校园一卡通和N＋U教育模式

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摘要：介绍了北京信息科技大学一卡通在发展过程中，促成了“N＋U”（互联网＋校园）教育模式的建立．在知识获取、知识传授的方式都在发生深刻变革的时代背景下，作为集中知识传授的环境－校园必将随之改变．N＋U教育模式把校园环境作为真实教育场景的载体，重塑校园，为校园变革提供了一种可能的道路．本文还讨论了N＋U教育模式对智慧校园建设的重新定义及与传统实践教育模式的区别．

关键词：一卡通；教育模式；智慧校园；真实场景；实践教学

1北京信息科技大学校园一卡通

北京信息科技大学校园一卡通建设于2008年，整合了多校区身份卡和消费卡．在08年建成时，也成为北京市首个与北京市政公交一卡通结合的高校校园卡．北京信息科技大学校园卡在设计时坚持单一钱包，便于消费结算，避免了与用户结算时的很多工作量．北京信息科技大学校园一卡通经过近10a时间的发展，目前年收支流水达9000万，年均增长约9％，基本消除了校内消费的现金使用．校园卡充值采用了支付宝，银校转账等多种方式，在校内实现了补助、奖励发放等非现金业务．校内餐饮、图书、上网、洗衣、洗浴、成绩打印等各类业务借助校园卡实现了统一身份认证和非现金收费．校园一卡通已经成为高校校园生活不可或缺的工具．

2校园一卡通发展的瓶颈

校园一卡通随着业务的发展和持续不断的完善，逐渐覆盖到校园生活的各个方面．校园生活涉及的业务毕竟有限，在这个过程中校园卡业务的发展逐渐出现问题，究竟下一步该做什么？这是众多高校面临的一个共性问题．校园一卡通的“初心”是解决身份认证和现金消费的问题，在相关领域该如何应用校园卡就是业务发展推广的原生动力．电子化产品最大的优势是取代重复操作，如果为了取代传统身份认证和现金消费的投入大于收益时，这种推广的实际意义究竟有多大？这是在业务推广时首先应该关注的问题．其次，如果采用的技术过于超前，技术上的成熟度与用户需求存在差异，这种技术能否顺利推广就需要慎重考虑．北京信息科技大学校园一卡通发展过程中就遇到了类似的问题．为了实现刷卡洗衣的应用，在取代洗衣机投币器时，由于市场上没有类似的产品，从架构设计到定型投入使用经历了两年多时间．在此期间产生了很多问题，也解决了很多问题．初期测试阶段大幅度降低了用户的使用体验，同时改造一台投币洗衣机的投入成本甚至于超过了洗衣机本身的价格．项目实施过程中业务投诉大幅增加，并且由于改造费用过高，增加和维修洗衣机无法满足用户需求，更进一步加剧了用户的投诉．为了实现手机刷卡的应用，在与联通合作开发NFC卡作为校园卡使用时，虽然技术上完成了设备改造，软件测试等工作，但因多种政策原因无法在真实环境中应用．北京信息科技大学校园一卡通在运行过程中，不断尝试与各种业务的结合，改善师生校园生活的便捷度．北京信息科技大学校园一卡通也实现了一些非常有特色的业务应用，例如成为与北京市政公交一卡通兼容的首个高校校园一卡通，北京地区最早实现刷卡自助售卖机的高校等．

3N＋U教育模式

2012年北京信息科技大学校园一卡通与校企（北信网联科技有限公司）合作开发无线模式下校园一卡通自助售卖机．2015年正式上线运行，该项目从商业模型、技术架构到最终实际运行，北京信息科技大学校园一卡通部门全程参与．该项目产生于高校，主要目的也是对高校教育的回馈．通过对校园一卡通自助售卖机在高校教育环境中作用的持续探索和定义，产生了N＋U教育模式，继而注册了爱家优高校创新创业教育实践平台．N＋U（互联网＋校园）教育模式教育模式，是将现代信息技术与教育内容和结构深度融合，将校园作为社区展开真实场景服务学习的实践教学模式．它强调在校园环境下，运用真实场景开展基于第一课堂和第二课堂的实践教学活动，并把老师和学生放在一个跨学科的真实场景下，体验和验证本学科（专业）的课程和其它学科（专业）之间的协同和配合，并在实际参与中实现从“功能满足”到“性能满足”的跨越，大幅提升学生的实践能力和创新能力，从而大大缩短学生适应社会的时间和速度，全面改善教学质量［1］．真实场景的实践教学模式，关键在真，真实的平台，真实的数据，真实的结果，这样的教学环境不再仅仅是对真实环境的模拟．真实场景的实践教学模式的核心是教学，为了能够满足教学的需要，需要与校园紧密结合，这中结合不是简单的增加和购买相应实践环境，而是对校园原有环境的深刻改造和教育模式的重构．

4真实场景的实践教学与智慧校园

我国高等学校经过多年的网络化和数字化校园的建设，继而又提出建设智慧校园．智慧校园实际上是高校信息化发展到融合创新阶段的产物，是对数字校园建设的进一步深化与提升，是高校应对“互联网＋教育”挑战的必然选择［2］．多数高校给出的智慧校园定义都是基于信息“智慧”感知的理念，浙江大学信息化“十二五”规划中提出建设一个“令人激动”的智慧校园，这种智慧校园支持无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活［3］．从更多高校类似的宏伟计划中可以看出，很多智慧校园现有定义是让校园有信息捕捉的智慧功能，或者可以说校园信息处理智慧化，由于这种限制的存在，并不能称之为智慧校园．智慧校园平凡的理解是智慧和校园的结合．智慧是生物所具有的基于神经器官一种高级的综合能力，因此具有智慧属性的一般都是有机体．如果将人、设施和运作模式的集合体－校园称之为有机体，那么校园的智慧属性表现在整体上，而非仅仅是它们之间的信息传输和处理．现有的智慧校园定义仅体现了运作模式中信息处理的所谓智慧特性，或者可以说仅仅是信息化、数字化的进一步完善，还达不到真正意义上的智慧化．要想说明具备智慧属性的充分条件很难，但分析它的必要条件则相对容易．智慧的属性有很多，要想成为具有“智慧“的有机体，至少应具有智慧属性之一．真实场景的实践教学模式创造性的提出利用校园内现有的行政、教学、后勤和网络环境为教育提供真实场景，用于为学生的学习提供实践环境．在教学的过程中，根据学生学习的实际效果，真实场景会随之改变，这中应激反应能力将使学校成为一个“活的有机体“．校园的重要作用是为学生、教师创造良好的受教育的环境，促进学生获得知识．作为学生，学到了知识能够促进自己的成长，解决更加复杂的问题．校园如果能够在教育学生的过程中，不断改善教育环境，更好的促进学生获取知识，这样就具备了智慧属性之一自我积累和“进化”．学生和资金投入就是它的营养，而高质量的人才和学校的“进化”就是它的产出．在这个过程中，校园得到不断“进化”和成长，将不再是一个“铁打的营盘”．

5N＋U教育模式在北京信息科技大学的实践

N＋U教育模式中真实场景的实践教学模式使校园成为一个具有智慧的有机体，也使得智慧校园成为与教育紧密结合不可分割的整体，而不只是智慧城市概念在校园的投影．北京信息科技大学校园一卡通与自助售卖系统的结合是N＋U教育模式第一个实例，也是N＋U教育模式产生的原型．北京信息科技大学刷卡自助售卖系统平台是工程技术支撑下的现代商业系统，与校园一卡通的结合使之进入了学校．如何使该系统与高等学校教育紧密结合是系统落地高校一直在思考的问题．项目最初设立的目标是充分发挥学校在信息产业的领先优势，利用基于自动售货机的运营支撑系统平台，全方位培养各个专业的学生，使学校、企业、学生和老师、社会多方面从项目的运营中受益，包括人才培养、新兴产业链条的打造等各个方面都提供崭新的视角和机会．北京信息科技大学校园一卡通与自助售卖机结合的实例在教学、运维和技术保障方面通过不断探索和研究，逐步被固化为一个实例平台［4］．由于我国高校普遍已经部署了校园一卡通系统，这个实例平台可以很容易在其它高校得以复制，同时发现随着售货机在高校部署规模的增加将逐步形成能够服务于实践教学、科技创新和创新创业教育的生态环境，继而诞生的N＋U教育模式，比平台商业上的成功具有更广更深刻的意义．北京信息科技大学校园一卡通自助售卖机平台由售货机终端、支付系统、通信网络、支撑运行系统、物流系统及运营策略等部分组成．售货机终端是复杂的机电一体化系统，包括电机及其控制系统、仓道、制冷／制热、照明等功能模块；支付系统包括RFID识别、支付端口、加密与验证、账单等功能模块；通信网络支撑远程监控，包括接入控制、组网协议、异常处理等模块；支撑运行系统为网络化的运营系统，包括实时查询、访问控制、运营优化等模块；物流系统支撑商品的快速部署，包括仓储管理、路径优化等模块；运营策略决定平台的发展方向与规模，包括策略制定、策略下发、策略执行等模块．通过开放上述模块的使用权限，各组成模块可以支撑不同的课程开展相应知识点的教学和实践．一台售货机在现代商业环境中相对算是非常简单的自助运营实体，但它具有较高的科技含量，具备网络、机电一体化、RFID技术等中国制造2025重点发展技术［5］的特征．其次从商业角度，具有物流管理、商业经营和社会管理等特征．这两个特征既是高等教育培养人才专业素质的目标［6］，也是创新创业的起点．北京信息科技大学校园一卡通自助售卖机平台可以规划的是，如果一个或几个计算机相关专业的学生共同掌管一台刷卡自助售卖机，他们需要不断学习、运用相关知识对自助售卖系统进行设计和优化，使之成为商业运行的基础．同时在自助售卖机运维的过程中，需要考虑收支、物流、维修、管理的等各类成本，如何平衡成本和收益，是创业的核心问题．虽然是一个非常小的自助运营实体，但也会遇到各种突发事件，例如暴力损坏售卖机、欺诈消费等诸多问题．只有真实的场景才会让他们去面对这样的问题．通过一台刷卡自助售卖机，学生学习知识的原动力、目的性更强，效果检验更准确、更直接，也初步尝试了创业实践过程，为他们进入社会，为实现“大众创新、万众创业”创造良好的开端．北京信息科技大学校园一卡通自助售卖机平台在为教学服务的同时，也通过教学实践的成果，可以对自身不断进行改进，成为一个持续“进化”、成长的平台，这使其具备了智慧平台的特征．

6N＋U教育模式与传统实践场景的区别

北京信息科技大学的真实场景教育模式的实例能覆盖从计算机相关专业到经管相关专业，覆盖专业众多，成为一个跨专业的综合实践教学支撑平台，并在不断的丰富和完善过程中．主要原因是自助售卖机的技术体系和使用场景使然．那么，同样的道理，针对其他专业，我们可以用类似的思路设计具有针对性的教育场景．校园中具有行政、教学、后勤和网络等环境，利用它们设计出相应的教学环境，就是N＋U教育模式中的真实教育场景从以下三个方面的显著区别可以看出N＋U教育模式是对传统实践场景教育能力的提升．传统实践场景［7］都是在校园环境之外的附加，特别是“N＋”时代，很多这样的附加场景［8］非学校自我能够管控，需要大量的资金投入，最终效果也不明显．例如很多高校都建有创新实验室，重复购买了大量的机器人和其它自动化设备，让学生在一个模拟环境中进行学习，但这种与实际脱节的教学模式，总是在追赶技术，最终实践的效果并非创新，而是一种变相的“山寨”．基于校园环境还是在此之上的附加是“N＋U“真实场景与传统实践场景的第一个区别．“N＋U”教育模式是对现有校园的“有机”改造，将对校园教育环境中各种组成部分进行模块化改造，成为教学实践的场景．由于多年网络化、数字化的基础，特别是当前的校园“智慧化“建设，校园环境已经基本具备了满足真实场景教学实践的改造条件．这种改造在资金投入的作用下，可以持续不断的对学校的教学产生影响．在教学的过程中，这种改造随着教学实践还会不断的动态变化，自适应教育教学的变化．实践环境能否自适应的变化这是与传统实践场景的第二个区别．N＋U教育模式是传统实践场景与校园环境的结合，它脱离学校无法独立存在，这种改造产生出的效果将会对校园环境产生可持续的影响．这种影响的效果不仅可以由学校来评估，而且可以由学校完全掌握改造的方向和深度，这是与传统实践场景的第三个区别．

7未来的发展

当前的时代，由于互联网技术的迅猛发展，知识获取的方式已经发生了深刻的变化，进而导致知识传授的模式也不得不发生变化．无论是主动改变还是被动改造，教育模式先后出现了网络公开课、慕课、微课、翻转课堂等形式．随着各种授课平台的衍化变迁，传统的集中式授课环境－校园也将不得不变化，如果不能发挥校园所具备的真实教育场景的优势，将在这场知识革命的时代被淘汰．北京信息科技大学校园一卡通与N＋U教育模式的结合，给出了智慧校园更高层次的定义，并通过自助售卖台开发出了真实场景实践教学的第一个实例，为这种校园变革提供了一种可能的方式．当前的主要问题在于如何对原有校园改造以便能够为教学服务，这需要学校的管理者转变管理理念，教学人员充分理解教育的目标，后勤人员提供丰富的真实场景，信息化部门提供充足的信息处理工具，使校园成为一个“智慧“有机体，产出更加符合社会需求的人才．

参考文献：

［1］凌涛，张卫国．教育的重构：真实场景下实践教学模式的创新［J］．北京：电子工业出版社，2016．

［2］蒋东兴，付小龙，袁芳，等．高校智慧校园技术参考模型设计［J］．中国电化教育，2016（9）：108－114．

［3］吴颖骏．浙江大学：基于"云"的智慧校园［J］．中国教育网络，2010（11）：25－26．

［4］凌涛，王玉琳．真实场景下的实践教学支撑平台［P］．中国专利号：201611033649．92017－1－20．

［5］国务院．国务院关于印发《中国制造2025》的通知［R／OL］．000014349／2015－00078，http：／／www．gov．cn／zhengce／con－tent／2015－05／19／content＿9784．htm．

［6］陈谟开．高等教育评价概论［M］．长春：吉林教育出版社，1988．

［7］国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组办公室．国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）［S］．2010－07－29．

［8］刘芙，王韶春．高等教育实践教学模式的构建与实施［J］．现代教育管理，2011，（3）：88－90.

作者：郑小博1，凌涛2，金培欣1 单位：1．北京信息科技大学信息网络中心；2．北京信息科技大学计算机学院