隨著5G、大數據、移動網際網路、雲計算、人工智慧、物聯網等技術的創新和突破，信息化的創新應用加速實現與各種行業場景的深化融合。對教育行業來說，在信息化的驅動下，傳統的教育模式、科研活動、學校管理、公共服務等發生了翻天覆地的變化，智慧校園、智能教育正在成為現實。最顯而易見的場景是，如今的一些大學校園裡，人臉識別門禁、小程序隔空開門、多屏互動的智慧課室、自助結帳的機器人、全息課堂……各種「燒腦」高科技已經變得稀鬆平常，這背後正是信息化的力量在發揮作用。
信息化給教育行業帶來的價值當然不止於此。在華南理工大學，智慧網絡的布局營造出更加數位化、個性化、智能化的學習環境，極大地提升了校園服務、治理、教學、科研的效率，也加速了因材施教、素質教育理念的實施，使其成為教育信息化發展的新典範，為中國高校向智慧化時代躍進提供了具有參考價值的示範。
近日，華南理工大學副首席信息官、網絡安全和信息化領導小組辦公室主任陸以勤在接受《哈佛商業評論》中文版專訪時表示，面向未來的人才需求，打造智慧校園、發展智能教育是大勢所趨，但在這個過程中困難也不可避免。最大的難點在於如何打通學校中的一個個「信息孤島」，融合各類數據，實現整體聯動、流程優化。技術上的支撐是基礎，但不能徹底解決問題，更關鍵的地方在於做好頂層設計，構建一套良性的運行機制，形成一種內生的驅動力來推動學校的信息化水平的提升。
智能教育是大勢所趨
隨著人工智慧等前沿技術的深入應用，在就業市場上，機器取代人的聲音不絕於耳。世界經濟論壇發布的《2020年未來就業報告》稱，到2025年，自動化和人機之間全新的勞動分工將顛覆全球15個行業和26個經濟體的中型及大型企業的8500萬個工作崗位，與此同時機器人革命也將創造9700萬個新崗位。分析思維、創造力和靈活性將成為最為需要的頂級技能，而數據和人工智慧、內容創造和雲計算將成為頂級新興職業，「未來就業時代」已然到來。
正因為如此，從就業的源頭來說，高等教育的變革勢在必行。新的教育培養機制需要專注於對學生創新精神、創造能力和創業意識的培養，才能更加滿足未來就業市場的多元化需求。全球範圍內的各大高校都在努力應對這一項重大挑戰，通過加強跨學科融合、產學研深度結合等舉措，著力培養符合時代需求的新型人才。
中國自然也不能落下。為了提升國際競爭力，中國高校在數位技術的助力下，正在全力推進教育信息化轉型，從打造智慧校園入手，通過信息化手段實現教育和資源服務的全面普及和智慧教育的創新發展，最終目標是為了培養學生的創新思維，培育前瞻視野和實踐能力相結合的優秀產業人才。
「信息化既是現實的需要，也是戰略的需要。一方面，現實環境下，師生在教學、科研、管理中對於優質的信息化資源和高效的信息化服務有著強烈的需求；另一方面從戰略層面來說，學校未來核心競爭力上的提升也對信息化提出了要求。」談到華南理工大學的信息化轉型，陸以勤在採訪中表示。
就拿剛完成一期建設的華南理工大學廣州國際校區來說，它對智慧校園建設有著特殊的需求。該校區的定位是從學科布局上瞄準世界科技前沿，開展重大基礎研究和高端人才培養，進行關鍵核心技術攻關。學校要求信息化建設要支持基於大數據密集型科研範式，以支撐跨學科交叉研究；支持多元化教學模式和各種現代化教學手段改革，重視個性化教學，提供各種學術交流和教學互動的物理和虛擬空間；同時，應用系統採用國際化應用平臺構建業務系統，支持書院管理和國際辦學模式的業務對接。因此，在校園建設中，廣州國際校區需要更高標準的信息化解決方案。
以數字大腦打破信息孤島
在新的時代需求下，全國各大高校都在如火如荼地開展智慧校園建設。不一樣的是，華南理工大學的信息化並不是剛剛起步，而是建立在一定的基礎之上。事實上，華南理工大學很早就開始了信息化建設，並且自建校以來就始終以超前的建設理念及先進的技術應用走在全國前列。作為理工見長的高校，華南理工大學1978年成立了教育技術中心，開始探索電化教學；1994年成為最早向國家計委提交CERNET項目建議書的6所高校之一；2012年，牽頭承擔國家發改委下一代網際網路專項，在廣東省開展綠色無線智慧校園的建設；2016年華南理工大學建設面向公共服務的雲平臺，被評為「2016高校信息化創新獎」教育雲的典型案例；華南理工大學開發的LBS移動應用於2013年9月被中央電視臺作為校園典型應用介紹，開發的「數字迎新系統」於2017年9月得到中央電視臺新聞頻道的報導，開發的「IamOK健康狀態在線填報系統」於2020年2月16日得到中央電視臺特別節目《戰疫情》的報導。
以華南理工大學的校內公共服務雲平臺為例，它的建成破解了高校在提供雲服務實踐中的諸多難題，將華南理工大學推向了全國校園雲建設的領先位置。傳統上很多研究型高校傾向於自建私有云為校內師生與各科研、管理單位提供公共服務，但是在校園私有雲平臺服務流程中，存在著快速交付與部署能力不足、部門管理能力較弱、安全防範體系脆弱等問題。華南理工大學構建了新型的校內公共云：涵蓋雲資源申請、審批、自動部署、遷移、停機等完整生命周期管理的開放式平臺。該平臺兼容VMware，支持SDN、VxLAN、服務鏈等雲網絡和雲安全技術，滿足vDC、vPC等高級雲用戶需求，也滿足了學校對服務內容與使用流程的全部要求，包括快速交付、簡單運營、安全無憂等。
不過，早期信息化建設的快速發展也為如今的信息化轉型留下了一些問題。「工科院校的一個特點是技術力量和開發能力比較強，在最早的信息化階段，各個部門基於自身的需求和技術力量單獨開發，學校也把投入分散到各個部分，因此是一種自下而上的模式，在當時客觀上推動了信息化的進程，但由於缺乏整合、共享和聯動，不可避免地造成了眾多的信息孤島；而現在要建造智慧校園，需要實現數據交換、共享和融合，業務流程優化，各部門系統聯動，這個過程中就產生了很多痛點、難點。」陸以勤指出。
為了解決數據共享問題，華南理工大學從2012年開始建設數據交換中心，並在此基礎上建設了網上服務大廳和一張表工程。「但這離智慧校園還很遠，首先，大數據分析和人工智慧應用不僅需要數據交換，還需存儲帶有時間戳的數據切片；其次，這僅僅是業務系統的數據，智慧校園還需要採集物聯網數據、教學和科研活動的數據，並對信息化各子系統採集的數據進行轉換、標準化、融合等處理，形成智慧校園的核心數據，在此基礎上構成智慧校園應用的各類功能組件，如地理系統、地圖引擎、BIM模型、位置信息、視頻分析與身份認證等，提供人員、設備、資產、車輛、資源、時空、組織、事件等主題庫，並提供API集成拉通。」陸以勤說。
在陸以勤看來，這就相當於打造了一個「數字大腦」，就像人的大腦一樣，可以把各種神經系統收集來的龐大數據進行存儲、融合、處理。「智商」提高了，決策的水平也就相應提升了。
基於這種智慧網絡解決方案，華南理工大學在廣州國際校區部署了密集的物聯網節點、通信節點和強大的數據中心，使校區具備了處理物聯網、校園網、業務系統和科研、教學活動數據的能力。校區的中央監控平臺已實現對20個專業系統的數據進行採集、存儲、分析、深度學習等，形成綜合的校區數據，再通過各系統數據關聯分析和業務協同，實現安防聯動、應急事件響應、綠色節能、智慧課室、師生綜合評價、學生個性化指導等複雜應用，從而基於數據驅動校園業務的智能演進。
採集數據需要載體，相當於智慧校園的神經系統，這就是校園的網絡系統。針對這一需求，華南理工大學搭建了強大的校園網絡系統，分為校園網、智能業務網、數據中心網絡、基於軟交換的電話網四個網絡，在網絡結構上使用SDN（軟體定義網絡）架構，同一物理承載網上構建二、三層隔離的多業務融合專用網，利用SDN動態調整網絡資源的特點解決潮汐流量問題，並藉助SDN集中控制的特點實現快速部署、動態擴展，滿足信息化建設周期要求。安全管理策略上採用面向業務的分組模式，通過安全組進行統一管理，實現各種高級、複雜的策略控制功能。
以頂層設計形成內生驅動力
技術難題的解決當然只是一方面，更關鍵的是從體制機制上做出變革。在陸以勤看來，要讓全校在整體戰略框架下協同發展，加強頂層設計必不可少。「自下而上與自上而下要平衡，二者要結合起來，因為部門更清楚自己的需求，所以要鼓勵各個部門參與信息化建設，允許有基礎的部門承擔信息化的任務，但是建設的過程中要做好標準化，這就需要總體的統籌，要建立一種跨部門的協調機制。相反，如果僅由信息化部門統一建設所有的信息化系統，就不存在數據打通的問題，但這樣又會產生需求得不到滿足的問題。」陸以勤表示。
為了加強頂層設計，增強信息化工作中的統籌和協調作用，華南理工大學為此在全國高校之中率先設立了專職的副首席信息官（副CIO）。事實上，根據教育部發布的《教育信息化「十三五」規劃》的精神，首席信息官（CIO）一般由校領導擔任，而根據幹部管理機制，校領導需要由教育部任命，這樣一來就涉及到原有的校領導編制數問題。考慮到學校沒有權力任命一位定位為校領導的專職CIO，但又基於CIO對於學校改革發展的重要性，華南理工大學採取了折中的做法，在自身的職權範圍內任命了一個專職的副CIO，不涉及校領導職數的問題，也能滿足實際工作的需要。
副首席信息官的設立有利於推動華南理工大學信息化頂層設計工作的開展和整體的戰略部署，團結學校信息化的各類力量，再加上技術手段的支持，長期以來存在的數據不暢通問題被逐步解決，各個部門開始實現了數據共享和業務流程優化。按照陸以勤的說法，信息化帶來最顯而易見的成效就是實現了「信息多跑路、師生少跑腿」。師生們從重複、瑣碎的工作中解脫出來，能夠有更充足的時間投入到教學科研，實現價值創造。比如，2020屆畢業生全部使用「電子報到證」「電子協議書」，就業協議書填報、鑑證、改派業務、報到證等均可在微信端辦理，從而避免了許多重複勞動，減輕了很多工作量。
信息化也催生了一些有趣、好玩的校園體驗。2020年7月份，華南理工大學依託數據中臺的數據集成、治理、管理、挖掘及運營能力，將全校各個平臺的信息資源整合在一起，為本科畢業生打造了一份專屬的「電子成長檔案」。它以個性定製為核心，通過大數據技術手段，整合了學生在校的多方數據，以生動活潑的微場景插畫定製H5形式，一幕幕呈現學生個人在校的點滴回憶，覆蓋「我」從初入校門到畢業告別的全過程。這份科技滿滿又溫暖走心的「電子成長檔案」一經推出，訪問量就超過3萬人次，上千名同學留下了令人淚目的畢業感言。同時，在社會上也收穫了廣泛的關注，在推出當天引發上百萬觀眾紛紛點讚，幾十家媒體爭相報導。
信息化帶來的價值當然不止於此。更為深層的是，信息化推動了教學方法和教學模式的改革，讓學生的個性化教育成為可能。「個性化教學為什麼在現代的高校裡很難做到？首先因為資源比較缺乏，其次是個性化教學要挖掘學生的個性，這個要靠信息化的手段來實現。」陸以勤指出。如今，有了大數據、人工智慧，可以完整地記錄學生和教師整個教學、學習活動的軌跡，有針對性地為學生設計學習活動，推送有效的學習資源，挖掘和激活學生的興趣，從而實現傳統教育因為師資短缺而無法實現的「因材施教」的個性化教學。教師也可以通過數據分析和回溯，獲取課堂整體教學質量的評估，並適時調整教學方式及進度。
不過，在陸以勤看來，這些還遠遠不夠，離真正的智慧校園還有距離。畢竟，智慧校園的建設是一個複雜的系統工程，要將信息化與教育教學深度融合，就需要深入了解教育的規律，需要全體師生共同參與進來，營造一個人人參與的信息化環境。
當前華南理工大學面向師生不斷開放各種數據資源、網絡資源等，希望為師生們搭好臺，讓他們唱好戲。這種機制極大地激發了學生們的創造力，各種創新應用得以快速湧現出來，在學校建設中發揮出巨大的價值。
比如，華南理工大學的學生創新創業團隊完成的基於業務數據的即時消息個性化推送系統——「華工信使」，已經成為全校最大、覆蓋面最廣的社交媒體帳號及消息推送方式，在疫情防控期間也發揮了重要的作用，學校的措施、通知、通告等都可以藉助這一系統及時有效地推送給師生。同時，為了便於學校及時和精準地了解師生的健康狀況、當前位置信息和變化情況等，鑑於社會上的問卷、調查系統填報和統計功能不滿足統計上報要求，華南理工大學還在2020年春節期間聯合校友創新團隊緊急開發了IamOK師生健康狀態填報和統計系統。
「歸根結底要以師生為中心，形成共同建設智慧校園的力量，並把這種力量轉化成內生的驅動力。一旦這種驅動力形成的話，它會變成學校的核心競爭力，推動學校的發展上升到一個新的臺階。」陸以勤表示。
數字大腦計劃的價值體現
實現智慧校園需要打造一個「教育數字大腦」，其價值體現在：
● 教育數字大腦賦能下的智慧校園系統，擁有了強大的數據收集能力與智能的信息整合能力。在華南理工大學廣州國際校區一期建設的智慧校園中，中央監控平臺可對校內20個專業系統的數據進行集成、治理、管理、挖掘及運營，實現了信息資源的高度共享和高效調用，能夠更好地調動數據，滿足教學、科研、管理工作中的具體需求。
● 更智慧的業務決策：在智慧網絡的助力下，華南理工大學打通了各個專業系統，有能力對物聯網、校園網、業務系統和科研、教學活動中龐大的數據進行綜合採集、存儲、分析等，在綠色節能、學生個性化教學等諸多方面形成更加精準的判斷，指導後續的業務開展。
● 更敏捷的業務部署：各個部門通過數據共享，實現了高效的業務協同，「信息多跑路、師生少跑腿」。師生們從重複、瑣碎的工作中解脫出來，避免了許多不必要的勞動，能夠有更充足的時間投入到教學科研中去，實現價值創造。
專家觀點
華南理工大學副首席信息官、網絡安全和信息化領導小組辦公室主任 陸以勤
「智慧校園的建設固然需要紮實的數字基礎設施，但更離不開頂層設計。信息化關鍵在於「化」，這意味著信息化要和高校的教學、科研和管理活動深度融合，發現真正的痛點，解決實際問題。通過良好的頂層設計，建立跨部門協調機制、師生共建機制，就是從實際需求出發，調動全校師生的力量共同參與智慧校園建設。信息化由此從一種外部的創新力量轉變為內生的驅動力，不僅能夠提升學校的核心競爭力，也能夠為整個教育行業帶來一種新的生態。」
《哈佛商業評論》中文版點評
新的時代需求對教育行業提出了新的要求，高校的教育變革是大勢所趨，培養具有創新精神和創造能力的個性化人才應該成為高校發展中的重要目標。華南理工大學的案例具有典型意義，我們從中可以看到智慧校園的建設為個性化教學提供了可能，傳統教育中無法實現的因材施教、素質教育理念得以實施，未來大批適應社會需求的新型產業人才的出現指日可待。
周強| 文
周強是《哈佛商業評論》中文版新媒體編輯