基于大数据的高校数字化校园平台建设方案探究

束卫平

摘 要：结合高校数字化校园建设现状，从大数据角度提出了高校数字化校园建设方案，该方案可为高校数字化校园建设提供参考。

关键词：数字化校园;平台;大数据

1 建设背景

近年来，数字化校园建设的需求逐步由各业务部门建设独立的信息系统转变为由信息化管理部门牵头建设覆盖全校的综合系统。构建一站式的网上服务大厅，实现办事流程一站式、跨业务系统的服务申请办理，并且集成消息提醒与校园网资讯信息成为了现代高校信息化发展的主要目标。

在高校数字化校园建设开始初期，各部门各自开发信息系统。这些信息系统均是针对各部门具体工作进行设计的，缺少全校的统一规划。存在以下问题：

（1）各业务系统开发环境、操作系统和数据库版本、应用部署环境，数据编码、字段属性等各个方面的不一致，都容易造成整个平台数据异构的问题;

（2）各部门对相关联数据的属性名定义不同以及各系统开发的时间不同，易造成数据冗余和不一致问题;

（3）在系统开发和业务操作过程中，缺少高校数据的全局监控，易出现错误数据。这些异构业务系统的长期并存是数字化校园普遍状态，各个业务系统容易成为一个个“信息孤岛”。

大数据时代数据产生的价值越来越大，开发基于数据的新型应用已经成为高校信息化建设的一个重点领域，目的就是挖掘数据价值，推动业务发展，目前数据应用项目非常多，但真正取得预期效果的项目少之又少，而且开发过程困难重重，需要通过有效的数据治理来解决。

2 建设目标

建设数字化校园旨在利用信息化工具和方法，将校园的各项资源、管理及服务流程数字化，对传统校园环境的革新，构建一个集高校教学、管理、生活、科研为一体的数字环境，以满足教师对教学、管理、科研以及学生对学习、生活、科研的个性需求。

在这样一个全新的数字环境中，教师能够通过良好的教学环境、培养环境和科研环境，提高学术和科研水平，培养优秀的学生;学生则能够通过良好的学习环境、生活环境和培养环境，提高自身综合素质，发掘个人潜能。而管理、教学、科研水平的提高和培养出高素质学生是学校成功的标志，是学校实力和水平提升的综合体现。因此立足于师生需求，改善和提升学校的教学环境、管理环境、生活环境和科研环境是我校数字化校园建设的主要工作，这些环境的组成和改善主要围绕着校园的管理、资源和服务三大要素展开。

“数字化校园平台”建设的总体目标是：利用先进的技术与产品构建数字校园基础平台，包含数据中心、数据分析、身份认证、信息门户和网站群、迎新、平台监控等应用系统建设。在此基础上构建数字化的管理环境、数字化的教学环境、数字化的生活环境、数字化的科研环境，实现全校范围的信息共享和业务协同，最终提高学校的核心竞争力，实现学校的跨越式发展。

3 建设原则

数字校园的建设是一项系统工程，在项目的建设应遵循以下原则：

（1）先进性和成熟性。方案应充分参考国内外高校数字化校园发展的现状和趋势，提出的数字化校园模型架构，应当能够满足学校一定时间内的建设需求，符合国内教育行业的信息标准，同时能适应未来的扩展。通常选用业界主流的技术、开放且标准的技术架构、成熟的并且开放的产品来构建。

（2）开放性原则。考虑到新技术、新业务产品出现时对本系统的兼容性，随着信息技术和学校业务的不断发展，数字化校园的建设需求也会发生各种变化，方案设计必须能适应这种变化，当外部环境和内部需求发生变化时，可以扩展系统的功能和性能。在系统建设过程中，随着外部环境和内部需求的变化，系统要求有足够的灵活性来适应这种变化。

（3）标准化原则。数字化校园的建设是一个庞大的系统工程，系统的整体设计和实施等都需要遵循规范和标准，确保整个系统能够互联互通、信息共享，各个业务系统能够无缝集成。

（4）实用性和可行性。易操作性主要表现在以下几个方面：易开发、易管理、易学习和易使用。通过简捷、直观的应用界面，符合工作人員的思维方式和工作习惯，便于用户快速掌握系统操作方法，方便非计算机专业人员的使用和管理。

（5）安全性和可靠性。通过各种措施，从系统结构，技术措施，系统管理等多方面保证产品能够连续、安全、无故障、不间断运行作业，保证数据可靠传输。

在平台设计过程中，既要充分考虑信息资源的共享，同时要提供多种安全策略保证数据的安全。

4 建设方案

4.1 技术路线

方案设计基于SOA架构之上的B/S结构，采用J2EE技术进行开发，实现跨平台性，全面支持Unix、Linux与Windows不同的操作系统环境，以及Oracle、DB2等主流数据库。各类资源整合成基于标准的服务组件，使系统功能最优化，并将系统内部模块的相互依赖性在技术上降至最低。

（1）基于SOA架构。我们选用了SOA架构构建数字校园环境，所有产品与组件均支持SOA松耦合、面向服务等主要特征，最大限度的减少技术与业务的相互依赖性，提高系统未来平滑升级与扩展的可能。

（2）扩展性要求。应用平台模块要求相对独立，提供标准的开发接口。所有模块基于组件开发，可插拔。能协助学校适应未来业务规模、业务类型和集成应用的扩展;并向第三方提供独立的标准集成接口、样例程序和相关技术文档。

（3）应用程序的编程语言。在应用系统开发上，采用的是J2EE技术及基于J2EE技术基础之上的Java编程语言技术进行应用系统的开发。

（4）面向对象的组件技术。数字化校园通过建设统一的信息门户，将分散、异构的信息系统和数据资源进行整合，通过统一的界面，实现学校各种业务管理系统的无缝集成，并能够提供一个高效的集成化环境，实现定制化业务的开发和部署。

（5）应用程序的开发和运行结构。方案选用J2EE技术，采用面向浏览器/应用服务/数据服务的三层体系架构及采用支持按J2EE规范的Java程序语言开发的主流开发工具开发应用系统。

（6）基于ETL技术的数据交换平台。据统计，数据量每2～3年时间就会成倍增长，这些数据蕴含着巨大的价值，而现实利用角度，管理者所关注的通常只占在总数据量的2%～4%左右。如何通过各种技术手段，并把数据转换为信息、知识，已经成了提高其核心竞争力的主要瓶颈。而ETL则是主要的一个技术手段。

4.2 总体框架

（1）信息化基础平台。由学校所有的网络基础设施、服务器、存储、操作系统、数据库和中间件等组成，是学校信息化的基础。

（2）数据支撑平台。数据支撑平台包括数据中心、统一身份认证和数据服务工具和。数据中心对部门级业务应用的数据进行抽取、综合、归类和抽象，各应用系统通过数据交换，实现数据共享并消除信息孤岛，在应用和数据层面达成统一;数据服务工具包括数据报表生成、数据分析和工作流服务相关的工具，通过统一的技术标准，实现业务流程的优化处理。保证了平台的按序开发和部署;统一身份认证平台实现用户的单点登录。

（3）管理与服务中心。管理和服务中心由学校层面的业务应用系统（如人事、财务、教学等）和覆盖全校的应用服务（如教师服务、学生服务、校友服务等）组成。并通过对这些业务应用系统的数据进行流程重建，为师生和访问者建立更全面的信息服务。

4.3 主要建设内容

（1）信息化标准体系。信息化标准体系建设的总体目标是：根据信息行业的各项国际和国家标准，参照教育部颁布的《教育信息化数据标准》，根据学校发展状况和信息化建设的具体需求，建立一套规范和完善的信息化标准体系。

（2）数据中心。数据中心的主要目标是：基于数据交换平台的数据交换机制，快速构建学校共享数据库，提供反映全面情况的数据信息。构建全局共享数据集，并形成全局数据共享的管理、维护、处理和服务机制，实现信息资源的共享、集成和利用。

（3）统一身份认证。学校存在多个不同的应用系统，用户在不同的系统有不同的账号和密码，本方案的目标是实现用户的单点登录，以方便用户的使用，同时保证系统平台的安全性。根据信息标准对全校人员信息统一编码，并通过数据清洗等技术方法对人员数据进行处理，实现全校各系统人员基本数据的统一，以目录服务和认证服务为基础，实现用户信息统一存储、分级授权管理和身份认证体系。

（4）统一信息门户。建设校园统一信息门户的目标是通过统一的界面，为教职工和学生提供提供集成的、定制的、安全可靠的信息服务;同时通过整合全校的新闻、通知、人员、物资、财务等各类流程和信息，实现用户、数据、服务、流程等各个方面的集成，为全校师生的工作生活带来便利。提升校园信息化水平。

（5）统一监控平台。平台监控是学校信息系统稳定运行的重要保障。其目标是对校园基础平台数据库、表单及其相关服务器进行实时監测，提供故障定位、图形展示、告警功能，提升故障排除的效率，降低维护成本。并能事后形成故障分析报告，从不同维度分析还原故障原因。最终目的是建立长期可持续维护的校园信息化环境。

（6）现有应用系统的集成。数字化校园建设之初，学校通常已有多个业务系统，为了充分利用现有的数据资源，需要对这些业务系统进行身份、数据的集成，并把这些服务集成到学校统一的信息门户。这样，既方便用户登录使用，也满足学校对于信息安全和用户身份的管理需求。主要包括三个方面：数据集成、认证集成和服务集成。

参考文献

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