高等院校智慧校园总体设计与构想

阎伟东　王昌盛　王民全

摘要：智慧校园是当前高等院校信息化建设水平的重要标志，高校作为高等人才培养的重要基地，智慧校园建设涉及高等教育和管理的方方面面。该文分析了智慧校园的特点、功能和主要建设内容，详细介绍了总体架构和各平台软件的建设，对高等院校智慧校园建设做了较为全面的研究。

关键词：智慧校园;服务整合;综合管理;管理系统;软件集成

中图分类号：G434      文献标识码：A

文章编号：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

随着云计算、物联网、移动互联、大数据等新技术的涌现和发展成熟，为高校智慧校园的建设提供了坚实的技术支持。智慧校园是数字校园智慧化到一定程度的产物[1]，国内目前尚无成熟案例。作为高等院校加快智慧校园研究与建设，是提高教育教学管理信息化水平的重要保证，是为将来争创双一流建设院校做好人才培养的重要支撑。

1 智慧校园是高校信息化发展的新阶段

高校信息化建設进入智慧校园发展的关键期，信息化语境下的智慧教育蓬勃兴起[2]，智慧校园就是在院校构建一个现代化、网络化、智能化、个性化的面向现代教育的综合管理服务平台，实现智慧关联和在教学科研、校务生活等方面的智慧应用[3]，进而实现智慧教学、智慧管理、智慧环境的功能。

1.1 智慧校园的主要特点

智慧校园是现实校园的虚拟拓展、维度延伸，具有以下主要特点：

1）应用系统深入整合：在智慧校园中，彻底消灭了信息孤岛，将各应用融为一个整体，使数据可以时时共享，使服务完全整合、无处不在。

2）智能化自动化交互：智慧校园可以辅助用户借助物联网等获取信息，感知状态，控制行为，将结果反馈给用户，实现主动推送。

3）接入方式广泛多样：在智慧校园环境中，网络泛在，接入方式更加灵活，访问设备更加多样。

1.2 智慧校园的主要功能

智慧校园集管理、服务和软件集成等功能于一体，可以实现精细化、智能化、人性化的功能，主要体现在以下几个方面：

1）精细化管理：智慧校园业务管理流程畅通，环节精密控制，实现对各类业务和人员的精细化管理。

2）智慧化决策：智慧校园对业务信息数据进行挖掘分析，形象展现数据分析结果，预测发展态势，提供决策支持。

3）人性化服务：智慧校园综合应用整合，主动信息推送，分门别类地为各类人员提供人性化服务。

2 智慧校园的主要建设内容

智慧校园建设最终目标是建立一个可以满足一站式个性化服务的综合统一管理环境[4]。智慧校园强调深入融合，即在新技术的支撑下，使物理校园、虚拟校园密切耦合，各种活动在深度融合的智慧校园进行。

2.1 智慧校园的总体架构

智慧校园由物理资源层、软件整合层、应用软件层、接入整合层等四个层次组织架构，智慧校园架构示意图如图1所示。

1）物理资源层由服务器、存储设备、网络设备等构成，采用虚拟化技术实现服务、存储、网络的整合利用，提高设备设施的可靠性，具有管理维护便捷、迁移灵活快速的特点。

2）软件整合层由数据中心平台、服务整合平台、流程整合平台、信息推送平台、安全管理平台等构成，将应用软件深入整合，融为一体提供信息服务，实现一体化管理。

3）应用软件层根据学校编制体制和信息化管理需求，将应用软件规划分类，贯通管理流程和信息服务，实现数据资源共建共享，建立一体化管理系统。

4）接入整合层提供各类设备接入，并与物联网智能设备相接驳，丰富的信息服务形式使用户获得全新的感受体验。

2.2 物理资源平台建设

智慧校园硬件平台采用虚拟化技术和高可用架构。通过服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化提高处理能力，扩大存储容量，简化软件配置。采用虚拟化构架实现动态资源的灵活管理，提高硬件和应用程序的可用性以及业务的连续性，降低空间、设备、人员等成本。

2.3 软件整合平台建设

软件整合平台包括数据中心平台、服务整合平台、流程整合平台、信息推送平台、安全管理平台等。

2.3.1 数据中心平台

数据中心平台主要包括公共数据库、数据交换引擎、元数据管理、数据交换监控、综合数据服务、信息填报服务、教学资源服务、决策信息服务等建设内容，是各类业务数据存储、交换和发布的枢纽，实现不同业务软件间数据共享及业务协作。公共数据库存储核心共享数据，通过数据接口为应用软件提供共享数据。数据交换引擎实现公共数据库与各应用系统公用数据的采集、调用，实现数据同步。元数据管理对各业务系统数据库结构进行监管，用于统筹全局数据资源建设。交换监控对多路数据交换运行情况进行监控，记录故障日志，提示处理。综合数据服务将各类应用软件数据信息进行聚合，提供数据的无缝接入与集成。信息填报服务用于采集和汇总不方便直接通过各应用系统采集的数据。教学资源服务通过教学资源管理软件提供全面的信息资源支持。辅助决策服务完成数据的跨业务系统聚合，为其他应用系统提供基础数据源或访问接口。

2.3.2 服务整合平台

服务整合平台包括基础框架、集成框架、个人信息查询等建设内容，将各类异构应用软件的信息或服务聚合，实现信息的无缝接入与集成。基础框架包括应用管理、用户管理、内容管理等，构成多种信息展示和管理的基础平台。集成框架采用多种集成技术将不同架构软件中的信息资源或功能进行整合。个人信息查询服务针对不同人员类型提供个人信息查询服务。

2.3.3 流程整合平台

流程整合平台按照分层架构设计，采用松耦合方式整合工作流程，提供分析工具，实现应用系统的联通和业务规则的定义。

2.3.4 信息推送平台

信息推送平台是智慧校园和用户间的快捷信息通道，各应用系统将信息发送至推送平台，平台再将这些信息推送给指定用户，使用户感受自动获取信息。

2.3.5 安全管理平台

安全管理平台包括用户中心、校园目录、认证网关、授权管理、安全日志等。用户中心是统一规划的用户管理中心，通过唯一实名账号确保用户访问各应用系统。校园目录用于集中化存储用户身份信息和安全信息。认证网关通过单点登录认证访问不同的应用系统。授权管理采用集中分布式实现统一的角色管理和分级的权限控制。安全日志用于记录安全访问的相关信息，以备后期安全审计和追踪查询。

2.4 应用软件平台建设

智慧校园应用系统按照学校编制体制及信息化管理需要，将应用系统规划为教学管理、科研管理、人力资源管理、校务管理以及综合管理等。

2.4.1 体化教学管理系统

一体化教学管理系统采用一体化设计，规划学籍管理、资源保障管理、师资管理和教学实施管理等，基于软件整合平台实现全面业务整合。根据业务部门需求，包括教务管理系统、教学保障管理系统、教学评价管理系统、网络化教学平台等，实现教学资源和师资资源的共享。

2.4.2 一体化科研管理系统

一体化科研管理系统涵盖科研服务与管理，实现科研信息的网上申报审核、统計分析，科研学术成果、学术活动等统计和核查。

2.4.3 一体化人力资源管理系统

一体化人力资源管理系统完成对人力资源的日常管理，包括组织工作系统、教师考评系统、纪检工作系统等。

2.4.4 一体化校务管理系统

一体化校务管理系统完成对校务工作的日常管理，包括住房管理系统、车辆管理系统、绿化管理系统、物资采购系统等。

2.4.5 综合管理服务系统

综合管理服务系统是对通用管理业务的信息化管理，包括网上办公、辅助决策、任务中心、信息发布的公共信息服务。

1）网上办公系统用于日常办公业务，包括公文处理、周工作安排、会议管理、文档管理等，并提供通讯录、工作日记、电子便签等辅助功能。

2）辅助决策完成各业务系统的数据统计分析，视图展现分析结果，预测发展态势，提供分析资料，支持辅助决策。

3）任务中心能够创建待办事项，分配待办任务，查询和督促任务进展，评价任务完成情况，实现精细化管理。

4）信息发布统一规划信息通道和信息分类，控制信息发布的权限，规范信息发布的流程，实现信息的同步更新，统一的信息浏览和检索。

2.5 接入整合类软件建设

2.5.1 个人服务中心

个人服务中心基于各应用系统及公共数据库的信息服务，针对不同用户提供针对性个性信息定制服务。

2.5.2 协同工作系统

协同工作系统基于网络通信系统，实现与应用间的交互和信息服务的集成，信息服务的主动推送。

2.5.3 公共服务终端

公共服务终端是在主要公共场所架设的触摸屏和数字公告栏，触摸屏为人员提供校园漫游、信息查询等服务，数字公告栏为用户提供丰富多彩的公共信息服务。

2.5.4 物联网接入

物联网是智慧校园建设的重要内容，通过建立物联网整合框架，通过不同的信息传感设备将校园事物与校园网连接，进行信息交换和通信，实现对事物的智能化识别跟踪、监控管理。

3 结束语

智慧校园是信息化发展的必然趋势，是院校校园网络化和信息化建设的高级阶段。高校智慧校园建设是一项长期的、复杂的系统性工程，要结合自身特征，从实际出发，与互联网企业深度合作与开发，建设具有自身特色的智慧校园平台，实现教学管理、科研管理以及师生校园生活有机融合的新型校园生态模式，进而为学校师生提供更为人性化、个性化、智能化的特色服务，提高学校信息化建设整体水平。

参考文献：

[1] 王运武.“数字校园”向 “智慧校园”的转型发展研究———基于系统思维的分析思辩视角[J].远程教育杂志， 2013（3）： 21-28.

[2] 杨现民. 信息时代智慧教育的内涵与特征[J]. 中国电化教育， 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， 齐振国， 赵莹. 智慧校园及其建设探究[J]. 软件导刊， 2016（2）： 140-142.

【通联编辑：谢媛媛】