高校数字校园向智慧校园嬗变的逻辑与路径

苏 昕，李 岸，李 静

一、引言

自1995年起，我国高校信息化已持续高速发展20 余年［1］。目前我国大部分高校已经构建了基于数字化信息和网络的数字校园空间，成效斐然，但依然存在重硬件轻软件、重建设轻应用、信息资源管理独立分散、信息孤岛和信息化人才队伍与优质资源比较短缺等问题［2］。这一是因为我国教育信息化发展正处在由粗放型向集约型转变的阶段，虽然此前累计软硬件资源投入巨大，但分散式的信息化应用系统建设、管理模式使得各种信息化系统和平台的使用效果低且流程复杂、数据标准不统一、整合难度大；二是因为很多高校的教学科研工作者由于使用习惯、便利程度甚至系统自身可用性等问题，仅将信息技术作为一种演示或信息传递工具，并不重视学校所提供的各类信息化应用系统；除此之外，高校信息化相关软硬件设施、设备管理、维护和保障的人员少且工作强度大、重复性工作多，影响了工作质量与效率。以上状况给整个数字校园的顺畅运行带来了极大的困难。

随着物联网、下一代通信网络、三网融合、大数据及云计算等新一代信息技术逐步广泛应用，社会整体智慧化程度不断加深，智能信息技术对教育的革命性影响日趋明显。鉴于现有数字校园模式已无法满足新技术环境下教学、科研和管理的需求，各高校都出现对整合数据资源、统一信息化和数据管理标准、提高全校师生和行政人员信息素养以及提高信息化投资效率的迫切期望。因此，我国高校近年对数字化校园向智慧化校园转变的路径探索也愈发深入。本文试以C 大学为例，提出该校在现有数字化校园的基础上建设智慧校园的可行路径及方法。

二、数字校园建设现状与问题

根据教育部2012年3月13日发布的《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》的要求，数字校园建设应当是利用先进网络和信息技术，普及建设高速校园网络及各种数字化教学装备，整合资源，构建先进、高效、实用的高等教育信息基础设施，开发整合各类优质教育教学资源，建立高等教育资源共建共享机制，推进高等教育精品课程、图书文献共享、信息发布、网络教学、知识共享、管理服务和校园文化生活服务等的数字化平台建设，并提升高校教师教育技术应用能力，推进信息技术在教学中的普遍应用［3］。

1.C 大学数字校园建设现状

C 大学自2012年开始建设数字化校园，历经三个阶段，到2019年为止已初步完成了覆盖全校的数字校园环境。

基础设施：网络方面，完成了学校新建楼宇的网络规划与接入，并对校园网络软硬件进行了升级改造，全面覆盖教学区、办公区，面向全体师生提供免费网络接入；同时有线无线一体化网络也已初步建设完成，实现了多运营商复用、高速网络出口以及校园网分类接入等功能和服务，方便各类人群网络访问需求。数据中心建设方面，中心网络设备实现双冗余，服务器群采用了IBM 小机、UCS 刀片、EMC 存储等，提供了1PB 以上的可使用空间；同时针对核心业务提供远程备份，除有特殊业务需求的几个单位仍有部分自管服务器外，均集中于两个校区的数据中心统一管理。

基础支撑平台：已建成统一身份认证、信息门户、主数据库等三个基础支撑平台。其中统一身份认证已对接73 个相关业务系统并在持续完善；信息门户由一套集中部署、统一管理、独立建站、客户端自主维护信息的网站群系统支持，用户通过授权后，可以选择学校支持建站，自行联系平台公司建站和基于网站群自行建站；主数据平台已完成基本人员信息迁移和学校主要业务系统的主数据集成，并建立了综合分析决策平台，部署平台节点和BI 模块，完成科研数据的抽取、分析与展示。

业务系统：已完成办公自动化、组织干部管理、研究生教务管理、学生公寓管理、公共房产管理等五十多个业务系统建设，并且对本科教务、财务管理、设备管理、一卡通等系统进行了升级改造，满足在线选课、报账、设备登记等新需求。

技术规范与运维：所有已建或在建业务系统均需满足统一身份认证和主数据库接口规范；测试并上线综合网络运维管理平台，实现了用户报修及派单流程的在线化。

网络安全建设：已按照国家要求完成了重要信息系统等级保护测评，网络安全管理制度已经制定完成并在不断修订完善，建立起了有效的网络安全事件处理机制，并且从网络入口到应用终端构建了由边界防火墙、上网行为管理设备、下一代防火墙、IPS、WAF、漏扫设备及云检测服务所组成的5 层防御体系来保障校内外的网络安全。

由此可见，C 大学的数字校园结构已经在基础设施层、支撑平台层、业务系统层完成了基本架构，并在技术层面与网络安全层面保障整体运行（见图1）。换句话说，C 大学的信息化环境基本覆盖校内的大部分教学、科研和管理信息化领域，数字校园建设已经初具规模，为后续智慧校园建设奠定了坚实基础。

图1 C 大学数字校园结构

2.C 大学数字化校园建设现存的问题

（1）顶层设计缺乏系统思维。系统思维倾向于从整体上把握事物，以动态的视角看待事物并探索问题的核心所在。数字校园建设对顶层设计的宏观把握和微观把控要求较高，决策复杂、难度大，需要系统思维的指导［4］。数字校园建设在初期规划过程中着重基础设施层、支撑平台层、业务系统层的架构设计与保障体系的运行，但忽略对信息化应用系统的整合建设、关联建设，极大程度上阻碍了各部门在数字化系统中的流程衔接，导致使用效率较低。同时，对共享数据库建设规划不完善，导致出现信息资源管理分散以及信息孤岛现象、数据不一致等问题，难以实现共享。

（2）建设目标需从管理转向服务。已有的数字化校园建设围绕着满足业务处室的管理需求展开，向最终用户服务的理念缺乏［5］。由于缺少有效合理的信息化需求反馈渠道，对师生个体在教学、科研、生活等方面的需求考虑不足；部分信息化项目定位不准，没有充分调研用户需求与使用习惯，便捷性体验设计不够，师生的个体应用诉求得不到满足，后续升级与更新不到位，导致相关系统使用率不高。用户个性化服务体验感不强，仍与信息化应用存在较大距离感。

（3）建设应对需求变化的能力不足。随着学校事业的发展，各部门业务规模和类型不断变化，由此带来了针对系统需求的持续变化。传统项目制信息系统建设模式从开始需求调研到最终验收，以直线形式推进，缺少应对变化的能力。在项目建设过程中或试运行后遇到需求随实际工作发生较大变化的情况时，由于变更带来的成本增加以及实施周期的延长，建设方无法满足在项目过程中迸发的新需求，最终影响应用效果。

（4）建设标准化问题日趋复杂。数字化校园建设工作庞杂，需要学校、产品供应商、网络运营商等多方主体参加。但目前主体间协同治理能力较弱，并存在彼此间的利益博弈。在实际建设过程中，由于参与厂商众多，而跟踪项目建设的学校人员有限，对厂商在系统建设过程中的合规与标准化工作督导不足，部分项目建设边界相对模糊，厂商之间权责难以明确，出现问题互相推诿，厂商之间整合难度加大。另外，学校在业务系统数据录入质量、代码标准化等方面缺乏监控与保障手段，导致数据源头质量不高，对学校数据质量造成影响。同时，业务单位缺乏信息管理经验且缺少与管理保障单位的有效沟通渠道，导致web 资产统计困难，数字资源无法得到有效利用。

（5）信息化人员队伍建设滞后。信息化发展速度快，队伍规模拓展与信息化发展存在差异，尤其是在硬件运维方面，由于大量设备的管理和运维操作复杂，并且信息化管理人员少、任务多，难以专职进行，对信息化部门造成的压力较大；资源投入少，多面向科研与教学人才，且薪酬福利待遇与其发挥作用不对称，难以吸引优秀人才，导致队伍结构存在缺陷，普遍缺少创造性人才和创新型人才，存在队伍老化现象；队伍中成员理念差异大，导致协作效果差，难以全面推进业务［6］。

基于目前数字校园建设的重重困境，可见数字校园难以满足新时代下高校内外部主体资源共享、应用联动等动态需求，数字化校园并非高校教育信息化的最终形态。在技术变革的时代背景下，智慧校园取代数字校园，构建教育信息化新形态成为必然趋势。

三、智慧校园建设的框架与优势

复杂多变的新时代对高校教育提出了更高的要求，高校应以培养创新型人才为目标，运用现代信息技术提高学生核心竞争力，促进教育现代化的发展进程。传统教育模式难以满足新时代教育发展要求，以“智慧”为轴心的教育变革应运而生。理念转变不足以推动实践进步，加之传统数字校园建设难以将学校物理环境与虚拟环境有机融合，存在应用差、共享难、教学融合度低等现实问题，难以为智慧教育提供支撑。智慧校园作为教育信息化的新形态，有着学校物理空间与虚拟空间耦合程度高、数据标准化、资源共享便捷等优势，弥补了数字校园形态下的缺陷，适应新时代提出的挑战与要求。

1.智慧校园的逻辑框架

智慧校园建设是指将学校物理空间和信息空间进行有机衔接，使任何人，在任何时间、任何地点都能够便捷地获取资源和服务。其基本实现方法是将校园工作、学习和生活环境通过物联网进行一体化整合，以各类智能化应用服务为载体，融合教学、科研、管理和校园生活，使得高校办学、科研质量和管理水平产生飞跃。技术进步推动智能软硬件设施遍布校园，极大程度上打破了校园中的时空界限，为智慧校园发展创造条件［7］。我国已于2019年1月1日正式实施了《智慧校园总体框架（GB/T 36342-2018）》（以下简称《总体框架》），在其中规定了智慧校园建设的系统架构及基本要求，为我国高校在进行智慧校园建设的设计与实施方面指明了方向。按照《总体框架》，智慧校园分成了4 层（基础设施层、支撑平台层、应用平台层和应用终端层）和2 个体系（技术规范与保障体系和信息安全体系），具体如图2所示。

图2 智慧校园总体框架

基础设施层是智慧校园的基础保障性设施，需要能够为智慧校园的各类系统和平台提供异构通信网络、广泛的物联感知和海联数据汇集存储等基础性支持，为大数据挖掘、分析提供数据支撑。其主要包括网络、教学环境、教学资源、办公自动化、校园服务等校园信息化的基础设施以及数据库和服务器。

支撑平台层是智慧校园的核心要素，该层将基础设施层所采集到的所有数据经存储、清洗、转换、分析和分类后以标准的数据格式根据统一身份认证所限的后台权限向应用平台层提供统一的各类标准数据接口，为高校各类应用系统和平台提供其所需的数据服务。

应用平台层是智慧校园应用与服务的内容体现。该层于支撑平台层提供的标准数据及接口的基础上，在高校自身及合作厂商能力范围内，构建智能的校园环境、资源、管理和服务应用系统及平台，更高效地为高校及社会大众提供泛在服务。

应用终端层是所有用户接入应用服务的信息门户，由浏览器和各类系统平台的PC、移动端组成。用户经统一身份认证后可接入其所需的应用，获取资源和服务。

技术规范与保障体系则要求高校按照自身需求制定基础设施层、支撑平台层和应用平台层的软硬件参数、数据、开发和使用标准，以及数据中心等基础软硬件设施的运维体系及制度。

2.智慧校园的优势

（1）学校业务流程得到有效规范。通常学校每个部门的业务流程都不尽相同，这些业务流程既有合理之处，也有不合理之处。智慧校园的实施应用，则可以无形中规范学校的各项业务流程，提高工作效率，减少以往一些工作因手工操作所带来的随机性大，流程不易规范化的缺点。

（2）轻松解决学校信息化孤岛问题。智慧校园使学校内部相对独立分散的网络系统得到统一整合，消除了学校“信息化孤岛”问题，有效地实现数据共享、消除对数据的重复管理及数据不同步的问题，使学校各个部门可以分别管理自己业务的相关信息。由于数据采集点唯一，所有的数据信息都可实现共享，当某个部门需要与其他部门信息互通时，可以直接从智慧校园系统中获得，这样就避免了多部门的重复劳动，节约了人力成本，保证了数据的标准化存储。

（3）低劳动强度，提升人员脑力价值。智慧校园可将管理人员从繁杂、简单重复的数据输入、传送、管理、检索等工作中解脱出来，尤其是智慧校园系统提供的信息检索及统计报表的生成功能，把以往需要花费大量时间和精力进行信息查询、统计、计算工作，交给系统来完成，大大降低了工作强度，提高了工作效率，使人员的脑力价值得到提升，改善了师生员工的工作、学习和生活环境。

下面本文以C 大学为例，根据智慧校园总体框架的体系指导，提出该校进行智慧化校园建设的体系框架和建设内容。

四、C 大学智慧校园建设思路和规划

由C 大学数字化校园存在的问题以及《总体框架》的标准可以看出，高校智慧校园与数字校园的差距，在于信息化建设顶层设计、业务系统整合联动、精准把握用户需求、高效应对因校内体制机制变革而产生的业务需求、标准化数据以实现数据共享等方面。因此智慧校园系统能为用户提供个性化服务，并实现高校各项业务的智慧运行。尽管数字校园建设也进行顶层设计与框架构建，但在实践中仍以管理为目标，侧重业务管理系统自身建设，而智慧校园建设更加强调整体规划并倾向于在建设前期构建系统的技术框架。即，智慧校园的各类平台、系统和应用需贯彻前期规划与框架流程，才能行之有效的为高校提供智慧服务［8］。基于此上的国家标准、存在问题和原因分析，本文为C 大学提出了如下的智慧校园建设思路。

1.制定健全的IT 治理体系

（1）健全的IT 治理体系需要体制机制方面的创新。在智慧校园建设过程中，通过在体制、机制、文化方面的创新实践，逐步建立符合学校发展目标的IT 治理框架，制定IT 战略计划和阶段项目规划，并根据项目推进实际，对制定出的计划进行实时调整，从宏观决策方面，确保IT 投入方向准、效果优。

（2）健全的IT 治理体系需要代表学校更广泛、更多样化的成员群体，并确保IT 相关的政策讨论能够与学校研究、教学和服务三大支柱形成全面的联系。智慧校园建设需要注重IT 战略规划机构与需求单位和最终用户之间的关系，通过设立相关委员会的形式定期交流和讨论，对信息化发展提供建议和支持，为建立良好的信息化管理体制创造良好环境。

（3）健全的IT 治理体系需要逐步完善治理政策体系。参照国家和教育部有关文件，在现有学校信息化政策的基础上，根据工作推进情况，逐步细化完善，形成学校IT 治理政策体系，为高标准、高质量完成智慧校园建设提供支撑。所需制（修）订的标准规范可分为如下几类：用户界面与互操作类、系统建设集成类、校园数据治理类、运行维护保障类与安全合规审计类。上述标准规范有机衔接、相辅相成，共同构成智慧校园相关应用的IT 政策环境。

2.建设数据中台，开展数据治理

首先，要通过制定统一的数据编码标准、数据接口标准等核心要求，结合现有业务部门孤岛系统的升级换代，逐渐实现数据治理工作的常态化。其次，要通过园区数字平台将原本孤立的周界、门禁、消防、车辆、楼宇、群控、配电等业务子系统统一接入、汇聚、建模，形成综合分析展示、集成联动和统一服务的应用支撑能力。再者，要根据现有系统业务部门主导的模式，从信息孤岛形态出发，逐步演化并构建“中心+卫星城”分布式建设运行模式，实现共享共治。

为实现这一目标，C 大学应构建校级云资源中心，夯实智慧校园资源底座，建设云计算及智能网络基础设置，使学校IT 资源具备集中交付、弹性供给、按需提供与高可用、可持续等多种能力，为后续建设做好准备。同时还应建立专有云平台，承载学校关键业务，适时新建、升级各孤立系统，保证建设实施过程的可靠性和安全性，确保充分的数据和业务能力冗余；建立教师、学生全域数据中心，实现师生在整个在校周期内的服务整合与优化。

在这一过程中，C 大学应充分与大公司、小型企业和其他高校共同合作，以产品为主，通过小企业为学校提供个性化的定制信息服务能力，并于其他高校共享建设成果与最佳实践，实现跨校共建共享，解决资源问题。

3.构建新一代技术设施平台

（1）继续完善一体化网络平台。积极推进校园骨干网的更新换代，升级校园网核心设备；新建有线无线一体化网络，实现校园无线的高品质覆盖；提升校园网出口带宽，应对移动互联网、泛在网络、云计算、大数据等数字化校园新型应用需要，对出口流量进行分析和预测，实现精细化的流量管理；进一步推进IPv6 网络建设，实现v4 与v6 网络资源的共享，避免低水平的重复建设。

（2）建设超融合云资源平台。构建软硬件结合、横向灵活扩展的下一代校园云资源平台，面向智慧校园子系统建设单位和项目承建商提供云资源目录、自助式资源申请及日常访问服务。云资源平台还应支持学校开展云资源运营管理，支持多级用户角色划分，实现基于租户的资源分配和多租户安全隔离，并提供多维度的资源使用量统计策略，以便进行评估与分析，以提高计算、存储、带宽资源在整个生命周期中的利用效率。

4.设立多个中心整合系统结构

（1）建设流程服务中心，推动流程再造。启动“一站式”服务工程，全面梳理校内办事流程，按照从易到难、线上线下结合的原则，分批推进。同时配套开展综合自助服务站、智能文件中转柜等智能设施建设，为师生提供更便利快捷的服务。

（2）建设身份与应用中心，统一管理智慧校园内人员身份注册与应用接入，支持分级、灵活的权限管理体系，实现对角色、资源、数据、的统一权限分配与动态调整。

（3）建设数据治理中心，负责数据管理办法、信息编码标准等一系列标准规范的最终落地。建设涵盖结构化、非结构化数据的底层数据存储与处理设施，并加快推进由业务系统权威数据库、公共基础数据仓库、主题分析数据集市组成的数据资源体系建设。

上述三个中心并非单一平台或单一系统，而是由分阶段建设的多个系统构成的有机结构。

5.加强网络安全系统建设

（1）学校应积极推进网络与信息安全系统建设，完善管理制度和应急响应机制，确保网络与信息安全。一是建可信、可控、可查的网络安全环境；二是建立数据备份与恢复系统；三是建立网络安全监测预警与应急体系。为了实现关键应用系统的业务连续性，还应通过双活等方式实现核心业务系统的容灾，确保在单个数据中心灾难发生时，业务不会中断、数据不会丢失。

（2）学校应当构建符合教育行业特色的安全标准规范体系，逐步完善标准规范，健全制度体系。综合运用入侵防御、攻击防御、WEB 防护、数据库审计等技术实现校园网各种业务的安全防护，建设校园网网站安全防护平台。

同时，网络安全事件在很多情况下都是人为因素导致的，因此还需建立完善的网络安全管理机构和制度。开展信息系统安全等级保护测评工作，建立完善的网络与信息安全应急响应机制，及时处置网络与信息安全事件，加强对师生的网络安全素养教育。

6.提高信息化建设队伍水平

学校首先应加强信息化工作队伍建设，增加信息化建设扎口单位的专业技术人员数量，逐步建立一支满足智慧校园建设的专业技术队伍，并辅以厂商的驻场运维，迭代推进智慧校园建设。其次，应进一步建立健全信息化工作制度，细化信息发布管理办法和问责机制［9］。同时，应在各二级单位设立信息化工作专岗，负责本单位网络安全与信息化工作，并代表各自单位，参与智慧校园建设。除此之外，还应面向信息化工作人员，开展多样化的技术与管理能力培训，不断提升学校教育教学应用能力、技术支持和服务能力、信息化决策和治理能力。