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[摘要]数字校园推进的过程是数字校园系统及构成诸要素相互影响、相互发生作用的过程，为了更好地促进数字校园建设与发展，需要运用系统思维对其进行分析。系统思维作为一种思考技术，能够深度分析数字校园建设中的复杂性问题。当前数字校园建设实践中缺乏系统思维的恰当运用，表现为数字校园内涵理解因人而异、功能结构偏离核心业务、规划与设计中顾此失彼、对数字校园认识简单化等，这不利于数字校园的建设与发展。运用系统思维可以对数字校园建设中的群体利益关系、系统的输入输出、推进困难的多重原因、系统的实体关系、系统循环等进行分析，以促进数字校园的良性循环发展。智慧校园是数字校园下一阶段发展的更高形态，在系统分析数字校园当前发展不足的基础上，展望了智慧校园取代数字校园成为未来主流学习环境的必然趋势。
[关键词]数字校园；智慧校园；智慧学习环境；系统理论；系统思维；系统复杂性；复杂性理论
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）02-0021-08
一、引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出“推进数字化校园建设”；《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》也明确提出“大力推进职业院校数字校园建设”、“加强高校数字校园建设与应用”、“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准”等，在国家政策的引导下，学校教育信息化深度发展的需求下，很多高校和中小学纷纷加快了数字校园建设。
很多专家学者，如蒋东兴、程建钢、宓詠等认为，数字校园实践的最大困难不是来自于技术。在数字校园建设实践中，关键问题不是技术问题，而是“协调与合作”，各组织各部门的“协调与合作”严重制约着数字校园的建设与功能效益的发挥。数字校园建设是一项复杂的系统工程，需要从多学科、多视角进行研究。然而总体看来，从技术角度对数字校园进行的研究较多，以有关数字校园的硕士学位论文为例，67.6%以上是从技术角度对数字校园展开的研究，从管理学、教育学、教育技术学、系统科学等视角对数字校园展开的研究很少。
从不同的学科视角对数字校园进行研究，有助于对数字校园研究的深化，更好地解决数字校园建设中的实践问题。如：从管理学视角看，数字校园协同效应的实现依赖于数字校园领导机制、保障机制、激励机制、安全机制、管理机制、资源共享机制、评估机制和服务机制8种作用机制的相互影响和相互作用：从协同理论的视角看，在数字校园推进过程中，需要最大限度地减少数字校园建设中的内外部阻力，保证数字校园发展影响因素的合力方向一致且正向向前，以实现数字校园的协同进化与协同发展：将物联网技术应用于数字校园建设之中，推动“数字校园”向“智慧校园”方向的升级发展。
系统科学（老三论：系统论、信息论、控制论；新三论：耗散结构论、协同论、突变论）作为以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群，为认识客观世界提供了全新的视角。教育领域是一个复杂的领域，是一项系统工程，涉及的要素非常多，系统科学在教育领域具有广泛的应用前景，然而，就目前教育理论研究情况看，系统科学思想方法的教育应用仍多停留在一般系统论的初级阶段，对系统科学的新近研究成果显得不够重视。系统科学在教育领域中的深入应用，将会对教育研究产生较大的影响，如：将自组织理论引入教育教学研究领域后，产生了协同学习、教育技术研究方法的创新、教学设计理论基础的创新发展、人脑内部信息的自组织等。
系统思维fSvstematic Thinkingl就是把认识对象作为系统，从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象的一种思维方法，系统思维被称为解决问题的一种方法，系统思维是一种对复杂的情况和问题获得系统见解的思考技术。邱昭良认为：“系统思维就是从整体上对影响系统行为的各种力量与相互关系进行思考，以培养人们对复杂性、相互依存关系、变化及影响力的理解与决策能力”。系统思维是处理复杂性问题的一种重要工具与方法，它集成了东方古老的哲学智慧，又是由现代系统动力学所生成的创新思维工具。东方的思维方式强调整体性思维、辩证思维等，系统思维是古老智慧的集中体现。系统思维强调用全局、动态的观点分析事物，透过事物的构成要素及相互关系看本质。
系统思维的工具主要有行为模式图（Behavior PattemsGraDh）、实体关系图、输入输出图（I/0图）、多重原因图、鱼刺图（又称“鱼骨图”或“石川图”）、系统循环图（又称因果回路图）、存量流量图（又称水管图）等。行为模式图用来表述问题或变量随时间发展的变化，或结构引起的行为变化。实体图反映系统中所有的利益相关者和主体之间的反馈关系。输入输出图包含输入、过程、输出三个部分，其中“过程”通常被描述为黑箱（黑匣子）。多重原因图通常用来探讨因果关系之间的关系，它不能显示出影响因素的影响力相对强弱关系。鱼刺图常被视为特殊的“多重原因图”，它更方便表述关键的制约因素或障碍。系统循环图更便于深刻表示出系统结构。存量流量图更便于精细地表述系统内在结构及动态特性。
数字校园是一种典型的人造系统，其建设是一项极其复杂的系统工程，非常有必要运用系统理论探讨数字校园建设中的问题。在数字校园建设实践中，往往由于忽视了数字校园建设的整体性，缺乏运用系统思维分析数字校园建设中的问题，未能从整体上挖掘数字校园建设实践中的本质问题，从而有效指导数字校园建设实践。运用系统思维对数字校园建设进行系统分析，有利于全面认识数字校园建设中的问题，进一步了解数字校园的结构与功能。运用系统思维分析数字校园建设中的制约因素，更有利于促进数字校园的协同发展。
二、数字校园建设中系统思维的缺失
对数字校园建设进行系统思考，有利于看清楚数字校园背后的结构及构成要素之间的关系，有利于剖析清楚制约数字校园建设与发展中的复杂因素。尤其是数字校园的规划与设计属于复杂的高难度决策，极其需要运用系统思维。在数字校园建设实践中，往往缺乏运用系统思维，不能很好地处理数字校园建设中的各种问题。数字校园建设中系统思维的缺失主要表现在以下方面。 （一）数字校园内涵理解的因人而异
不同工作背景、学科背景的人对数字校园内涵的理解因人而异，存在很大差异，有时会片面地理解数字校园。不同的专家学者从不同的侧面给出了数字校园的定义，强调了数字校园某些方面的特点。在调研中，我们也发现中小学教师、教育管理人员、高校教师、教育信息化专家等不同工作背景和学科背景的人对数字校园内涵的理解有很大区别。
存在很大区别的原因，主要是由于不同人的知识结构存在很大差异，对数字校园认识的深度不同，此外还与大部分人重点关注了数字校园的局部特征，难以从整体的角度认识数字校园有较大关系。于是有了这样一个经典比喻“认识教育信息化（数字校园）像盲人摸象，摸到大象耳朵的人说像蒲扇，摸到大象躯干的人说像一面墙，摸到大象腿的人说像柱子”。只有把大象全摸一遍，从整体上认识大象，才能认识大象的本质。数字校园是一个复杂的新生事物，在认识数字校园时，往往会陷入“只见树木，不见森林”的境地。随着对数字校园认识的深入，人们会逐渐对数字校园达成一个基本的共识。
（二）数字校园的功能结构偏离核心业务
教育是一种服务，学生和教师是享受这种服务的主体，学校的一切活动都应该围绕学生的成长与发展、促进教师提高教学质量这一核心。数字校园是学校教育的有益补充，与学校教育相互优化，共同促进提高教育质量与教育水平。中小学数字校园的核心业务是促进学生的学习，为学生的未来发展奠定知识与能力基础。高校数字校园的核心业务与中小学数字校园不同，它兼有培养创新型人才、创新知识、服务社会发展三方面的核心业务。
现有的数字校园在功能结构方面主要有以下四类典型表现：第一，数字校园建设中所采用的技术与使用的媒体很“眩”，其在支持教与学、提升教育管理质量与水平等方面的功能较弱：第二，数字校园对提高教育管理质量和水平的效果较为明显，对支持教与学方面的效果较不明显：第三，数字校园的艺术性较强，能很好地体现学校的文化特色，但在支持教与学、提升管理质量和水平方面稍弱；第四，数字校园建设对学与教的支持力度很大，真正体现了学生和教师的主体地位，能较好地提升教育管理质量与水平，很好地满足了学生、教师、教育管理者等用户的需求，建设中采用合适的技术、使用恰当的媒体，并能较好地适应数字校园未来发展的需求。
上述四类数字校园，第四类数字校园是最佳数字校园，兼顾了数字校园的教育属性、艺术属性、文化属性和技术属性。其它三类数字校园要么重点关注了数字校园的技术属性，要么重点关注了数字校园的艺术属性或文化属性。
数字校园的功能结构与参与数字校园建设的主体有较大关系，不同背景的人主导数字校园建设，其功能结构存在差异。此外还与学校类型、学校文化等因素有关系。技术人员、管理人员、教师等不同群体主导数字校园，其功能结构存在差异。技术人员主导的数字校园建设，经常比较注重新媒体与新技术在数字校园中的应用：管理人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对教育管理的支持功能：教研人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对学与教的支持。此外，如果学校公开招标企业参与数字校园建设，如果企业参与建设人员对学校教育的业务流程不熟悉，而需求调研做得又不充分，也容易使数字校园偏离核心业务。这主要是由于人们习惯从自身的角度思考问题，具有本位主义思想，容易将自己单方面的意愿放大并移植于数字校园建设之中，从而使数字校园更多具有了某一方面的属性。
（三）数字校园规划与设计中的顾此失彼
数字校园的规划与设计在数字校园建设的整个过程中占有很重的份量，往往需要数字校园建设团队至少投入三分之一的时间和精力。由于系统思维的缺失，在制定数字校园发展规划与建设实施方案时容易出现顾此失彼的现象，未能从整体上对数字校园建设进行把握。
在分析2009年9月北京市38所中小学数字校园建设方案和2009年11月北京市13所市属高校（8所普通本科高校、5所高职院校）数字校园示范校建设申请书时，发现主要存在以下典型问题：（1）数字校园的发展目标不明确，未能与学校的办学目标、学校特色，以及与学生、教师和教育管理者的需求紧密结合。只关注数字校园的当前发展，未考虑数字校园的长期可持续发展。仅从本校的角度考虑数字校园建设，未考虑国家有关数字校园建设和教育未来发展的政策导向，也未考虑如何充分利用社会资源。（2）对学校教育信息化发展的现状与存在的问题分析不透彻，未能准确调研出学生、教师、教育管理者和社会公众等数字校园的实际需求，以致于数字校园重点建设内容定位不准确。（3）数字校园建设的应用系统，要么大而全，模仿其它学校的应用系统的建设方式，要么直接采用公司开发设计的应用系统，未结合学校的实际情况做本地化处理。（4）信息化领导力薄弱，建设队伍组建不合理，未能充分调动各个部门的人员积极参与数字校园建设。（5）建设经费分配不合理，存在硬件和软件经费投入较多，资源建设经费投入较少，有的甚至没有考虑运营维护费用。（6）绝大部分学校的数字校园建设方案未考虑建立激励机制，没有相应的激励措施，很难推动数字校园的实际应用：（7）数字校园建设方案整体上存在以下三种倾向：第一，强调技术与媒体在数字校园建设中的应用，对应用系统、资源建设关注较少。例如，有的中小学提出建设云服务平台，有的高校提出建设万兆校园网：第二，强调数字校园辅助教育管理的功能，对数字校园支持教与学的功能关注较少。例如，有的学校提出建立信息化的学校管理平台——“管理驾驶舱”，以实现数据支持的学校决策与系统分析：第三，强调数字校园对学与教的支持，兼顾利用数字校园提高教育管理质量和水平，同时注重在数字校园建设中使用合适的媒体与技术。如果能够运用系统思维，整体上考虑数字校园的规划与设计，则能设计出更适合学校实际情况的数字校园建设方案。
（四）对数字校园认识的简单化
数字校园是一个复杂的事物，需要用系统思维分析数字校园的本质。人们在认识数字校园时，容易复杂问题简单化，只看其表面现象，未能洞悉其本质，进而探析现象背后的驱动因素。在分析数字校园建设中的问题时，容易简单化归一，过分强调某种因素的作用：在处理数字校园建设中的问题时，容易“头痛医头、脚痛医脚”，试图用某种方法解决数字校园发展中遇到的复杂问题，简单化处理数字校园建设中遇到的复杂问题，很难得到较好的预期效果。 此外，还有人期望数字校园建设能够一劳永逸，认为建好基础设施、各种应用系统和数字化资源，就只等数字校园发展功能和效益了。数字校园建设是一个长期过程，需要进行持续性建设。网络通讯技术、数据存储技术、信息检索技术等不断发展，各种教学用媒体种类越来越多、功能越来越齐全，使教育信息的传播手段日益多样化、教育信息传播的效果逐步改善，这为数字校园的持续性发展提供了技术与媒体基础。而且数字校园用户的需求成动态性变化，且不断膨胀，例如：不同年级、不同专业、不同年龄段的学生对数字校园功能的需求不同。数字校园需要持续性建设，以不断满足数字校园用户的新需求。
三、系统思维在数字校园建设应用方面的深度分析
系统思维是认识复杂系统的重要方法和工具，数字校园是一个复杂的开放系统，有必要运用系统思维进行深入分析。以下对数字校园建设中的群体利益博弈，数字校园系统的输入与输出，数字校园推进困难的多重原因，数字校园系统的实体关系，数字校园建设中的系统循环进行了系统分析。
（一）数字校园建设中的群体利益博弈
数字校园建设中涉及到的利益，既有经济方面的利益关系，也有无形的地位、权力、名誉等方面的利益关系。数字校园建设的过程是数字校园利益相关者的利益重组的过程，会触及到一些利益相关者的根本利益，对数字校园建设中的群体利益进行分析，有助于了解数字校园建设中的基本矛盾，从而更好地指导数字校园建设。
数字校园的利益相关者有上级教育主管部门f高校的上级教育主管部门为教育部、教育厅、市教委等；中小学的上级教育主管部门为市、区县教委，以及省、市、区县教育信息中心等）、数字校园建设参与主体、数字校园价值享受主体、数字校园专家、网络运营商、数字化教育资源供应商（提供期刊数据库、电子教材、素材、视频讲座等数字化教育资源）、产品供应商等组成，它们之间的利益关系如图1。
数字校园的建设经费来源主要有上级教育主管部门的经费支持、企业或个人的捐款、学校自筹数字校园建设专项经费等。数字校园建设需要与家庭、社会相结合，家庭和社会也会为数字校园提供丰富的数字化教育资源。
上级教育主管部门主要为学校的数字校园建设进行政策引导，对数字校园的建设质量和建设水平进行评估，并在数字校园建设经费方面给予一定的支持。上级教育主管部门与学校数字校园建设的利益关系主要是“引领与扶持”的关系，上级教育主管部门期望通过重点支持的学校进行数字校园建设，能够改善学校的数字化学习环境，切实提高学校的教育质量和教育水平，提升学校的教育管理质量和管理水平，能够引领其它学校进行数字校园建设，增强学校的社会服务能力，促进构建学习型社会，从而带动整个教育领域逐步实现教育现代化的国家中长期教育发展目标。此外，通过建设数字校园，有利于上级教育主管部门及时准确地了解各级各类学校的教育发展基本数据，以便更好地制定和完善教育发展政策。
数字校园专家在参与数字校园建设的过程中主要起到两个作用：第一，为教育主管部门制定数字校园发展规划、数字校园评估标准，把握数字校园的未来发展趋势提供决策支持；第二，为学校制定数字校园发展规划、数字校园建设方案等提供决策支持，帮助学校诊断并解决数字校园建设中存在的种种困惑，并对学校领导、教师等人员的信息素养进行培训，帮助学校提升信息化领导力。数字校园专家在推动数字校园建设的过程中起着重要的作用，所获得的收益主要表现在以下方面：通过参与数字校园建设，将数字校园理论应用于实践，从实践中发现问题再进行理论研究，从而实现“理论与实践的循环实证”：通过参与数字校园建设，将理论研究转化为效益，实现了自身价值的提升：通过参与数字校园建设，强化了自身对数字校园的研究，提高了学术研究能力与学术水平，提高了学术知名度。
数字校园建设中的经济利益相当明显，一个数字校园建设投入的资金从几百万元到数千万元不等（按3年建设周期估算），数字校园建设的参与主体共同构成了利益共同体。数字校园建设中的经济利益，主要体现在参与数字校园建设的企业、产品供应商、网络运营商与学校之间的利益博弈。企业想通过为学校开发数字校园，为学校提供技术或服务支持，从中获取经济效益。产品供应商想通过为学校提供数字化产品获得经济利益。网络运营商为学校提供移动无线网络和互联网接入服务，从中获取网络通讯费用。学校想花费较少的经费，获得适合学校特色的最优化数字校园解决方案，购置质优价廉的数字化产品，建设满足不同用户的多样化需求的数字校园。数字校园研发企业、产品供应商、网络运营商等与学校共建数字校园的过程是经济利益博弈的过程，相互博弈的最佳结果是双方受益。企业或产品供应商一方面可以在学校推广技术或产品，以获取更多用户的支持，同时赚取经济利益。
在学校内部，一般以网络信息中心（教育技术中心）机构为中心，教务处，院系、研究所、年级组，办公室，校医院、医务室，后勤等不同科室与部门的人员，在以校领导（校长、副校长）为核心组成的数字校园建设领导小组的指导下，共同参与数字校园建设，构成数字校园建设参与主体。教务处、各院系、办公室等提出各自的业务需求，数字校园建设领导小组共同协商制定数字校园发展规划和建设实施方案，招标确定合适的合作企业（有研发实力的学校，也可自主建设数字校园）。网络信息中心的重点工作内容是建设与维护数字校园，在建设数字校园过程中起着组织与协调的作用。
数字校园价值享受的主体有学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众等。数字校园价值享受主体，同时也是数字校园建设参与主体，他们是数字校园建设的参与者，也是数字校园建设的受益者。在数字校园建设之初，由于用户对数字校园各应用系统的操作不熟练、对数字校园的功能与作用不熟悉等原因，数字校园的应用效果难以很快发挥出来，往往是增加了用户的负担。但随着用户数字化行为与习惯的逐渐养成，会逐渐降低用户的负担。此外，在数字校园构成的数字化教育环境中，使教育信息传递手段多样化，学生在网络上获取的教育资源远远比从教师那里获得的多，教师的权威性受到严重挑战。 数字校园改变了传统的业务流程，并给教育管理方式带来了变革。以高校报考研究生为例，以往需要邮寄报名材料和报名费，如今只需在网上提交报名材料，通过电子银行转账即可完成研究生的报考工作，同时也方便了招生单位对报考信息的查询与管理。数字校园给教育管理方式带来了变革，改变了传统的金字塔式管理方式，使管理方式扁平化。以往领导了解基层情况，需要层层汇报或亲自去基层调研，如今借助信息化手段可以便捷、动态地了解基层的很多信息。由于有了大量数据的支持，也使得教育决策更加科学化、合理化，数据支持的科学决策正在成为数字校园中的重要应用之一。
（二）数字校园系统的输入输出
数字校园建设的过程，可以被描述成各种特定输入，经过数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作，转化成特定输出的一系列活动的组合，如图2。数字校园系统的输入，经过数字系统内部诸要素的相互协调与合作，会产生系列输出。数字校园系统的输入输出图，忽略了数字校园建设中的具体细节，便于识别数字校园建设过程中的主要过程和相互关系。数字校园建设需要重点关注输入、过程和输出三部分内容。数字校园的输入是数字校园建设的具体内容，数字校园的输出是数字校园功能效益的具体体现，能否得到预期的功能效益，取决于数字校园系统的输入，以及数字校园内部诸要素的相互协调与合作的程度。
如图2所示，数字校园系统的输入有：数字校园规划与设计；用户需求调研；用户需求的变更；软硬件基础设施建设；各种应用系统建设；数字化资源建设；信息化领导力建设、规章制度、激励措施建设；数字校园评估等。数字校园的输出有：确定数字校园发展目标；完善数字校园建设内容；集成硬件环境：整合应用系统，建立系统门户：提供丰富的数字化资源；增强信息化领导力；规范建设行为，促进应用；改变用户数字化行为与习惯：有效支持教与学：提高教育管理质量与水平；促进知识创新，提高科研水平；提升学校内涵，丰富校园文化；提高学校社会服务能力；评估数字校园发展水平，诊断数字校园建设与发展中存在的问题，给出具有可操作性的指导建议。数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作是一个复杂的过程，可以看作是一个黑箱。前端的一个输入项可以对应后端的一个输出项，也可以对应多个输出项。例如：用户需求的变更，则会引起需要进一步修改数字校园建设方案，完善数字校园建设内容：有效支持教与学不是某个输入项对应的输出结果，而是多个输入项协同作用的结果。
（三）数字校园推进困难的多重原因
在数字校园建设实践中，很多学校反映数字校园建设推进相当困难，数字校园的基础设施建设和应用系统建设推进比较容易，但是在资源建设和深化应用方面推进很困难。比较典型的表现是建设了很多应用系统和网络课程，但是应用系统的使用率相当低，网络课程的点击率很低，数字化教育资源的利用率很低。目前数字校园中应用比较好的是教育管理类应用系统、后期服务类应用系统、安全监控类应用系统，学生成长类应用系统、教师专业发展类应用系统、科学研究类应用系统等涉及学与教的业务的应用系统应用效果多数不理想。
数字化教育资源的利用率不高，成了当今数字化教育资源的典型特征之一，也是数字校园推进过程中遇到的典型困难。例如：某市属高等职业学院的网络教学平台中，网络课程总数近3500门，但是单门课程被访问总数最高仅为1200余次，99%以上的网络课程的访问总数在500次以下：①某中学建成的教学应用系统，建成以后一个月内仅有一名教师使用：现有建成的很多中小学数字化教育资源的利用率相当低，很多中小学教师反映资源的可用性差。又如我国建设的学科信息资源建设方面的重点工程“CALIS重点学科网络资源导航库”，建立了覆盖79个一级学科的12万条目的网络资源学科导航数据库，该导航数据库的资源利用率也很低，以教育学一级学科下的教育技术学为例，共有27页的导航，收录了270条信息，然而截至2011年1月2日23时总访问量只有123次，其中从第2至第27页的260条信息，访问量仅只有14次，即平均每条信息的访问量只有0.054次。
数字校园推进困难的原因来自多方面，主要表现为建设和应用方面的推进困难，建设和应用方面的困难又分别来自若干的原因，数字校园推进困难的多重原因分析如图3。
数字校园建设方面推进困难的主要原因有缺乏建设经费、信息化领导力薄弱、数字化规划与设计不合理等。缺乏建设经费的主要原因有缺乏信息化建设专项经费，经费来源比较单一，硬件、软件、资源建设、人员培训等经费分配不合理。信息化领导力薄弱的主要原因有领导的统筹协调能力不强、对数字校园功能与作用认识不清、对数字校园建设的重视程度不够、信息化队伍薄弱等，其中信息化队伍薄弱的表现有信息化队伍组建不合理、专职人员数量太少、维护管理能力和研发能力较弱等，数字校园规划与设计不合理的主要原因有用户需求定位不准确、数字校园发展目标不明确、重点建设内容偏离学校主流业务等。用户需求定位不准确的原因有用户需求调研不充分、用户需求不断变更、未进行用户需求调研等。数字校园发展目标不明确主要表现为未结合学校办学目标、未体现学校的办学特色等。
数字校园应用方面推进困难的主要原因有应用系统不实用、数字化资源不符合用户需求、用户未养成数字化行为与习惯、缺乏激励措施等。只有认识清楚数字校园推进困难的根本原因，才有利于有针对性地制定措施，促进数字校园的建设与应用。应用系统不实用主要表现为增加了用户的负担、应用系统操作复杂、应用系统业务流程与实际业务流程不符等，数字化教育资源不符合用户需求主要表现为数字化资源数量不足、数字化资源质量较差、数字化资源非用户所需等。用户未养成数字化行为与习惯主要由于用户信息素养低、对新媒体与新技术的内心恐惧、缺乏应用培训等。缺乏应用培训表现为应用培训效果不佳、应用培训不具有针对性。缺乏激励措施主要是由于未意识到激励措施的作用、激励措施不起作用，激励措施不起作用主要是由于激励措施执行不利或设置不合理。 （四）数字校园系统的实体关系
学校教育是一个复杂的系统，学校教育系统中的实体涉及上级教育主管部门、社会家庭、现实校园、数字校园和学校教育相关人群等，数字校园系统实体关系如图4。现实校园的实体可进一步分为教室、图书馆、实验室、办公室、校医院或医务室等。数字校园的实体可进一步分为多媒体教室、数字实验室、数字图书馆、校园卡、数字化校医院或医务室、数字化办公室、校园广播台、校园电视台、校园门户网站、各种应用系统、笔记本、触摸屏、移动终端、服务器、交换机等。学校教育相关人群的实体可进一步分为学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众（学生家长）等。
数字校园也可以理解为现实校园的数字化副本，现实校园数字化形成的数字化教育环境与现实校园构成的现实教育环境相互耦合。现实校园的数字化则成为数字校园，数字校园增加了现实校园中不存在的很多实体或者使现实校园中的实体数字化，数字校园中的实体与现实校园的实体相互依赖、相互影响。数字校园中的实体与现实校园中的实体耦合程度越高，则预示着现实校园的数字化程度越高，越容易发挥数字校园的功能与效益。
（五）数字校园建设中的系统循环
在数字校园建设中，存在很多系统循环，数字校园系统的各组成要素之间存在着紧密的联系，每一个要素的变化会引起另外一个要素的变化，从而引起系统结构的变化。分析数字校园建设中的系统循环，更有利于把握数字校园建设中的种种困惑，从而有利于寻求解决问题的策略。
实现数字校园建设目标的系统循环，如图5。图中的“+”表示两个变量之间的增强关系，图中的“一”表示两个变量之间的减弱关系。例如：用户的需求调研准确度越高，越有利于数字校园规划与设计，则用“+”表示：内外部阻力越大，越不利于实施数字校园建设方案，则用“一”表示。在建设数字校园时，首先需要确定数字校园的发展目标，分析数字校园建设目标与现状之间的差距，进而进行数字校园的规划与设计，实施数字校园建设方案，使数字校园建设达到预期目的。用户需求调研准确程度越高、数字校园系统诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于数字校园的规划与设计。数字校园系统内诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于实施数字校园建设。实现数字校园建设目标的过程是一个长期的过程，采取相关系列措施并不见得立即见效，而是有一定的时间延滞现象存在。
在数字校园建设过程中，数字校园的马太效应（MatthewEffect）现象不容忽视。充分利用数字校园建设中的马太效应，可以使数字校园建设达到事半功倍的效果，在数字校园建设中存在良性循环和恶性循环的两种调节回路，步入良性循环的数字校园建设会越来越好，步入恶性循环的数字校园建设会越来越差，直至采取有效的相关措施才会使恶性循环停滞，才有可能使数字校园脱离恶性循环进入良性循环。
数字校园马太效应的系统循环如图6。在通常情况下，数字校园的规划与设计存在好与差这两种倾向。较好的数字校园规划与设计，会紧密结合学校的实际需求，用户会对建成的数字校园比较满意，数字校园也能较好地发挥功能与效益，也有利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往会对数字校园建设比较满意，进而追加数字校园建设经费，从而使数字校园步入良性发展循环。较差的数字校园规划与设计，不能紧密结合学校的实际需求，用户对建成的数字校园不满意，在应用中会存在很多问题，不能使数字校园发挥功能与效益，也不利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往对数字校园建设很不满意，进而减少数字校园建设经费，使数字校园步入恶性发展循环：当然，也有可能领导反而会增加建设经费，采取系列相关补救措施，可能会使数字校园步入良性发展循环。
对于一个学校的数字校园建设来说会存在马太效应现象，对于整个市或区县的所有数字校园建设来说，也会存在马太效应现象。在数字校园建设实践中，会发现有的区县的整体数字校园建设较好，而有的区县的整体数字校园建设较差。在这种情况下，经费支持、专家支持、政策支持等往往又会倾向数字校园建设较好的区县，以寻求产生数字校园建设的示范效应，从而带动其它区县的数字校园发展。追求数字校园的示范效应固然重要，但与此同时不容忽视数字校园的均衡发展问题，更应对数字校园建设水平较差或步入恶性循环的学校给予更多的支持与帮助。
四、数字校园的未来发展形态——智慧校园
数字校园是教育信息化发展到一定阶段的必然产物，它在教育现代化进程中发挥着不可替代的重要作用，成了突破“信息孤岛”的利器，被赋予了“整合优质教育资源、打破部门之间信息壁垒、为教育教学提供优质服务”的重任。随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展，以用户为中心、协同创新、开放创新为主要特点的用户参与的知识社会创新2.0环境正在悄然形成。“智慧地球”、“智慧国家”、“智慧岛”、“智慧城市”、“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”等逐渐进入了人们的视野，给人们带来一种智能化程度极高的用户体验，使人们最大限度地享用技术发展的成果。
技术对教育变革的影响极其漫长，但这次对教育的影响极其迅速，教育领域很快接纳了“智慧”这个词汇。在教育领域能否实现“智慧”还在争论的时候，意识超前的专家学者对“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”进行了探索，教育中的“智慧”应用正在开展。如：黄荣怀教授等发表了系列论文对智慧学习环境的概念与内涵、构成要素和技术特征，支持智慧校园建设的五种关键技术、智慧学习环境中的学习情景识别，智慧教室的“SMART”（Showing，Manageable，Ac-cessible，Real-time Interactive，Testing）模型概念等进行了探讨。陈卫东博士等对未来课堂的特性、智慧性体现、智慧学习环境的实现技术等进行了探讨。
江南大学、厦门大学等已经将智慧校园建设付诸实践，典型智慧应用正在逐步开展，如手机开门、借书、考勤、消费，电子围篱，车牌自动识别，水电自动监控，移动智能卡，学习过程自动分析，学习情景自动识别等，随着人们信息化水平的提升，人们对技术发展的依赖性正逐渐增强。尽管智慧学习环境的研究和实践探索刚开始，数字校园作为学习环境的重要组成部分，其发展必将趋向于智慧化，智慧校园将会成为数字校园未来发展的形态。
智慧学习环境、智慧校园、数字校园、现实校园之间的关系如图7。现实校园数字化为数字校园，数字校园智慧化为智慧校园，智慧校园是智慧学习环境的组成部分。现实校园、数字校园、智慧校园之间是“耦合”的关系，耦合程度越高，越有利于数字校园的建设与发展，数字校园和智慧校园是现实校园的补充，不是取代现实校园，智慧校园是数字校园智慧化到一定程度的产物。
智慧校园的“智慧”主要表现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面，具体表现如表1。
五、总结与展望
尽管很多学校都在进行数字校园建设，很多专家学者都对数字校园进行了研究，但是数字校园建设是一项复杂的系统工程，在其推进过程中还存在很多有待进一步研究的问题，需要从管理学、教育技术学、系统科学、计算机科学、教育学等不同的学科视野对其进行探讨。当前，数字校园建设中存在的内涵理解因人而异、功能结构偏离核心业务、规划与设计中顾此失彼、对数字校园认识简单化等制约着数字校园功能效益的发展，制约着数字校园的未来发展。运用系统思维对数字校园建设中的群体利益关系、系统的输入输出、推进困难的多重原因、系统的实体关系、系统循环等进行分析，可以加强对数字校园的深刻理解，寻找到数字校园建设中的关键问题及解决策略，以从根本上推动数字校园的建设与发展。
尽管目前智慧校园的研究和实践探索还很少，但是它必将是数字校园未来发展的主要形态，当前智慧校园的探索还是一个美好的愿景，智慧化程度还有待进一步提高。智慧校园未来发展的关键是“智慧”体现在何处，如何体现，尤其是在“节能减排”、“绿色环保”、“生态文明”、“勤俭节约”、“效益最大化”的理念下，建设个性化、智慧化特征鲜明，实用性强、用户满意度高的智慧校园。
[关键词]数字校园；智慧校园；智慧学习环境；系统理论；系统思维；系统复杂性；复杂性理论
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）02-0021-08
一、引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出“推进数字化校园建设”；《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》也明确提出“大力推进职业院校数字校园建设”、“加强高校数字校园建设与应用”、“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准”等，在国家政策的引导下，学校教育信息化深度发展的需求下，很多高校和中小学纷纷加快了数字校园建设。
很多专家学者，如蒋东兴、程建钢、宓詠等认为，数字校园实践的最大困难不是来自于技术。在数字校园建设实践中，关键问题不是技术问题，而是“协调与合作”，各组织各部门的“协调与合作”严重制约着数字校园的建设与功能效益的发挥。数字校园建设是一项复杂的系统工程，需要从多学科、多视角进行研究。然而总体看来，从技术角度对数字校园进行的研究较多，以有关数字校园的硕士学位论文为例，67.6%以上是从技术角度对数字校园展开的研究，从管理学、教育学、教育技术学、系统科学等视角对数字校园展开的研究很少。
从不同的学科视角对数字校园进行研究，有助于对数字校园研究的深化，更好地解决数字校园建设中的实践问题。如：从管理学视角看，数字校园协同效应的实现依赖于数字校园领导机制、保障机制、激励机制、安全机制、管理机制、资源共享机制、评估机制和服务机制8种作用机制的相互影响和相互作用：从协同理论的视角看，在数字校园推进过程中，需要最大限度地减少数字校园建设中的内外部阻力，保证数字校园发展影响因素的合力方向一致且正向向前，以实现数字校园的协同进化与协同发展：将物联网技术应用于数字校园建设之中，推动“数字校园”向“智慧校园”方向的升级发展。
系统科学（老三论：系统论、信息论、控制论；新三论：耗散结构论、协同论、突变论）作为以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群，为认识客观世界提供了全新的视角。教育领域是一个复杂的领域，是一项系统工程，涉及的要素非常多，系统科学在教育领域具有广泛的应用前景，然而，就目前教育理论研究情况看，系统科学思想方法的教育应用仍多停留在一般系统论的初级阶段，对系统科学的新近研究成果显得不够重视。系统科学在教育领域中的深入应用，将会对教育研究产生较大的影响，如：将自组织理论引入教育教学研究领域后，产生了协同学习、教育技术研究方法的创新、教学设计理论基础的创新发展、人脑内部信息的自组织等。
系统思维fSvstematic Thinkingl就是把认识对象作为系统，从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象的一种思维方法，系统思维被称为解决问题的一种方法，系统思维是一种对复杂的情况和问题获得系统见解的思考技术。邱昭良认为：“系统思维就是从整体上对影响系统行为的各种力量与相互关系进行思考，以培养人们对复杂性、相互依存关系、变化及影响力的理解与决策能力”。系统思维是处理复杂性问题的一种重要工具与方法，它集成了东方古老的哲学智慧，又是由现代系统动力学所生成的创新思维工具。东方的思维方式强调整体性思维、辩证思维等，系统思维是古老智慧的集中体现。系统思维强调用全局、动态的观点分析事物，透过事物的构成要素及相互关系看本质。
系统思维的工具主要有行为模式图（Behavior PattemsGraDh）、实体关系图、输入输出图（I/0图）、多重原因图、鱼刺图（又称“鱼骨图”或“石川图”）、系统循环图（又称因果回路图）、存量流量图（又称水管图）等。行为模式图用来表述问题或变量随时间发展的变化，或结构引起的行为变化。实体图反映系统中所有的利益相关者和主体之间的反馈关系。输入输出图包含输入、过程、输出三个部分，其中“过程”通常被描述为黑箱（黑匣子）。多重原因图通常用来探讨因果关系之间的关系，它不能显示出影响因素的影响力相对强弱关系。鱼刺图常被视为特殊的“多重原因图”，它更方便表述关键的制约因素或障碍。系统循环图更便于深刻表示出系统结构。存量流量图更便于精细地表述系统内在结构及动态特性。
数字校园是一种典型的人造系统，其建设是一项极其复杂的系统工程，非常有必要运用系统理论探讨数字校园建设中的问题。在数字校园建设实践中，往往由于忽视了数字校园建设的整体性，缺乏运用系统思维分析数字校园建设中的问题，未能从整体上挖掘数字校园建设实践中的本质问题，从而有效指导数字校园建设实践。运用系统思维对数字校园建设进行系统分析，有利于全面认识数字校园建设中的问题，进一步了解数字校园的结构与功能。运用系统思维分析数字校园建设中的制约因素，更有利于促进数字校园的协同发展。
二、数字校园建设中系统思维的缺失
对数字校园建设进行系统思考，有利于看清楚数字校园背后的结构及构成要素之间的关系，有利于剖析清楚制约数字校园建设与发展中的复杂因素。尤其是数字校园的规划与设计属于复杂的高难度决策，极其需要运用系统思维。在数字校园建设实践中，往往缺乏运用系统思维，不能很好地处理数字校园建设中的各种问题。数字校园建设中系统思维的缺失主要表现在以下方面。 （一）数字校园内涵理解的因人而异
不同工作背景、学科背景的人对数字校园内涵的理解因人而异，存在很大差异，有时会片面地理解数字校园。不同的专家学者从不同的侧面给出了数字校园的定义，强调了数字校园某些方面的特点。在调研中，我们也发现中小学教师、教育管理人员、高校教师、教育信息化专家等不同工作背景和学科背景的人对数字校园内涵的理解有很大区别。
存在很大区别的原因，主要是由于不同人的知识结构存在很大差异，对数字校园认识的深度不同，此外还与大部分人重点关注了数字校园的局部特征，难以从整体的角度认识数字校园有较大关系。于是有了这样一个经典比喻“认识教育信息化（数字校园）像盲人摸象，摸到大象耳朵的人说像蒲扇，摸到大象躯干的人说像一面墙，摸到大象腿的人说像柱子”。只有把大象全摸一遍，从整体上认识大象，才能认识大象的本质。数字校园是一个复杂的新生事物，在认识数字校园时，往往会陷入“只见树木，不见森林”的境地。随着对数字校园认识的深入，人们会逐渐对数字校园达成一个基本的共识。
（二）数字校园的功能结构偏离核心业务
教育是一种服务，学生和教师是享受这种服务的主体，学校的一切活动都应该围绕学生的成长与发展、促进教师提高教学质量这一核心。数字校园是学校教育的有益补充，与学校教育相互优化，共同促进提高教育质量与教育水平。中小学数字校园的核心业务是促进学生的学习，为学生的未来发展奠定知识与能力基础。高校数字校园的核心业务与中小学数字校园不同，它兼有培养创新型人才、创新知识、服务社会发展三方面的核心业务。
现有的数字校园在功能结构方面主要有以下四类典型表现：第一，数字校园建设中所采用的技术与使用的媒体很“眩”，其在支持教与学、提升教育管理质量与水平等方面的功能较弱：第二，数字校园对提高教育管理质量和水平的效果较为明显，对支持教与学方面的效果较不明显：第三，数字校园的艺术性较强，能很好地体现学校的文化特色，但在支持教与学、提升管理质量和水平方面稍弱；第四，数字校园建设对学与教的支持力度很大，真正体现了学生和教师的主体地位，能较好地提升教育管理质量与水平，很好地满足了学生、教师、教育管理者等用户的需求，建设中采用合适的技术、使用恰当的媒体，并能较好地适应数字校园未来发展的需求。
上述四类数字校园，第四类数字校园是最佳数字校园，兼顾了数字校园的教育属性、艺术属性、文化属性和技术属性。其它三类数字校园要么重点关注了数字校园的技术属性，要么重点关注了数字校园的艺术属性或文化属性。
数字校园的功能结构与参与数字校园建设的主体有较大关系，不同背景的人主导数字校园建设，其功能结构存在差异。此外还与学校类型、学校文化等因素有关系。技术人员、管理人员、教师等不同群体主导数字校园，其功能结构存在差异。技术人员主导的数字校园建设，经常比较注重新媒体与新技术在数字校园中的应用：管理人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对教育管理的支持功能：教研人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对学与教的支持。此外，如果学校公开招标企业参与数字校园建设，如果企业参与建设人员对学校教育的业务流程不熟悉，而需求调研做得又不充分，也容易使数字校园偏离核心业务。这主要是由于人们习惯从自身的角度思考问题，具有本位主义思想，容易将自己单方面的意愿放大并移植于数字校园建设之中，从而使数字校园更多具有了某一方面的属性。
（三）数字校园规划与设计中的顾此失彼
数字校园的规划与设计在数字校园建设的整个过程中占有很重的份量，往往需要数字校园建设团队至少投入三分之一的时间和精力。由于系统思维的缺失，在制定数字校园发展规划与建设实施方案时容易出现顾此失彼的现象，未能从整体上对数字校园建设进行把握。
在分析2009年9月北京市38所中小学数字校园建设方案和2009年11月北京市13所市属高校（8所普通本科高校、5所高职院校）数字校园示范校建设申请书时，发现主要存在以下典型问题：（1）数字校园的发展目标不明确，未能与学校的办学目标、学校特色，以及与学生、教师和教育管理者的需求紧密结合。只关注数字校园的当前发展，未考虑数字校园的长期可持续发展。仅从本校的角度考虑数字校园建设，未考虑国家有关数字校园建设和教育未来发展的政策导向，也未考虑如何充分利用社会资源。（2）对学校教育信息化发展的现状与存在的问题分析不透彻，未能准确调研出学生、教师、教育管理者和社会公众等数字校园的实际需求，以致于数字校园重点建设内容定位不准确。（3）数字校园建设的应用系统，要么大而全，模仿其它学校的应用系统的建设方式，要么直接采用公司开发设计的应用系统，未结合学校的实际情况做本地化处理。（4）信息化领导力薄弱，建设队伍组建不合理，未能充分调动各个部门的人员积极参与数字校园建设。（5）建设经费分配不合理，存在硬件和软件经费投入较多，资源建设经费投入较少，有的甚至没有考虑运营维护费用。（6）绝大部分学校的数字校园建设方案未考虑建立激励机制，没有相应的激励措施，很难推动数字校园的实际应用：（7）数字校园建设方案整体上存在以下三种倾向：第一，强调技术与媒体在数字校园建设中的应用，对应用系统、资源建设关注较少。例如，有的中小学提出建设云服务平台，有的高校提出建设万兆校园网：第二，强调数字校园辅助教育管理的功能，对数字校园支持教与学的功能关注较少。例如，有的学校提出建立信息化的学校管理平台——“管理驾驶舱”，以实现数据支持的学校决策与系统分析：第三，强调数字校园对学与教的支持，兼顾利用数字校园提高教育管理质量和水平，同时注重在数字校园建设中使用合适的媒体与技术。如果能够运用系统思维，整体上考虑数字校园的规划与设计，则能设计出更适合学校实际情况的数字校园建设方案。
（四）对数字校园认识的简单化
数字校园是一个复杂的事物，需要用系统思维分析数字校园的本质。人们在认识数字校园时，容易复杂问题简单化，只看其表面现象，未能洞悉其本质，进而探析现象背后的驱动因素。在分析数字校园建设中的问题时，容易简单化归一，过分强调某种因素的作用：在处理数字校园建设中的问题时，容易“头痛医头、脚痛医脚”，试图用某种方法解决数字校园发展中遇到的复杂问题，简单化处理数字校园建设中遇到的复杂问题，很难得到较好的预期效果。 此外，还有人期望数字校园建设能够一劳永逸，认为建好基础设施、各种应用系统和数字化资源，就只等数字校园发展功能和效益了。数字校园建设是一个长期过程，需要进行持续性建设。网络通讯技术、数据存储技术、信息检索技术等不断发展，各种教学用媒体种类越来越多、功能越来越齐全，使教育信息的传播手段日益多样化、教育信息传播的效果逐步改善，这为数字校园的持续性发展提供了技术与媒体基础。而且数字校园用户的需求成动态性变化，且不断膨胀，例如：不同年级、不同专业、不同年龄段的学生对数字校园功能的需求不同。数字校园需要持续性建设，以不断满足数字校园用户的新需求。
三、系统思维在数字校园建设应用方面的深度分析
系统思维是认识复杂系统的重要方法和工具，数字校园是一个复杂的开放系统，有必要运用系统思维进行深入分析。以下对数字校园建设中的群体利益博弈，数字校园系统的输入与输出，数字校园推进困难的多重原因，数字校园系统的实体关系，数字校园建设中的系统循环进行了系统分析。
（一）数字校园建设中的群体利益博弈
数字校园建设中涉及到的利益，既有经济方面的利益关系，也有无形的地位、权力、名誉等方面的利益关系。数字校园建设的过程是数字校园利益相关者的利益重组的过程，会触及到一些利益相关者的根本利益，对数字校园建设中的群体利益进行分析，有助于了解数字校园建设中的基本矛盾，从而更好地指导数字校园建设。
数字校园的利益相关者有上级教育主管部门f高校的上级教育主管部门为教育部、教育厅、市教委等；中小学的上级教育主管部门为市、区县教委，以及省、市、区县教育信息中心等）、数字校园建设参与主体、数字校园价值享受主体、数字校园专家、网络运营商、数字化教育资源供应商（提供期刊数据库、电子教材、素材、视频讲座等数字化教育资源）、产品供应商等组成，它们之间的利益关系如图1。
数字校园的建设经费来源主要有上级教育主管部门的经费支持、企业或个人的捐款、学校自筹数字校园建设专项经费等。数字校园建设需要与家庭、社会相结合，家庭和社会也会为数字校园提供丰富的数字化教育资源。
上级教育主管部门主要为学校的数字校园建设进行政策引导，对数字校园的建设质量和建设水平进行评估，并在数字校园建设经费方面给予一定的支持。上级教育主管部门与学校数字校园建设的利益关系主要是“引领与扶持”的关系，上级教育主管部门期望通过重点支持的学校进行数字校园建设，能够改善学校的数字化学习环境，切实提高学校的教育质量和教育水平，提升学校的教育管理质量和管理水平，能够引领其它学校进行数字校园建设，增强学校的社会服务能力，促进构建学习型社会，从而带动整个教育领域逐步实现教育现代化的国家中长期教育发展目标。此外，通过建设数字校园，有利于上级教育主管部门及时准确地了解各级各类学校的教育发展基本数据，以便更好地制定和完善教育发展政策。
数字校园专家在参与数字校园建设的过程中主要起到两个作用：第一，为教育主管部门制定数字校园发展规划、数字校园评估标准，把握数字校园的未来发展趋势提供决策支持；第二，为学校制定数字校园发展规划、数字校园建设方案等提供决策支持，帮助学校诊断并解决数字校园建设中存在的种种困惑，并对学校领导、教师等人员的信息素养进行培训，帮助学校提升信息化领导力。数字校园专家在推动数字校园建设的过程中起着重要的作用，所获得的收益主要表现在以下方面：通过参与数字校园建设，将数字校园理论应用于实践，从实践中发现问题再进行理论研究，从而实现“理论与实践的循环实证”：通过参与数字校园建设，将理论研究转化为效益，实现了自身价值的提升：通过参与数字校园建设，强化了自身对数字校园的研究，提高了学术研究能力与学术水平，提高了学术知名度。
数字校园建设中的经济利益相当明显，一个数字校园建设投入的资金从几百万元到数千万元不等（按3年建设周期估算），数字校园建设的参与主体共同构成了利益共同体。数字校园建设中的经济利益，主要体现在参与数字校园建设的企业、产品供应商、网络运营商与学校之间的利益博弈。企业想通过为学校开发数字校园，为学校提供技术或服务支持，从中获取经济效益。产品供应商想通过为学校提供数字化产品获得经济利益。网络运营商为学校提供移动无线网络和互联网接入服务，从中获取网络通讯费用。学校想花费较少的经费，获得适合学校特色的最优化数字校园解决方案，购置质优价廉的数字化产品，建设满足不同用户的多样化需求的数字校园。数字校园研发企业、产品供应商、网络运营商等与学校共建数字校园的过程是经济利益博弈的过程，相互博弈的最佳结果是双方受益。企业或产品供应商一方面可以在学校推广技术或产品，以获取更多用户的支持，同时赚取经济利益。
在学校内部，一般以网络信息中心（教育技术中心）机构为中心，教务处，院系、研究所、年级组，办公室，校医院、医务室，后勤等不同科室与部门的人员，在以校领导（校长、副校长）为核心组成的数字校园建设领导小组的指导下，共同参与数字校园建设，构成数字校园建设参与主体。教务处、各院系、办公室等提出各自的业务需求，数字校园建设领导小组共同协商制定数字校园发展规划和建设实施方案，招标确定合适的合作企业（有研发实力的学校，也可自主建设数字校园）。网络信息中心的重点工作内容是建设与维护数字校园，在建设数字校园过程中起着组织与协调的作用。
数字校园价值享受的主体有学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众等。数字校园价值享受主体，同时也是数字校园建设参与主体，他们是数字校园建设的参与者，也是数字校园建设的受益者。在数字校园建设之初，由于用户对数字校园各应用系统的操作不熟练、对数字校园的功能与作用不熟悉等原因，数字校园的应用效果难以很快发挥出来，往往是增加了用户的负担。但随着用户数字化行为与习惯的逐渐养成，会逐渐降低用户的负担。此外，在数字校园构成的数字化教育环境中，使教育信息传递手段多样化，学生在网络上获取的教育资源远远比从教师那里获得的多，教师的权威性受到严重挑战。 数字校园改变了传统的业务流程，并给教育管理方式带来了变革。以高校报考研究生为例，以往需要邮寄报名材料和报名费，如今只需在网上提交报名材料，通过电子银行转账即可完成研究生的报考工作，同时也方便了招生单位对报考信息的查询与管理。数字校园给教育管理方式带来了变革，改变了传统的金字塔式管理方式，使管理方式扁平化。以往领导了解基层情况，需要层层汇报或亲自去基层调研，如今借助信息化手段可以便捷、动态地了解基层的很多信息。由于有了大量数据的支持，也使得教育决策更加科学化、合理化，数据支持的科学决策正在成为数字校园中的重要应用之一。
（二）数字校园系统的输入输出
数字校园建设的过程，可以被描述成各种特定输入，经过数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作，转化成特定输出的一系列活动的组合，如图2。数字校园系统的输入，经过数字系统内部诸要素的相互协调与合作，会产生系列输出。数字校园系统的输入输出图，忽略了数字校园建设中的具体细节，便于识别数字校园建设过程中的主要过程和相互关系。数字校园建设需要重点关注输入、过程和输出三部分内容。数字校园的输入是数字校园建设的具体内容，数字校园的输出是数字校园功能效益的具体体现，能否得到预期的功能效益，取决于数字校园系统的输入，以及数字校园内部诸要素的相互协调与合作的程度。
如图2所示，数字校园系统的输入有：数字校园规划与设计；用户需求调研；用户需求的变更；软硬件基础设施建设；各种应用系统建设；数字化资源建设；信息化领导力建设、规章制度、激励措施建设；数字校园评估等。数字校园的输出有：确定数字校园发展目标；完善数字校园建设内容；集成硬件环境：整合应用系统，建立系统门户：提供丰富的数字化资源；增强信息化领导力；规范建设行为，促进应用；改变用户数字化行为与习惯：有效支持教与学：提高教育管理质量与水平；促进知识创新，提高科研水平；提升学校内涵，丰富校园文化；提高学校社会服务能力；评估数字校园发展水平，诊断数字校园建设与发展中存在的问题，给出具有可操作性的指导建议。数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作是一个复杂的过程，可以看作是一个黑箱。前端的一个输入项可以对应后端的一个输出项，也可以对应多个输出项。例如：用户需求的变更，则会引起需要进一步修改数字校园建设方案，完善数字校园建设内容：有效支持教与学不是某个输入项对应的输出结果，而是多个输入项协同作用的结果。
（三）数字校园推进困难的多重原因
在数字校园建设实践中，很多学校反映数字校园建设推进相当困难，数字校园的基础设施建设和应用系统建设推进比较容易，但是在资源建设和深化应用方面推进很困难。比较典型的表现是建设了很多应用系统和网络课程，但是应用系统的使用率相当低，网络课程的点击率很低，数字化教育资源的利用率很低。目前数字校园中应用比较好的是教育管理类应用系统、后期服务类应用系统、安全监控类应用系统，学生成长类应用系统、教师专业发展类应用系统、科学研究类应用系统等涉及学与教的业务的应用系统应用效果多数不理想。
数字化教育资源的利用率不高，成了当今数字化教育资源的典型特征之一，也是数字校园推进过程中遇到的典型困难。例如：某市属高等职业学院的网络教学平台中，网络课程总数近3500门，但是单门课程被访问总数最高仅为1200余次，99%以上的网络课程的访问总数在500次以下：①某中学建成的教学应用系统，建成以后一个月内仅有一名教师使用：现有建成的很多中小学数字化教育资源的利用率相当低，很多中小学教师反映资源的可用性差。又如我国建设的学科信息资源建设方面的重点工程“CALIS重点学科网络资源导航库”，建立了覆盖79个一级学科的12万条目的网络资源学科导航数据库，该导航数据库的资源利用率也很低，以教育学一级学科下的教育技术学为例，共有27页的导航，收录了270条信息，然而截至2011年1月2日23时总访问量只有123次，其中从第2至第27页的260条信息，访问量仅只有14次，即平均每条信息的访问量只有0.054次。
数字校园推进困难的原因来自多方面，主要表现为建设和应用方面的推进困难，建设和应用方面的困难又分别来自若干的原因，数字校园推进困难的多重原因分析如图3。
数字校园建设方面推进困难的主要原因有缺乏建设经费、信息化领导力薄弱、数字化规划与设计不合理等。缺乏建设经费的主要原因有缺乏信息化建设专项经费，经费来源比较单一，硬件、软件、资源建设、人员培训等经费分配不合理。信息化领导力薄弱的主要原因有领导的统筹协调能力不强、对数字校园功能与作用认识不清、对数字校园建设的重视程度不够、信息化队伍薄弱等，其中信息化队伍薄弱的表现有信息化队伍组建不合理、专职人员数量太少、维护管理能力和研发能力较弱等，数字校园规划与设计不合理的主要原因有用户需求定位不准确、数字校园发展目标不明确、重点建设内容偏离学校主流业务等。用户需求定位不准确的原因有用户需求调研不充分、用户需求不断变更、未进行用户需求调研等。数字校园发展目标不明确主要表现为未结合学校办学目标、未体现学校的办学特色等。
数字校园应用方面推进困难的主要原因有应用系统不实用、数字化资源不符合用户需求、用户未养成数字化行为与习惯、缺乏激励措施等。只有认识清楚数字校园推进困难的根本原因，才有利于有针对性地制定措施，促进数字校园的建设与应用。应用系统不实用主要表现为增加了用户的负担、应用系统操作复杂、应用系统业务流程与实际业务流程不符等，数字化教育资源不符合用户需求主要表现为数字化资源数量不足、数字化资源质量较差、数字化资源非用户所需等。用户未养成数字化行为与习惯主要由于用户信息素养低、对新媒体与新技术的内心恐惧、缺乏应用培训等。缺乏应用培训表现为应用培训效果不佳、应用培训不具有针对性。缺乏激励措施主要是由于未意识到激励措施的作用、激励措施不起作用，激励措施不起作用主要是由于激励措施执行不利或设置不合理。 （四）数字校园系统的实体关系
学校教育是一个复杂的系统，学校教育系统中的实体涉及上级教育主管部门、社会家庭、现实校园、数字校园和学校教育相关人群等，数字校园系统实体关系如图4。现实校园的实体可进一步分为教室、图书馆、实验室、办公室、校医院或医务室等。数字校园的实体可进一步分为多媒体教室、数字实验室、数字图书馆、校园卡、数字化校医院或医务室、数字化办公室、校园广播台、校园电视台、校园门户网站、各种应用系统、笔记本、触摸屏、移动终端、服务器、交换机等。学校教育相关人群的实体可进一步分为学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众（学生家长）等。
数字校园也可以理解为现实校园的数字化副本，现实校园数字化形成的数字化教育环境与现实校园构成的现实教育环境相互耦合。现实校园的数字化则成为数字校园，数字校园增加了现实校园中不存在的很多实体或者使现实校园中的实体数字化，数字校园中的实体与现实校园的实体相互依赖、相互影响。数字校园中的实体与现实校园中的实体耦合程度越高，则预示着现实校园的数字化程度越高，越容易发挥数字校园的功能与效益。
（五）数字校园建设中的系统循环
在数字校园建设中，存在很多系统循环，数字校园系统的各组成要素之间存在着紧密的联系，每一个要素的变化会引起另外一个要素的变化，从而引起系统结构的变化。分析数字校园建设中的系统循环，更有利于把握数字校园建设中的种种困惑，从而有利于寻求解决问题的策略。
实现数字校园建设目标的系统循环，如图5。图中的“+”表示两个变量之间的增强关系，图中的“一”表示两个变量之间的减弱关系。例如：用户的需求调研准确度越高，越有利于数字校园规划与设计，则用“+”表示：内外部阻力越大，越不利于实施数字校园建设方案，则用“一”表示。在建设数字校园时，首先需要确定数字校园的发展目标，分析数字校园建设目标与现状之间的差距，进而进行数字校园的规划与设计，实施数字校园建设方案，使数字校园建设达到预期目的。用户需求调研准确程度越高、数字校园系统诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于数字校园的规划与设计。数字校园系统内诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于实施数字校园建设。实现数字校园建设目标的过程是一个长期的过程，采取相关系列措施并不见得立即见效，而是有一定的时间延滞现象存在。
在数字校园建设过程中，数字校园的马太效应（MatthewEffect）现象不容忽视。充分利用数字校园建设中的马太效应，可以使数字校园建设达到事半功倍的效果，在数字校园建设中存在良性循环和恶性循环的两种调节回路，步入良性循环的数字校园建设会越来越好，步入恶性循环的数字校园建设会越来越差，直至采取有效的相关措施才会使恶性循环停滞，才有可能使数字校园脱离恶性循环进入良性循环。
数字校园马太效应的系统循环如图6。在通常情况下，数字校园的规划与设计存在好与差这两种倾向。较好的数字校园规划与设计，会紧密结合学校的实际需求，用户会对建成的数字校园比较满意，数字校园也能较好地发挥功能与效益，也有利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往会对数字校园建设比较满意，进而追加数字校园建设经费，从而使数字校园步入良性发展循环。较差的数字校园规划与设计，不能紧密结合学校的实际需求，用户对建成的数字校园不满意，在应用中会存在很多问题，不能使数字校园发挥功能与效益，也不利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往对数字校园建设很不满意，进而减少数字校园建设经费，使数字校园步入恶性发展循环：当然，也有可能领导反而会增加建设经费，采取系列相关补救措施，可能会使数字校园步入良性发展循环。
对于一个学校的数字校园建设来说会存在马太效应现象，对于整个市或区县的所有数字校园建设来说，也会存在马太效应现象。在数字校园建设实践中，会发现有的区县的整体数字校园建设较好，而有的区县的整体数字校园建设较差。在这种情况下，经费支持、专家支持、政策支持等往往又会倾向数字校园建设较好的区县，以寻求产生数字校园建设的示范效应，从而带动其它区县的数字校园发展。追求数字校园的示范效应固然重要，但与此同时不容忽视数字校园的均衡发展问题，更应对数字校园建设水平较差或步入恶性循环的学校给予更多的支持与帮助。
四、数字校园的未来发展形态——智慧校园
数字校园是教育信息化发展到一定阶段的必然产物，它在教育现代化进程中发挥着不可替代的重要作用，成了突破“信息孤岛”的利器，被赋予了“整合优质教育资源、打破部门之间信息壁垒、为教育教学提供优质服务”的重任。随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展，以用户为中心、协同创新、开放创新为主要特点的用户参与的知识社会创新2.0环境正在悄然形成。“智慧地球”、“智慧国家”、“智慧岛”、“智慧城市”、“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”等逐渐进入了人们的视野，给人们带来一种智能化程度极高的用户体验，使人们最大限度地享用技术发展的成果。
技术对教育变革的影响极其漫长，但这次对教育的影响极其迅速，教育领域很快接纳了“智慧”这个词汇。在教育领域能否实现“智慧”还在争论的时候，意识超前的专家学者对“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”进行了探索，教育中的“智慧”应用正在开展。如：黄荣怀教授等发表了系列论文对智慧学习环境的概念与内涵、构成要素和技术特征，支持智慧校园建设的五种关键技术、智慧学习环境中的学习情景识别，智慧教室的“SMART”（Showing，Manageable，Ac-cessible，Real-time Interactive，Testing）模型概念等进行了探讨。陈卫东博士等对未来课堂的特性、智慧性体现、智慧学习环境的实现技术等进行了探讨。
江南大学、厦门大学等已经将智慧校园建设付诸实践，典型智慧应用正在逐步开展，如手机开门、借书、考勤、消费，电子围篱，车牌自动识别，水电自动监控，移动智能卡，学习过程自动分析，学习情景自动识别等，随着人们信息化水平的提升，人们对技术发展的依赖性正逐渐增强。尽管智慧学习环境的研究和实践探索刚开始，数字校园作为学习环境的重要组成部分，其发展必将趋向于智慧化，智慧校园将会成为数字校园未来发展的形态。
智慧学习环境、智慧校园、数字校园、现实校园之间的关系如图7。现实校园数字化为数字校园，数字校园智慧化为智慧校园，智慧校园是智慧学习环境的组成部分。现实校园、数字校园、智慧校园之间是“耦合”的关系，耦合程度越高，越有利于数字校园的建设与发展，数字校园和智慧校园是现实校园的补充，不是取代现实校园，智慧校园是数字校园智慧化到一定程度的产物。
智慧校园的“智慧”主要表现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面，具体表现如表1。
五、总结与展望
尽管很多学校都在进行数字校园建设，很多专家学者都对数字校园进行了研究，但是数字校园建设是一项复杂的系统工程，在其推进过程中还存在很多有待进一步研究的问题，需要从管理学、教育技术学、系统科学、计算机科学、教育学等不同的学科视野对其进行探讨。当前，数字校园建设中存在的内涵理解因人而异、功能结构偏离核心业务、规划与设计中顾此失彼、对数字校园认识简单化等制约着数字校园功能效益的发展，制约着数字校园的未来发展。运用系统思维对数字校园建设中的群体利益关系、系统的输入输出、推进困难的多重原因、系统的实体关系、系统循环等进行分析，可以加强对数字校园的深刻理解，寻找到数字校园建设中的关键问题及解决策略，以从根本上推动数字校园的建设与发展。
尽管目前智慧校园的研究和实践探索还很少，但是它必将是数字校园未来发展的主要形态，当前智慧校园的探索还是一个美好的愿景，智慧化程度还有待进一步提高。智慧校园未来发展的关键是“智慧”体现在何处，如何体现，尤其是在“节能减排”、“绿色环保”、“生态文明”、“勤俭节约”、“效益最大化”的理念下，建设个性化、智慧化特征鲜明，实用性强、用户满意度高的智慧校园。