大數據時代智慧校園的建設思路

汪永濤

摘要：時代的進步，高校作為科學技術發展的前沿，不但要適應社會的需求，更要有創新性的培養模式。隨著高校信息化的不斷深入推進，結合國家“互聯網+教育”、大數據、智能教育等重大戰略，共同推進信息技術與教育管理服務的深度融合，國內各高校率先應用新技術服務于學校的各項教學、管理、科研、生活等服務業務上;大數據為現代智慧校園建設帶來創新價值，是高校信息化由數字化校園向智慧校園發展的基礎，同時也是未來高校發展的核心資源。

關鍵詞：數字化校園;智慧校園;人工智能;大數據;流式數據;批式數據;數據湖

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）01-0293-02

1背景介紹

隨著5G、物聯網、人工智能、大數據和機器學習的發展，我們進入一個全新的認知社會，互聯互通，整個社會變得更智能、更智慧。

高校信息化的發展不但要適應社會的發展需求，而且更要有前瞻性和創新思維。伴隨著智慧城市、智慧中國，智慧校園的建設勢在必行。智慧校園的目標是建成一個集信息匯集、資源共享、應用整合和綜合運營為一體的統一管理平臺，能夠提供集成服務，基于分布式運維和管理的大數據平臺。有效對全校所有面向對象的服務進行統一集成，突破時間、空間的限制打造一站式服務智慧校園，從整體上提升學校教育信息化建設水平。

2建設思路與目標

2.1數字化校園的實施

信息化校園建設是在不改變現有業務系統的基礎上，搭建一個全新的平臺。發揮數字化校園的優勢，整合校內所有數字資源。需要數字化校園的引導，通過數字化校園的實施，建立一個統一的中臺，引導師生通過這個中臺，實現快捷方便生活、學習、科研和教學等服務。就像我們習慣的社交購物平臺，淘寶、京東或者抖音等，而智慧校園的前提是打造一個功能強大的數字化校園平臺，這個平臺包含信息門戶、統一身份認證系統、統一共享數據中心和數據標準。

第一，統一信息門戶入口。作為全部應用系統的入口，致力于整合、組織、管理和呈現各個應用系統所提供的功能以及數據，是數字化校園的信息展示平臺，也是校內各個業務系統的服務集成平臺。信息門戶，能夠實現學校信息資源的實時共享、發布和查看校內新聞等、提供以管理主線、教學主線、科研主線、資產主線以及生活主線的五條應用線路為導向的全方位、個性化體驗，最大限度滿足各個學校各個角色之業務需求，解決各大高校面臨的信息孤島問題。廣大師生員工只需要擁有一個賬號，就能訪問到權限范圍內的所有信息資源，并讓用戶可以根據自己的喜好來個性化定制信息服務和系統界面。門戶系統集成了所有系統的代辦事項、會議通知、消息提醒等信息，并集成了單點登錄，并通過與各服務系統的數據交換，提供快捷的查詢和分析服務。門戶系統經過多年來的經驗累積和沉淀，不斷地創新和升級，最終為達到實現可配置數字校園的目的奠定了基礎。

第二，解決統一身份認證問題。隨著教育信息化的不斷發展，各高校在校園網絡環境下已建立了多個信息系統，如教務管理系統、學務管理系統、科研系統、辦公自動化系統、郵件服務系統、財務管理系統等等，今后還會不斷增加新的應用系統，為學校領導、各部門及全校師生提供多種服務。隨著校園網絡應用規模和范圍不斷擴寬，校園網的用戶數量也會不斷地增加。這樣就帶來了信息安全方面的兩個問題：一是現有的WEB運行環境存在著極大的安全隱患，例如，網絡中的信息以明文輸出、沒有或很弱的身份認證功能、沒有統一的授權管理功能、缺少面向應用分析的日志等，受黑客攻擊的可能性很大（尤其是一些敏感數據）;二是眾多用戶面對多個系統要重復輸入賬號、口令等信息，不僅煩瑣，而且容易口令丟失，會造成不可估量的損失，因此信息系統急迫的需要一個統一的、具有較高安全控制的身份驗證和管理的系統，以保證數據安全和用戶操作方便，單點登錄也就是統一身份認證平臺，不僅解決了一個學校系統眾多，密碼系統眾多，登錄不方便的問題，同時也為下一步規范學校應用系統的建設，統一數據標準建立了基礎，根據最新的國標數據標準，建立一套適合自己學校的高校數據標準規范。

第三，統一共享數據中心。共享數據中心是基于元數據管理技術實現數據集成、存儲及分發的數據共享平臺，主要由共享數據庫及其管理工具、數據接口管理工具以及監控中心組成，是為解決當前高校各種應用系統間大量基礎數據冗余容易引起數據不一致的危機和打通系統間業務數據通道，將權威數據實時集中到共享數據庫，再從共享數據庫把權威數據分發給各個應用系統數據庫。當前的高校數據中心建設有兩個化趨勢，一是數據精細化、二是數據全面化。精細化體現在高校都很重視數據治理，逐步建立和推進數據管理制度。數據全面化表現在，除了對基礎的主數據進行交換共享，高校普遍重視師生在各種活動中產生的過程性數據，比如學生在校行為數據、教育教學過程數據、科研過程數據等。

第四，數據標準。學校統一數據標準是為了解決整合已有異構系統的數據提供一個標準與規范。同時，還要為今后新上應用系統數據規范一個執行標準，提供數據交換的規范，為新上應用系統的全面整合提前提供前提條件，避免新的信息孤島的產生。

2.2一站式網上辦事大廳的實施

網上辦事大廳是對學?，F有流程重組和再造，提高辦事效率，最終讓數據多跑腿，讓師生少跑路。

1）通過一站式服務平臺的建設，將學校各個部門的所需現場辦理的業務流程指南、準備材料等相關信息通過服務平臺展示給全校師生，讓其對辦事的信息進行詳細的了解，從而在準備充足的情況下進行線下業務申請，也為部門管理人員節省了大量的溝通、咨詢的時間;而第三方業務系統中可線上辦理的辦事服務，也可以通過將其整合、集成到服務平臺上，師生可在服務平臺上實現學校絕大部分的辦事服務申請，從而提高學校的辦事效率。

2）建設學校唯一的信息服務入口，為學校辦事審批服務提供便利

通過建設學校一站式服務大廳，將學?？绮块T的服務流程審批進行統一管理，實現同一流程的跨部門管理人員可在平臺上進行自己所需的審批;同時，服務平臺可根據學校實際管理的調整進行業務流程的重新定制，從而實現學校的一站式信息服務，使其成為學校唯一的信息服務入口，為學校辦事審批提供便捷、高效的服務。

3）通過數據的分析與挖掘，為學校不同角色的用戶提供個性化數據服務

通過對學校數據的分析與挖掘，發現數據的價值，為校領導的校情分析決策提供數據支撐;同時，根據學校不同角色的用戶，其對數據的需求也不一樣，通過平臺的數據管理和權限管理，實現學校個性化的數據服務。

2.3報表微工廠及微服務

微服務架構（Microservice Architect）是一種架構模式，它提倡將單塊架構的應用劃分成一組小的服務，服務之間互相協調、互相配合，為用戶提供最終價值。每個服務運行在其獨立的進程中，服務與服務間采用輕量級的通信機制互相溝通。每個服務都圍繞著具體業務進行構建，并且能夠被獨立的部署到生產環境、類生產環境等。

微服務的特點的更小、更快、更強。

微工廠的核心框架提供了各種組件運行的支撐環境，支持對構件生命周期的管理及構件運行期狀態的監控，主要包括Framework、Components、Workshop和Management Console四個組成部分?；贘2EE平臺的應用開發框架，為用戶提供一致的規范和統一的標準，“組件化”的架構特征為規劃業務應用奠定基礎。

微服務與信息門戶平臺一起分擔工作，微服務集成移動端的單點登錄，各種代辦事項、報修服務、報表查詢服務和個性化的微服務。

2.4分布式大數據架構的建設

為什么要做大數據平臺？首先，前提是我們的數據中心比較先進，基于數據湖的存儲和基于云計算的服務器群。重新規劃數據中心的軟硬件，部署基于軟件定義存儲（sDs）資源池。其次，基于BI（商業智能）反饋的是精準的數據報表，他是基于傳統的數據庫為數據源，而我們希望通過碎片化的非結構數據、結構數據、第三方數據和流式（slxeaming）數據分析，包括批式（balch）數據。把這些基礎數據通過ETL抽?。╡xtracI）、轉換（transform）、加載（10ad）導入到我們的數據湖中，構建分布式大數據平臺，可以了解Hadoop、Dubbo zookeeper、SpringCloud等框架，hadoop是離線的數據分析平臺，而實時的有spark、storm等工具，建立分布式學習和計算模型、數據挖掘、使用機器學習的工具，來處理這些數字資源。通過大數據系統軟件，做一些主題查詢、檢索、統計、行為分析等服務。另外可以通過管理中心，來控制作業調度管理，數據管理、安全管理、運維管理。基于以上思路，構建適合學校長期發展的大數據運維環境和計算環境。

3結論

綜上所述，智慧校園的建設不是一蹴而就的事情，在信息化的建設過程中，可以參考《智慧校園總體框架（GBT36342-2018）》和《河南省高校信息化發展水平評估指標體系（試行）》，要扎實基礎，根據計劃穩步推進工作，長期堅持，認真積累，在學習中思考，在思考中更上一層樓。

[通聯編輯：梁書]