大數(shù)據(jù)時代高校智慧校園信息化建設(shè)研究

劉麗娟

摘要：隨著科技的發(fā)展，高校信息化建設(shè)已經(jīng)邁入大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)作為一種新興的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。該文介紹了智慧校園現(xiàn)狀，闡述了智慧校園的內(nèi)涵，提出了智慧校園建設(shè)的目標(biāo)，進(jìn)一步構(gòu)建了智慧校園總體設(shè)計方案，最后提出了智慧校園的建設(shè)步驟，為各高校智慧校園規(guī)劃和建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；云計算；智慧校園；信息化

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）28-0004-02

Abstract： With the development of technology， University information system has entered the era of big data， big data as a new data processing technology， has played an important role in the cloud-based computing， networking and wisdom campus construction. This article describes the current situation wisdom campus， explained the meaning of the wisdom of the campus， put forward the goal of wisdom campus building was constructed， wisdom campus overall design. Finally， the construction steps wisdom campus， provide a reference for the university wisdom campus planning and construction .

Key words： big data； cloud computing； wisdom campus； information technology

2008年 “智慧地球”的概念被提出，與之密切相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)、云計算等，成為科技發(fā)達(dá)國家發(fā)展的重點。在新技術(shù)應(yīng)用的高校，智慧的概念已經(jīng)滲入校園信息化建設(shè)中，智慧校園正是高校信息化研究領(lǐng)域一個重要的組成部分。近年來，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的快速發(fā)展為智慧校園建設(shè)提供了技術(shù)支持，國內(nèi)外諸多高校也開始越來越多地關(guān)注智慧校園的建設(shè)與發(fā)展。

1 智慧校園的內(nèi)涵

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高校從電子校園、數(shù)字化校園逐步邁向智慧校園的信息化建設(shè)。智慧校園運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、虛擬化等信息技術(shù)，打破傳統(tǒng)校園的時空限制，把校園里分散的、獨立的信息系統(tǒng)和資源整合為一個具有高度感知能力、協(xié)同能力以及服務(wù)能力的有機整體，實現(xiàn)對環(huán)境全面感知、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和師生個性化服務(wù)，從而對學(xué)校的正常運作、教學(xué)管理和公共服務(wù)提供強有力的智能支撐。

智慧校園有3個核心特征：①提供一個感知環(huán)境和云服務(wù)平臺，為師生和管理部門提供個性化定制服務(wù)；②將學(xué)校管理和學(xué)生生活各個領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過統(tǒng)一接口進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，匯聚于云端的數(shù)據(jù)共享中心，實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作；③通過智能感知環(huán)境和信息服務(wù)平臺，為學(xué)校與外界提供一個交流接口。

2 智慧校園的建設(shè)目標(biāo)

大數(shù)據(jù)時代下，高校智慧校園建設(shè)要利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、SOA、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。

要進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證、數(shù)據(jù)中心、各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、安全防護體系的建設(shè)。借助數(shù)據(jù)中心以及集成共享平臺，將物聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)整合起來，實現(xiàn)高校學(xué)習(xí)、教學(xué)、管理工作和學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施的有機結(jié)合。智慧校園的建設(shè)目標(biāo)有：

1）搭建大數(shù)據(jù)共享與交換平臺。在原有校園建設(shè)的基礎(chǔ)上，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、形成信息規(guī)范體系，將各類管理系統(tǒng)加以集成，搭建大數(shù)據(jù)共享與交換平臺，實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的同步交換，促進(jìn)校園信息資源共享。

2）統(tǒng)一身份管理與認(rèn)證。簡化用戶訪問校園的過程，將用戶和訪問權(quán)限統(tǒng)一進(jìn)行集中管理，用戶只需通過一次身份認(rèn)證就可訪問具有權(quán)限的所有資源，實現(xiàn)用戶身份的統(tǒng)一認(rèn)證和單點登錄，提升智慧校園的訪問體驗。

3）實現(xiàn)一站式的綜合管理服務(wù)系統(tǒng)。智慧校園涉及學(xué)校各方面的管理與服務(wù)，如學(xué)生管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、行政管理系統(tǒng)等，智慧校園綜合管理服務(wù)系統(tǒng)最終把各業(yè)務(wù)系統(tǒng)融合，形成一站式的信息管理服務(wù)體系，服務(wù)師生，輔助學(xué)校決策。

4）更好地服務(wù)移動智慧校園。通過移動終端，師生可以更方便地獲取、實時處理信息。學(xué)生可以隨時隨地獲取知識，充分發(fā)揮其主觀能動性；在管理上，提高了管理者獲取信息的效率，保證實時溝通。

5）保證安全性。智慧校園的安全設(shè)計指軟硬件運行環(huán)境、安全體系、規(guī)劃管理等方面，包含數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全等安全體系設(shè)計。

3 智慧校園的設(shè)計

智慧校園基于現(xiàn)有數(shù)字校園，增加云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)所需基礎(chǔ)設(shè)備作為后臺保障。在應(yīng)用支撐層中，要建立信息資源共享與交換、對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理的大數(shù)據(jù)共享交換平臺，這是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)深層次數(shù)據(jù)分析與挖掘的基礎(chǔ)。智慧校園通過對高校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合與開發(fā)，實現(xiàn)校園門戶、移動智慧校園、綜合管理服務(wù)平臺等應(yīng)用呈現(xiàn)。智慧校園總體構(gòu)架如圖1所示。

3.1 感知層

感知層主要用于對各類活動進(jìn)行感知和數(shù)據(jù)采集，并按照數(shù)據(jù)規(guī)范對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單封裝和處理，實現(xiàn)對校園內(nèi)學(xué)生個體的活動狀態(tài)、學(xué)習(xí)與生活環(huán)境以及各類設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行感知，為智慧校園提供海量數(shù)據(jù)。

3.2 傳輸層

傳輸層充分利用現(xiàn)有校園網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和各類移動服務(wù)網(wǎng)絡(luò)， 將感知層處理的數(shù)據(jù)匯聚并向上傳輸。

3.3 大數(shù)據(jù)層

在智慧校園建設(shè)中，其核心是大數(shù)據(jù)層，大數(shù)據(jù)層是智慧校園各部分連接以及各種信息匯聚的樞紐，提供數(shù)據(jù)方面的保障。包含信息收集與管理平臺、數(shù)據(jù)存儲與計算平臺、數(shù)據(jù)分析處理應(yīng)用平臺。

3.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層主要包含教學(xué)、管理、服務(wù)等校園信息化業(yè)務(wù)的應(yīng)用，利用各類支撐系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)繼承、服務(wù)和處理，支持最終的分析、決策和結(jié)果呈現(xiàn)。在應(yīng)用層建設(shè)中，重點進(jìn)行4類應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)。

3.4.1 教學(xué)服務(wù)類系統(tǒng)

1）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)：為教師提供在線教學(xué)資料管理、遠(yuǎn)程輔導(dǎo)、作業(yè)布置和批改等服務(wù)，為學(xué)生提供資料下載、作業(yè)提交等服務(wù)。

2）教務(wù)系統(tǒng)：進(jìn)行課程安排和查詢、日常出勤查詢和統(tǒng)計、成績錄入和查詢等功能。結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將學(xué)生的請假和審批流程納入實時數(shù)據(jù)傳遞流中，利用自動點名模塊，簡化點名過程，為統(tǒng)計學(xué)生出勤情況和學(xué)生日常管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

3）圖書借閱系統(tǒng)：提供在線圖書查詢、借閱、歸還、文獻(xiàn)檢索等常規(guī)功能，還可以通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，及時向用戶有針對性地推送新書及各類信息。

3.4.2 校務(wù)管理系統(tǒng)

1）綜合辦公平臺：對管理過程中涉及的人員、財產(chǎn)、物品、事務(wù)四類信息進(jìn)行收集、處理、整合。生成基本數(shù)據(jù)，為決策支持和教育查詢等服務(wù)。

2）教學(xué)評價平臺：該平臺主要針對日常課程教學(xué)和各類輔導(dǎo)活動，由相關(guān)活動參與者對其他參與者及活動本身進(jìn)行評價。

3）招生就業(yè)管理平臺：本平臺涵蓋了招生管理、學(xué)生實習(xí)和就業(yè)推薦各個環(huán)節(jié)，并為后續(xù)實習(xí)和就業(yè)工作提供數(shù)據(jù)，借助云平臺實時匯聚最新的學(xué)生就業(yè)信息和企業(yè)招聘信息，推送到使用者的移動設(shè)備端，實現(xiàn)信息的高效流轉(zhuǎn)。

3.4.3 校園文化系統(tǒng)

1）校園導(dǎo)覽系統(tǒng)：通過在校園各方位部署傳感器，為用戶提供關(guān)鍵建筑的地理位置及設(shè)施信息，幫助用戶準(zhǔn)確到達(dá)目的地。

2）社團管理平臺：將校內(nèi)社團的各類活動信息和交互信息納入智慧校園建設(shè)范疇，為校園輿情監(jiān)控提供有力保障。

3）校友交流平臺：校友資源是高?？赏卣?、可依賴的辦學(xué)資源和就業(yè)資源，應(yīng)通過不斷豐富校友信息，將校友交流平臺建設(shè)作為一項長期的情感建設(shè)工程，從而達(dá)到開展創(chuàng)業(yè)教育、開發(fā)校友資源的目的。

3.4.4 公共服務(wù)類系統(tǒng)

1）統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)：對于各類應(yīng)用系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的授權(quán)機制，讓用戶使用唯一的用戶名和密碼，就能使用校園網(wǎng)絡(luò)上所有授權(quán)使用的信息服務(wù)，從而實現(xiàn)各種應(yīng)用系統(tǒng)無縫接入和集成。

2）智能樓宇管理系統(tǒng)：對教學(xué)樓和行政樓等各類設(shè)備進(jìn)行智能管理，實現(xiàn)智能化照明控制、水電使用監(jiān)測、能耗額定管理等服務(wù)，實現(xiàn)節(jié)能校園的建設(shè)目標(biāo)。

3）公共服務(wù)查詢平臺：各類用戶可通過統(tǒng)一查詢?nèi)肟诓樵兏黝惙?wù)，如學(xué)生可查詢公選課的開設(shè)情況、一卡通賬戶余額等。

4）智能安防系統(tǒng)：結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過圖像識別、射頻識別、遙感等技術(shù)，全面感知校園環(huán)境，通過云服務(wù)對感知信息進(jìn)行匯總、處理，及時進(jìn)行提示或報警。

4 智慧校園的建設(shè)步驟

高校信息化建設(shè)是一項長期、系統(tǒng)的工程，工作量大、涉及面廣，結(jié)合智慧校園建設(shè)目標(biāo)，擬分步實施并推進(jìn)整體計劃。

4.1 總體規(guī)劃及基礎(chǔ)信息設(shè)施建設(shè)

前期先對智慧校園的信息化建設(shè)進(jìn)行總體規(guī)劃，并完成傳輸層的建設(shè)，明確智慧校園建設(shè)方向，按照“集中管理，統(tǒng)一規(guī)劃”的原則，理順高校信息化發(fā)展機制，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策。

4.2 數(shù)據(jù)中心與應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)

本階段是智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵階段。部署部分感知層熱點，完成感知層建設(shè)目標(biāo)。重點完成智能樓宇、數(shù)據(jù)中心、節(jié)能監(jiān)控等基礎(chǔ)設(shè)施項目。

校園云數(shù)據(jù)中心作為整個智慧校園建設(shè)的核心工程，由學(xué)校信息中心承擔(dān)建設(shè)規(guī)劃和實施工作。結(jié)合智慧校園的感知層和應(yīng)用層建設(shè)，強化信息編碼與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，感知層和應(yīng)用層數(shù)據(jù)的共享和管理，并加快信息中心建設(shè)。

應(yīng)用層建設(shè)，主要面向各類使用者提供教學(xué)管理、科研支撐、校園文化和公共服務(wù)幾類業(yè)務(wù)的綜合信息服務(wù)平臺。

4.3 智慧化服務(wù)建設(shè)與應(yīng)用優(yōu)化

利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，重點完成智慧管理、個性服務(wù)和決策支持類建設(shè)項目，實現(xiàn)校園區(qū)域的感知層建設(shè)，實現(xiàn)高校信息服務(wù)的智慧化。

大數(shù)據(jù)時代的到來，高校智慧校園建設(shè)是信息化的必然趨勢。然而智慧校園建設(shè)不是一蹴而就的，是一個漫長的過程，需要統(tǒng)籌規(guī)劃，分階段實施，不斷調(diào)整、持續(xù)優(yōu)化，使智慧校園切實為提高教學(xué)、管理、科研服務(wù)。

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