栏目介绍
党和国家高度重视教育数字化,推进全民终身学习的学习型社会。当前,数字技术与教育深度融合发展,高校信息化建设步入教育数字化转型的重要时期。
《高校信息化应用》与新华三集团合作推出“以教育数字化战略支撑高校未来发展”专栏,邀请国内著名高校的教育信息化专家以及优秀企业代表,分享数字化转型的实践与经验,洞悉教育智能化大变革。栏目旨在深化以数字技术赋能教育场景的务实实践,并致力于精耕教育数字化发展,为教育行业注入全方位的转型智慧和全新的数字活力。
华南理工大学是国内最早开始信息化建设的高校之一,学校信息化建设始终以开放的建设理念及先进的技术应用走在全国高校前列,并取得了一系列颇具特色的成果。近日,我们采访了华南理工大学副首席信息官兼网信办主任陆以勤,请他阐述了学校“十四五”数字规划战略、信息化发展等相关工作内容。
运用前沿技术 多维度构建“智慧华园”
“十四五”期间,华南理工大学将以教育数字化驱动大学治理和“双一流”建设,以服务师生为中心,运用前沿技术,从多个维度构建“智慧华园”校园环境。
《高校信息化应用》:2023年教育部提出加快高等教育数字化转型,打造高等教育教学新形态。请介绍一下学校“十四五”期间的数字战略规划,以及近期重点推进的工作。
陆以勤:党的二十大报告对加快建设教育强国作出一系列重要部署,强调“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”。2023 年2 月,怀进鹏部长在世界数字教育大会上,指出教育部将深化实施教育数字化战略行动,以教育数字化带动学习型社会、 学习型大国建设迈出新步伐。6 月,2023 年全国教育数字化现场推进会议在湖北武汉召开,怀进鹏部长出席会议并讲话。会议强调要深入学习贯彻党的二十大精神,全面贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和关于数字中国的重要指示精神,特别是在中共中央政治局第五次集体学习时的重要讲话精神,站在中国式现代化的高度去认识教育数字化的重要战略意义,充分利用现代技术手段,加快教育、科技、人才一体化发展,建设教育强国。
2020 年1 月, 美国高等教育信息化协会(EDUCAUSE)发布《数字化转型十大IT 问题》,将高校数字化转型之路描述为“简化、可持续和创新”三条主干道,其终点是高校成功实现数字化转型。其中,简化是指在“数字集成”和“管理简化”中,以用户为中心设计,改善最终用户体验;可持续包括信息安全、隐私保护、可持续投入及可负担的成本;创新则主要是指采用人工智能等新技术,实现以学生为中心的教育,帮助学生取得成功。
“十四五”期间华南理工的数字战略规划为:以教育数字化驱动大学治理和“双一流”建设,围绕服务师生为中心,运用人工智能、5G、大数据、云计算、物联网、区块链、隐私计算、高性能计算、微服务架构等前沿技术,构建一个具备“全面感知、深度融合、多维服务”的“智慧华园”校园环境,探索在地国际化办学模式,提高学校在大学治理、教学、科研、社会服务的核心竞争力。
近期学校重点推进的工作包括:完善无线接入覆盖,探索移动通信网和校园网的融合,构建良性业务生态,建设泛在接入、弹性可管控的校园网;建设技术先进、算力居国内高校前列的科学计算平台,为科研团队提供算法优化、移植和数据整合服务;扩大云计算平台规模,提高其服务支撑能力。深化数据治理,提高数据共享过程中的实时和实效性;完善教师个人空间,提供智能化填表服务;推进数据中台上线试用,提供数据申请服务和隐私计算服务;强化数据赋能,稳步推进电子签章和证照的场景应用。推进国家智慧教育平台试点高校建设工作,促进优质课程和教师资源有效共享,增强智慧教育公共服务能力,探索教学活动的数字化。巩固网络安全成果,完善网络安全制度,加强数字化安全管理。加快国际校区一、二期信息化系统对接融合。
提升基础设施建设 加强IT 与教研深度融合
《高校信息化应用》:学校在提升教育信息化基础设施建设水平,打通数字基础设施大动脉方面有哪些重要举措?
陆以勤:新基建是数字化的基础。网络是数字世界的神经系统,华南理工一直高度重视新技术在数字教育领域的应用研究,例如,广州国际校区是全国率先采用SDN 架构的985 高校之一。2022 年6 月,华南理工实现了校园网与移动网络的融合,开发了全国首个省级5G 教育专网。并在9 月获第五届“绽放杯”5G 应用征集大赛融合媒体专题赛一等奖,上海世界移动通信大会(MWC 上海)2023 亚洲移动大奖-5G 行业挑战奖。
与其他常见的5G 专网不同,目前部分学校已建成的5G 专网方式基本都是通过复用部分公网资源,在各学校核心机房内部署专网UPF(UserPlane Function),通过专线连通运营商核心网与园区网,园区网业务数据在本地卸载,使用户终端无需绕行运营商核心网、互联网即可一跳直接访问内网业务。然而以上方式需采购专属设备,建设难度和成本较高,并且都是基于各学校独立部署,无法做到同行业基础网络资源有效共享,在行业内大规模推广应用难度较大。
广东省5G 教育专网采用基于广东省教科网的5G 绿色校园专网组网方式,依托广东省教科网现有的网络基础,通过在华南理工的广东省教科网网络中心下沉部署一套教育行业共享的5G 专网设备,利用网络切片和ULCL 技术,接入教科网168 所高校无需增加光纤线路和网络设备,即可通过共享5G 专网设备,低成本、简单、快速地构建绿色安全的5G 校园专网。
广东省5G 教育专网可以减少各高校WiFi 投资;通过公网分担校园网流量,减轻出口带宽压力;通过校园专属流量包,降低高校用户公网流量费用;实现无感知上网,不需要VPN,只要接入5G/4G即自动接入校园网,这相当于把校园网扩展到运营商的移动网络;利用5G 的大带宽、低时延等技术,满足智慧教育应用的多样化网络需求。目前,5G教育专网已覆盖华南理工校内60 个业务平台,正在和三大运营商部署推广5G 教育专网业务。
2022 年,华南理工广州国际校区数据中心二期建设基本完成,地上面积约13000 平方米,服务器机房面积约5600 平方米,设计容纳机柜约600 个,目前已建设机柜450 个。数据中心有三路市电,核心区配油机,变压器容量为两万七千KVA,采用水冷式空调,建有公共云、高性能计算、大数据等平台。目前利用贴息贷款项目新建的高性能计算平台算力达7.3P 64 位双精度浮点运算, 其中,CPU 节点:3.33PFlops, GPU 节点:3.97PFlops。数据中心的云平台也得到扩展,扩展后的云平台将达到4200 个计算核心、40TB 内存、700TB 存储,可以提供2000 个虚拟机。
课室是教学活动的重要场所,目前我们积极推进“学在华工”智慧教学2.0 建设,在一校三区建成197间智慧教室,近期还计划新增智慧课室240间,实现智慧管控,对教学过程、质量、督导形成初步覆盖,采用AI技术推动课堂教学数字化。对于工科院校而言,实验室非常重要,因此我们建立了14 个虚拟仿真实验教学平台,3个获评国家级一流课程。“多元联动、智慧融合”智慧教学和实验环境建设得到教育部验收专家高度肯定,疫情期间智慧教室和仿真实验平台发挥了非常重要的作用,全面支持线上教学,有力保障教育教学质量。
《高校信息化应用》:学校在推进信息技术与教学科研的深度融合,畅通数据资源大循环方面有哪些探索?
陆以勤:数字化的重点在数据价值挖掘和业务赋能及创新。传统的应用系统以各职能部门为视角建立业务系统,可以通过数据交换的方式实现数据共享,但如果不进行数据融合,很难实现业务协同和联动,满足实现学校更高层次的需求,或者说提高校园的智能化水平。
这里的数据,除了业务数据,还包括网络、视频监控、门禁、楼宇自动化、停车场、智能照明、智慧课室、机房动环、电梯监控、广播、绿色节能、一卡通等物联网的海量数据,以及校园的业务系统、科研教学活动产生的数据。我们在打通了30 个子系统的基础上,把数据汇集到数据使能平台(即数据中台)上进行处理和融合,形成学校的核心数据资产,然后打通各个业务系统,实现数据融合和业务联动,并以数据为核心通过校区中央管理平台驱动业务和流程不断优化,形成主题库,支撑教学、科研、服务、管理等活动需求。例如,在中央管理平台我们可以通过物联网、视频分析等平台技术,了解学生上课考勤等情况,通过语音识别和PPT分析授课内容,综合分析每堂课的教学情况,进行教学活动分析和评价,生成面向知识点课件资源,并结合学工系统、教务系统、在线学习平台、图书系统、宿舍门禁等系统,得出学生的综合信息,为每一个学生的学习建模,有针对性地推送学习资源和学习活动设计,最大限度地实现个性化学习与成长,以此驱动提升教学质量。
在数据治理基础上,业务在数字空间开展,例如,双语版网上办事大厅,已开通200 多个业务,使用率非常高。
为了解决数据更新问题,通过一张表系统提供补充数据的入口,老师们如果发现数据不全,可以在一张表上进行补充,审核后就可以成为权威数据,不需要反复录入。
目前,我们已印发《华南理工大学信息化数据管理办法( 试行)》,数据中台的数据形成数据目录,已建立在线数据申请服务机制,并探索通过隐私计算等向学校科研和管理团队提供数据服务。
以数字化支撑发展 强化机制体制建设
《高校信息化应用》:学校在通过凝聚以数字化战略支撑高校未来高质量发展方面有哪些经验。
陆以勤:数字化和信息化的区别之一是数字化业务是在数字空间开展的。因此,需要构建一个与物理世界对应的数字世界,把物理世界的活动映射到数字世界,使业务活动在数字世界上开展,并让物理世界响应数字世界的指令。数字化转型是在业务数据化后利用人工智能、大数据、云计算、区块链、5G 等新一代信息技术,形成物理世界与数字世界并存的局面,通过数据整合,对组织、教学、科研、管理等高校活动的要素进行全方位变革,实现提高学校治理水平和竞争力。
我们在数据中台的基础上,构建了智慧校园的数字孪生,面向不同用户、业务场景提供大屏、中屏、小屏三个作业界面,三屏实现业务联动。大屏是中央监控中心的大屏,用于决策指挥;中屏是台式机,用于日常事件处理;小屏是手机,用于现场响应和处理。
数字化需要关注技术的进步,如华南理工实现5G 和校园网的融合,需要深入了解5G 核心网的关键技术。目前,人工智能发展异常迅猛,ChatGPT 的出现让人们认识到,人工智能对教学和科研的模式将产生较大影响,但目前很多人工智能的大模型,都依托于算力,华南理工算力平台的建设和管理归口信息化管理部门,作为公共服务部门,信息化部门正在制定如何为科研团队提供算法优化、移植和数据整合服务的方案。
另外,数字化需要结合学校高质量发展的策略,华南理工广州国际校区是学校高质量发展的两个引擎之一,校区的数字化必须有能力为校区的国际化提供支撑作用,如通过集约化的方式动态为科研、教学团队提供数字化资源,如带宽、算力、存储、数据等。
《高校信息化应用》:学校在强化信息化建设管理体制和运行机制改革方面有哪些经验?
陆以勤:信息化建设到了数字化阶段,实际上是步入了深水区,信息化的很多问题深层是机制和管理问题。数字化转型强调机制、组织、团队、工作模式的转型,我们在智慧校园的体系结构上充分考虑组织、流程、运营和技术深度结合,通过业务使能和IT 使能,形成数据、业务处理的闭环的系统。
数字化转型的保障措施,需要强调在机制问题上保证学校决策层、相关部门主要负责人、专家的参与程度,保障信息化部门参与全校信息化规划,提高全校师生参与积极性,通过提供参与平台,改善数字化转型的生态。美国高校参与信息化战略规划的群体覆盖面是比较广的,包括决策层、管理层、专家、师生等。因此,让最广泛群体参与信息化规划与决策是IT 治理结构改革的核心要义,这需要建立一个规划统筹的机制和平台。我们通过加大智慧校园技术体系的开放性,鼓励师生开发应用,激励师生创新创业,通过信息化搭台,让全校师生唱戏,营造师生共同参与数字教育建设新生态。
在机制上,考虑到信息化大量的工作在于协调,华南理工在2017 年设立专职副首席信息官,列席校长办公会,兼网信办主任,可以代表学校对信息化进行跨部门协调,或者牵头承担重大的信息化事项,例如广州国际校区信息化建设、贴息贷款项目等。
考核是指挥棒,对于重要的事项,可以纳入考核或者督办中。例如,华南理工大学2021 年实施华南理工大学落实网络安全责任制考核评价,对推动网络安全工作起了很多作用。再如,华南理工完成数据中台的建设,为推动数据治理的进一步发展,拟建立数据治理领导小组和工作小组,并将数据治理列入由网信办主导的部门考核当中。
另外,信息化工作的意识很重要,信息化需要工匠精神,厚积薄发。从事教育信息化工作近15 年,我的体会是信息化基本上没有捷径可走,也很难在短期取得突破性实效。因此,信息化工作不能急功近利,需要定力和耐心,要能耐得住寂寞。
最后,由于信息化具有较强的专业性和持续性,保持信息化队伍的稳定很重要。作为负责人,需要利用平台和体制的优势,增强团队的获得感。部门作为一个整体,全校师生是我们的服务对象;作为部门的负责人,团队成员也是服务对象,要有俯首甘为孺子牛的精神,培养团队成员的成长。