新時(shí)代信息化發(fā)展下的智慧校園建設(shè)

張旭

摘 要： 在新時(shí)代校園信息化的背景下，通過(guò)“智慧南工”的建設(shè)，分析學(xué)校信息化現(xiàn)狀，介紹學(xué)校在智慧校園建設(shè)中的需求與目標(biāo)。提出學(xué)校智慧校園建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)方案，引入了頂層設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，分析了頂層設(shè)計(jì)的思路和方法，對(duì)頂層設(shè)計(jì)的框架進(jìn)行了闡述，從而為學(xué)校智慧校園的建設(shè)提供方案。

關(guān)鍵詞： 校園信息化； 智慧校園； 頂層設(shè)計(jì)； 方案

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2018）11-114-03

Abstract： In the background of campus informationization in the new era， through the construction of "iNjtech"， the status quo of the school informationization is analyzed. The needs and goals of schools in the construction of smart campus are introduced， and the top-level design scheme of school smart campus construction is introduced. The connotation of the top-level design， the analysis of the ideas and methods of the top-level design， the framework of the top-level design was elaborated， thus providing a solution for the construction of the school's smart campus.

Key words： campus informationization； smart campus； top-level design； solution

0 引言

實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化離不開信息化。對(duì)于教育行業(yè)而言，“開放”、“融合”和“創(chuàng)新”成為了現(xiàn)階段的三個(gè)重要的關(guān)鍵詞。智慧校園的建設(shè)成為了各大高校信息化建設(shè)的首選。

新時(shí)代信息化“智慧校園”的建設(shè)是以為師生的個(gè)性化服務(wù)需求為宗旨，力求做到對(duì)物理環(huán)境的全面感知，對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的情景與個(gè)性特征很好地識(shí)別，提供全天候的無(wú)處不在的互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，為老師教學(xué)過(guò)程的分析、評(píng)價(jià)和決策提供支持，為開放式的教學(xué)環(huán)境和宜居的生活環(huán)境提供支持。

1 智慧校園建設(shè)目標(biāo)

新時(shí)期信息化建設(shè)之智慧校園建設(shè)，目標(biāo)是采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)例如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化等，以面向師生提供個(gè)性化服務(wù)需求為宗旨，從學(xué)校的教學(xué)、管理、科研和生活環(huán)境等方面進(jìn)行根本性的優(yōu)化和提升，為改善學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)科建設(shè)、優(yōu)化科研實(shí)驗(yàn)、提升管理水平和提高辦學(xué)效益提供了重要基礎(chǔ)，真正實(shí)現(xiàn)輕松管理、便捷服務(wù)、智慧決策[1]。具體而言，智慧南工項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)三個(gè)核心目標(biāo)：①一站式。為應(yīng)用服務(wù)提供“一站式”的展現(xiàn)平臺(tái)，為師生用戶提供“一站式”的服務(wù)獲取平臺(tái)，為多端服務(wù)提供“一站式”的管理與控制。②一次性。身份的“一次性”，實(shí)現(xiàn)身份的統(tǒng)一認(rèn)證與授權(quán)“一次性”確認(rèn)，數(shù)據(jù)的“一次性”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成與共享，數(shù)據(jù)“一次性”錄入，流程的“一次性”，實(shí)現(xiàn)校級(jí)流程的統(tǒng)一管理與優(yōu)化，服務(wù)流程“一次性”生成。③一網(wǎng)通。服務(wù)的“一網(wǎng)通”，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)、校外服務(wù)進(jìn)行互通互融，資源的“一網(wǎng)通”，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的資源獲取與應(yīng)用。賬號(hào)的“一網(wǎng)通”，打破校園圍城，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”校園。

2 智慧校園建設(shè)原則

智慧校園建設(shè)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到很多細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)和實(shí)施，因此在進(jìn)行智慧校園建設(shè)時(shí)，需要從學(xué)校整體高度進(jìn)行全面考慮。在建設(shè)的過(guò)程中需遵循四大原則。

2.1 分步實(shí)施的原則

因?yàn)橹腔坌@建設(shè)工程量巨大，涉及到了學(xué)校的方方面面，如果各個(gè)項(xiàng)目全面展開是根本無(wú)法執(zhí)行下去的，勢(shì)必造成項(xiàng)目的半途而廢，所以在建設(shè)的過(guò)程中要根據(jù)各個(gè)部門的業(yè)務(wù)需求和廣大師生的需求，制訂合理的可行的分步實(shí)施規(guī)劃[2]。

2.2 協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。

根據(jù)各個(gè)基礎(chǔ)的必須先行建設(shè)的項(xiàng)目之間的邏輯關(guān)系，制訂合理的分步實(shí)施流程，以保證各個(gè)項(xiàng)目的協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。

2.3 突出應(yīng)用的原則

應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)是智慧校園建設(shè)的核心內(nèi)容，應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的好與壞會(huì)直接影響使用感受更是體現(xiàn)出了智慧校園建設(shè)是否有成效，建的好將會(huì)促進(jìn)智慧校園的整體建設(shè)，也會(huì)增加相關(guān)建設(shè)部門及學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)大力建設(shè)智慧校園的信心和動(dòng)力。

2.4 實(shí)用高效的原則

智慧校園的建設(shè)規(guī)劃要從學(xué)校信息化現(xiàn)狀、特點(diǎn)和需求出發(fā)[4]。首先建設(shè)能滿足學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、各個(gè)業(yè)務(wù)部門和廣大師生的合理可行的需求，切忌貪大求全。由于技術(shù)和應(yīng)用都是不斷發(fā)展的存在不確定性，所以在建設(shè)規(guī)劃時(shí)要考慮到建設(shè)中能夠根據(jù)技術(shù)與應(yīng)用的改變而調(diào)整建設(shè)方向，還要滿足建設(shè)的擴(kuò)展和兼容性。

3 智慧校園建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)

3.1 頂層設(shè)計(jì)內(nèi)涵

智慧南工建設(shè)項(xiàng)目并不是對(duì)傳統(tǒng)校園基礎(chǔ)設(shè)施全盤替代，而是通過(guò)在傳統(tǒng)的校園基礎(chǔ)設(shè)施上，增加感知、交互、智能判斷、協(xié)同運(yùn)作等能力，實(shí)現(xiàn)校園的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，建成智慧化的校園基礎(chǔ)設(shè)施。從這個(gè)意義上講，智慧南工項(xiàng)目建設(shè)的重心是基于配套的工程性基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)性基礎(chǔ)設(shè)施的校園智能信息系統(tǒng)，頂層設(shè)計(jì)在其中至關(guān)重要。

信息化系統(tǒng)工程使用頂層設(shè)計(jì)，越來(lái)越得到行業(yè)一致認(rèn)可，從某種意義上講，信息化頂層設(shè)計(jì)是以業(yè)務(wù)為驅(qū)動(dòng)，核心是業(yè)務(wù)與IT之間的互動(dòng)關(guān)系，業(yè)務(wù)戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)IT戰(zhàn)略，IT支撐業(yè)務(wù)，二者保持動(dòng)態(tài)一致。

智慧南工項(xiàng)目本身是由不同系統(tǒng)組成并多向相互連接的復(fù)雜系統(tǒng)，同樣也是由多領(lǐng)域、多類別、多層次、多方向連接的異構(gòu)子系統(tǒng)構(gòu)成，協(xié)同處理不同領(lǐng)域、不同系統(tǒng)、不同類型的海量數(shù)據(jù)。并具有新老系統(tǒng)配合使用、技術(shù)多元化、需求變化快、外部鏈接關(guān)系多、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需持續(xù)優(yōu)化完善等特點(diǎn)。智慧南工項(xiàng)目的建設(shè)在推進(jìn)過(guò)程中，將涉及戰(zhàn)略政策、咨詢規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施、成果評(píng)估、運(yùn)營(yíng)與管理等環(huán)節(jié)，且每個(gè)環(huán)節(jié)層層遞進(jìn)，相互依賴。因此，頂層設(shè)計(jì)對(duì)智慧南工項(xiàng)目建設(shè)的成敗至關(guān)重要。

目前外部大環(huán)境中智慧校園建設(shè)還處在摸索過(guò)程中，亟需全面整體的系統(tǒng)架構(gòu)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)建設(shè)。尤其在學(xué)校各部門系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)運(yùn)行的情況下，智慧南工項(xiàng)目推進(jìn)如果沒(méi)有一個(gè)整體性的頂層設(shè)計(jì)指導(dǎo)，在實(shí)施過(guò)程中必然會(huì)遭遇各自為政、信息孤島等校園信息化建設(shè)的老問(wèn)題，增加失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 頂層設(shè)計(jì)思路與方法

以國(guó)家與各級(jí)各地教育信息化重要文件為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)校校情，開展智慧南工項(xiàng)目頂層設(shè)計(jì)。按照理論聯(lián)系實(shí)際原則，吸收實(shí)際工作的有益經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)要借鑒外部先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，有效運(yùn)用業(yè)務(wù)與IT戰(zhàn)略整合等科學(xué)方法，并堅(jiān)持創(chuàng)新原則，形成具有鮮明個(gè)性特點(diǎn)的頂層設(shè)計(jì)成果。

以構(gòu)建學(xué)校和企業(yè)之間的合作共贏、為廣大師生提供優(yōu)質(zhì)個(gè)性服務(wù)和高效的校園管理和創(chuàng)新為目標(biāo)，通過(guò)將各種業(yè)務(wù)進(jìn)行分解和分類描述的方式，從而設(shè)計(jì)出一種統(tǒng)一的、適合學(xué)校并能滿足新時(shí)代信息化建設(shè)要求的業(yè)務(wù)模型。要想建立能夠滿足學(xué)校智慧校園建設(shè)需求的數(shù)據(jù)模型，需要以數(shù)據(jù)的分類、結(jié)構(gòu)、共享和交換為立足點(diǎn)，圍繞校園管理和教學(xué)服務(wù)采用數(shù)據(jù)本體理論。要想建立能夠包含各種各樣服務(wù)的服務(wù)構(gòu)建模型，需要以成熟的市場(chǎng)化產(chǎn)品為中心，以滿足業(yè)務(wù)需求為宗旨，選用先進(jìn)的技術(shù)和最新的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，運(yùn)用面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的架構(gòu)方法。建立能夠支撐智慧校園建設(shè)的技術(shù)模型要根據(jù)學(xué)校智慧校園建設(shè)需求，以國(guó)家教育信息化及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，參照先進(jìn)的IT標(biāo)準(zhǔn)框架，選取合適的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)智慧校園建設(shè)的總體框架進(jìn)行細(xì)化。建立客觀、準(zhǔn)確的測(cè)評(píng)模型，需要在智慧校園建設(shè)的全過(guò)程中以面向戰(zhàn)略成效為中心并緊緊圍繞校園管理和服務(wù)[5]。

3.3 頂層設(shè)計(jì)總體框架

圍繞“一站式、一次性、一網(wǎng)通”的建設(shè)目標(biāo)，學(xué)校智慧校園建設(shè)框架設(shè)計(jì)分為“五層兩體系”，如圖1所示。

⑴ 智慧感知層

智慧感知層由基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)傳感器構(gòu)成，包括RFID技術(shù)的讀寫器、帶有電源或不帶電源的RFID標(biāo)簽、基于WIFI技術(shù)的無(wú)線熱點(diǎn)、GPS終端、視頻安防等前端探頭等等。

⑵ 智慧承載層

構(gòu)建了一個(gè)多元化的傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人與人的互操作，人與物體的互操作，及物體與物體的互操作，達(dá)到智慧校園要素中“人—機(jī)—物”之間全面的信息聯(lián)通與共享，實(shí)現(xiàn)人—機(jī)—物的互動(dòng)。

⑶ 智慧能力層

智慧能力層包括主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)、統(tǒng)一支付平臺(tái)、一卡通平臺(tái)、安防綜合管理平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)、移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)等。通過(guò)主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威數(shù)據(jù)源，統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)構(gòu)建統(tǒng)一身份體系[6]。

⑷ 智慧應(yīng)用層

智慧應(yīng)用層包括數(shù)字校園、平安校園、低碳校園，以及信息化系統(tǒng)。智慧應(yīng)用是在上述各層之上建立的各種應(yīng)用系統(tǒng)。智慧食堂、智慧教室和智慧體育、智慧會(huì)議室等等構(gòu)成了智慧校園的智慧應(yīng)用層。用戶可以通過(guò)各種終端可視化地訪問(wèn)這些系統(tǒng)，體會(huì)未來(lái)智慧校園管理的人性化、教學(xué)的互動(dòng)化、服務(wù)的友好化。

⑸ 智慧展現(xiàn)層

智慧展現(xiàn)層提供了面向桌面、移動(dòng)端和自助終端多屏展現(xiàn)，通過(guò)應(yīng)用門戶、移動(dòng)校園、自助服務(wù)平臺(tái)為校園的管理、教學(xué)與服務(wù)提供統(tǒng)一的展示門戶，對(duì)智慧校園的各種智慧應(yīng)用進(jìn)行服務(wù)化展現(xiàn)。

⑹ 智慧校園信息標(biāo)準(zhǔn)體系

智慧校園信息標(biāo)準(zhǔn)體系為各個(gè)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)定義統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，包括信息標(biāo)準(zhǔn)、編碼標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范、實(shí)施規(guī)范、維護(hù)規(guī)范等，提供信息標(biāo)準(zhǔn)體系運(yùn)行中的維護(hù)服務(wù)，是保障校園信息化系統(tǒng)規(guī)范和可靠運(yùn)行的支撐體系[7]。

⑺ 智慧校園運(yùn)行維護(hù)體系

智慧校園運(yùn)行維護(hù)體系包含了安全管理、組織保障、培訓(xùn)考核、運(yùn)維監(jiān)控等細(xì)分體系。只有把運(yùn)行維護(hù)的問(wèn)題解決好，才能讓智慧校園建設(shè)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

智慧校園是新時(shí)代校園信息化建設(shè)的產(chǎn)物，通過(guò)在傳統(tǒng)的校園基礎(chǔ)設(shè)施上，增加感知、交互、智能判斷、協(xié)同運(yùn)作等能力，實(shí)現(xiàn)校園基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，實(shí)現(xiàn)智慧化的校園基礎(chǔ)設(shè)施。結(jié)合“智慧南工”項(xiàng)目建設(shè)，找出存在于校園信息化建設(shè)中的諸多問(wèn)題，提出適合學(xué)校發(fā)展的智慧校園建設(shè)頂層方案。方案的提出解決了現(xiàn)階段學(xué)校信息化建設(shè)中存在的大部分問(wèn)題，滿足了師生的迫切需求，同時(shí)有效保護(hù)現(xiàn)有學(xué)校資源，促進(jìn)學(xué)校朝著更深層次信息化道路發(fā)展。未來(lái)隨著校園信息化程度的深化，還需要對(duì)頂層方案進(jìn)行調(diào)整和完善，通過(guò)持續(xù)不斷的建設(shè)，以滿足校園發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] Sun Microsystems. Sun Java System Access Manager Administration Guide [EB/OL]. [2009-12-28].http：//java.sun.com.

[2] 朱揚(yáng)勇，熊赟.數(shù)據(jù)學(xué)[M].復(fù)旦大學(xué)出版社，2009.

[3] 王克龍，王玲.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中ETL工具的探討和實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2005.22（11）：30-78

[4] ZHAO Guo-dong. A Review of the Campus Computing Project in American Universities. Comparative Education Review.2001.4：48-50

[5] JIANG Ron-an，YAN Ping. Application of 3D Digital the Electricity Network Technique in the Construction Management of Extra High Voltage Engineering. Electric Power Survey & Design，2007.5：65-68

[6] 李新華.基于LDAP的Web統(tǒng)一身份認(rèn)證的研究與實(shí)現(xiàn)[J].科技資訊，2006.25：75-76

[7] 楊兆贊.Lotus Domino和WebSphere平臺(tái)上單點(diǎn)登錄技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)輔助工程，2004.1：69-72