2019高校智慧校园建设指南

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2019-05-14 阅读:130

通常,高校信息化系统的体系结构沿用行业信息系统的结构模型,即三层结构模型:基础环境层、数据层、业务应用层。
*基础环境层主要包含有线/无线校园网、计算资源、存储资源以及各类终端等;
*数据层主要包括中心数据库、各类专项业务数据库等;
*业务应用层主要有各类校务信息管理系统、教学支持系统、科研支持系统等。

在高校数字校园建设的十余年时间里,三层结构模型发挥了重要的作用,支持了大多数高校的信息化管理与运行。其主要优点有:层次清晰,软硬件相对分离,各司其职,实现了学校信息化的平稳发展。

然而,随着技术的进步、高校业务快速发展、师生对信息化需求的不断提高,三层结构模型的缺点逐渐显现:
一是开发周期长、修改困难,每个信息系统都涵盖了某领域的全部业务流程,系统庞大、牵涉面广,难以应对快速变化的业务需求;
二是用户体验不好,师生需办理的业务往往隐藏在很深的菜单中,还需要在多个系统间频繁切换,对移动应用的支持不够;
三是真正的数据同步难以实现,数据交换只能解决跨应用系统的“读”数据,难以实现跨系统“写”数据,导致广大师生常常陷入重复填表的怪圈。

智慧校园体系结构的设计思想

王燕等认为,在智慧校园中需要建立以大数据为核心、以移动互联为神经网络、以智能感知为神经末梢、以智慧应用为依托、以个性化用户交互为目标的智慧校园支撑平台,实现高校各项业务的智慧运行。结合高校师生对信息化服务的现实需求,我们提出智慧校园体系结构的设计思想:

01
以服务师生为核心诉求
以人为本、方便用户是智慧校园的重要理念,智慧校园的体系结构应该践行这一理念。该结构应该避免采用复杂的菜单模式,而采用把师生常用功能展示在同一界面的“一站式服务平台”模式。同时,应满足用户移动办公、移动教学、移动学习的需求,同步实现智慧校园的电脑版和移动终端版。

02
灵活定制业务应用
为克服开发周期长的缺点、适应高校不断变化的业务发展需求,智慧校园的体系结构应该避免采用大型信息系统开发模式,而采用能快速响应业务需求的拖拽式流程配置模式。这就要求智慧校园平台配备业务流程管理(Business Process Management,BPM)模块,实现方便的流程编排功能。

03
全面掌握校园情境
为实现校园物理空间和数字空间的衔接,需要在智慧校园的基础设施中增加各类传感器和监控设备,以实现对校园内的建筑、道路、物品、人员状态的了解;还需要数据中心具备处理传感数据、视频数据等非结构化数据的能力。

04
支持基于大数据的决策
实现科学的、基于大数据的教育决策支持,是智慧校园必不可少的重要功能。这要求智慧校园的体系结构能够支持不同类型数据的采集、整合、分析与展示,能够实现不同维度数据的聚合与关联,能够实现不同算法的预测与挖掘。

05
兼容原有信息系统
数字校园阶段,高校纷纷开发了大量的信息系统。智慧校园应该兼容这些信息系统及其数据,而不是简单的废弃。这需要在智慧校园体系结构引进先进的技术框架,消除不同应用系统间的技术差异、实现不同系统之间的通信,以便把原有系统包容进来。

如何设计

为实现上述设计思想,笔者在研究《重庆市智慧校园建设基本指南(试行)》过程中提出,借鉴“企业服务总线”(Enterprise Service Bus,ESB)等技术,在高等学校智慧校园体系结构中增加“业务支撑层”,主要包含流程引擎、服务总线、“一站式服务门户”等模块,用于实现不断变化业务的灵活定制、方便师生使用等功能;业务支撑层的数据总线模块增加非结构化数据处理能力,用于实现对全校物联传感数据、监控视频数据的处理,实现对校园情境的全面掌握、基于大数据的决策;利用ESB技术差异的过滤能力,业务支撑层能够实现对原有信息系统的兼容。

这样,高等学校智慧校园平台被设计为“4+1”层次化体系结构:由基础设施层、数据与资源层、业务支撑层、智慧应用层四个层级构成智慧校园的主体,支撑保障体系作为必不可少的政策与资源条件。所设计的高等学校智慧校园体系结构如图1所示。

 

 

01
基础设施层
包含4个方面内容:网络设施、云服务能力、智能终端系统、基础设施运维平台。智慧校园基础设施宜采用云计算、云服务架构部署。云计算采用网络存储、虚拟化、分布式计算等技术,实现透明的基础设施云服务,为智慧校园的主机虚拟映像构建、大数据处理、应用服务提供基础的计算和存储支撑。网络设施指的是学校的有线/无线网络环境,能满足及时传输各种数据,实现随时随地接入、高速全面互联、随需随意应用的要求,为智慧校园提供宽带泛在的网络基础。智能终端系统是智慧校园海量数据采集与实时反馈控制的物质基础,实现了对师生的教与学活动、仪器设备运行、生活环境互动等状态的全面感知。另外,还需制定完善的运维管理制度并建设可靠的运维管理系统,对设施设备、网络流量、系统运行进行方便、高效的监控管理。

02
数据与资源层
要设立标准化的能全面覆盖学校教学、科研、管理和服务的基础数据库,用于记录、管理学校在日常业务活动中产生的过程数据及结果数据。构建能满足师生开展教学、科研等活动的教学资源库和图情资源库,以及用于生活、娱乐等活动的服务资源库。

03
业务支撑层
智慧校园基础服务平台用于协调、联通学校内的教学、科研、管理和服务各领域应用系统和数据库,采用流程抽取、流程装配等技术实现以用户为中心的服务模式,实现既有完善的业务管理、又有灵活的用户服务,构建“一站式信息门户”,为智慧校园的智慧应用提供坚实的业务运行基础。业务支撑层还应具备对学校所有数据的有效管理能力,这是智慧校园进行大数据分析和提供各类智慧应用的数据基础。

04
智慧应用层
主要包括各种智慧型的校园信息化业务应用,如教学、科研、服务、管理决策、文化传承等各类应用,是智慧校园发挥作用的关键,也是智慧校园与用户交流的界面。

05
保障体系
包括组织保障体系、机制保障体系和网络空间安全,为智慧校园稳定、高效、安全地运行提供切实的保障。

 


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