华南理工大学 以数字大脑打破信息孤岛

尚文

随着5G、大数据、移动互联网、云计算、人工智能、物联网等技术的创新和突破，信息化的创新应用加速实现与各种行业场景的深化融合。

对教育行业来说，在信息化的驱动下，传统的教育模式、科研活动、学校管理、公共服务等发生了翻天覆地的变化，智慧校园、智能教育正在成为现实。最显而易见的场景是，如今的一些大学校园里，小程序隔空开门、多屏互动的智慧课室、自助结账的机器人、全息课堂……各种“烧脑”高科技已经变得稀松平常，这背后正是信息化的力量在发挥作用。

信息化给教育行业带来的价值当然不止于此。在华南理工大学，智慧网络的布局营造出更加数字化、个性化、智能化的学习环境，极大地提升了校园服务、治理、教学、科研的效率，也加速了因材施教、素质教育理念的实施，使其成为教育信息化发展的新典范，为中国高校向智慧化时代跃进提供了具有参考价值的示范。

华南理工大学副首席信息官、网络安全和信息化领导小组办公室主任陆以勤表示，面向未来的人才需求，打造智慧校园、发展智能教育是大势所趋，但在这个过程中困难也不可避免。最大的难点在于如何打通学校中的一个个“信息孤岛”，融合各类数据，实现整体联动、流程优化。技术上的支撑是基础，但不能彻底解决问题，更关键的地方在于做好顶层设计，构建一套良性的运行机制，形成一种内生的驱动力来推动学校的信息化水平的提升。

以华南理工大学的校内公共服务云平台为例，它的建成破解了高校在提供云服务实践中的诸多难题，将华南理工大学推向了全國校园云建设的领先位置。

传统上很多研究型高校倾向于自建私有云为校内师生与各科研、管理单位提供公共服务，但是在校园私有云平台服务流程中，存在着快速交付与部署能力不足、部门管理能力较弱、安全防范体系脆弱等问题。

为了解决这些问题，华南理工大学构建了新型的校内公共云：涵盖云资源申请、审批、自动部署、迁移、停机等完整生命周期管理的开放式平台。该平台兼容VMware，支持SDN、VxLAN、服务链等云网络和云安全技术，满足vDC、vPC等高级云用户需求，也满足了学校对服务内容与使用流程的全部要求，包括快速交付、简单运营、安全无忧等。

不过，早期信息化建设的快速发展也为如今的信息化转型留下了一些问题。“工科院校的一个特点是技术力量和开发能力比较强，在最早的信息化阶段，各个部门基于自身的需求和技术力量单独开发，学校也把投入分散到各个部分，因此是一种自下而上的模式，在当时客观上推动了信息化的进程，但由于缺乏整合、共享和联动，不可避免地造成了众多的信息孤岛;而现在要建造智慧校园，需要实现数据交换、共享和融合，业务流程优化，各部门系统联动，这个过程中就产生了很多痛点、难点。”陆以勤指出。

为了解决数据共享问题，华南理工大学从2012年开始建设数据交换中心，并在此基础上建设了网上服务大厅和一张表工程。“但这离智慧校园还很远，首先，大数据分析和人工智能应用不仅需要数据交换，还需存储带有时间戳的数据切片;其次，这仅仅是业务系统的数据，智慧校园还需要采集物联网数据、教学和科研活动的数据，并对信息化各子系统采集的数据进行转换、标准化、融合等处理，形成智慧校园的核心数据，在此基础上构成智慧校园应用的各类功能组件，如地理系统、地图引擎、BIM模型、位置信息、视频分析与身份认证等，提供人员、设备、资产、车辆、资源、时空、组织、事件等主题库，并提供API集成拉通。”陆以勤说。

在陆以勤看来，这就相当于打造了一个“数字大脑”，就像人的大脑一样，可以把各种神经系统收集来的庞大数据进行存储、融合、处理。“智商”提高了，决策的水平也就相应提升了。

基于这种智慧网络解决方案，华南理工大学在广州国际校区部署了密集的物联网节点、通信节点和强大的数据中心，使校区具备了处理物联网、校园网、业务系统和科研、教学活动数据的能力。校区的中央监控平台已实现对20个专业系统的数据进行采集、存储、分析、深度学习等，形成综合的校区数据，再通过各系统数据关联分析和业务协同，实现安防联动、应急事件响应、绿色节能、智慧课室、师生综合评价、学生个性化指导等复杂应用，从而基于数据驱动校园业务的智能演进。

采集数据需要载体，相当于智慧校园的神经系统，这就是校园的网络系统。针对这一需求，华南理工大学搭建了强大的校园网络系统，分为校园网、智能业务网、数据中心网络、基于软交换的电话网四个网络，在网络结构上使用SDN（软件定义网络）架构，同一物理承载网上构建二、三层隔离的多业务融合专用网，利用SDN动态调整网络资源的特点解决潮汐流量问题，并借助SDN集中控制的特点实现快速部署、动态扩展，满足信息化建设周期要求。安全管理策略上采用面向业务的分组模式，通过安全组进行统一管理，实现各种高级、复杂的策略控制功能。

最后，陆以勤提到，智慧校园的建设是一个复杂的系统工程，要将信息化与教育教学深度融合，需要深入了解教育的规律。