數(shù)字化校園建設(shè)背景下智慧校園規(guī)劃與建設(shè)再思考

摘要：本文主要以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院為例，介紹該學(xué)院數(shù)字化校園存在的問題，將智能化、現(xiàn)代化信息技術(shù)融入數(shù)字化校園體系，構(gòu)建智慧校園的總體目標(biāo)與方法，以期通過完善智慧校園體系的方式，提高該學(xué)院信息化管理工作質(zhì)量水平，希望為高?？沙掷m(xù)發(fā)展帶來啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化校園；智慧校園規(guī)劃；基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)

引言

智慧校園是一種以信息手段為基礎(chǔ)，將校園內(nèi)各類資源整合，在完成資源優(yōu)化工作后，進(jìn)行資源合理配置，提升資源利用效率的技術(shù)手段。在學(xué)校發(fā)展過程中，智慧校園的構(gòu)建與應(yīng)用，不僅能促進(jìn)校園管理工作質(zhì)量的提高，還能推動校園管理工作朝著現(xiàn)代化、數(shù)字化、智慧化的方向發(fā)展。故研究此項(xiàng)課題，具有十分重要的意義。

1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院數(shù)字化校園存在的問題

1.1 校園業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)割裂

在信息化技術(shù)廣泛普及的背景下，應(yīng)用技術(shù)學(xué)院在日常教學(xué)管理過程中，已經(jīng)完成了各類信息系統(tǒng)的建設(shè)工作，并且建立了公共數(shù)據(jù)庫，用于收集整理來自教師、學(xué)生、管理人員等人群的教學(xué)科研、學(xué)習(xí)、管理數(shù)據(jù)。從管理層面上看，盡管在信息系統(tǒng)應(yīng)用初期，學(xué)校的教學(xué)管理、科研工作都得到了有效的發(fā)展，但是隨著時間的推移，上述數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行統(tǒng)一整合，不同數(shù)據(jù)信息在不同的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。學(xué)校統(tǒng)一信息管理部門的主要工作內(nèi)容在于開展信息化基礎(chǔ)體系建設(shè)以及各信息系統(tǒng)的維護(hù)與開發(fā)，并沒有對各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析。這一情況的出現(xiàn)，使得各信息系統(tǒng)無法對教學(xué)、科研、管理等數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、整合以及優(yōu)化處理，進(jìn)而降低了信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。從技術(shù)層面上看，學(xué)院的各個信息系統(tǒng)主要被應(yīng)用于不同的業(yè)務(wù)部門，系統(tǒng)在建設(shè)過程中屬于獨(dú)立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在建設(shè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的過程中，并沒有構(gòu)建系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。這種情況的出現(xiàn)使得數(shù)據(jù)庫在一定程度上形成了信息孤島，不僅阻礙了數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的流動與整合，還使得部分?jǐn)?shù)據(jù)信息存儲于多個數(shù)據(jù)庫中，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫的存儲空間有所降低，數(shù)據(jù)分析工作也無法得到深層次的開展[1]。

1.2 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完備

在當(dāng)前的學(xué)校數(shù)據(jù)信息分析利用過程中，盡管學(xué)校方面已經(jīng)認(rèn)識到了學(xué)生的學(xué)業(yè)成績、選課記錄、考勤信息、一卡通消費(fèi)記錄、圖書借閱信息等數(shù)據(jù)在學(xué)校運(yùn)營管理工作中的重要性，并加強(qiáng)了這部分?jǐn)?shù)據(jù)的關(guān)系統(tǒng)計(jì)與分析整合，但在數(shù)據(jù)管理過程中，受學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)、存儲、計(jì)算尤其是安全層面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平不足的影響，在校園網(wǎng)絡(luò)體系的實(shí)際應(yīng)用過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、上網(wǎng)行為、活動軌跡等信息無法得到有效的分析整合，這一情況的出現(xiàn)使得學(xué)校經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得到的數(shù)據(jù)信息，仍無法切實(shí)滿足學(xué)校運(yùn)營管理工作的需要[2]。

1.3 云網(wǎng)絡(luò)與云安全無法靈活定義

云網(wǎng)絡(luò)是保證智慧校園正常通信、信息安全存儲與相互交流的重要基礎(chǔ)設(shè)施，當(dāng)前應(yīng)用技術(shù)學(xué)院的信息化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，受云網(wǎng)絡(luò)體系不夠完善的影響，云網(wǎng)絡(luò)體系的安全性與可靠性也存在著一定的問題。這導(dǎo)致當(dāng)前校園網(wǎng)絡(luò)體系出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和安全資源無法按需分配、虛擬遷移時網(wǎng)絡(luò)和安全屬性無法自動遷移、云計(jì)算服務(wù)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)間無法互通、云計(jì)算服務(wù)無法滿足不同租戶差異化安全需求、無線互聯(lián)網(wǎng)接入質(zhì)量偏低、IT運(yùn)維復(fù)雜分散等問題，不僅在一定程度上降低了信息系統(tǒng)的安全性，還會給校園信息管理應(yīng)用活動的開展造成一定的阻礙。

2. 智慧校園規(guī)劃建設(shè)的基本原則

2.1 兼容性原則

首先，考慮到學(xué)校的數(shù)字化校園體系建設(shè)工作經(jīng)歷了多個時期，不同部門的數(shù)字化校園管理體系存在著較為復(fù)雜的應(yīng)用結(jié)構(gòu)與應(yīng)用功能，并且部分系統(tǒng)在學(xué)校的應(yīng)用時間相對較長，師生在系統(tǒng)應(yīng)用過程中積累了一定的使用經(jīng)驗(yàn)與信息數(shù)據(jù)，若在智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建過程中，學(xué)校方面完全摒棄傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)，那么不僅會造成數(shù)據(jù)的大量浪費(fèi)，還會在一定程度上增大師生使用信息系統(tǒng)的難度?，F(xiàn)階段為了減少上述問題的出現(xiàn)，學(xué)校方面在建設(shè)智慧校園體系的過程中，需要在明確自身管理工作需要的基礎(chǔ)上，充分考慮師生使用傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的習(xí)慣，遵循兼容性原則，構(gòu)建可以維持傳統(tǒng)信息系統(tǒng)現(xiàn)有應(yīng)用體驗(yàn)不變的智慧校園體系。盡管為了降低師生在使用智慧校園陌生感的過程中，保留了傳統(tǒng)信息系統(tǒng)中的大部分功能，但這并不意味著在智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建過程中要完全拒絕新技術(shù)、新模塊的應(yīng)用，而是需要學(xué)校方面簡化傳統(tǒng)信息系統(tǒng)中一些不必要的組件，然后通過加強(qiáng)各系統(tǒng)組件之間聯(lián)系的方式，構(gòu)建一種更為實(shí)用、更為先進(jìn)的、一體化的智慧校園體系，在加強(qiáng)各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫聯(lián)系、避免信息孤島現(xiàn)象出現(xiàn)的同時，為學(xué)校信息化、智能化發(fā)展提供可靠的支持[3]。

2.2 時效性原則

在構(gòu)建智慧校園體系的過程中，學(xué)校方面不僅需要盡可能提升智慧校園平臺的兼容性與開放性，還需要通過引入新的產(chǎn)品技術(shù)，解決傳統(tǒng)數(shù)字化校園體系中存在的一些問題。在將新的信息技術(shù)引入智慧校園體系時，學(xué)校方面不僅需要保證新的信息技術(shù)能夠使智慧校園的功能得到完善，還需要通過控制新技術(shù)引入時間的方式，降低新技術(shù)的應(yīng)用成本。

2.3 穩(wěn)定性原則

在構(gòu)建智慧校園的過程中，不僅需要保證智慧校園具備良好的兼容性與時效性，還需要對智慧校園的應(yīng)用效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，在確保智慧校園整體穩(wěn)定性能夠滿足學(xué)校管理需要的基礎(chǔ)上，再將其應(yīng)用到教學(xué)管理活動中。具體來說，現(xiàn)階段并不存在絕對完美的技術(shù)與產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下智慧校園的測試效果與其投入使用后的實(shí)際應(yīng)用效果之間必然會存在一定的差別?，F(xiàn)階段為了保證校園教學(xué)管理活動的有序開展，在智慧校園體系構(gòu)建活動完成后，需要參照其他學(xué)校在智慧校園構(gòu)建過程中遇到的問題，對其應(yīng)用的可行性進(jìn)行分析，并通過加強(qiáng)風(fēng)險控制的方式，切實(shí)提升智慧校園體系應(yīng)用的穩(wěn)定性與可靠性。

3. 規(guī)劃建設(shè)智慧校園的具體方案

3.1 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在應(yīng)用技術(shù)學(xué)院智慧校園建設(shè)過程中，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的總體方向是通過升級校園網(wǎng)核心設(shè)備、改造校園無線網(wǎng)絡(luò)、提高校園網(wǎng)出口寬帶、調(diào)整校園網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源的有效共享，提高智慧校園體系的適應(yīng)性，降低其維護(hù)難度，推動校園教學(xué)業(yè)務(wù)與行政管理工作能夠朝著低耗、節(jié)能、智能的方向發(fā)展?，F(xiàn)階段基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的核心內(nèi)容包括有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

在智慧校園有線網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建過程中，考慮到學(xué)院園網(wǎng)需要覆蓋辦公樓、教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)等多個區(qū)域，整體規(guī)模較大，在構(gòu)建過程中，有線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，為了提升網(wǎng)絡(luò)訪問的質(zhì)量，校園在構(gòu)建有線網(wǎng)絡(luò)的過程中可以通過為校園網(wǎng)構(gòu)建多個運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，并且在出口設(shè)備上配備智能選路功能的方式，確保校內(nèi)人員在應(yīng)用智慧校園的過程中，能夠依據(jù)自身的訪問地址自動選擇適合的網(wǎng)絡(luò)。同時，考慮到傳統(tǒng)數(shù)字化校園網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在有線網(wǎng)絡(luò)出口部分流量分布不均勻、不同時段流量差距較大等問題，為了從根本上解決這類問題，在智慧校園有線網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建過程中，校園方面不僅需要通過升級寬帶的方式緩解信息擁堵，還可以通過智能化流量趨勢分析技術(shù)對指定出口鏈路、應(yīng)用指定周期、指定時段流量進(jìn)行預(yù)測，然后對流量進(jìn)行智能管控，實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)流量的智能化管理[4]。

在智能終端廣泛普及的背景下，為了切實(shí)滿足學(xué)校師生對于無線網(wǎng)絡(luò)的需要，在構(gòu)建智慧校園的過程中，強(qiáng)化無線網(wǎng)絡(luò)體系的建設(shè)，成為一項(xiàng)極為必要的工作。具體來說，為了盡可能擴(kuò)大無線校園網(wǎng)的覆蓋范圍，通過開展場景化部署工作的方式，充分滿足師生在不同場景下對于無線網(wǎng)絡(luò)的使用要求，在學(xué)院智慧校園無線網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建過程中，學(xué)校方面通過在不同場景設(shè)置不同AP的方式，提高了無線網(wǎng)絡(luò)的使用質(zhì)量。例如，在學(xué)生宿舍這類終端數(shù)量較多、上網(wǎng)時間較為集中的場所，為了切實(shí)滿足學(xué)生對于視頻類、游戲類這類高寬帶無線網(wǎng)絡(luò)使用的需求，主要應(yīng)用了包AP入市安裝的方式，在保證信號互不干擾的前提下，確保信號實(shí)現(xiàn)了宿舍整體的全覆蓋。在圖書館閱覽室這種以信號覆蓋為主要目標(biāo)的場景中，主要部署了普通放置型AP，即可滿足師生在教學(xué)過程中信息查詢需要。

3.2 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

在校園移動終端用戶數(shù)量不斷增加，校園業(yè)務(wù)越發(fā)繁雜的背景下，為了盡可能提高智慧校園的數(shù)據(jù)處理能力，需要建設(shè)具備較高應(yīng)用價值的數(shù)據(jù)中心。在數(shù)據(jù)中心的實(shí)際構(gòu)建與應(yīng)用過程中，為了切實(shí)滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)動態(tài)、靈活的存儲讀取需要，當(dāng)前智慧校園數(shù)據(jù)中心主要為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。為了實(shí)現(xiàn)資源的合理利用，降低重復(fù)投資行為的出現(xiàn)概率，在構(gòu)建云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的過程中，需要制定完善的校園IT資源使用規(guī)范，實(shí)現(xiàn)學(xué)校各部門原有校園信息系統(tǒng)設(shè)備、數(shù)據(jù)的整合利用與統(tǒng)一管理。同時，為了滿足學(xué)校新部門的業(yè)務(wù)需求，可以通過將網(wǎng)絡(luò)與信息中心進(jìn)行統(tǒng)一論證的方式，保證網(wǎng)絡(luò)與信息中心能夠通過統(tǒng)一服務(wù)器完成常規(guī)業(yè)務(wù)需求與存儲資源的分配工作。

3.3 安全防護(hù)體系建設(shè)

首先，為了提高設(shè)備以及云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的安全性，在智慧校園構(gòu)建過程中，須部署高性能的安全防護(hù)設(shè)備。具體來說，在開展校園云計(jì)算數(shù)據(jù)中心安全防護(hù)工作的過程中，不僅需要為其配備防火墻，設(shè)置可靠的吞吐量指標(biāo)，還需要提高新建連接數(shù)和系統(tǒng)并發(fā)連接數(shù)的管控質(zhì)量，盡量降低故障對智慧校園各項(xiàng)業(yè)務(wù)開展的影響。

其次，傳統(tǒng)的數(shù)字化校園在建設(shè)過程中并沒有為無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置準(zhǔn)入機(jī)制，這在一定程度上增大了安全風(fēng)險出現(xiàn)概率?，F(xiàn)階段為了切實(shí)保障移動互聯(lián)設(shè)備的安全接入，在開展無線網(wǎng)絡(luò)保護(hù)工作的過程中，學(xué)校方面不僅要依據(jù)校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的實(shí)際需要，在校園網(wǎng)出口設(shè)計(jì)準(zhǔn)入認(rèn)證，還需要對用戶以及終端準(zhǔn)入機(jī)制加以完善，通過為校園網(wǎng)登錄人群設(shè)立專門的網(wǎng)絡(luò)使用檔案的方式，實(shí)現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)使用信息的有效收集，提升信息管理工作的有效性。

再次，為了進(jìn)一步提升智慧校園網(wǎng)絡(luò)體系的使用安全性，需要在智慧校園網(wǎng)絡(luò)體系中構(gòu)建能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理的軟件系統(tǒng)，在智慧校園實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可以通過對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)動態(tài)、網(wǎng)絡(luò)入侵等行為進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并依據(jù)規(guī)范對其進(jìn)行管理的方式，降低信息中心安全管理工作的難度。

最后，在智慧校園規(guī)劃建設(shè)過程中，校園信息系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到了學(xué)校的各個角落，在滿足學(xué)校師生訪問網(wǎng)絡(luò)需求的同時，增大了安全管理人員的工作難度?，F(xiàn)階段為了盡可能降低非法入侵、越權(quán)操作等情況產(chǎn)生的不利影響，在當(dāng)前的智慧校園建設(shè)過程中，可以利用專門的運(yùn)維審計(jì)設(shè)備對設(shè)備密碼進(jìn)行統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)應(yīng)用情況的有效規(guī)范，提升數(shù)據(jù)的安全性[5]。

3.4 維護(hù)管理體系建設(shè)

相較于數(shù)字化校園體系，智慧校園架構(gòu)更為復(fù)雜，其中包括各廠商生產(chǎn)的各種功能的軟硬件，這使智慧校園運(yùn)維管理工作難度增加?，F(xiàn)階段為了切實(shí)保證智慧校園穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，在開展智慧校園運(yùn)維管理工作前，需要建設(shè)一套綜合性的自動化運(yùn)維管理系統(tǒng)，通過對智慧校園工作情況進(jìn)行自動化監(jiān)督，在降低安全風(fēng)險出現(xiàn)概率的同時，減少人工運(yùn)維管理工作的工作量。在學(xué)校的智慧校園自動化運(yùn)維管理體系構(gòu)建過程中，針對不同的數(shù)據(jù)資源，將自動化運(yùn)維管理體系分成了網(wǎng)絡(luò)、安全、大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)中心等安全管理模塊。

其中，網(wǎng)絡(luò)模塊的功能包括校園有線網(wǎng)與無線網(wǎng)狀態(tài)查看、日志查看、鏈路查看等功能，在工作過程中可以通過對用戶終端進(jìn)行準(zhǔn)入控制、行為審計(jì)的方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的有效管理。安全模塊工作內(nèi)容包括資產(chǎn)風(fēng)險管理、業(yè)務(wù)風(fēng)險管理、實(shí)時攻擊分析、事件關(guān)聯(lián)性分析、安全行為管理、安全響應(yīng)等，在智慧校園體系應(yīng)用過程中，安全模塊可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全狀況的有效評估，并對安全風(fēng)險進(jìn)行防御。例如，在師生將存在病毒的移動端設(shè)備接入與智慧校園網(wǎng)絡(luò)相連的電腦上后，安全模塊會先對移動端設(shè)備進(jìn)行檢查，然后通過彈出警告窗口的方式，保證網(wǎng)絡(luò)的整體安全。大數(shù)據(jù)模塊可以實(shí)現(xiàn)校園大數(shù)據(jù)、安全大數(shù)據(jù)、有線無線大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)中心模塊可以實(shí)現(xiàn)對校園關(guān)鍵應(yīng)用、關(guān)鍵業(yè)務(wù)的監(jiān)控管理。

結(jié)語

在數(shù)字化校園建設(shè)背景下，開展智慧校園的規(guī)劃建設(shè)工作不僅可以切實(shí)提高校園數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用效果，還能為學(xué)校穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展提供有效的支持?，F(xiàn)階段，為了建設(shè)能夠切實(shí)滿足國家現(xiàn)代化教育發(fā)展目標(biāo)的智慧校園信息化體系，充分發(fā)揮信息技術(shù)在現(xiàn)代教育過程中推動學(xué)生全面發(fā)展的重要作用，學(xué)校方面需要在明確教育領(lǐng)域深化改革需要的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的教學(xué)管理需要，對信息系統(tǒng)進(jìn)行整合優(yōu)化，以便構(gòu)建能夠推動教學(xué)、科研、管理、生活以及服務(wù)工作朝著智慧化、現(xiàn)代化方向發(fā)展的智慧校園體系，為校園信息資源的高效利用提供支持。

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作者簡介：高廣林，本科，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)。