高等院校智慧校園總體設計與構想

閻偉東　王昌盛　王民全

摘要：智慧校園是當前高等院校信息化建設水平的重要標志，高校作為高等人才培養的重要基地，智慧校園建設涉及高等教育和管理的方方面面。該文分析了智慧校園的特點、功能和主要建設內容，詳細介紹了總體架構和各平臺軟件的建設，對高等院校智慧校園建設做了較為全面的研究。

關鍵詞：智慧校園;服務整合;綜合管理;管理系統;軟件集成

中圖分類號：G434 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）13-0061-03

Abstract： Smart campus is an important symbol of the current level of information construction in colleges and universities， as an important base for the training of higher talents， the construction of smart campus involves all aspects of higher education and management. This paper analyzes the main characteristics， functions and construction contents of the smart campus， introduces the overall structure and the construction of the software of each platform in detail， and makes a more comprehensive study on the smart campus construction of colleges and universities.

Key words： smart campus; service integration; integrated management; management system; software integration

隨著云計算、物聯網、移動互聯、大數據等新技術的涌現和發展成熟，為高校智慧校園的建設提供了堅實的技術支持。智慧校園是數字校園智慧化到一定程度的產物[1]，國內目前尚無成熟案例。作為高等院校加快智慧校園研究與建設，是提高教育教學管理信息化水平的重要保證，是為將來爭創雙一流建設院校做好人才培養的重要支撐。

1 智慧校園是高校信息化發展的新階段

高校信息化建設進入智慧校園發展的關鍵期，信息化語境下的智慧教育蓬勃興起[2]，智慧校園就是在院校構建一個現代化、網絡化、智能化、個性化的面向現代教育的綜合管理服務平臺，實現智慧關聯和在教學科研、校務生活等方面的智慧應用[3]，進而實現智慧教學、智慧管理、智慧環境的功能。

1.1 智慧校園的主要特點

智慧校園是現實校園的虛擬拓展、維度延伸，具有以下主要特點：

1）應用系統深入整合：在智慧校園中，徹底消滅了信息孤島，將各應用融為一個整體，使數據可以時時共享，使服務完全整合、無處不在。

2）智能化自動化交互：智慧校園可以輔助用戶借助物聯網等獲取信息，感知狀態，控制行為，將結果反饋給用戶，實現主動推送。

3）接入方式廣泛多樣：在智慧校園環境中，網絡泛在，接入方式更加靈活，訪問設備更加多樣。

1.2 智慧校園的主要功能

智慧校園集管理、服務和軟件集成等功能于一體，可以實現精細化、智能化、人性化的功能，主要體現在以下幾個方面：

1）精細化管理：智慧校園業務管理流程暢通，環節精密控制，實現對各類業務和人員的精細化管理。

2）智慧化決策：智慧校園對業務信息數據進行挖掘分析，形象展現數據分析結果，預測發展態勢，提供決策支持。

3）人性化服務：智慧校園綜合應用整合，主動信息推送，分門別類地為各類人員提供人性化服務。

2 智慧校園的主要建設內容

智慧校園建設最終目標是建立一個可以滿足一站式個性化服務的綜合統一管理環境[4]。智慧校園強調深入融合，即在新技術的支撐下，使物理校園、虛擬校園密切耦合，各種活動在深度融合的智慧校園進行。

2.1 智慧校園的總體架構

智慧校園由物理資源層、軟件整合層、應用軟件層、接入整合層等四個層次組織架構，智慧校園架構示意圖如圖1所示。

1）物理資源層由服務器、存儲設備、網絡設備等構成，采用虛擬化技術實現服務、存儲、網絡的整合利用，提高設備設施的可靠性，具有管理維護便捷、遷移靈活快速的特點。

2）軟件整合層由數據中心平臺、服務整合平臺、流程整合平臺、信息推送平臺、安全管理平臺等構成，將應用軟件深入整合，融為一體提供信息服務，實現一體化管理。

3）應用軟件層根據學校編制體制和信息化管理需求，將應用軟件規劃分類，貫通管理流程和信息服務，實現數據資源共建共享，建立一體化管理系統。

4）接入整合層提供各類設備接入，并與物聯網智能設備相接駁，豐富的信息服務形式使用戶獲得全新的感受體驗。

2.2 物理資源平臺建設

智慧校園硬件平臺采用虛擬化技術和高可用架構。通過服務器虛擬化、存儲虛擬化和網絡虛擬化提高處理能力，擴大存儲容量，簡化軟件配置。采用虛擬化構架實現動態資源的靈活管理，提高硬件和應用程序的可用性以及業務的連續性，降低空間、設備、人員等成本。

2.3 軟件整合平臺建設

軟件整合平臺包括數據中心平臺、服務整合平臺、流程整合平臺、信息推送平臺、安全管理平臺等。

2.3.1 數據中心平臺

數據中心平臺主要包括公共數據庫、數據交換引擎、元數據管理、數據交換監控、綜合數據服務、信息填報服務、教學資源服務、決策信息服務等建設內容，是各類業務數據存儲、交換和發布的樞紐，實現不同業務軟件間數據共享及業務協作。公共數據庫存儲核心共享數據，通過數據接口為應用軟件提供共享數據。數據交換引擎實現公共數據庫與各應用系統公用數據的采集、調用，實現數據同步。元數據管理對各業務系統數據庫結構進行監管，用于統籌全局數據資源建設。交換監控對多路數據交換運行情況進行監控，記錄故障日志，提示處理。綜合數據服務將各類應用軟件數據信息進行聚合，提供數據的無縫接入與集成。信息填報服務用于采集和匯總不方便直接通過各應用系統采集的數據。教學資源服務通過教學資源管理軟件提供全面的信息資源支持。輔助決策服務完成數據的跨業務系統聚合，為其他應用系統提供基礎數據源或訪問接口。

2.3.2 服務整合平臺

服務整合平臺包括基礎框架、集成框架、個人信息查詢等建設內容，將各類異構應用軟件的信息或服務聚合，實現信息的無縫接入與集成。基礎框架包括應用管理、用戶管理、內容管理等，構成多種信息展示和管理的基礎平臺。集成框架采用多種集成技術將不同架構軟件中的信息資源或功能進行整合。個人信息查詢服務針對不同人員類型提供個人信息查詢服務。

2.3.3 流程整合平臺

流程整合平臺按照分層架構設計，采用松耦合方式整合工作流程，提供分析工具，實現應用系統的聯通和業務規則的定義。

2.3.4 信息推送平臺

信息推送平臺是智慧校園和用戶間的快捷信息通道，各應用系統將信息發送至推送平臺，平臺再將這些信息推送給指定用戶，使用戶感受自動獲取信息。

2.3.5 安全管理平臺

安全管理平臺包括用戶中心、校園目錄、認證網關、授權管理、安全日志等。用戶中心是統一規劃的用戶管理中心，通過唯一實名賬號確保用戶訪問各應用系統。校園目錄用于集中化存儲用戶身份信息和安全信息。認證網關通過單點登錄認證訪問不同的應用系統。授權管理采用集中分布式實現統一的角色管理和分級的權限控制。安全日志用于記錄安全訪問的相關信息，以備后期安全審計和追蹤查詢。

2.4 應用軟件平臺建設

智慧校園應用系統按照學校編制體制及信息化管理需要，將應用系統規劃為教學管理、科研管理、人力資源管理、校務管理以及綜合管理等。

2.4.1 體化教學管理系統

一體化教學管理系統采用一體化設計，規劃學籍管理、資源保障管理、師資管理和教學實施管理等，基于軟件整合平臺實現全面業務整合。根據業務部門需求，包括教務管理系統、教學保障管理系統、教學評價管理系統、網絡化教學平臺等，實現教學資源和師資資源的共享。

2.4.2 一體化科研管理系統

一體化科研管理系統涵蓋科研服務與管理，實現科研信息的網上申報審核、統計分析，科研學術成果、學術活動等統計和核查。

2.4.3 一體化人力資源管理系統

一體化人力資源管理系統完成對人力資源的日常管理，包括組織工作系統、教師考評系統、紀檢工作系統等。

2.4.4 一體化校務管理系統

一體化校務管理系統完成對校務工作的日常管理，包括住房管理系統、車輛管理系統、綠化管理系統、物資采購系統等。

2.4.5 綜合管理服務系統

綜合管理服務系統是對通用管理業務的信息化管理，包括網上辦公、輔助決策、任務中心、信息發布的公共信息服務。

1）網上辦公系統用于日常辦公業務，包括公文處理、周工作安排、會議管理、文檔管理等，并提供通訊錄、工作日記、電子便簽等輔助功能。

2）輔助決策完成各業務系統的數據統計分析，視圖展現分析結果，預測發展態勢，提供分析資料，支持輔助決策。

3）任務中心能夠創建待辦事項，分配待辦任務，查詢和督促任務進展，評價任務完成情況，實現精細化管理。

4）信息發布統一規劃信息通道和信息分類，控制信息發布的權限，規范信息發布的流程，實現信息的同步更新，統一的信息瀏覽和檢索。

2.5 接入整合類軟件建設

2.5.1 個人服務中心

個人服務中心基于各應用系統及公共數據庫的信息服務，針對不同用戶提供針對性個性信息定制服務。

2.5.2 協同工作系統

協同工作系統基于網絡通信系統，實現與應用間的交互和信息服務的集成，信息服務的主動推送。

2.5.3 公共服務終端

公共服務終端是在主要公共場所架設的觸摸屏和數字公告欄，觸摸屏為人員提供校園漫游、信息查詢等服務，數字公告欄為用戶提供豐富多彩的公共信息服務。

2.5.4 物聯網接入

物聯網是智慧校園建設的重要內容，通過建立物聯網整合框架，通過不同的信息傳感設備將校園事物與校園網連接，進行信息交換和通信，實現對事物的智能化識別跟蹤、監控管理。

3 結束語

智慧校園是信息化發展的必然趨勢，是院校校園網絡化和信息化建設的高級階段。高校智慧校園建設是一項長期的、復雜的系統性工程，要結合自身特征，從實際出發，與互聯網企業深度合作與開發，建設具有自身特色的智慧校園平臺，實現教學管理、科研管理以及師生校園生活有機融合的新型校園生態模式，進而為學校師生提供更為人性化、個性化、智能化的特色服務，提高學校信息化建設整體水平。

參考文獻：

[1] 王運武.“數字校園”向 “智慧校園”的轉型發展研究———基于系統思維的分析思辯視角[J].遠程教育雜志， 2013（3）： 21-28.

[2] 楊現民. 信息時代智慧教育的內涵與特征[J]. 中國電化教育， 2014（1）： 29-34.

[3] Zhitao Wan， Ping Wang， Jing Liu. Power Aware Cloud Computing Infrastructure for Latency -Sensitive[C]. 15th International Conference on Computer Modeling and Simulation， 2013.

[4] 李京澳， 齊振國， 趙瑩. 智慧校園及其建設探究[J]. 軟件導刊， 2016（2）： 140-142.

【通聯編輯：謝媛媛】