信息化建設與數字校園探索

【摘要】本文結合高校信息化工作和數字校園建設實踐，以深圳大學數字校園建設作為典型案例，簡要介紹了數字校園的內涵、重要意義、未來規劃、體系結構和建設內容，以及對信息化建設和數字校園理念的幾點思考。

【關鍵詞】信息化，數字校園，規劃，深圳大學

【中圖分類號】G434【文獻標識碼】A【論文編號】1009—8097（2007）01—0083—05

進入“十五”以來，伴隨我國高等教育的快速發展，各高校在校生人數急劇增長，新建筑、新應用不斷增長，對多媒體的需求大幅增長，從而對網絡基礎設施、網絡運維、網絡應用都提出了更高的要求，深圳大學在發展的過程中也面臨著同樣的問題，但是挑戰與機遇并存，我們在“十一五”規劃中，計劃投資5000萬元全面建設數字校園，以適應未來的發展和新應用的需求，解決目前存在的緊迫問題。建成后的數字校園將成為我校快速提升教學、科研、管理水平的重要途徑，使我校成為一個可以超越時空限制的沒有圍墻的大學。

一、信息化建設現狀

高校的信息化是實現高等教育現代化的必由之路，是信息時代高校發展的大勢所趨。我國高校的信息化建設近年來取得了巨大的成就，主要表現在：已建校園網的高校達到了總數的92.7%，正在建設的占6.6%，計劃建網的占0.6%；在已建校園網的高校中，98.4%的高校實現科研/辦公聯網，90.5%的高校教室聯網，74.3%的高校學生宿舍聯網(《高校教育信息化建設與應用水平調查報告》2004)；高校信息化體系有了一定規模，信息化的內容建設逐漸豐富；主管部門和高校自身非常重視信息化建設，人、財、物的投入都比較大。

高校信息化建設是一項基礎性、長期性的工作，其建設水平是高校整體辦學水平、學校形象和地位的重要標志，其中以校園網為基礎，實現教學教務管理、教學資源管理、科研管理、后勤與服務管理的信息化和全面整合，是目前高校信息化建設的主要內容。

深圳大學校園網始建于1988年，是我國建設最早的大學校園網，1992年率先通過香港中文大學聯入Internet，1994年中國教育科研網開始啟動時作為首批高校加入，1995年初步建成了新的基于Internet技術的校園網，是我國第一個自主開發信息過濾系統、第一個將學生宿舍聯網、第一個應用IP/TV技術的高校，BBS同時在線人數位于全國高校的前茅，2004年以隧道技術接入IPv6，現已發展成為中國教育科研網CERNET全國38個主節點之一、廣東省教育科研網地區匯接中心、深圳市教育城域網網絡中心，目前的校園網已實現：所有的辦公建筑、教學建筑、科研建筑聯網，所有的教師公寓、學生宿舍聯網，信息點超過22000個，聯網機器超過10000臺，注冊用戶數約10000人，累計投資規模2000萬。多年來，我校研發了一批網上應用系統，比如辦公自動化系統、即時通訊系統、財務管理系統、教務管理系統、學籍系統、科研管理系統、選課系統、視頻點播系統、網絡電視直播系統、遠程教學系統、網上課程中心平臺、新聞發布系統、房產管理系統、就業與招聘系統等，獲多項省、市級教學和科技成果獎。

校園網采用樹形結構：10/100兆用戶純交換機接入，100/1000兆三層交換機匯聚，1000兆上連至網絡中心核心交換機，無線網覆蓋校園所有的會場、大多數的廣場和圖書館、體育場，移動用戶、住校外用戶可通過VPN網關接入校園網（見網絡拓撲圖）。采用多網絡出口方式訪問校外資源，出口及帶寬分別為：100兆VPN出口至Gdernet，通過該出口訪問廣東省內高校；100M出口至Cernet，通過該出口訪問國內其他高校；100兆出口至CNC，通過該出口訪問教育網外其他資源；100兆出口至ChinaNet，該出口目前正在磋商洽談中。目前開展的應用和服務包括：

（1）教學：選課、網上課程、網絡課件、遠程教學、專題網站、網上課程中心、大型英語學習中心等；

（2）科研：數字圖書資料、論文檢索、電子郵件、信息發布；

（3）管理：教務、學籍、人事、財務、設備、房產、科研、自控、就業、用服等；

（4）辦公：校內公文通、網上監督、即時通訊、視頻會

議等；

（5）宣傳：新聞發布、點播服務等；

（6）多媒體：視頻點播、音頻點播、網絡電視、網上直播、ip-Phone、數字監控、虛擬現實等。

過去我校的信息化工作雖然取得了一些成績，但發展中面臨的問題和困難也不少，主要表現在：缺乏有力的領導機構，部門之間條塊分割，缺乏統一接口和標準；重設備購置，輕軟件投入；服務粗糙，缺乏深層次的增值服務，為此，學校專門成立了信息化領導小組，以指導和加強信息化工作，由主管副校長任組長，應用、網絡、設備方面的負責人各一人為副組長，小組成員由各有關應用單位的專業技術人員擔任，并邀請了校內和廣東省、深圳市的有關專家作為咨詢專家來我校專門指導信息化工作。信息化領導小組成立伊始即確定了在“十一五”期間投入5000萬巨資重點建設數字校園的目標，并很快就投入了規劃和認證工作。

二、數字校園規劃

1．數字校園的內涵與重要意義

數字校園是利用計算機、網絡、通訊技術，對學校與教學、科研、管理和后勤服務有關的所有信息資源進行全面的數字化，并用科學規范的管理對這些信息資源進行整合和集成，以構成統一的用戶及權限管理、統一的資源管理，把學校建設成為一個面向校園內外的超越時空的虛擬校園。數字校園的建設對促進我校各項工作的發展，對建立多層次、創新型、開放式的教育環境，對提高辦學質量和效益，對創新教學模式、促進科研水平、提升管理效率，對培養適應信息社會所要求的創新型人才都具有非常重要的意義。

網絡教學是數字校園中最重要的應用，數字校園建設將大力促進我校網絡教學的發展，對我校推廣應用網絡教學模式，建立一支富有信息素養、熟悉網絡教育環境的優秀教師隊伍將起到重要作用。

教育部高等教育司司長張堯學在《現代教育技術的研究與應用——e-learning的理論與實踐》一書序言中，曾對網絡教學的特點進行了闡述，與傳統教學相比其特點主要表現在:時間的終身化、空間的網絡化、主體的個性化、內容的整合化和交往的平等化。網絡教學將突破傳統教學單向式、被動式的教學模式，轉變為雙向的、交互性的教學模式，它強調學生的主體性，強調學生自主學習和個性發展。在網絡教學環境中，教、學雙方的角色和地位、教學方法將發生許多改變:學生不再是外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象，而成為學習的主體和知識的主動建構者，其任務將從簡單的記憶和應用轉變對知識信息進行加工和轉換；教師不再是知識的傳授者、灌輸者和控制者，而成為學生學習的引導者、幫助者和促進者，其任務除了提供多媒體教學資源和對教學過程組織調控外，更重要的在于對學生的學習進行引導。因此，網絡教學為人才培養提供了多種更靈活的途徑，為以“教”為中心向以“學”為中心的轉變提供了強有力的手段，使學生學得更加主動、更加方便、更加富有創造性。

幾年前深圳大學就已經開始了在網絡教學方面的研究和探索，在學校立項的網絡教學研究項目達到116項，校級網絡課程開發項目38項，省級網絡教學資源開發項目10項，為今后數字校園的建設和網絡教學的開展積累了很好的經驗。

2．數字校園的建設目標與規劃

我校數字校園建設的目標是建設國內一流的數字化網絡環境、數字化的教學與學習環境、數字化的管理手段和工作環境、數字化科研和管理環境、數字化生活環境。

我校數字校園的總體目標可以歸納為二十個字：

（1）設施先進：有一個更先進、可靠、值得信賴的網絡基礎設施；

（2）管理科學：管理先進、流程嚴密、手段有效；

（3）應用豐富：應用合理、覆蓋面廣、方方面面、實用有效；

（4）使用方便：要求使用起來非常簡單、用戶樂于采納、能深入人心；

（5）無處不在：讓信息化充滿校園，用戶唾手可得，不留死角。

其中網絡基礎設施的建設目標是利用最新的計算機信息技術，建成一個國內一流的、安全的、可管理的、可擴展的、高可靠的、數字化網絡環境，為教學、科研、管理、服務等應用系統提供一個安全的、開放的公共信息服務平臺。

在數字校園建設的過程中，按照“先主后次、先急后緩”的指導思想進行，確保網絡基礎設施建設、一卡通系統、教學資源庫建設、校務管理系統、數字圖書館工程等重點項目的優先實施。其中網絡基礎設施建設是重點，是校園數字化建設的基礎，資源建設和應用系統建設是核心，并采用統一的開發平臺和技術路線。

規劃建成后的數字校園具備以下特征：提供按需服務，強調服務效率和個性化；具有統一的平臺，將多樣的應用系統整合在一起，實現最大化的資源利用率；提供統一的用戶管理服務，適應多樣的教育教學和生活應用；通訊、協同工作手段靈活，呈現多樣化；教育環境的外延可無限擴大，使學生和教師可存在于不同的時間和空間之中。

3．對信息化的新思考

在高校信息化的進程中，構建數字校園已成為實現學校信息化的主要內容，“數字校園”這個概念正日益為大家所熟識，那么從數字校園回過頭來看數字化，到底有什么更深的內涵？我們認為數字化有以下四個特點：

（1）更先進：設施更先進靈活

（2）更細膩：運用數字技術更深入細致

（3）更廣泛：覆蓋面更廣泛豐富多彩

（4）更貼近人：各種系統與界面更加人性化，與工作生活學習息息相關。

信息化是一個容易產生投資泡沫化的領域，在信息化的建設過程中，為避免投資失誤，我們認為：

（1）信息化需要領導啟動，更需要領導推動

領導不能批準立項，給了錢就了事。應該在實施過程中，主動過問進度和困難、參與關鍵點的行政安排，排除干擾和阻力，推動項目直到正常投入運行。

（2）時刻以應用為核心，而不是基礎設施為核心

投資信息技術，目的是應用，不只是簡單地要一套設備和網絡，所以要緊緊抓住應用這個核心。

（3）選擇應用時，應該選擇那些切實需要的項目

摩爾定律告訴我們，信息產品就像自行車的后輪追前輪一樣，是無法一步到位的。一般不買最新、最貴的技術，而應買成熟的技術；要仔細選擇應用項目，那些對目前工作確實有幫助的項目才有實施的必要。

（4）選擇應用時，應選擇那些可持續運行的項目

數字校園不但要解決目前高校存在的信息孤島問題，實現數據的高度共享，還要對已往的設施進行保護和利用，避免重復投資。許多案例表明，大多數沒有仔細考慮運行機制、運行代價的項目都失敗了。

（5）“網絡應用—運行維護—基礎設施”三位一體

我們認為，在大型校園網中，應首先考慮網絡的應用和維護管理的需求，在此基礎上，確定網絡基礎平臺的配置。三者相輔相成，互相支持配合，缺一不可。

三、數字校園建設內容

數字校園建設是以現實的校園為基礎，運用計算機、網絡和通訊技術，全面處理、整合、存儲各種資源，重組、構建、提升各類活動的過程，它是一項涉及到學校各方面工作的系統工程，是一個需要長期建設、不斷完善的過程。

數字校園的建設實施涉及到校園網絡軟硬件基礎設施建設、數字化教學、科研和管理資源建設、各類應用系統的開發等多方面的內容。我校根據數字校園的規劃和建設目標，結合我校實際情況，對數字校園的體系結構進行了前期設計，其框架圖如圖2所示，圖中將數字校園按功能劃分從上到下分為五個層次，我們將之歸納為設施層、服務層、平臺層、系統層和門戶層。

第一層為網絡基礎設施層。網絡基礎設施是數字校園的載體，是數字校園建設的前提和基礎；

第二層為網絡基本服務層。網絡基本服務是數字校園的軟件基礎，包括代理、認證、文件傳輸、郵件等服務；

第三層是應用公共平臺層。將各類數據按照業務的邏輯規范管理、組織起來，包括校園一卡通、辦公自動化系統、手機短信平臺等；

第四層為是信息服務系統層。將規范化的數據按照用戶的需要提取出來提供給用戶，為用戶提供信息與服務，如網上教學系統、數字化圖書館、教務系統等；

第五層為個性化門戶層。它是數字校園的總入口，各類用戶按照相應的權限通過門戶進入數字校園，可以獲得與其身份相對應的信息與服務。

深圳大學數字校園的具體建設內容主要包括以下方面：

1.重整基礎設施

重點是重新規劃網絡核心主干，計劃構建新的萬兆網絡核心，擬將網絡由目前的雙核心結構調整為以網絡中心、東學生區、西南學生區、辦公區、數字化圖書館五個核心節點構成的萬兆RPR環（如圖3所示），提供高速、可靠、穩定、易擴展的網絡核心主干，提高網絡運行質量，防止網絡風暴堵塞網絡。此外，還將新建、改建和擴建以下設施：

（1）新的光纖管道網

（2）老建筑的補充布線

（3）建設新的網絡中心機房

（4）整修匯聚層網絡節點環境

（5）建設新的防雷系統

（6）增加接入層的網絡設備

（7）重新部署匯聚層交換機

（8）采用新的網絡地址策略

（9）構建新的路由機制

（10）廣泛使用QoS技術

（11）實現純IPv6的接入

（12）建設更為先進的無線網絡

2．構建新的運維體系

目前尚未建立有效手段對網絡內部（底層）的運行情況進行分析和預測，所以有必要在數字校園中建立全網運行分析系統，從而有利于判斷網絡的運行狀況、排查網絡故障、預測網絡需求，為此，擬在網絡中心裝配一臺基于硬件平臺的協議分析設備，并在所有網絡核心環上的核心點以軟件形式部署分布式網絡協議分析系統，將采集的數據統一匯總到網絡中心單臺主機上進行分析。新的運維體系建設包括：

（1）采用新的用戶上網管理機制

（2）提供靈活的用戶計費辦法

（3）建立網絡性能分析—預測系統

（4）加強網絡運行的監控

（5）提高網絡管理的能力

（6）建立統一的身份認證體系

3．構建新的安全體系

我校目前已經部署了一些網絡安全產品，但這些產品的性能和可擴展性遠遠不能滿足數字校園對安全的需要，為此，需要在原有的基礎上重新部署功能更強、性能更好、可靠性更高的入侵檢測、防火墻、防病毒、日志審計、漏洞評估掃描等系統，確保校園網具備高安全性，既能防內部攻擊，又能防外部攻擊，并在發生非法活動時準確地定位到人或交換機端口。新的安全體系建設包括：

（1）擴大病毒防護體系的覆蓋

（2）采用自動抑制病毒爆發的網絡設備

（3）部署更高帶寬、更高性能的防火墻

（4）采用更為有效的垃圾郵件過濾系統

（5）防范私設www、ftp、vod、bbs等服務

（6）建立統一的安全監控平臺

4．構建新的數據中心

數據中心是數字校園的數據基礎，要求硬軟件平臺具備較高的可靠性、較好的聯機處理能力和對關鍵業務的負載均衡能力，同時要盡可能考慮與現有平臺整合，根據實施需要對基礎硬件、軟件和數據庫系統進行選型，綜合考慮設備的性能、數量、價格和實際業務需求，既要滿足峰值訪問的需要，又要避免浪費，并要具備一定的可擴展性，以兼顧未來的發展。該數據中心的功能是：

（1）提供統一的安全、病毒防護系統

（2）為各學院、各部門提供標準的主機寄存服務

（3）提供若干個大容量的網絡存儲

（4）保證關鍵數據的自動增量備份

（5）建立“網絡存儲—應用服務器—門戶網站”構架

（6）建立真正的全校數據融合的大數據庫

（7）建立全校統一的數據標準

（8）建立全校統一的身份數據庫

5．開發整合各種應用

在建設數字校園過程中，網絡設施建設是基礎，信息資源建設是核心，管理是保證，而教學和科研等各種應用是目標，因此，開發整合各種應用是數字校園建設中非常重要的環節，主要包括以下內容：

（1）采用新的技術平臺重新開發切實可行的應用系統

（2）大力開展網上多媒體應用

（3）大力發展網絡教學功能

（4）大力推廣一卡通的應用

（5）加強虛擬校園的研發和應用

（6）實現辦公自動化的基本功能

（7）實現全校師生的個性化主頁訂制

四、結語

當然，數字校園的建設絕不僅僅是上述具體內容，更為重要的是要全面建立起信息時代的教育觀念、教育體制和教學模式，通過數字校園實現現實校園在時間和空間上的擴展與延伸，擴大辦學規模，提高教學質量，增強辦學效益，促進教學改革。

參考文獻

[1] 沈培華、王映雪等，清華大學數字校園建設與思考，教育信息化，2002年02期

[2] 沈培華、蔣東興，數字校園，信息系統工程，2002年08

期

[3] 張堯學，現代教育技術的研究與應用——e-learning的理論與實踐，西南師范大學出版社，2001年10月

[4] 王寶山、武繼軍，論“數字校園”建設與系統設計，西安科技大學學報，2005年03期

[5] 郭建波、王建國等，組建高效的數字化校園網絡，中國遠程教育，2004年20期