资源等，希望为师生们搭好台，让他们唱好戏。这种机制极大地激发了学生们的创造力，各种创新应用得以快速涌现出来，在学校建设中发挥出巨大的价值。

　　比如，华南理工大学的学生创新创业团队完成的基于业务数据的即时消息个性化推送系统——“华工信使”，已经成为全校最大、覆盖面最广的社交媒体账号及消息推送方式，在疫情防控期间也发挥了重要的作用，学校的措施、通知、通告等都可以借助这一系统及时有效地推送给师生。同时，为了便于学校及时和精准地了解师生的健康状况、当前位置信息和变化情况等，鉴于社会上的问卷、调查系统填报和统计功能不满足统计上报要求，华南理工大学还在2020年春节期间联合校友创新团队紧急开发了IamOK师生健康状态填报和统计系统。

　　“归根结底要以师生为中心，形成共同建设智慧校园的力量，并把这种力量转化成内生的驱动力。一旦这种驱动力形成的话，它会变成学校的核心竞争力，推动学校的发展上升到一个新的台阶。”陆以勤表示。

　　数字大脑计划的价值体现

　　实现智慧校园需要打造一个“教育数字大脑”，其价值体现在：

　　● 教育数字大脑赋能下的智慧校园系统，拥有了强大的数据收集能力与智能的信息整合能力。在华南理工大学广州国际校区一期建设的智慧校园中，中央监控平台可对校内20个专业系统的数据进行集成、治理、管理、挖掘及运营，实现了信息资源的高度共享和高效调用，能够更好地调动数据，满足教学、科研、管理工作中的具体需求。

　　● 更智慧的业务决策：在智慧网络的助力下，华南理工大学打通了各个专业系统，有能力对物联网、校园网、业务系统和科研、教学活动中庞大的数据进行综合采集、存储、分析等，在绿色节能、学生个性化教学等诸多方面形成更加精准的判断，指导后续的业务开展。

　　● 更敏捷的业务部署：各个部门通过数据共享，实现了高效的业务协同，“信息多跑路、师生少跑腿”。师生们从重复、琐碎的工作中解脱出来，避免了许多不必要的劳动，能够有更充足的时间投入到教学科研中去，实现价值创造。

　　专家观点

华南理工大学副首席信息官、网络安全和信息化领导小组办公室主任 陆以勤

　　“智慧校园的建设固然需要扎实的数字基础设施，但更离不开顶层设计。信息化关键在于“化”，这意味着信息化要和高校的教学、科研和管理活动深度融合，发现真正的痛点，解决实际问题。通过良好的顶层设计，建立跨部门协调机制、师生共建机制，就是从实际需求出发，调动全校师生的力量共同参与智慧校园建设。信息化由此从一种外部的创新力量转变为内生的驱动力，不仅能够提升学校的核心竞争力，也能够为整个教育行业带来一种新的生态。”

　　《哈佛商业评论》中文版点评

　　新的时代需求对教育行业提出了新的要求，高校的教育变革是大势所趋，培养具有创新精神和创造能力的个性化人才应该成为高校发展中的重要目标。华南理工大学的案例具有典型意义，我们从中可以看到智慧校园的建设为个性化教学提供了可能，传统教育中无法实现的因材施教、素质教育理念得以实施，未来大批适应社会需求的新型产业人才的出现指日可待。

　　文：周强（《哈佛商业评论》中文版新媒体编辑）