關于數字校園轉型智慧校園的研究論文
引言
數字校園的概念最初出現于上個世紀70年代麻省理工學院提出的E-campus計劃，之后隨著互聯網的興起和普及，數字校園得到了長足的發展，逐漸開辟了一個獨立的應用領域。2010年7月國務院出臺的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010年-2020年)》明確提出“推進數字化校園建設”;其后《教育信息化十年發展規劃(2011年-2020年)》也提出“大力推進職業院校數字校園建設”。在國家政策的引導和支持下，教育信息化紛紛步入數字校園項目建設。許多走在信息化研究前沿的專家學者也推波助瀾，數字校園的發展可謂是日新月異，如火如荼。近幾年，隨著物聯網、云技術逐步滲透到數字校園建設中，很好地整合了優質資源，突破了異構應用中的“信息孤島”，于是數字校園的發展進入了一個嶄新的階段—智慧校園。
本文以我校數字校園向智慧校園轉型過程為背景，主要研究分析項目建設中頂層規劃與設計、融合環境架構搭建以及高性能云計算系統等問題，并提出智慧校園的建設建議。
1建立定位準確的智慧校園頂層規劃與設計
我校的智慧校園規劃與設計在智慧校園建設的整個過程中占了很重的.份量，從調研初期到完成規劃至少花了一年的時間，重點是對現實校園的真實需求和現有數字校園的已有建設進行分析評估，透徹分析當前校園信息化發展現狀與存在的問題，詳盡調研學員、教師、行政管理者等用戶的實際需求，以便準確定位智慧校園重點建設內容。存在的主要問題包括:①“信息孤島”現象嚴重。例如我校的辦公協同、教務管理、學員管理、數字圖書館等應用系統是在“數字校園”建設的十年間不同時期開發的，因為是不同的應用開發商提供的軟件，沒有統一的數據標準和應用平臺，數據孤立，自采自用，應用運維也各自為政，一直以四個“信息孤島”在使用。期間雖然經過校信息網絡中心的多次統籌協調，但效果不明顯。②未結合校園的實際情況做本土化處理。例如教務管理系統大而全，直接采用開發商設計的標準化應用系統。我校教務管理主要針對的是成人干部培訓教育，顯然模仿一般高校的應用系統與我校的實際需求有很大的差距，致使有些功能模塊或者不需要或者針對性不強。③校園信息化的推進缺乏相關保障制度。數字校園建設中過于依賴信息網絡中心的技術保障和信息化普及培訓，未建立符合我校實際的長效激勵機制，不能保證全員參與，整體推進。④建設經費分配不合理，存在硬件、軟件和資源建設經費投入較多，后期服務和運維經費投入較少。
智慧校園規劃方案既要包含對現有數字校園存在問題的解決方案，又要強調智慧校園對學與教的支持，兼顧提高行政管理質量和水平，同時要具備一定的前瞻性、融合性和擴充性，切忌認為技術等不成熟而不敢做新技術嘗試。
2搭建“智慧”融合系統架構
基于智慧校園的總體規劃，智慧校園總體架構共分為6層，從基礎層到最高應用層分別是“基礎網絡”、“技術支撐”、“公共數據”、“統一管理”、“業務應用”和“用戶訪問”等6層。
(1)基礎網絡層。
主要包括:基于互聯網的萬兆骨干有線校園網、無線覆蓋校園網、移動互聯網、校園高清監控網和物聯網等。為保證智慧校園長久發揮高性能，我校對原有千兆骨干網校園網進行了全新升級，數據核心交換層采用兩臺58512萬兆核心交換機，構建了萬兆帶寬校園網骨干交換體系結構，樓宇的匯聚層采用高性能的千兆交換機565068，可以在必要時利用10 GE接口同核心設備對接，以充分保證物聯網信號、在線教育培訓平臺數據，校園高清監控視頻流等大數據交換的高效流暢。
(2)技術支撐層。
技術支撐層是整個系統的核心技術應用所在，主要包括:高性能云計算、云存儲中心、智能機房、場所(含校中心機房、食堂、圖書館、超市等)、負載均衡等。這里重點討論一下我校高性能云計算環境的搭建。
我校新云數據中心的網絡鏈接和數據存儲均采用冗余架構，輔助以防火墻FW和負載均衡LB，充分保證了大數據流的安全和高效。考慮到原有基礎設施兼容性和利用率問題，利用云虛擬化技術整合了機房中原有服務器與存儲設備，與新購置的設備統一部署在智能中心機房內間，根據不同的應用和數據分類間隔成3個機房設備區，外間是運維工作區。UPS配電系統部署在機房設備區域的公共區，由兩臺800KVA的UPS并聯構成1600KVA規模。機房的制冷系統也重新部署，購置3臺機房專用精密空調分別安裝在機房內間的3個設備區域。統一規劃、統一交換、多應用融合的云平臺高性能數據中心的建成為智慧校園的應用提供了強有力的技術支撐。
(3)公共數據層。
統一存放智慧校園系統中共享數據信息。主要包括:辦公數據庫(含協同辦公、領導決策、干部測評等系統數據)、教務數據庫(含教務管理、學員管理、課件錄制、干部在線培訓等系統數據)、數字圖書文獻數據庫、科研數據庫和基礎數據庫(含財務管理資產設備管理、后勤服務管理、一卡通管理等系統數據)。
(4)統一管理層。
主要包括:
①數據交換。數據交換平臺負責實現智慧校園各應用系統間的數據交換功能，主要解決分布式異類數據資源環境下數據集成和共享問題，數據集成是基礎，共享是目的。
②統一認證。用于實現統一的用戶、權限、資源管理以及統一身份認證和數字證書等功能，每一個用戶將擁有唯一的電子身份。
③校園卡。集用戶電子身份與電子錢包于一體的校園卡是校園日常事務，包括用餐、借書、考勤、超市購物、車輛通行、智慧協作等業務的電子識別卡。
④智能表單平臺。用于實現基于XFORM標準的表單的定義、展現與解釋。
⑤短信平臺。基于短信提醒，推送消息，目前我校已經實現對移動、聯通、電信各種類型手機的全方位支持。
(5)業務應用層。
該層的各業務應用由學校各職能部門管理和應用，主要包括:協同辦公系統、教務管理系統、學員管理系統、科研管理系統(科研部負責)、財務管理系統、資產管理系統、后勤服務管理系統、干部在線培訓系統、課件錄制系統、領導決策系統和干部測評系統等。信息網絡中心提供所有應用系統的技術保障，辦公室負責所有部門間的溝通協調。
(6)用戶訪問。
用于實現我校信息系統的統一信息門戶。
3結束語
智慧校園建設是一項融合了計算機科學、管理學、教育學、系統科學等不同學科的復雜工程。目前雖然許多高校都在建設中，但大多依然處于處于探索階段，每個學校的設計理念也不盡相同，因此在其推進發展過程中必然還存在大量有待進一步研究解決的問題。只有在智慧校園的建設過程中不斷地發現解決問題，才能進一步完善、提升智慧校園建設，從根本上推動智慧校園的建設與發展，最終建設成一個智慧化特征鮮明，實用性強、用戶滿意的智慧校園。
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