數字化校園的整體構架及技術分析

汪中才

摘要：我國教育信息化工作已經開展多年，數字化校園的建設、管理和應用是高校教育信息化、管理信息化水平的重要標志，對消除信息孤島，實現資源共享，提高學校教學和管理水平有很大的推動作用。但不少高校的領導和管理人員仍然對數字化校園建設到底“建什么”，應該“如何建”等問題含混不清。清晰理解、認識數字化校園的內涵，明晰其組成部分，各部分的主要功能及技術要求等，對高校開展該項工作，具有一定的指導意義。

關鍵詞：高校 數字化校園 信息化建設

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0232-02

Abstract：Education informationization work has been carried out for many years in our country， and construction， management and application of the digital campus is the important symbol of the college education informatization and management information levels， which has a great promotion role to eliminate the information island， realize resources sharing， improve school teaching and management level. But many colleges leadership and management are still unknown what and how to “build” for the digital campus. It has a certain guiding significance for colleges to carry out such work to understand and know the connotation of digital campus， distinct their component parts， the main functions and technical requirements of each part.

Key Words：colleges；digital campus；informationization construction

1 數字化校園的概念

數字化校園是以數字化信息和校園網為基礎，利用計算機技術、通信技術、網絡技術、物聯網技術、數據庫技術，對學校教學、管理、服務等環節產生的信息進行采集、存儲、分析、處理，實現教學環境、教學資源、教學活動、教學管理以及社會服務的全部數字化，并制定統一的數據標準，使學校數字資源得到充分優化、充分應用的一個虛擬空間，用于提升學校的管理能力，提高教學效果，優化服務質量。

2 數字化校園建設的目標

數字化校園建設的目標是利用現代信息技術的優勢，通過對學校教學、管理、服務活動的數字化、信息化過程，構建一個基于數字的全新的校園生態環境。在此生態環境下，全校師生信息化素養全面提高，教育教學與現代信息技術深度融合，教學模式不斷創新，教學質量和效率不斷提高，管理流程不斷優化，管理水平得到提高，社會服務能力不斷提升，校園文化生活更加豐富，各類數據實現全面共享，學校發展決策更有可靠依據，學校核心競爭力不斷增強，人才培養質量得到全面提升。

3 高校數字化校園建設的主要內容

數字化校園建設有其技術系統和組織管理系統兩大部分組成，至少包括校園基礎設施、應用系統、教學資源、組織機構建設等幾方面的內容。其結構可參考圖1所示。

3.1 校園網基礎和數據中心建設

3.1.1 網絡基礎建設

快速、穩定、安全的校園網是數字化校園的硬件基礎，是數字化校園中所有應用系統、教學資源高效、穩定、可靠運行的網絡支撐平臺。

校園網絡的拓撲結構一般采用星型結構，在建設中可以根據用戶規模采用兩層結構（核心層+接入層）或三層結構（核心層+匯聚層+接入層）。

校園網的交換設備。校園網的交換設備負責所有數據的存儲轉發，設備的性能及管理決定了網絡的整體性能。校園網的交換核心負責全網數據的轉發和交換，一般采用萬兆的高性能三層核心交換機；校園網的匯聚層設備一般負責某一區域網絡匯聚，它對上連入交換核心，對下連接接入設備，一般也要采用高性能的交換機；接入交換機直接面對用戶，至少要對用戶提供百兆接入，一般采用千兆交換機。所有的交換機都必須可網管，支持豐富的網絡協議，交換機間一般都通過光纖連接，千兆通信。

校園網的出口設備。校園網絡的出口設備對內連接核心交換機，對外連接運營商，接入互聯網。一般選擇支持千兆帶寬的高性能防火墻、出口網關等高層設備，既可以提供接入服務，也可以起到防止攻擊、對外屏蔽內網設備、根據用戶需求提供QOS、負載均衡、流量控制等作用。

校園網安全設備。網絡安全既是校園網的基本需求，也是校園網永遠追求的目標。根據學校的經濟條件、管理需要等，可采購防火墻屏蔽內網設備，配置入侵檢測系統及時發現可疑行為，采購VPN選擇性開放內網的應用，配置認證系統實現實名上網，配置殺毒軟件防止病毒破壞等，為了更有針對性地保護數據安全，一般還需采購專門的WAF（Web防火墻）。

無線覆蓋。移動互聯必將是校園網建設的新方向，校園網的無線覆蓋也必然是數字化校園建設的一項重要內容。學?？梢赃x擇自建、運營商搭建、第三方參與建設等方式。要求可認證、可管理以及與有線用戶的統一管理。

數字安防設備。數字安防系統指將傳統的安防科技與現代信息技術結合，以校園網為傳輸媒介，基于IP協議，構建全新概念的安全防范系統。

3.1.2 數據中心建設

校園網的數據中心一般包括網絡設備、服務器、存儲設備、災備系統、容錯系統等，以及在此硬件基礎上運行的網絡操作系統、數據庫系統等。數據中心是整個校園網信息服務的運行環境，高安全性（包括網絡安全和物理安全）、高性能是數據中心的重要建設目標。

3.2 應用系統的建設

3.2.1 信息標準建設

制定信息標準是數字化校園的基礎性工作，是保證數據一致性的前提，是構建穩定、合理數據結構的關鍵，也是學校內部、學校與各級管理部門之間通過數據交換實現信息共享的依據。

進行信息標準建設時，首先要采用國家標準和教育部教育管理信息化標準，其次使用學校已發布的學校標準，使學校已有的信息資源得到最大程度的利用。

3.2.2 應用系統的集成

數字化校園的應用系統包括教學資源、管理系統、服務系統等，有效地把各個系統的信息和數據進行集成、整合，才能提高數據的可用性，徹底消除信息孤島。應用系統集成主要通過統一身份認證、統一信息門戶和公共數據交換平臺來實現。

統一身份認證服務包含統一身份管理和統一認證管理兩部分，前者對校園網內所有應用系統的用戶信息進行集中身份管理，統一用戶權限管理；后者對用戶進行統一認證管理，采用單點登錄技術，實現用戶訪問所有應用系統的統一認證。用戶一次登錄，即可訪問全網合法資源。

統一信息門戶服務面向校園網所有用戶，集中管理校內外各種資源和應用服務，采用單點登錄技術，在統一身份認證的基礎上，將各種信息集成到一個管理平臺，根據用戶權限和信息資源密級，訪問符合權限的信息資源和應用服務，為用戶提供個性化的綜合信息服務。

公共數據交換平臺提供數字化校園綜合管理平臺信息標準，維護綜合管理平臺中心數據庫，實現各應用系統與中心數據庫的數據交換，確保應用系統和中心數據庫數據同步，保證中心數據庫中公共數據的完整性、準確性和一致性。

3.2.3 應用系統的主要內容

數字化校園建設的一個很大應用就是教學管理信息化，數字化校園的應用系統大部分用來支持管理和服務數字化，通過合理建設和使用數字化的應用系統，可以消除校園信息孤島，實現數據共享，優化管理流程，提升管理水平，規范日常管理過程。

數字化校園的應用服務主要包括以下幾類：教學應用服務，如教務管理、實驗室管理、實訓教學管理系統等；科研應用服務，如科研管理系統；日常事務管理服務，如學工、人事、OA、國資、財務等管理系統；公共服務系統，如Mail、圖書館、一卡通等；社會服務，如校企合作、遠程教育等系統；決策支持系統等。

應用服務建設時需要考慮下面一些問題：統一規劃，分布建設；各類服務提供開放接口，可以通過數據平臺有效集成；應用服務產品成熟、安全穩定、操作簡單、方便維護；采用某種應用服務系統的同時，要考慮通過系統的應用，規范管理環節、優化業務流程、提升管理水平、提高管理效率。

3.3 教學資源建設

教學資源建設是數字化校園建設的一個主要內容甚至是核心內容，主要包括優質網絡資源，仿真虛擬資源，實體教學資源等。

2012年9月5日，劉延東副總理在全國教育信息化工作電視電話會議上提出了建設“三通兩平臺”的概念。“網絡學習空間人人通”是國家教育信息化建設第三階段的主要任務，它不僅是教育資源網站上實名認證的個人空間，同時，還是所有教育活動參與者的社交平臺；是優質教育資源匯聚的資源平臺；是一個提升教師信息素養的服務平臺；還是對一切教學活動進行監測、統計、分析、反饋、評價的管理平臺。

網絡學習空間建設和教學資源建設是同步開展的，要統一到一個資源平臺上，是一個長期性地，需要持續不斷投入，不斷循環改進的系統工程。學習空間建設不僅是教育信息化建設的問題，更是一個教育信息化的組織、管理和應用的問題。

3.4 數字化校園的組織機構體系建設

通過學?；A設施、應用系統、教學資源庫建設等項目的建設工作，高校的數字化校園建設已經具備了基本的雛形。但數字化校園的建設是一個長期性的工作，是一個宏大的系統工程，其組織和管理是保證數字化校園正常運維的基本保障。應當制定完善的管理制度，規范建設和運行中的行為，同時建立有效的信息化組織機構，對學校的教育信息化工作進行領導、組織、管理、協調、監控和評價，以保證數字化校園建設和教育信息化工作的順利進行。

學校信息化組織機構一般由學校信息化領導小組、信息化辦公室、信息化建設技術部門、學校相關業務部門等共同組成。

4 結語

高校數字化校園建設是一個規模浩大的系統工程，期間涉及到資金籌備、工程組織、標準制定、業務流程優化以及后期運維管理等多方面的內容，需要深刻理解工程的內涵，從制度、機構、管理上來保證工程的順利實施和正常運轉，才能真正發揮數字化校園的作用，構建全新的數字生態環境，充分尊重和關注師生的發展，提高教育教學質量，增強學校人才培養水平，實現高校改革發展的最終目標。

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