智慧校園背景下高職院校數(shù)據(jù)中心研究與實踐

摘 ?要：數(shù)據(jù)中心建設(shè)是智慧校園背景下高職院校信息化建設(shè)的重要支撐。通過對海量、高增長率和多樣化的信息數(shù)據(jù)進行分類、對比和分析、挖掘精準(zhǔn)科學(xué)的數(shù)據(jù)資源，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，是推動高職院校高質(zhì)量發(fā)展的時代使命。文章基于對智慧校園背景下高職院校數(shù)據(jù)中心建設(shè)的新認(rèn)識，結(jié)合無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)據(jù)中心研究與實踐，給出了高職院校數(shù)據(jù)中心建設(shè)的合理化建議。

關(guān)鍵詞：智慧校園;數(shù)據(jù)中心;數(shù)據(jù)

中圖分類號：TP311.1 ? ? 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2096-4706（2021）13-0110-04

Research and Practice of Data Center in Higher Vocational Colleges Under the Background of Smart Campus

SONG Ge

（Wuxi Vocational Institute of Commerce， Wuxi ?214153， China）

Abstract： Data center construction is an important support for the informatization construction of higher vocational colleges under the background of smart campus. Through classification， comparison and analysis of massive， high growth rate and diversified information data， mining accurate and scientific data resources to form a unified data platform， it is the mission of the times to promote the high-quality development of higher vocational colleges. Based on the new understanding of the construction of data center in higher vocational colleges under the background of smart campus， combined with the research and practice of the data center of Wuxi Vocational College of Business， reasonable suggestions for the construction of data center in higher vocational colleges are given in this paper.

Keywords： smart campus; data center; data

0 ?引 ?言

隨著信息化時代的到來，以“互聯(lián)網(wǎng)+”思維、移動通信、計算機、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等現(xiàn)代信息理念和技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展、社會生活各方面深度融合，人們運用信息化手段服務(wù)于生活、工作和學(xué)習(xí)已經(jīng)越來越普遍。高職院校作為教育的重要基地，在互聯(lián)網(wǎng)職業(yè)教育的時代背景下，人事、科研、教務(wù)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)大批量上線。但是隨著各業(yè)務(wù)版塊的業(yè)務(wù)增長、需求增多，如何讓數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)，如何讓數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，如何讓信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)聯(lián)動高效的運行，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)潛在的問題，潛在的價值，更好地為師生服務(wù)，為學(xué)校管理服務(wù)，成為目前最為棘手的問題。因此，在智慧校園背景下著眼于數(shù)據(jù)中心研究，建設(shè)數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)中心迫在眉睫。

1 ?高職院校數(shù)據(jù)中心研究背景

隨著《世界教育2025》和《中國教育2030》的提出。一系列教育信息化文件的出臺對高校信息化建設(shè)帶來巨大的影響。高職院校緊跟國家政策步伐，從中共中央國務(wù)院《關(guān)于深化教育改革全面推進素質(zhì)教育的決定》（中發(fā)〔1999〕9號）到《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃（2010—2020年）》[1]再到《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，持續(xù)推進校園信息化建設(shè)，逐步建成“智慧校園”[2]。2018年教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》[3]的通知，著重提出引領(lǐng)推動教育信息化轉(zhuǎn)段升級，推動教育信息化從1.0時代進入2.0時代。努力構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”條件下的人才培養(yǎng)新模式、發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務(wù)新模式、探索信息時代教育治理新模式”。互聯(lián)網(wǎng)時代教育背景下，教育服務(wù)、治理新模式的智慧校園，需要精細化、全面化的數(shù)據(jù)支撐。

經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，高職院校已積累了大量的各業(yè)務(wù)模塊孤島數(shù)據(jù)。在當(dāng)前形勢下，構(gòu)建高職院校數(shù)據(jù)中心，精準(zhǔn)科學(xué)制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口規(guī)范，匯聚清洗學(xué)校的應(yīng)用數(shù)據(jù)資源，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，挖掘數(shù)據(jù)資源，將統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一消息發(fā)布、統(tǒng)一流程中心等功能獨立形成應(yīng)用支撐層，打造支撐服務(wù)化組件，形成能力共享;建設(shè)數(shù)據(jù)應(yīng)用，才能更好地服務(wù)教育教學(xué)和管理決策。

2 ?無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)據(jù)中心建設(shè)思路

2.1 ?建設(shè)綜述

無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的信息化建設(shè)緊跟信息時代發(fā)展的步伐。2015年，啟動數(shù)據(jù)中心研究與建設(shè)，通過整合學(xué)校現(xiàn)有的相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)，使之有序、穩(wěn)定、高效地進行數(shù)據(jù)交換、消息管理、內(nèi)容管理，已于2016年構(gòu)建了符合學(xué)校需求標(biāo)準(zhǔn)的智慧校園基礎(chǔ)服務(wù)平臺。2017年，以學(xué)校動態(tài)數(shù)據(jù)為依據(jù)，搭建了校情分析平臺，通過對學(xué)校關(guān)鍵參數(shù)進行定義、取樣、統(tǒng)計與分析，以各類圖標(biāo)的形式展現(xiàn)學(xué)校業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)各項指標(biāo)，提供不同維度的數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計服務(wù)，滿足學(xué)校內(nèi)各類用戶對相關(guān)信息資源簡單查詢與分析的要求。學(xué)校統(tǒng)籌規(guī)劃、穩(wěn)步推進，夯實智慧校園基礎(chǔ)環(huán)境提升。2019年，建立了校本主題數(shù)據(jù)中心，消除信息孤島，打通業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。提取、整合、分析和利用，形成了學(xué)生學(xué)業(yè)成績預(yù)警、學(xué)生精準(zhǔn)扶貧等多種主題的數(shù)據(jù)模型，豐富學(xué)生全景視圖。不僅可以為校園師生提供便捷、高效、精準(zhǔn)的個性化引導(dǎo)和服務(wù)，而且能為學(xué)校開展精準(zhǔn)化、智能化師生服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐[4]。

2.2 ?建設(shè)目標(biāo)

通過基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的校本主題數(shù)據(jù)中心，可以為學(xué)校管理提供科學(xué)的決策支持，滿足師生的個性化需求，從而改善高校信息化服務(wù)的質(zhì)量[5]。主要實現(xiàn)以下建設(shè)目標(biāo)：

（1）構(gòu)建大數(shù)據(jù)管理平臺：以Hadoop集群為核心，利用Spark進行在線計算，Pig/hive進行離線計算，同時配合Python進行小樣本量的深入挖掘形成最終結(jié)果，采用Zookeeper將對整個集群的資源進行協(xié)調(diào)分配，最終用不同的終端對數(shù)據(jù)進行展示。同時形成數(shù)據(jù)倉庫（主題庫、指標(biāo)庫、模型庫等），支持深度挖掘，對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)接口。

（2）形成校本主題數(shù)據(jù)中心：建設(shè)統(tǒng)一的校本主題數(shù)據(jù)中心，將學(xué)校各應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行集成和整合，使來源各異、種類不一的各類數(shù)據(jù)可以相互使用，豐富數(shù)據(jù)的來源，打破系統(tǒng)間的信息孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和應(yīng)用。

（3）梳理校本存量數(shù)據(jù)，建立主題數(shù)據(jù)模型：根據(jù)目前全校數(shù)據(jù)應(yīng)用的實際情況，對現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)（例如教務(wù)系統(tǒng)，考勤系統(tǒng)，一卡通系統(tǒng)等）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用進行可行性分析研究。依托E-R模型、星型模型等方法論，構(gòu)建了面向教學(xué)效果、考勤記錄、學(xué)生個人數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等多種主題的數(shù)據(jù)模型，并用于后續(xù)的分析和建模。

（4）形成全校統(tǒng)一指標(biāo)管理和源數(shù)據(jù)管理平臺：建立全校統(tǒng)一的指標(biāo)管理和源數(shù)據(jù)管理平臺，優(yōu)化數(shù)據(jù)的采集和審核流程。將數(shù)據(jù)從人事、科研、辦公、學(xué)工等系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫中抽取，轉(zhuǎn)換，加載到校本主題數(shù)據(jù)中心，再完成對數(shù)據(jù)的一系列預(yù)處理。

2.3 ?實踐路徑

2.3.1 ?推進基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)層面，互聯(lián)網(wǎng)出口總帶寬25.6 Gbps，主干網(wǎng)萬兆到樓宇，千兆到桌面，校園有線無線泛在、高速;計算層面，按照國家標(biāo)準(zhǔn)建立B級數(shù)據(jù)中心機房，如圖1所示，配備動力環(huán)境系統(tǒng)，建設(shè)私有云，搭建虛擬化服務(wù)器集群，虛擬機平臺運行主機已達216臺，實現(xiàn)全校計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一建設(shè)、按需分配;數(shù)據(jù)層面，通過數(shù)據(jù)匯聚、清洗、計算、共享，形成了校級數(shù)據(jù)共享中心，消除信息孤島，打通業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

2.3.2 ?打造“1+2+3+N”應(yīng)用體系

按照“智能泛在、數(shù)字德育“的思路，學(xué)校致力打造一平臺支撐（智慧商院綜合服務(wù)平臺）、兩中心統(tǒng)領(lǐng)（網(wǎng)上教師發(fā)展中心、在線學(xué)生成長中心）、三維度涵蓋（全方位教學(xué)、全感知服務(wù)、全過程管理）、N系統(tǒng)應(yīng)用（教務(wù)、學(xué)工、人事、科研、辦公、安防、節(jié)能等系統(tǒng)）的校園應(yīng)用框架體系，全面實現(xiàn)校園數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

建成智慧商院綜合服務(wù)平臺。整合原有數(shù)據(jù)資源，打通各系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換通道，建立信息標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實現(xiàn)18個應(yīng)用系統(tǒng)單點登錄，建成“統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一身份、統(tǒng)一數(shù)據(jù)”的智慧商院綜合服務(wù)平臺。

建成覆蓋辦學(xué)全方位的N應(yīng)用。利用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用一站式服務(wù)模式，建設(shè)了黨建、教學(xué)、人事、學(xué)工、科研、辦公、安防等業(yè)務(wù)應(yīng)用43個，實現(xiàn)了服務(wù)供給精準(zhǔn)化、資源配置最優(yōu)化。

2.3.3 ?統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范

遵循學(xué)校已建立的信息標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范，構(gòu)建共享智能交換平臺，形成校本數(shù)據(jù)中心。對接學(xué)?；A(chǔ)服務(wù)平臺，實現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證，用戶可單點登錄，數(shù)據(jù)可實時、定時或階段性同步，確保數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)上行集成、校本數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)下行共享，徹底改變之前學(xué)校各個應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)“橫向流動”現(xiàn)狀，支持向應(yīng)用系統(tǒng)回寫數(shù)據(jù)，為全局保持一致的數(shù)據(jù)提供保障。

2.3.4 ?統(tǒng)一指標(biāo)管理和源數(shù)據(jù)管理平臺

建立全校統(tǒng)一的指標(biāo)管理和源數(shù)據(jù)管理平臺，優(yōu)化數(shù)據(jù)的采集和審核流程，如圖2所示。將數(shù)據(jù)從教務(wù)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)等數(shù)據(jù)倉庫中抽取，轉(zhuǎn)換，加載到校本主題數(shù)據(jù)中心。完成對數(shù)據(jù)的一系列預(yù)處理，計算學(xué)生指標(biāo)和標(biāo)簽。作為之后教學(xué)評估、課程推薦場景建模的基礎(chǔ)。最后，完成學(xué)生形象刻畫和線上推薦、學(xué)習(xí)活躍度及轉(zhuǎn)化分析，以及在線精準(zhǔn)課程、書籍推薦，供教學(xué)、分析及決策使用。

2.3.5 ?管理制度保障實施

為確保大數(shù)據(jù)中心按計劃有效地實施以及資金的合理使用，在建設(shè)期間提供了科學(xué)的制度保障。學(xué)校制定了《信息化建設(shè)管理辦法》，規(guī)范了信息標(biāo)準(zhǔn)和編碼管理、資金管理;制定了《網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全日常管理實施細則》，規(guī)范了數(shù)據(jù)應(yīng)用管理。

2.4 ?實踐創(chuàng)新

2.4.1 ?多維融合驅(qū)動數(shù)據(jù)智慧治理

打通學(xué)生服務(wù)全流程。以“學(xué)生成長成才”為中心，實現(xiàn)從招生到入校，從宿舍分配到獎懲助貸，從創(chuàng)業(yè)就業(yè)到畢業(yè)離校，從生活服務(wù)到線上線下學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)生的全生命周期管理。打通教師管理全過程。以“教師幸福發(fā)展”為中心，教職工從入職至離職，從教學(xué)到人才培養(yǎng)，從科研項目到成果轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)教師的全生命周期管理。打通人、財、物管理全方位。以“業(yè)務(wù)管理”為中心，減壓職能部門工作量，推動信息共享，實現(xiàn)流程的自動化、可視化。創(chuàng)新精準(zhǔn)支撐的數(shù)據(jù)治理范式。以“決策支持”為中心。構(gòu)建校本主題數(shù)據(jù)中心，形成了成績預(yù)警、精準(zhǔn)扶貧、學(xué)習(xí)推薦等多種主題模型，豐富學(xué)生全景視圖;構(gòu)建內(nèi)部質(zhì)量保證信息化平臺，聚集“學(xué)校、專業(yè)、課程、教師、學(xué)生”核心指標(biāo)，將內(nèi)控管理和師生服務(wù)深度融合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)治校。

2.4.2 ?多方融匯打造數(shù)據(jù)服務(wù)智慧供給

打造“四個統(tǒng)一”，融合校園服務(wù)。集成校內(nèi)各類系統(tǒng)消息，支持短信、微信、郵件等各類形式的統(tǒng)一推送與發(fā)布。統(tǒng)一支付平臺，升級“校園一卡通”系統(tǒng)，如圖3所示，打破傳統(tǒng)的現(xiàn)金繳費模式，實現(xiàn)學(xué)生線上繳費充值、消費等功能。統(tǒng)一流程平臺，建設(shè)線上、線下辦事大廳，讓數(shù)據(jù)多走路，讓師生少跑腿。統(tǒng)一移動平臺，上線“智慧無錫商院”企業(yè)微信，涵蓋了教、學(xué)、行、生活等微服務(wù)80余個，為全校師生提供最常用、最方便信息與服務(wù)。

2.4.3 ?建設(shè)全國職業(yè)教育實習(xí)大數(shù)據(jù)平臺

以學(xué)生職業(yè)能力提升為抓手，依托“全國實踐育人產(chǎn)教聯(lián)盟”，建設(shè)“全國職業(yè)教育實習(xí)大平臺”，打造新型教育數(shù)據(jù)共享通道，推動職業(yè)教育實習(xí)管理標(biāo)準(zhǔn)建立，促進產(chǎn)教融合精準(zhǔn)對接，探索“大數(shù)據(jù)+”的全國職業(yè)教育實習(xí)培養(yǎng)新平臺。依托校本數(shù)據(jù)中心，牽頭多個職業(yè)院校成立“全國職業(yè)教育實踐育人產(chǎn)教聯(lián)盟”，與多家公司合作，依托校本數(shù)據(jù)中心，建設(shè)如圖4所示的全國職業(yè)院校實習(xí)大數(shù)據(jù)平臺、建立頂崗實習(xí)基地資源庫、向教育主管部門提供全國職業(yè)院校頂崗實習(xí)實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，為有關(guān)政策制定提供決策咨詢。適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)職業(yè)教育”需求，為推進職業(yè)教育實習(xí)管理的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

2.4.4 ?構(gòu)建數(shù)據(jù)安全防護可控體系

學(xué)校逐年增加了對網(wǎng)絡(luò)安全方面的軟硬件投入。防火墻、VPN、堡壘機等多種安全設(shè)備和無感知認(rèn)證、門戶認(rèn)證等多種身份認(rèn)證系統(tǒng)共同構(gòu)建安全網(wǎng)絡(luò)防護體系。設(shè)置學(xué)校網(wǎng)絡(luò)安全策略，有效阻止針對服務(wù)器的常規(guī)攻擊，確保全校服務(wù)器穩(wěn)定運行;采用網(wǎng)站云防護、Web應(yīng)用防護等系統(tǒng)，確保全校信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。建設(shè)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，有效備份學(xué)校核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

3 ?結(jié) ?論

本文以無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)據(jù)中心為例，總結(jié)了無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在數(shù)據(jù)中心的研究與實踐。未來，隨著高校智慧校園建設(shè)工作的不斷推動，學(xué)校將繼續(xù)依托數(shù)據(jù)中心，引入大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，打造智能教學(xué)環(huán)境，豐富數(shù)字化教學(xué)資源，形成以學(xué)習(xí)者為中心的智慧教育教學(xué)數(shù)據(jù)新生態(tài);將繼續(xù)著力建設(shè)綜合服務(wù)平臺、網(wǎng)上事務(wù)中心、內(nèi)部診改等信息化平臺，搭建數(shù)據(jù)生態(tài)圈，讓管理更精細，讓決策更精準(zhǔn)，讓服務(wù)更貼心，落實數(shù)據(jù)治校。

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作者簡介：宋歌（1985.12—），女，漢族，江蘇徐州人，助理研究員，碩士，研究方向：高等職業(yè)教育，教育教學(xué)信息化。