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常見(jiàn)問(wèn)題

2019高校(xiào)智慧校(xiào)園建設指南(nán)

通常,高校(xiào)信息化系統的體(tǐ)系結構沿用行業信息系統的結構模型,即三層結構模型:基礎環境層、數據層、業務應用層。


  • 基礎環境層主要包含有線/無線校(xiào)園網、計(jì)算資源、存儲資源以及各類終端等;

  • 數據層主要包括中心數據庫、各類專項業務數據庫等;

  • 業務應用層主要有各類校(xiào)務信息管理(lǐ)系統、教學支持系統、科(kē)研支持系統等。


在高校(xiào)數字校(xiào)園建設的十餘年(nián)時間裡(lǐ),三層結構模型發揮了重要的作(zuò)用,支持了大(dà)多數高校(xiào)的信息化管理(lǐ)與運行。其主要優點有:層次清晰,軟硬件(jiàn)相(xiàng)對分(fēn)離(lí),各司其職,實現了學校(xiào)信息化的平穩發展。


然而,随着技術(shù)的進步、高校(xiào)業務快(kuài)速發展、師(shī)生(shēng)對信息化需求的不斷提高,三層結構模型的缺點逐漸顯現:


  • 一是開發周期長、修改困難,每個信息系統都(dōu)涵蓋了某領域的全部業務流程,系統龐大(dà)、牽涉面廣,難以應對快(kuài)速變化的業務需求;

  • 二是用戶體(tǐ)驗不好,師(shī)生(shēng)需辦理(lǐ)的業務往往隐藏在很深的菜單中,還(hái)需要在多個系統間頻繁切換,對移動應用的支持不夠;

  • 三是真正的數據同步難以實現,數據交換隻能解決跨應用系統的“讀(dú)”數據,難以實現跨系統“寫”數據,導緻廣大(dà)師(shī)生(shēng)常常陷入重複填表的怪圈。


智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構的設計(jì)思想:


王燕等認爲,在智慧校(xiào)園中需要建立以大(dà)數據爲核心、以移動互聯爲神經網絡、以智能感知爲神經末梢、以智慧應用爲依托、以個性化用戶交互爲目标的智慧校(xiào)園支撐平台,實現高校(xiào)各項業務的智慧運行。結合高校(xiào)師(shī)生(shēng)對信息化服務的現實需求,我們提出智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構的設計(jì)思想:


01 以服務師(shī)生(shēng)爲核心訴求 


以人(rén)爲本、方便用戶是智慧校(xiào)園的重要理(lǐ)念,智慧校(xiào)園的體(tǐ)系結構應該踐行這一理(lǐ)念。該結構應該避免采用複雜的菜單模式,而采用把師(shī)生(shēng)常用功能展示在同一界面的“一站(zhàn)式服務平台”模式。同時,應滿足用戶移動辦公、移動教學、移動學習的需求,同步實現智慧校(xiào)園的電腦版和移動終端版。


02 靈活定制業務應用 


爲克服開發周期長的缺點、适應高校(xiào)不斷變化的業務發展需求,智慧校(xiào)園的體(tǐ)系結構應該避免采用大(dà)型信息系統開發模式,而采用能快(kuài)速響應業務需求的拖拽式流程配置模式。這就(jiù)要求智慧校(xiào)園平台配備業務流程管理(lǐ)(Business Process Management,BPM)模塊,實現方便的流程編排功能。


03 全面掌握校(xiào)園情境 


爲實現校(xiào)園物理(lǐ)空間和數字空間的銜接,需要在智慧校(xiào)園的基礎設施中增加各類傳感器和監控設備,以實現對校(xiào)園内的建築、道路(lù)、物品、人(rén)員(yuán)狀态的了解;還(hái)需要數據中心具備處理(lǐ)傳感數據、視頻數據等非結構化數據的能力。


04 支持基于大(dà)數據的決策 


實現科(kē)學的、基于大(dà)數據的教育決策支持,是智慧校(xiào)園必不可(kě)少的重要功能。這要求智慧校(xiào)園的體(tǐ)系結構能夠支持不同類型數據的采集、整合、分(fēn)析與展示,能夠實現不同維度數據的聚合與關聯,能夠實現不同算法的預測與挖掘。


05 兼容原有信息系統 


數字校(xiào)園階段,高校(xiào)紛紛開發了大(dà)量的信息系統。智慧校(xiào)園應該兼容這些信息系統及其數據,而不是簡單的廢棄。這需要在智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構引進先進的技術(shù)框架,消除不同應用系統間的技術(shù)差異、實現不同系統之間的通信,以便把原有系統包容進來(lái)。


如(rú)何設計(jì):


爲實現上述設計(jì)思想,筆者在研究《重慶市智慧校(xiào)園建設基本指南(nán)(試行)》過程中提出,借鑒“企業服務總線”(Enterprise Service Bus,ESB)等技術(shù),在高等學校(xiào)智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構中增加“業務支撐層”,主要包含流程引擎、服務總線、“一站(zhàn)式服務門(mén)戶”等模塊,用于實現不斷變化業務的靈活定制、方便師(shī)生(shēng)使用等功能;業務支撐層的數據總線模塊增加非結構化數據處理(lǐ)能力,用于實現對全校(xiào)物聯傳感數據、監控視頻數據的處理(lǐ),實現對校(xiào)園情境的全面掌握、基于大(dà)數據的決策;利用ESB技術(shù)差異的過濾能力,業務支撐層能夠實現對原有信息系統的兼容。


這樣,高等學校(xiào)智慧校(xiào)園平台被設計(jì)爲“4+1”層次化體(tǐ)系結構:由基礎設施層、數據與資源層、業務支撐層、智慧應用層四個層級構成智慧校(xiào)園的主體(tǐ),支撐保障體(tǐ)系作(zuò)爲必不可(kě)少的政策與資源條件(jiàn)。所設計(jì)的高等學校(xiào)智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構如(rú)圖1所示。


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01 基礎設施層 


包含4個方面内容:網絡設施、雲服務能力、智能終端系統、基礎設施運維平台。智慧校(xiào)園基礎設施宜采用雲計(jì)算、雲服務架構部署。雲計(jì)算采用網絡存儲、虛拟化、分(fēn)布式計(jì)算等技術(shù),實現透明的基礎設施雲服務,爲智慧校(xiào)園的主機(jī)虛拟映像構建、大(dà)數據處理(lǐ)、應用服務提供基礎的計(jì)算和存儲支撐。網絡設施指的是學校(xiào)的有線/無線網絡環境,能滿足及時傳輸各種數據,實現随時随地接入、高速全面互聯、随需随意應用的要求,爲智慧校(xiào)園提供寬帶泛在的網絡基礎。智能終端系統是智慧校(xiào)園海量數據采集與實時反饋控制的物質基礎,實現了對師(shī)生(shēng)的教與學活動、儀器設備運行、生(shēng)活環境互動等狀态的全面感知。另外,還(hái)需制定完善的運維管理(lǐ)制度并建設可(kě)靠的運維管理(lǐ)系統,對設施設備、網絡流量、系統運行進行方便、高效的監控管理(lǐ)。


02 數據與資源層 


要設立标準化的能全面覆蓋學校(xiào)教學、科(kē)研、管理(lǐ)和服務的基礎數據庫,用于記錄、管理(lǐ)學校(xiào)在日(rì)常業務活動中産生(shēng)的過程數據及結果數據。構建能滿足師(shī)生(shēng)開展教學、科(kē)研等活動的教學資源庫和圖情資源庫,以及用于生(shēng)活、娛樂等活動的服務資源庫。


03 業務支撐層 


智慧校(xiào)園基礎服務平台用于協調、聯通學校(xiào)内的教學、科(kē)研、管理(lǐ)和服務各領域應用系統和數據庫,采用流程抽取、流程裝配等技術(shù)實現以用戶爲中心的服務模式,實現既有完善的業務管理(lǐ)、又有靈活的用戶服務,構建“一站(zhàn)式信息門(mén)戶”,爲智慧校(xiào)園的智慧應用提供堅實的業務運行基礎。業務支撐層還(hái)應具備對學校(xiào)所有數據的有效管理(lǐ)能力,這是智慧校(xiào)園進行大(dà)數據分(fēn)析和提供各類智慧應用的數據基礎。


04 智慧應用層 


主要包括各種智慧型的校(xiào)園信息化業務應用,如(rú)教學、科(kē)研、服務、管理(lǐ)決策、文化傳承等各類應用,是智慧校(xiào)園發揮作(zuò)用的關鍵,也是智慧校(xiào)園與用戶交流的界面。


05 保障體(tǐ)系 


包括組織保障體(tǐ)系、機(jī)制保障體(tǐ)系和網絡空間安全,爲智慧校(xiào)園穩定、高效、安全地運行提供切實的保障。



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本文節選自(zì):《中國(guó)電化教育》,作(zuò)者:劉革平 鍾劍 謝濤,轉載自(zì):中國(guó)教育信息化,文章(zhāng)所述觀點不代表雲平安校(xiào)園立場,轉載請(qǐng)聯系原作(zuò)者。