隨著信息技術的不斷發展和創新,云計算、物聯網、數據平臺、移動互聯網等概念的出現推動著科學技術向產業應用方向發展,信息化的不斷深入,是當今世界經濟和社會發展的大趨勢。教育信息化是國民經濟和社會信息化的重要組成部分,作為培養人才、發展科技、服務社會的高校,如何利用新的信息化技術推動教學、科研和管理的發展、改革和創新,已經顯得尤為突出和重要。2011年教育部提出啟動“中西部高等教育振興計劃”,明確中西部地區高校應“加強信息化公共服務平臺建設,推進優質數字化資源共建共享”,這為西部高校加快推動信息化發展帶來了新的契機,在此信息化建設過程中,智慧校園的建設是非常重要的組成部分,也是一種不斷發展與完善的過程。
一、智慧校園概述
(一)智慧校園的定義
智慧校園是信息化應用發展過程中出現的新理念,是多種信息技術相融合的具體實踐、是管理與服務優化與提升的創新。智慧校園是指通過利用云計算、虛擬化和物聯網等新技術來改變學員、教職工和校園資源相互交互的方式。將學校的教學、科研、咨詢與管理、服務等,與校園資源和應用系統進行整合,以提高應用交互的明確性、靈活性和響應速度,從而實現智慧化服務和管理的校園模式。智慧城市思想領導者IBM公司對智慧校園理念定義為:充分利用教學、科研的先發優勢、充分利用信息及通信技術,從物聯化、集成化、智能化出發,提高教學科研水平、提高學校自身各項管理工作的效率、效果和效益,提升學校影響力,實現教育服務社會的職能,讓智慧校園成為智慧城市有機的一部分。
(二)智慧校園的特質
在理論研究方面,不同學者從多角度對智慧校園的特質做了不同的闡述,綜合其核心有以下幾個方面。
1 環境感知和物聯網技術。環境感知是傳感器技術、智能控制技術、圖像識別技術等應用帶來的特性,物聯網技術是基于互聯網的應用,利用各種信息傳感設備如射頻識別裝置、紅外感應器、全球衛星定位系統等種種裝置與互聯網連結在一起,使得識別和管理更方便,物聯網把網絡所實現的人與人之間的互聯,通過技術擴大到了所有事物之間的連通,不但使得現實世界的物品互為連通而且實現了現實世界(物理空間)與虛擬世界(數字化信息空間)的互聯,從而有效支持人機交互、人與物品之間的交互、人與人之間的社會性交互。環境感知與物聯網技術相結合可以實現校園管理工作的統一,提高整理管理效率。
2 移動通信,互聯。智慧校園應當建立有線、無線雙網,實現傳感網、視頻監控網絡等多種網絡融合并且實現網絡間的無縫銜接,網絡無縫互通,信息感知點無盲區,形成一體化的基礎網絡環境和應用環境。實現人、物的多維信息存儲。
3 數據平臺支持,云計算服務。智慧校園之所以能體現出智慧性,其根本原因是它有一個強大的數據處理系統,核心就是云計算平臺,云計算平臺具有大規模,虛擬化、通用性和高可靠性等優點,基本形式包括:基礎設施即服務、平臺即服務和軟件即服務。能為校園提供資源共享,數據安全,海量信息存儲,靈活配置教學資源等共建共享服務。
二、西部地區智慧校園建設可行性分析
(一)技術條件分析
1 智慧校園的網絡技術已成熟。高速便捷的網絡基礎環境搭建,穩定、快速的網絡服務是智慧校園具備的首要要求,其核心是不受時間、空點、地點限制的網絡接入。一般可采用有線網絡、無線網絡相結合的網絡框架,同時可以采用移動互聯技術為補充。其要達到的目標為:各個網絡之間無縫智能連接,網絡連接無盲區。這樣可為用戶提供安全多樣的網絡接入方式,提高了系統的可靠性,用戶在不同的現實環境下,選擇適合自己的接入方式,靈活性得到了提升。從地理范圍來講,網絡覆蓋范圍應當包括教學、辦公,公共場所及生活區。考慮到這些個區域的用戶數量,在無線、有線網絡技術實現上應當考慮負載均衡,以免造成網絡擁堵。為了進一步提高系統的可靠性,便于管理和維護,可從邏輯上劃分為接入子網網和主干網。從目前的技術實現來講,有線網絡技術,無線網絡技術和基于3G的移動通信技術都已經十分成熟,并廣泛應用于各個行業,可為智慧校園建設提供可靠的技術支持。
2 物聯網平臺技術初具規模。物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。自2005年國際電信聯盟(ITU)正式提出了物聯網的概念以來,物聯網引起了各國政府、企業的高度重視。在我國,物聯網作為新一代信息技術的代表受到了政府的高度重視,“十二五”規劃中明確提出了“推動物聯網關鍵技術研發和在重點領域的應用示范”,目前國內三大運營商及芯片技術廠商都推出了各類物聯網解決方案,形成了涉及工業、農業、教育、交通、物流、電力等多個重要行業的物聯網應用,積極拓展物聯網市場。產業應用在不斷的廣,比如離生活比較貼切的應用有,第二代身份證,公交卡、高速公路ETC設備等。以浙江大學為例,目前校園卡可完成的功能有:商貿超市刷卡消費、自助復印打印、宿舍水控洗澡會議簽到、投票和自助繳費等。
3 云計算平臺。云計算是新興的商業計算模型,它把所有服務器計算資源、網絡、存儲等集中起來,然后通過一些云的技術,如虛擬化、自動化等定義一個個服務,并提供給最終使用者,作為一種信息服務模式,云計算可以把大量的高度虛擬化的計算和存儲資源管理起來,組成一個大的資源池,用來統一提供服務,云計算服務使量化、科學的決策成為可能。目前云計算技術在高校的發展,已經從原來的理論步入實際應用。隨著云計算技術的進一步成熟,高校的云計算需求和發展也隨之發展,特別在數據中心的建設中,云計算伴隨著數據中心的發展而發展。
(二)西部高校智慧校園建設的環境可行性分析
1 政策支持。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出要加快教育信息化進程,把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略,超前部署教育信息網絡,充分利用優質資源和先進技術,創新運行機制和管理模式,整合現有資源,構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施。2011年教育部提出啟動“中西部高等教育振興計劃”,明確中西部地區高校應“加強信息化公共服務平臺建設,推進優質數字化資源共建共享”。西部各地區分別有信息化規劃具體指導意見,這為西部地區智慧校園建設提供了良好的政策支持。
2 人才智力。人才是信息化建設的首要資源,信息化建設人員是高校智慧校園建設的技術力量,是推動信息化發展的關鍵因素,其數量和質量直接影響到信息化實業的發展,要提高智慧校園建設的整體效益使有限的投入發揮最大作用,重要環節就是利用好人才。西部各高校通過多年的信息化建設已經培養成熟一批技術骨干,積累了一定了信息化建設經驗。
3 資金投入。西部部分高校已將智慧校園建設納入本校發展規劃,獲得了上級主管部門和財政部門的資金扶持。通過優先保障基礎建設經費,理順智慧校園建設資金投入渠道,建立了穩定的專項資金來源,科學制定環境信息化經費預算,切實保證了環境智慧校園建設、運行維護和升級改造經費。
通過以上分析,西部高校智慧校園建設的硬件、軟件技術已經發展成熟,國家“中西部高等教育振興計劃”的提出,在政策、資金、人才等方面為西部地區智慧校園建設提供了有力保障。筆者認為西部地區智慧校園建設已經初步具備條件。
三、西部高校智慧校園建設的路徑選擇
目前,筆者認為西部地區智慧校園建設有以下幾種模式可供選擇。
1 自建模式。根據本校的實際情況,由相關部門牽頭自行分析、設計、實施及運行。此模式的優點在于;一是高校建設自己的智慧校園動力來源于自身的需求,自行開發方式使高校控制智慧校園信息系統開發的全過程。開發成功的系統能夠充分、真實地反映高校的實際教學、科研和管理需求,能較迅速地滿足高校主要業務的需要,且針對性強,使用效率高。二是智慧校園系統由高校自行開發,便于高校規劃本校整個信息化的建設工作,使其更好將教育信息化融入本校的發展戰略,并可為后續的發展留有系統接口,采用開放的設計方法,便于高校建立一個完整且易于擴充的無縫連接的智慧校園系統。三是本校的相關業務人員和技術人員直接介入系統的開發工作,系統建成后易于在全校推廣應用。相關業務人員對系統功能有明確的認識,從而使數字校園的應用能很快發揮作用,取得預期的效益。四是自行開發智慧校園系統,可為高校培養一支稱職的信息技術隊伍。任何系統如果沒有專業人員維護運行,其智慧校園建設的意義將不復存在。此種模式的不足之處在于開發周期長,需要一定數量的專業技術開發人員,項目開發的不確定因素多,技術及資金風險較大。綜合以上,自主開發模式適用于有良好網路基礎設施、及具備便捷升級的校園基礎環境和前期建設中已經建成的大量信息化應用的高校,同時應具有一定數量和質量的開發維護人員,以及能承擔技術風險、財務風險的高校。
2 基礎服務外包模式。高校將智慧校園非核心的基礎服務外包給專業公司。有兩種途徑:一是高校負責智慧校園的軟硬件基礎設施建設,然后外包給專業公司管理。二是由專業公司負責建設智慧校園的軟硬件基礎設施,高校只需提供好信息服務接口和標準。外包模式的優點在于:一是高校能集中精力做好教學、科研工作,不必為智慧校園建設分散精力。二是能有效的節省運行、維護管理的人員和資金,從而降低管理成本。三是可通過高校和企業的業務融合,提升高校信息技術管理水平。缺點在于;一是對建設進度和質量的控制不足。二是存在磨合周期的問題,信任關系建立緩慢。三是缺乏健全的法律、法規及行業標準。綜合以上,基礎服務外包的模式適用于信息技術服務管理人員較少的高校或后勤服務社會化應用較好的高校。
3 校校聯合模式。高校與高校之間可以共同規劃統一的“智慧校園”建設方案,統一的技術標準,統一的服務平臺,使得高校間的基礎應用、基礎服務共享,包括軟硬件及數據資源等。按照目前的技術水平這種設想是可行的。此模式的優點:一是有效的節約了設計、開發成本。二是便于高校之間資源共建、共享,避免重復建設的浪費。三是加強了高校間的交流與合作。四是取長補短,提升高校管理水平和服務水平。其不足之處在于:一是缺少必要的體制機制推動。二是由于各高校所屬的類別及管理體制的差別,一部分資源很難融合及共享,或者根本無法共享。三是涉及知識產權、保密、安全等相關數據,無法在開放式環境得到信息安全保障,需法律政策等保護。此模式適用于大學城這樣地理位置相對集中的高校,這樣從基礎無線網絡及移動網絡的布局更為便捷,基礎服務設施的共享更為便利。
四、西部高校建設智慧校園的幾點建議
1 提高認識,組織保障。智慧校園建設是個龐大的系統工程,需要各部門及師生的積極配合,為此一定要有強有力的組織保障。建議成立智慧校園建設領導小組,由高校一把手擔任組長,成員由教學、科研、財務、信息、后勤等職能和業務部門領導。做到領導重視,各部門通力配合的良好開發環境。
2 重視數字校園信息化體制、機制、制度建設。為了激勵信息化應用和保障信息化安全,創新有利于信息化科學發展的體制、機制和制度。在實踐中,注重完善激勵與約束并重的信息化機制,遵循信息化建設與發展規律,不斷提高制度保障水平。
3 堅持以資源建設為核心推動力,以用戶為中心建設資源。“以用戶為中心”的應用系統建設要打破傳統以管理部門為中心的管理思維,更好地服務于師生員工,更好地支持管理決策。為整合學校應用及信息資源,消除信息孤島。成立信息標準項目組,制定符合個性化需求的信息化數據標準,明確數據共享規范及數據標準。同時,嚴格參照此標準,建立統一的基于云技術數據中心,對校內數據流、業務流進行統一規范,實現結構化數據資源、非結構化文檔和互聯網資源、各種應用系統跨數據庫、跨系統平臺地無縫接入和集成。
4 加強信息化隊伍建設,開展信息化應用培訓。通過規范體制機制,設立開發及運維部門,同時加強人力資源保障,通過引進、合作、培訓等方式,切實提高信息化隊伍的整體素質。
5 提高信息安全保障。智慧校園以更加開放、兼容的姿態來吸納各種資源,由此帶來的安全隱患不可回避,因此智慧校園建設必須提供可信賴的安全和運維支撐機制。通過規范信息安全管理制度、提高信息安全意識、采取安全技術隔離等方面予以保障。落實好信息應用規范制度,并做好監督工作。
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(作者單位:中共青海省委黨校信息網絡中心)