关于数字校园转型智慧校园的研究论文

引言

数字校园的概念最初出现于上个世纪70年代麻省理工学院提出的E-campus计划，之后随着互联网的兴起和普及，数字校园得到了长足的发展，逐渐开辟了一个独立的应用领域。2010年7月国务院出台的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010年-2020年)》明确提出“推进数字化校园建设”;其后《教育信息化十年发展规划(2011年-2020年)》也提出“大力推进职业院校数字校园建设”。在国家政策的引导和支持下，教育信息化纷纷步入数字校园项目建设。许多走在信息化研究前沿的专家学者也推波助澜，数字校园的发展可谓是日新月异，如火如荼。近几年，随着物联网、云技术逐步渗透到数字校园建设中，很好地整合了优质资源，突破了异构应用中的“信息孤岛”，于是数字校园的发展进入了一个崭新的阶段—智慧校园。

本文以我校数字校园向智慧校园转型过程为背景，主要研究分析项目建设中顶层规划与设计、融合环境架构搭建以及高性能云计算系统等问题，并提出智慧校园的建设建议。

1建立定位准确的智慧校园顶层规划与设计

我校的智慧校园规划与设计在智慧校园建设的整个过程中占了很重的份量，从调研初期到完成规划至少花了一年的时间，重点是对现实校园的真实需求和现有数字校园的已有建设进行分析评估，透彻分析当前校园信息化发展现状与存在的问题，详尽调研学员、教师、行政管理者等用户的实际需求，以便准确定位智慧校园重点建设内容。存在的主要问题包括:①“信息孤岛”现象严重。例如我校的办公协同、教务管理、学员管理、数字图书馆等应用系统是在“数字校园”建设的十年间不同时期开发的，因为是不同的应用开发商提供的软件，没有统一的数据标准和应用平台，数据孤立，自采自用，应用运维也各自为政，一直以四个“信息孤岛”在使用。期间虽然经过校信息网络中心的多次统筹协调，但效果不明显。②未结合校园的实际情况做本土化处理。例如教务管理系统大而全，直接采用开发商设计的标准化应用系统。我校教务管理主要针对的是成人干部培训教育，显然模仿一般高校的应用系统与我校的实际需求有很大的差距，致使有些功能模块或者不需要或者针对性不强。③校园信息化的推进缺乏相关保障制度。数字校园建设中过于依赖信息网络中心的技术保障和信息化普及培训，未建立符合我校实际的长效激励机制，不能保证全员参与，整体推进。④建设经费分配不合理，存在硬件、软件和资源建设经费投入较多，后期服务和运维经费投入较少。

智慧校园规划方案既要包含对现有数字校园存在问题的解决方案，又要强调智慧校园对学与教的支持，兼顾提高行政管理质量和水平，同时要具备一定的前瞻性、融合性和扩充性，切忌认为技术等不成熟而不敢做新技术尝试。

2搭建“智慧”融合系统架构

基于智慧校园的总体规划，智慧校园总体架构共分为6层，从基础层到最高应用层分别是“基础网络”、“技术支撑”、“公共数据”、“统一管理”、“业务应用”和“用户访问”等6层。

(1)基础网络层。

主要包括:基于互联网的万兆骨干有线校园网、无线覆盖校园网、移动互联网、校园高清监控网和物联网等。为保证智慧校园长久发挥高性能，我校对原有千兆骨干网校园网进行了全新升级，数据核心交换层采用两台58512万兆核心交换机，构建了万兆带宽校园网骨干交换体系结构，楼宇的汇聚层采用高性能的千兆交换机565068，可以在必要时利用10 GE接口同核心设备对接，以充分保证物联网信号、在线教育培训平台数据，校园高清监控视频流等大数据交换的高效流畅。

(2)技术支撑层。

技术支撑层是整个系统的核心技术应用所在，主要包括:高性能云计算、云存储中心、智能机房、场所(含校中心机房、食堂、图书馆、超市等)、负载均衡等。这里重点讨论一下我校高性能云计算环境的搭建。

我校新云数据中心的网络链接和数据存储均采用冗余架构，辅助以防火墙FW和负载均衡LB，充分保证了大数据流的安全和高效。考虑到原有基础设施兼容性和利用率问题，利用云虚拟化技术整合了机房中原有服务器与存储设备，与新购置的设备统一部署在智能中心机房内间，根据不同的应用和数据分类间隔成3个机房设备区，外间是运维工作区。UPS配电系统部署在机房设备区域的公共区，由两台800KVA的UPS并联构成1600KVA规模。机房的制冷系统也重新部署，购置3台机房专用精密空调分别安装在机房内间的3个设备区域。统一规划、统一交换、多应用融合的云平台高性能数据中心的建成为智慧校园的应用提供了强有力的技术支撑。

(3)公共数据层。

统一存放智慧校园系统中共享数据信息。主要包括:办公数据库(含协同办公、领导决策、干部测评等系统数据)、教务数据库(含教务管理、学员管理、课件录制、干部在线培训等系统数据)、数字图书文献数据库、科研数据库和基础数据库(含财务管理资产设备管理、后勤服务管理、一卡通管理等系统数据)。

(4)统一管理层。

主要包括:

①数据交换。数据交换平台负责实现智慧校园各应用系统间的数据交换功能，主要解决分布式异类数据资源环境下数据集成和共享问题，数据集成是基础，共享是目的。

②统一认证。用于实现统一的用户、权限、资源管理以及统一身份认证和数字证书等功能，每一个用户将拥有唯一的电子身份。

③校园卡。集用户电子身份与电子钱包于一体的校园卡是校园日常事务，包括用餐、借书、考勤、超市购物、车辆通行、智慧协作等业务的电子识别卡。

④智能表单平台。用于实现基于XFORM标准的表单的定义、展现与解释。

⑤短信平台。基于短信提醒，推送消息，目前我校已经实现对移动、联通、电信各种类型手机的全方位支持。

(5)业务应用层。

该层的各业务应用由学校各职能部门管理和应用，主要包括:协同办公系统、教务管理系统、学员管理系统、科研管理系统(科研部负责)、财务管理系统、资产管理系统、后勤服务管理系统、干部在线培训系统、课件录制系统、领导决策系统和干部测评系统等。信息网络中心提供所有应用系统的技术保障，办公室负责所有部门间的沟通协调。

(6)用户访问。

用于实现我校信息系统的统一信息门户。

3结束语

智慧校园建设是一项融合了计算机科学、管理学、教育学、系统科学等不同学科的复杂工程。目前虽然许多高校都在建设中，但大多依然处于处于探索阶段，每个学校的设计理念也不尽相同，因此在其推进发展过程中必然还存在大量有待进一步研究解决的问题。只有在智慧校园的建设过程中不断地发现解决问题，才能进一步完善、提升智慧校园建设，从根本上推动智慧校园的建设与发展，最终建设成一个智慧化特征鲜明，实用性强、用户满意的智慧校园。

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