摘要：本文聚焦于浙江建设职业技术学院，深入研究其基于“数字孪生”的管学相融数字校园建设模式。鉴于高校社区人员流动频繁，在校园治理、学生发展和校务管理服务精准化等方面面临诸多挑战，该校通过校企合作，融合多种前沿信息技术，以创新的“1+1+X+1”建设路径构建数字孪生校园。文中详细阐述了该模式在解决设备共享难、业务联动难和持续迭代难等问题上的具体举措，以及在数字管理服务和数字教学环境建设方面的实践成果，同时也对项目实施中的难点进行了反思，为高校数字校园建设提供了有益的参考范例。

关键词：数字孪生；管学相融；数字校园；实训教学

一、引言

高校作为一个特殊的社区，其管理范畴涵盖教学、科研、物流、餐饮、物业、医疗、社交及安全等众多领域。在当今数字化时代，如何全方位提升校园治理效能、促进学生个性化发展以及实现校务管理服务的精准化，成为高校数字化改革的核心诉求。浙江建设职业技术学院以“数字孪生”理念为引领，构建管学相融的数字校园模式，为解决这些问题提供了创新思路。

二、问题剖析

（一）设备重复建设困境。在智慧校园推进过程中，设备共享难题尤为突出。以摄像头为例，由于不同系统之间缺乏有效的横向融合机制，标准化考场、巡课及安防等系统在教室内各自为政，摄像头重复建设现象屡见不鲜。各部门各自管理所属设备，导致资源无法共享，不仅造成了资金浪费，还增加了校园管理的复杂性。这种现象在城市管理领域同样普遍存在，反映出跨系统设备共享机制缺失的严重性。

（二）业务联动能力匮乏。现有设备控制模式多依赖各自业务系统，缺乏统一的横向打通平台。这使得在面对突发事件时，如火灾发生时，烟感系统虽能检测到异常，但无法自动触发门禁闸机开放等联动操作，仍需人工干预。这种被动应对模式严重影响了校园应急管理的效率，凸显出构建具备强大联动能力公共管理平台的紧迫性。

（三）持续迭代发展挑战。数字孪生校园的核心在于物理空间与虚拟空间的精准映射，这涉及大量物信数据治理和三维模型动态更新工作。随着物联网技术发展，物信数据规模、复杂度及更新频率持续攀升，一旦信息滞后，数字孪生平台的可用性将大打折扣。同时，校园物理实体的动态变化要求虚拟三维模型实时跟进，否则将影响数字孪生校园的准确性和实用性，给持续迭代发展带来巨大挑战。

三、数字化解决方案

（一）整体建设路径

浙江建设职业技术学院参照“智慧城市”建设模型，融合大数据、人工智能、物联网、GIS、BIM等前沿信息技术，以“1+1+X+1”为建设路径推进数字孪生校园建设。即构建一张覆盖全校的物联网，打造一个统一的物联管控平台和一个智能运营中心，并围绕综合态势、绿色校园、平安校园等多个场景开展应用建设，从而实现校园管理与教学模式的全面数字化升级，开创生产环境与教学环境深度融合新局面，为学生提供校内真实生产性实训基地，助力教学质量提升。

（二）数字管理服务创新

1.跨市域物联网建设。运用波分通信技术，打通两市三校区间的数据通道，搭建起横跨校区的高速物联网，为校园治理的跨校区垂直管理和集中调度提供了坚实支撑。同时，制定《物联终端建设规范》，明确各类无线（如NB - IoT、LoRA、WIFI、4G、蓝牙等）和有线（485、RJ45等）终端的建设规范与入网标准，确保物联网建设的标准化与规范化。

2.跨系统物联管控平台搭建

依据《数字校园信息标准》，精心编制物联终端与房屋资产映射清单，并进行全面编目和模型定义。通过API、MQ等综合集成手段，成功构建校园物联管控平台，实现物联终端的统一接入、管控和运维。这一平台有效解决了设备跨系统共享难题，提升了设备管理效率。

3. 跨业务智能运营中心启用。推出智能运营“掌上办”服务中心，融合物联管控平台的坐标数据与终端信息，为用户提供便捷统一的移动操作界面，实现设备报修与处置的线上化操作。借助平台智能感知能力，自动生成故障处置工单，实现人与物、物与物的多层次联动。同时，“掌上查”服务中心利用视频融合技术，整合安防、教学、厨房等各类视频资源，方便管理者随时随地查看校园实时动态，实现远程可视化指挥。

4.跨部门特色应用场景打造。运用BIM技术对校园倾斜摄影模型和建筑物CAD模型进行融合改造，通过拆分转化构建校园三维可视化模型，并集成物联终端模型与数据信息，打造数字孪生校园系统。该系统为校园管理提供了直观、高效的管理工具，辅助管理者深入理解业务。同时，围绕校园综合态势、绿色校园、平安校园、学生归寝、教学质量监控等领域打造特色应用场景，实现多业务、跨品牌监控终端的综合集成与调度。结合各类校园管理特色算法，实现校园管理模式从被动应对向主动防控的转变，有效提升校园风险管控能力。

（三）数字教学环境优化

1.认知实训创新。综合运用三维建模、二维码识别和VR技术，以校园植物为蓝本构建丰富的植物模型，并建立包含植物科属、识别特征、生态习性、适应地区及种植技术等信息的数据库。学生既可以通过数字孪生校园系统进行自主植物认知训练，也可以借助布置在植物旁的二维码挂牌进行实地扫码学习，实现虚拟与现实的无缝对接，提升学习趣味性与效果。

2.跟岗实训实践。依托校园智慧管学平台，物业、房地产等专业学生能够在线模拟房屋资产登记、人员进出管理、安全预警处置、垃圾站设置及物业报修处置等真实场景，以校园实际环境为依托开展仿真实训，激发学生学习热情，切实提高学生的专业实践能力。

3.顶岗实践探索。指导学生以校园实景为基础制作BIM模型，并将其轻量化转换后用于迭代数字孪生校园系统中的对应模型。通过这种方式，实现了实际生产与实训教学的深度融合，使学生实践成果能够直接应用于校园建设，增强学生的成就感与责任感。

浙江建设职业技术学院基于“数字孪生”的管学相融数字校园建设模式，为高校应对数字化改革挑战提供了宝贵经验。通过系统解决设备共享、业务联动和持续迭代等问题，在数字管理服务和数字教学环境建设方面取得了显著成果。尽管面临诸多困难，但该校的实践为高校数字校园建设指明了方向，激励更多高校积极探索适合自身发展的数字化道路，共同推动高等教育领域的数字化变革。在未来的研究与实践中，高校应进一步加强技术创新与应用，注重数据安全与隐私保护，强化人才培养与团队建设，以适应不断变化的数字化需求，实现数字校园建设的可持续发展。

参考文献：

[1] 刘洋，数字孪生赋能未来社区建设与运维的思考，铁道建筑技术，2024（01）

[2] 周国庆，数字孪生技术赋能高校智慧校园安防系统，智慧中国，2024（04）

[3] 李午阳等，数字孪生校园的设计与实现，电子技术，2024（01）