數(shù)字化校園的整體構(gòu)架及技術(shù)分析

汪中才

摘要：我國(guó)教育信息化工作已經(jīng)開展多年，數(shù)字化校園的建設(shè)、管理和應(yīng)用是高校教育信息化、管理信息化水平的重要標(biāo)志，對(duì)消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)資源共享，提高學(xué)校教學(xué)和管理水平有很大的推動(dòng)作用。但不少高校的領(lǐng)導(dǎo)和管理人員仍然對(duì)數(shù)字化校園建設(shè)到底“建什么”，應(yīng)該“如何建”等問題含混不清。清晰理解、認(rèn)識(shí)數(shù)字化校園的內(nèi)涵，明晰其組成部分，各部分的主要功能及技術(shù)要求等，對(duì)高校開展該項(xiàng)工作，具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：高校 數(shù)字化校園 信息化建設(shè)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）09-0232-02

Abstract：Education informationization work has been carried out for many years in our country， and construction， management and application of the digital campus is the important symbol of the college education informatization and management information levels， which has a great promotion role to eliminate the information island， realize resources sharing， improve school teaching and management level. But many colleges leadership and management are still unknown what and how to “build” for the digital campus. It has a certain guiding significance for colleges to carry out such work to understand and know the connotation of digital campus， distinct their component parts， the main functions and technical requirements of each part.

Key Words：colleges；digital campus；informationization construction

1 數(shù)字化校園的概念

數(shù)字化校園是以數(shù)字化信息和校園網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)學(xué)校教學(xué)、管理、服務(wù)等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析、處理，實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)管理以及社會(huì)服務(wù)的全部數(shù)字化，并制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)校數(shù)字資源得到充分優(yōu)化、充分應(yīng)用的一個(gè)虛擬空間，用于提升學(xué)校的管理能力，提高教學(xué)效果，優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。

2 數(shù)字化校園建設(shè)的目標(biāo)

數(shù)字化校園建設(shè)的目標(biāo)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)學(xué)校教學(xué)、管理、服務(wù)活動(dòng)的數(shù)字化、信息化過程，構(gòu)建一個(gè)基于數(shù)字的全新的校園生態(tài)環(huán)境。在此生態(tài)環(huán)境下，全校師生信息化素養(yǎng)全面提高，教育教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合，教學(xué)模式不斷創(chuàng)新，教學(xué)質(zhì)量和效率不斷提高，管理流程不斷優(yōu)化，管理水平得到提高，社會(huì)服務(wù)能力不斷提升，校園文化生活更加豐富，各類數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全面共享，學(xué)校發(fā)展決策更有可靠依據(jù)，學(xué)校核心競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到全面提升。

3 高校數(shù)字化校園建設(shè)的主要內(nèi)容

數(shù)字化校園建設(shè)有其技術(shù)系統(tǒng)和組織管理系統(tǒng)兩大部分組成，至少包括校園基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用系統(tǒng)、教學(xué)資源、組織機(jī)構(gòu)建設(shè)等幾方面的內(nèi)容。其結(jié)構(gòu)可參考圖1所示。

3.1 校園網(wǎng)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)中心建設(shè)

3.1.1 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)

快速、穩(wěn)定、安全的校園網(wǎng)是數(shù)字化校園的硬件基礎(chǔ)，是數(shù)字化校園中所有應(yīng)用系統(tǒng)、教學(xué)資源高效、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)。

校園網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般采用星型結(jié)構(gòu)，在建設(shè)中可以根據(jù)用戶規(guī)模采用兩層結(jié)構(gòu)（核心層+接入層）或三層結(jié)構(gòu)（核心層+匯聚層+接入層）。

校園網(wǎng)的交換設(shè)備。校園網(wǎng)的交換設(shè)備負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，設(shè)備的性能及管理決定了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。校園網(wǎng)的交換核心負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和交換，一般采用萬(wàn)兆的高性能三層核心交換機(jī)；校園網(wǎng)的匯聚層設(shè)備一般負(fù)責(zé)某一區(qū)域網(wǎng)絡(luò)匯聚，它對(duì)上連入交換核心，對(duì)下連接接入設(shè)備，一般也要采用高性能的交換機(jī)；接入交換機(jī)直接面對(duì)用戶，至少要對(duì)用戶提供百兆接入，一般采用千兆交換機(jī)。所有的交換機(jī)都必須可網(wǎng)管，支持豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，交換機(jī)間一般都通過光纖連接，千兆通信。

校園網(wǎng)的出口設(shè)備。校園網(wǎng)絡(luò)的出口設(shè)備對(duì)內(nèi)連接核心交換機(jī)，對(duì)外連接運(yùn)營(yíng)商，接入互聯(lián)網(wǎng)。一般選擇支持千兆帶寬的高性能防火墻、出口網(wǎng)關(guān)等高層設(shè)備，既可以提供接入服務(wù)，也可以起到防止攻擊、對(duì)外屏蔽內(nèi)網(wǎng)設(shè)備、根據(jù)用戶需求提供QOS、負(fù)載均衡、流量控制等作用。

校園網(wǎng)安全設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)安全既是校園網(wǎng)的基本需求，也是校園網(wǎng)永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。根據(jù)學(xué)校的經(jīng)濟(jì)條件、管理需要等，可采購(gòu)防火墻屏蔽內(nèi)網(wǎng)設(shè)備，配置入侵檢測(cè)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑行為，采購(gòu)VPN選擇性開放內(nèi)網(wǎng)的應(yīng)用，配置認(rèn)證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)名上網(wǎng)，配置殺毒軟件防止病毒破壞等，為了更有針對(duì)性地保護(hù)數(shù)據(jù)安全，一般還需采購(gòu)專門的WAF（Web防火墻）。

無(wú)線覆蓋。移動(dòng)互聯(lián)必將是校園網(wǎng)建設(shè)的新方向，校園網(wǎng)的無(wú)線覆蓋也必然是數(shù)字化校園建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。學(xué)?？梢赃x擇自建、運(yùn)營(yíng)商搭建、第三方參與建設(shè)等方式。要求可認(rèn)證、可管理以及與有線用戶的統(tǒng)一管理。

數(shù)字安防設(shè)備。數(shù)字安防系統(tǒng)指將傳統(tǒng)的安防科技與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合，以校園網(wǎng)為傳輸媒介，基于IP協(xié)議，構(gòu)建全新概念的安全防范系統(tǒng)。

3.1.2 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心一般包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、災(zāi)備系統(tǒng)、容錯(cuò)系統(tǒng)等，以及在此硬件基礎(chǔ)上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)中心是整個(gè)校園網(wǎng)信息服務(wù)的運(yùn)行環(huán)境，高安全性（包括網(wǎng)絡(luò)安全和物理安全）、高性能是數(shù)據(jù)中心的重要建設(shè)目標(biāo)。

3.2 應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)

3.2.1 信息標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

制定信息標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字化校園的基礎(chǔ)性工作，是保證數(shù)據(jù)一致性的前提，是構(gòu)建穩(wěn)定、合理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，也是學(xué)校內(nèi)部、學(xué)校與各級(jí)管理部門之間通過數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)信息共享的依據(jù)。

進(jìn)行信息標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)時(shí)，首先要采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和教育部教育管理信息化標(biāo)準(zhǔn)，其次使用學(xué)校已發(fā)布的學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)校已有的信息資源得到最大程度的利用。

3.2.2 應(yīng)用系統(tǒng)的集成

數(shù)字化校園的應(yīng)用系統(tǒng)包括教學(xué)資源、管理系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)等，有效地把各個(gè)系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、整合，才能提高數(shù)據(jù)的可用性，徹底消除信息孤島。應(yīng)用系統(tǒng)集成主要通過統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一信息門戶和公共數(shù)據(jù)交換平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)包含統(tǒng)一身份管理和統(tǒng)一認(rèn)證管理兩部分，前者對(duì)校園網(wǎng)內(nèi)所有應(yīng)用系統(tǒng)的用戶信息進(jìn)行集中身份管理，統(tǒng)一用戶權(quán)限管理；后者對(duì)用戶進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證管理，采用單點(diǎn)登錄技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶訪問所有應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一認(rèn)證。用戶一次登錄，即可訪問全網(wǎng)合法資源。

統(tǒng)一信息門戶服務(wù)面向校園網(wǎng)所有用戶，集中管理校內(nèi)外各種資源和應(yīng)用服務(wù)，采用單點(diǎn)登錄技術(shù)，在統(tǒng)一身份認(rèn)證的基礎(chǔ)上，將各種信息集成到一個(gè)管理平臺(tái)，根據(jù)用戶權(quán)限和信息資源密級(jí)，訪問符合權(quán)限的信息資源和應(yīng)用服務(wù)，為用戶提供個(gè)性化的綜合信息服務(wù)。

公共數(shù)據(jù)交換平臺(tái)提供數(shù)字化校園綜合管理平臺(tái)信息標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)綜合管理平臺(tái)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)與中心數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交換，確保應(yīng)用系統(tǒng)和中心數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)同步，保證中心數(shù)據(jù)庫(kù)中公共數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和一致性。

3.2.3 應(yīng)用系統(tǒng)的主要內(nèi)容

數(shù)字化校園建設(shè)的一個(gè)很大應(yīng)用就是教學(xué)管理信息化，數(shù)字化校園的應(yīng)用系統(tǒng)大部分用來(lái)支持管理和服務(wù)數(shù)字化，通過合理建設(shè)和使用數(shù)字化的應(yīng)用系統(tǒng)，可以消除校園信息孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，優(yōu)化管理流程，提升管理水平，規(guī)范日常管理過程。

數(shù)字化校園的應(yīng)用服務(wù)主要包括以下幾類：教學(xué)應(yīng)用服務(wù)，如教務(wù)管理、實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)等；科研應(yīng)用服務(wù)，如科研管理系統(tǒng)；日常事務(wù)管理服務(wù)，如學(xué)工、人事、OA、國(guó)資、財(cái)務(wù)等管理系統(tǒng)；公共服務(wù)系統(tǒng)，如Mail、圖書館、一卡通等；社會(huì)服務(wù)，如校企合作、遠(yuǎn)程教育等系統(tǒng)；決策支持系統(tǒng)等。

應(yīng)用服務(wù)建設(shè)時(shí)需要考慮下面一些問題：統(tǒng)一規(guī)劃，分布建設(shè)；各類服務(wù)提供開放接口，可以通過數(shù)據(jù)平臺(tái)有效集成；應(yīng)用服務(wù)產(chǎn)品成熟、安全穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、方便維護(hù)；采用某種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的同時(shí)，要考慮通過系統(tǒng)的應(yīng)用，規(guī)范管理環(huán)節(jié)、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、提升管理水平、提高管理效率。

3.3 教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)資源建設(shè)是數(shù)字化校園建設(shè)的一個(gè)主要內(nèi)容甚至是核心內(nèi)容，主要包括優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源，仿真虛擬資源，實(shí)體教學(xué)資源等。

2012年9月5日，劉延?xùn)|副總理在全國(guó)教育信息化工作電視電話會(huì)議上提出了建設(shè)“三通兩平臺(tái)”的概念。“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通”是國(guó)家教育信息化建設(shè)第三階段的主要任務(wù)，它不僅是教育資源網(wǎng)站上實(shí)名認(rèn)證的個(gè)人空間，同時(shí)，還是所有教育活動(dòng)參與者的社交平臺(tái)；是優(yōu)質(zhì)教育資源匯聚的資源平臺(tái)；是一個(gè)提升教師信息素養(yǎng)的服務(wù)平臺(tái)；還是對(duì)一切教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、分析、反饋、評(píng)價(jià)的管理平臺(tái)。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和教學(xué)資源建設(shè)是同步開展的，要統(tǒng)一到一個(gè)資源平臺(tái)上，是一個(gè)長(zhǎng)期性地，需要持續(xù)不斷投入，不斷循環(huán)改進(jìn)的系統(tǒng)工程。學(xué)習(xí)空間建設(shè)不僅是教育信息化建設(shè)的問題，更是一個(gè)教育信息化的組織、管理和應(yīng)用的問題。

3.4 數(shù)字化校園的組織機(jī)構(gòu)體系建設(shè)

通過學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用系統(tǒng)、教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)等項(xiàng)目的建設(shè)工作，高校的數(shù)字化校園建設(shè)已經(jīng)具備了基本的雛形。但數(shù)字化校園的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期性的工作，是一個(gè)宏大的系統(tǒng)工程，其組織和管理是保證數(shù)字化校園正常運(yùn)維的基本保障。應(yīng)當(dāng)制定完善的管理制度，規(guī)范建設(shè)和運(yùn)行中的行為，同時(shí)建立有效的信息化組織機(jī)構(gòu)，對(duì)學(xué)校的教育信息化工作進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)、組織、管理、協(xié)調(diào)、監(jiān)控和評(píng)價(jià)，以保證數(shù)字化校園建設(shè)和教育信息化工作的順利進(jìn)行。

學(xué)校信息化組織機(jī)構(gòu)一般由學(xué)校信息化領(lǐng)導(dǎo)小組、信息化辦公室、信息化建設(shè)技術(shù)部門、學(xué)校相關(guān)業(yè)務(wù)部門等共同組成。

4 結(jié)語(yǔ)

高校數(shù)字化校園建設(shè)是一個(gè)規(guī)模浩大的系統(tǒng)工程，期間涉及到資金籌備、工程組織、標(biāo)準(zhǔn)制定、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化以及后期運(yùn)維管理等多方面的內(nèi)容，需要深刻理解工程的內(nèi)涵，從制度、機(jī)構(gòu)、管理上來(lái)保證工程的順利實(shí)施和正常運(yùn)轉(zhuǎn)，才能真正發(fā)揮數(shù)字化校園的作用，構(gòu)建全新的數(shù)字生態(tài)環(huán)境，充分尊重和關(guān)注師生的發(fā)展，提高教育教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)校人才培養(yǎng)水平，實(shí)現(xiàn)高校改革發(fā)展的最終目標(biāo)。

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