關(guān)于數(shù)字校園轉(zhuǎn)型智慧校園的研究論文
引言
數(shù)字校園的概念最初出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)70年代麻省理工學(xué)院提出的E-campus計(jì)劃，之后隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起和普及，數(shù)字校園得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，逐漸開辟了一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用領(lǐng)域。2010年7月國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010年-2020年)》明確提出“推進(jìn)數(shù)字化校園建設(shè)”;其后《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011年-2020年)》也提出“大力推進(jìn)職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)”。在國(guó)家政策的引導(dǎo)和支持下，教育信息化紛紛步入數(shù)字校園項(xiàng)目建設(shè)。許多走在信息化研究前沿的專家學(xué)者也推波助瀾，數(shù)字校園的發(fā)展可謂是日新月異，如火如荼。近幾年，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)逐步滲透到數(shù)字校園建設(shè)中，很好地整合了優(yōu)質(zhì)資源，突破了異構(gòu)應(yīng)用中的“信息孤島”，于是數(shù)字校園的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段—智慧校園。
本文以我校數(shù)字校園向智慧校園轉(zhuǎn)型過程為背景，主要研究分析項(xiàng)目建設(shè)中頂層規(guī)劃與設(shè)計(jì)、融合環(huán)境架構(gòu)搭建以及高性能云計(jì)算系統(tǒng)等問題，并提出智慧校園的建設(shè)建議。
1建立定位準(zhǔn)確的智慧校園頂層規(guī)劃與設(shè)計(jì)
我校的智慧校園規(guī)劃與設(shè)計(jì)在智慧校園建設(shè)的整個(gè)過程中占了很重的.份量，從調(diào)研初期到完成規(guī)劃至少花了一年的時(shí)間，重點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)實(shí)校園的真實(shí)需求和現(xiàn)有數(shù)字校園的已有建設(shè)進(jìn)行分析評(píng)估，透徹分析當(dāng)前校園信息化發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題，詳盡調(diào)研學(xué)員、教師、行政管理者等用戶的實(shí)際需求，以便準(zhǔn)確定位智慧校園重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容。存在的主要問題包括:①“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。例如我校的辦公協(xié)同、教務(wù)管理、學(xué)員管理、數(shù)字圖書館等應(yīng)用系統(tǒng)是在“數(shù)字校園”建設(shè)的十年間不同時(shí)期開發(fā)的，因?yàn)槭遣煌膽?yīng)用開發(fā)商提供的軟件，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用平臺(tái)，數(shù)據(jù)孤立，自采自用，應(yīng)用運(yùn)維也各自為政，一直以四個(gè)“信息孤島”在使用。期間雖然經(jīng)過校信息網(wǎng)絡(luò)中心的多次統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，但效果不明顯。②未結(jié)合校園的實(shí)際情況做本土化處理。例如教務(wù)管理系統(tǒng)大而全，直接采用開發(fā)商設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用系統(tǒng)。我校教務(wù)管理主要針對(duì)的是成人干部培訓(xùn)教育，顯然模仿一般高校的應(yīng)用系統(tǒng)與我校的實(shí)際需求有很大的差距，致使有些功能模塊或者不需要或者針對(duì)性不強(qiáng)。③校園信息化的推進(jìn)缺乏相關(guān)保障制度。數(shù)字校園建設(shè)中過于依賴信息網(wǎng)絡(luò)中心的技術(shù)保障和信息化普及培訓(xùn)，未建立符合我校實(shí)際的長(zhǎng)效激勵(lì)機(jī)制，不能保證全員參與，整體推進(jìn)。④建設(shè)經(jīng)費(fèi)分配不合理，存在硬件、軟件和資源建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入較多，后期服務(wù)和運(yùn)維經(jīng)費(fèi)投入較少。
智慧校園規(guī)劃方案既要包含對(duì)現(xiàn)有數(shù)字校園存在問題的解決方案，又要強(qiáng)調(diào)智慧校園對(duì)學(xué)與教的支持，兼顧提高行政管理質(zhì)量和水平，同時(shí)要具備一定的前瞻性、融合性和擴(kuò)充性，切忌認(rèn)為技術(shù)等不成熟而不敢做新技術(shù)嘗試。
2搭建“智慧”融合系統(tǒng)架構(gòu)
基于智慧校園的總體規(guī)劃，智慧校園總體架構(gòu)共分為6層，從基礎(chǔ)層到最高應(yīng)用層分別是“基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)”、“技術(shù)支撐”、“公共數(shù)據(jù)”、“統(tǒng)一管理”、“業(yè)務(wù)應(yīng)用”和“用戶訪問”等6層。
(1)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層。
主要包括:基于互聯(lián)網(wǎng)的萬兆骨干有線校園網(wǎng)、無線覆蓋校園網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、校園高清監(jiān)控網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等。為保證智慧校園長(zhǎng)久發(fā)揮高性能，我校對(duì)原有千兆骨干網(wǎng)校園網(wǎng)進(jìn)行了全新升級(jí)，數(shù)據(jù)核心交換層采用兩臺(tái)58512萬兆核心交換機(jī)，構(gòu)建了萬兆帶寬校園網(wǎng)骨干交換體系結(jié)構(gòu)，樓宇的匯聚層采用高性能的千兆交換機(jī)565068，可以在必要時(shí)利用10 GE接口同核心設(shè)備對(duì)接，以充分保證物聯(lián)網(wǎng)信號(hào)、在線教育培訓(xùn)平臺(tái)數(shù)據(jù)，校園高清監(jiān)控視頻流等大數(shù)據(jù)交換的高效流暢。
(2)技術(shù)支撐層。
技術(shù)支撐層是整個(gè)系統(tǒng)的核心技術(shù)應(yīng)用所在，主要包括:高性能云計(jì)算、云存儲(chǔ)中心、智能機(jī)房、場(chǎng)所(含校中心機(jī)房、食堂、圖書館、超市等)、負(fù)載均衡等。這里重點(diǎn)討論一下我校高性能云計(jì)算環(huán)境的搭建。
我校新云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)鏈接和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)均采用冗余架構(gòu)，輔助以防火墻FW和負(fù)載均衡LB，充分保證了大數(shù)據(jù)流的安全和高效。考慮到原有基礎(chǔ)設(shè)施兼容性和利用率問題，利用云虛擬化技術(shù)整合了機(jī)房中原有服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備，與新購(gòu)置的設(shè)備統(tǒng)一部署在智能中心機(jī)房?jī)?nèi)間，根據(jù)不同的應(yīng)用和數(shù)據(jù)分類間隔成3個(gè)機(jī)房設(shè)備區(qū)，外間是運(yùn)維工作區(qū)。UPS配電系統(tǒng)部署在機(jī)房設(shè)備區(qū)域的公共區(qū)，由兩臺(tái)800KVA的UPS并聯(lián)構(gòu)成1600KVA規(guī)模。機(jī)房的制冷系統(tǒng)也重新部署，購(gòu)置3臺(tái)機(jī)房專用精密空調(diào)分別安裝在機(jī)房?jī)?nèi)間的3個(gè)設(shè)備區(qū)域。統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一交換、多應(yīng)用融合的云平臺(tái)高性能數(shù)據(jù)中心的建成為智慧校園的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
(3)公共數(shù)據(jù)層。
統(tǒng)一存放智慧校園系統(tǒng)中共享數(shù)據(jù)信息。主要包括:辦公數(shù)據(jù)庫(含協(xié)同辦公、領(lǐng)導(dǎo)決策、干部測(cè)評(píng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù))、教務(wù)數(shù)據(jù)庫(含教務(wù)管理、學(xué)員管理、課件錄制、干部在線培訓(xùn)等系統(tǒng)數(shù)據(jù))、數(shù)字圖書文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、科研數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(含財(cái)務(wù)管理資產(chǎn)設(shè)備管理、后勤服務(wù)管理、一卡通管理等系統(tǒng)數(shù)據(jù))。
(4)統(tǒng)一管理層。
主要包括:
①數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)交換平臺(tái)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)智慧校園各應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換功能，主要解決分布式異類數(shù)據(jù)資源環(huán)境下數(shù)據(jù)集成和共享問題，數(shù)據(jù)集成是基礎(chǔ)，共享是目的。
②統(tǒng)一認(rèn)證。用于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶、權(quán)限、資源管理以及統(tǒng)一身份認(rèn)證和數(shù)字證書等功能，每一個(gè)用戶將擁有唯一的電子身份。
③校園卡。集用戶電子身份與電子錢包于一體的校園卡是校園日常事務(wù)，包括用餐、借書、考勤、超市購(gòu)物、車輛通行、智慧協(xié)作等業(yè)務(wù)的電子識(shí)別卡。
④智能表單平臺(tái)。用于實(shí)現(xiàn)基于XFORM標(biāo)準(zhǔn)的表單的定義、展現(xiàn)與解釋。
⑤短信平臺(tái)。基于短信提醒，推送消息，目前我校已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)、聯(lián)通、電信各種類型手機(jī)的全方位支持。
(5)業(yè)務(wù)應(yīng)用層。
該層的各業(yè)務(wù)應(yīng)用由學(xué)校各職能部門管理和應(yīng)用，主要包括:協(xié)同辦公系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、學(xué)員管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)(科研部負(fù)責(zé))、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、后勤服務(wù)管理系統(tǒng)、干部在線培訓(xùn)系統(tǒng)、課件錄制系統(tǒng)、領(lǐng)導(dǎo)決策系統(tǒng)和干部測(cè)評(píng)系統(tǒng)等。信息網(wǎng)絡(luò)中心提供所有應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)保障，辦公室負(fù)責(zé)所有部門間的溝通協(xié)調(diào)。
(6)用戶訪問。
用于實(shí)現(xiàn)我校信息系統(tǒng)的統(tǒng)一信息門戶。
3結(jié)束語
智慧校園建設(shè)是一項(xiàng)融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等不同學(xué)科的復(fù)雜工程。目前雖然許多高校都在建設(shè)中，但大多依然處于處于探索階段，每個(gè)學(xué)校的設(shè)計(jì)理念也不盡相同，因此在其推進(jìn)發(fā)展過程中必然還存在大量有待進(jìn)一步研究解決的問題。只有在智慧校園的建設(shè)過程中不斷地發(fā)現(xiàn)解決問題，才能進(jìn)一步完善、提升智慧校園建設(shè)，從根本上推動(dòng)智慧校園的建設(shè)與發(fā)展，最終建設(shè)成一個(gè)智慧化特征鮮明，實(shí)用性強(qiáng)、用戶滿意的智慧校園。
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