智慧校園背景下高職院校數據中心研究與實踐

摘 ?要：數據中心建設是智慧校園背景下高職院校信息化建設的重要支撐。通過對海量、高增長率和多樣化的信息數據進行分類、對比和分析、挖掘精準科學的數據資源，形成統一的數據平臺，是推動高職院校高質量發展的時代使命。文章基于對智慧校園背景下高職院校數據中心建設的新認識，結合無錫商業職業技術學院數據中心研究與實踐，給出了高職院校數據中心建設的合理化建議。

關鍵詞：智慧校園;數據中心;數據

中圖分類號：TP311.1 ? ? 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）13-0110-04

Research and Practice of Data Center in Higher Vocational Colleges Under the Background of Smart Campus

SONG Ge

（Wuxi Vocational Institute of Commerce， Wuxi ?214153， China）

Abstract： Data center construction is an important support for the informatization construction of higher vocational colleges under the background of smart campus. Through classification， comparison and analysis of massive， high growth rate and diversified information data， mining accurate and scientific data resources to form a unified data platform， it is the mission of the times to promote the high-quality development of higher vocational colleges. Based on the new understanding of the construction of data center in higher vocational colleges under the background of smart campus， combined with the research and practice of the data center of Wuxi Vocational College of Business， reasonable suggestions for the construction of data center in higher vocational colleges are given in this paper.

Keywords： smart campus; data center; data

0 ?引 ?言

隨著信息化時代的到來，以“互聯網+”思維、移動通信、計算機、大數據、人工智能、云計算等現代信息理念和技術與經濟發展、社會生活各方面深度融合，人們運用信息化手段服務于生活、工作和學習已經越來越普遍。高職院校作為教育的重要基地，在互聯網職業教育的時代背景下，人事、科研、教務等業務系統大批量上線。但是隨著各業務版塊的業務增長、需求增多，如何讓數據驅動業務，如何讓數據驅動決策，如何讓信息化業務系統聯動高效的運行，發現數據潛在的問題，潛在的價值，更好地為師生服務，為學校管理服務，成為目前最為棘手的問題。因此，在智慧校園背景下著眼于數據中心研究，建設數據共享、數據流轉的數據中心迫在眉睫。

1 ?高職院校數據中心研究背景

隨著《世界教育2025》和《中國教育2030》的提出。一系列教育信息化文件的出臺對高校信息化建設帶來巨大的影響。高職院校緊跟國家政策步伐，從中共中央國務院《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》（中發〔1999〕9號）到《國家中長期教育改革和發展規劃（2010—2020年）》[1]再到《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》，持續推進校園信息化建設，逐步建成“智慧校園”[2]。2018年教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》[3]的通知，著重提出引領推動教育信息化轉段升級，推動教育信息化從1.0時代進入2.0時代。努力構建“互聯網+”條件下的人才培養新模式、發展基于互聯網的教育服務新模式、探索信息時代教育治理新模式”。互聯網時代教育背景下，教育服務、治理新模式的智慧校園，需要精細化、全面化的數據支撐。

經過多年的信息化建設，高職院校已積累了大量的各業務模塊孤島數據。在當前形勢下，構建高職院校數據中心，精準科學制定數據標準和接口規范，匯聚清洗學校的應用數據資源，形成統一的數據服務平臺，挖掘數據資源，將統一身份認證、統一消息發布、統一流程中心等功能獨立形成應用支撐層，打造支撐服務化組件，形成能力共享;建設數據應用，才能更好地服務教育教學和管理決策。

2 ?無錫商業職業技術學院數據中心建設思路

2.1 ?建設綜述

無錫商業職業技術學院的信息化建設緊跟信息時代發展的步伐。2015年，啟動數據中心研究與建設，通過整合學校現有的相關應用系統，使之有序、穩定、高效地進行數據交換、消息管理、內容管理，已于2016年構建了符合學校需求標準的智慧校園基礎服務平臺。2017年，以學校動態數據為依據，搭建了校情分析平臺，通過對學校關鍵參數進行定義、取樣、統計與分析，以各類圖標的形式展現學校業務數據各項指標，提供不同維度的數據查詢和統計服務，滿足學校內各類用戶對相關信息資源簡單查詢與分析的要求。學校統籌規劃、穩步推進，夯實智慧校園基礎環境提升。2019年，建立了校本主題數據中心，消除信息孤島，打通業務數據。提取、整合、分析和利用，形成了學生學業成績預警、學生精準扶貧等多種主題的數據模型，豐富學生全景視圖。不僅可以為校園師生提供便捷、高效、精準的個性化引導和服務，而且能為學校開展精準化、智能化師生服務提供數據支撐[4]。

2.2 ?建設目標

通過基于大數據技術的校本主題數據中心，可以為學校管理提供科學的決策支持，滿足師生的個性化需求，從而改善高校信息化服務的質量[5]。主要實現以下建設目標：

（1）構建大數據管理平臺：以Hadoop集群為核心，利用Spark進行在線計算，Pig/hive進行離線計算，同時配合Python進行小樣本量的深入挖掘形成最終結果，采用Zookeeper將對整個集群的資源進行協調分配，最終用不同的終端對數據進行展示。同時形成數據倉庫（主題庫、指標庫、模型庫等），支持深度挖掘，對外提供數據服務接口。

（2）形成校本主題數據中心：建設統一的校本主題數據中心，將學校各應用系統的結構化和非結構化數據進行集成和整合，使來源各異、種類不一的各類數據可以相互使用，豐富數據的來源，打破系統間的信息孤島，實現數據的共享和應用。

（3）梳理校本存量數據，建立主題數據模型：根據目前全校數據應用的實際情況，對現有應用系統（例如教務系統，考勤系統，一卡通系統等）的數據結構應用進行可行性分析研究。依托E-R模型、星型模型等方法論，構建了面向教學效果、考勤記錄、學生個人數據、管理數據等多種主題的數據模型，并用于后續的分析和建模。

（4）形成全校統一指標管理和源數據管理平臺：建立全校統一的指標管理和源數據管理平臺，優化數據的采集和審核流程。將數據從人事、科研、辦公、學工等系統數據倉庫中抽取，轉換，加載到校本主題數據中心，再完成對數據的一系列預處理。

2.3 ?實踐路徑

2.3.1 ?推進基礎環境建設

網絡層面，互聯網出口總帶寬25.6 Gbps，主干網萬兆到樓宇，千兆到桌面，校園有線無線泛在、高速;計算層面，按照國家標準建立B級數據中心機房，如圖1所示，配備動力環境系統，建設私有云，搭建虛擬化服務器集群，虛擬機平臺運行主機已達216臺，實現全校計算、存儲、網絡資源統一建設、按需分配;數據層面，通過數據匯聚、清洗、計算、共享，形成了校級數據共享中心，消除信息孤島，打通業務數據。

2.3.2 ?打造“1+2+3+N”應用體系

按照“智能泛在、數字德育“的思路，學校致力打造一平臺支撐（智慧商院綜合服務平臺）、兩中心統領（網上教師發展中心、在線學生成長中心）、三維度涵蓋（全方位教學、全感知服務、全過程管理）、N系統應用（教務、學工、人事、科研、辦公、安防、節能等系統）的校園應用框架體系，全面實現校園數字化、網絡化、智能化。

建成智慧商院綜合服務平臺。整合原有數據資源，打通各系統數據交換通道，建立信息標準規范，實現18個應用系統單點登錄，建成“統一門戶、統一身份、統一數據”的智慧商院綜合服務平臺。

建成覆蓋辦學全方位的N應用。利用人工智能、大數據、物聯網技術，采用一站式服務模式，建設了黨建、教學、人事、學工、科研、辦公、安防等業務應用43個，實現了服務供給精準化、資源配置最優化。

2.3.3 ?統一數據規范

遵循學校已建立的信息標準，統一數據規范，構建共享智能交換平臺，形成校本數據中心。對接學校基礎服務平臺，實現統一身份認證，用戶可單點登錄，數據可實時、定時或階段性同步，確保數據的一致性和準確性。應用系統數據上行集成、校本數據中心數據下行共享，徹底改變之前學校各個應用系統數據“橫向流動”現狀，支持向應用系統回寫數據，為全局保持一致的數據提供保障。

2.3.4 ?統一指標管理和源數據管理平臺

建立全校統一的指標管理和源數據管理平臺，優化數據的采集和審核流程，如圖2所示。將數據從教務系統、一卡通系統、學工系統等數據倉庫中抽取，轉換，加載到校本主題數據中心。完成對數據的一系列預處理，計算學生指標和標簽。作為之后教學評估、課程推薦場景建模的基礎。最后，完成學生形象刻畫和線上推薦、學習活躍度及轉化分析，以及在線精準課程、書籍推薦，供教學、分析及決策使用。

2.3.5 ?管理制度保障實施

為確保大數據中心按計劃有效地實施以及資金的合理使用，在建設期間提供了科學的制度保障。學校制定了《信息化建設管理辦法》，規范了信息標準和編碼管理、資金管理;制定了《網絡與信息系統安全日常管理實施細則》，規范了數據應用管理。

2.4 ?實踐創新

2.4.1 ?多維融合驅動數據智慧治理

打通學生服務全流程。以“學生成長成才”為中心，實現從招生到入校，從宿舍分配到獎懲助貸，從創業就業到畢業離校，從生活服務到線上線下學習，實現學生的全生命周期管理。打通教師管理全過程。以“教師幸福發展”為中心，教職工從入職至離職，從教學到人才培養，從科研項目到成果轉化，實現教師的全生命周期管理。打通人、財、物管理全方位。以“業務管理”為中心，減壓職能部門工作量，推動信息共享，實現流程的自動化、可視化。創新精準支撐的數據治理范式。以“決策支持”為中心。構建校本主題數據中心，形成了成績預警、精準扶貧、學習推薦等多種主題模型，豐富學生全景視圖;構建內部質量保證信息化平臺，聚集“學校、專業、課程、教師、學生”核心指標，將內控管理和師生服務深度融合，實現數據治校。

2.4.2 ?多方融匯打造數據服務智慧供給

打造“四個統一”，融合校園服務。集成校內各類系統消息，支持短信、微信、郵件等各類形式的統一推送與發布。統一支付平臺，升級“校園一卡通”系統，如圖3所示，打破傳統的現金繳費模式，實現學生線上繳費充值、消費等功能。統一流程平臺，建設線上、線下辦事大廳，讓數據多走路，讓師生少跑腿。統一移動平臺，上線“智慧無錫商院”企業微信，涵蓋了教、學、行、生活等微服務80余個，為全校師生提供最常用、最方便信息與服務。

2.4.3 ?建設全國職業教育實習大數據平臺

以學生職業能力提升為抓手，依托“全國實踐育人產教聯盟”，建設“全國職業教育實習大平臺”，打造新型教育數據共享通道，推動職業教育實習管理標準建立，促進產教融合精準對接，探索“大數據+”的全國職業教育實習培養新平臺。依托校本數據中心，牽頭多個職業院校成立“全國職業教育實踐育人產教聯盟”，與多家公司合作，依托校本數據中心，建設如圖4所示的全國職業院校實習大數據平臺、建立頂崗實習基地資源庫、向教育主管部門提供全國職業院校頂崗實習實時監控數據，為有關政策制定提供決策咨詢。適應“互聯網職業教育”需求，為推進職業教育實習管理的標準化、科學化提供基礎數據支撐。

2.4.4 ?構建數據安全防護可控體系

學校逐年增加了對網絡安全方面的軟硬件投入。防火墻、VPN、堡壘機等多種安全設備和無感知認證、門戶認證等多種身份認證系統共同構建安全網絡防護體系。設置學校網絡安全策略，有效阻止針對服務器的常規攻擊，確保全校服務器穩定運行;采用網站云防護、Web應用防護等系統，確保全校信息系統安全穩定運行。建設數據備份系統，有效備份學校核心業務數據。

3 ?結 ?論

本文以無錫商業職業技術學院數據中心為例，總結了無錫商業職業技術學院在數據中心的研究與實踐。未來，隨著高校智慧校園建設工作的不斷推動，學校將繼續依托數據中心，引入大數據、人工智能等新技術，打造智能教學環境，豐富數字化教學資源，形成以學習者為中心的智慧教育教學數據新生態;將繼續著力建設綜合服務平臺、網上事務中心、內部診改等信息化平臺，搭建數據生態圈，讓管理更精細，讓決策更精準，讓服務更貼心，落實數據治校。

參考文獻：

[1] 國家中長期教育改革和發展規劃綱要領導小組辦公室.國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年） [M].北京：人民出版社，2010.

[2] 王鍵.以教育信息化推動職業教育改革創新——解讀《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》 [J].中國教育信息化，2012（11）：4-7.

[3] 教育部.教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》的通知 [R/OL].（2018-04-30）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html

[4] 李明珠，劉洋洋.大數據時代高校個性化思想政治教育研究 [J].西北民族大學學報（哲學社會科學版），2018（6）：37-42.

[5] 李斐.大學生網絡開放課程使用現狀分析 [J].中國教育信息化，2017（9）：51-53.

作者簡介：宋歌（1985.12—），女，漢族，江蘇徐州人，助理研究員，碩士，研究方向：高等職業教育，教育教學信息化。