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智能校园的构建:综述与概念框架

期刊:buildingsDOI:10.3390/buildings13040891

智能校园的构建:综述与概念框架

本文由Ken Polin、Tan Yigitcanlar、Mark Limb和Tracy Washington合作完成,四位作者均来自澳大利亚昆士兰科技大学(Queensland University of Technology)的建筑与建成环境学院City 4.0实验室。研究于2023年3月28日发表在期刊《Buildings》上,题为《The Making of Smart Campus: A Review and Conceptual Framework》。

研究背景与目标

智能校园(Smart Campus)是高等教育领域数字化转型的产物,被视为智慧城市(Smart City)的微缩版,同时承担教学、科研与技术创新实验平台的功能。然而,目前学界对智能校园的定义和实践缺乏系统性理解。本研究旨在通过系统性文献综述,梳理智能校园的现有研究,并构建一个基于四大领域(社会、经济、环境、治理)的概念框架,以填补这一空白。

研究方法与流程

研究采用PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)方法,分四个阶段完成文献筛选与分析:
1. 文献识别:在Scopus数据库中检索2017-2022年间发表的英文期刊论文,关键词包括“smart campus”“intelligent university”等,初筛获得3601篇文献。
2. 文献筛选:根据主题相关性和研究目标,排除非同行评议及无关文献,最终保留762篇。
3. 全文评估:通过阅读摘要与全文,进一步剔除与四大领域无关的研究,剩余236篇。
4. 最终纳入:精选123篇文献进行深度分析,其中81篇直接涉及四大领域。

研究框架基于四大核心领域:
- 社会领域(Society):关注校园用户的生活质量,包括社区参与、校园生活体验、社会责任和多样化学习。
- 经济领域(Economy):涵盖商业机会、效率提升、创新生态系统和公用成本节约。
- 环境领域(Environment):聚焦环保服务、可再生能源、可持续发展和零废物管理。
- 治理领域(Governance):涉及网络安全(Cybersecurity)、数据治理(Data Governance)、决策支持和服务管理。

主要研究结果

  1. 社会领域

    • 智能校园通过物联网(IoT)和人工智能(AI)技术提升社区互动,例如开发智能社交平台(如OnCampus移动应用)和灾害管理系统(如NDN-DM)。
    • 在线教育(E-learning)的普及打破了地理限制,但存在教学单调、互动不足等问题。
  2. 经济领域

    • 商业机会仍处于起步阶段,少数案例涉及区块链(Blockchain)能源交易平台和智能停车系统。
    • 创新生态系统以可持续发展为导向,如校园微电网(Microgrid)和绿色能源项目。
  3. 环境领域

    • 可再生能源应用(如太阳能光伏系统)和废物管理(如5G智能垃圾桶)是主要研究方向。
    • 可持续发展目标(SDGs)推动校园成为“城市生活实验室”(Urban Living Lab)。
  4. 治理领域

    • 网络安全研究聚焦深度学习算法(Deep Learning)抵御网络攻击。
    • 数据治理依赖区块链技术,但实际应用案例较少。

结论与价值

研究发现,现有智能校园实践多集中于单一领域(如技术开发),缺乏跨领域整合。提出的概念框架为未来研究提供了系统性方向,尤其强调四大领域的协同发展。研究的科学价值在于首次通过PRISMA方法系统梳理智能校园文献,实践价值则为高校数字化转型提供了理论支持。

亮点与创新

  1. 多领域框架:首次将智能校园研究划分为社会、经济、环境、治理四大领域,并纳入技术与数据作为核心支撑。
  2. 实践缺口:揭示当前智能校园实践偏重技术而忽视人文与社会需求的问题。
  3. 方法论严谨性:采用PRISMA标准确保文献综述的透明性与可重复性。

其他有价值内容

附录A列出了81篇关键文献的分类表,为后续研究提供参考。研究还指出,未来需进一步探索智能校园的量化评估指标及跨领域协同机制。

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