基于双中台技术的高校智慧校园构建

李 洋

(兰州资源环境职业技术大学,甘肃 兰州 730021)

目前,高校的信息化建设正处于数字校园到智慧校园转型阶段,从管理视角出发建设的业务系统已不能完全适应师生的应用需求。学校信息化应转变为以用户为中心,在平台上建设服务并提升用户服务体验。智慧校园是数字校园的高端形态,是对数字校园建设的进一步深化与提升,是高校信息化发展融合创新阶段的产物[1]。本文结合互联网技术、智能技术和高校实际应用需求,融入“大平台,小应用,可持续”的中台理念,打造统一数据标准、统一用户数据和集中授权的服务平台,构建全方位融合的智慧校园架构体系。

1 高校信息化建设面临的困境

从建设模式看,“烟囱林立”式的中心化建设思路以及过度依赖承建厂商的配合和响应效率的封闭建设模式,导致庞大单体应用各自为政、融合困难、重复建设、需求响应慢、效率低,学校缺乏主导权、控制权和选择权,难以进行整体融合建设和运维,已经严重制约了高校信息化的发展步伐。从建设视角看,存在根深蒂固的重管理、轻服务现象,大多数高校都从管理视角出发进行以部门业务为主的信息化建设,人性化的体验性需求不是主要关注点,用户体验极差;未充分考虑师生的信息化需求,用户活跃度极低。从运营模式看,存在重建设过程、轻持续运营现象,缺少顶层整体规划与设计,无序且重复建设较多;许多业务系统属于任务型系统建设,建的多、用的少;一次性投入多,长期投入少,缺乏对信息化建设项目应用效果的持续运营。

2 中台技术

中台是阿里巴巴公司在2015年根据自身业务需要提出来的概念,旨在构建符合DT(Data Technology)时代的更创新、更灵活的“大中台小前台”组织机制和业务机制[2]。随之,各大互联网公司纷纷提出中台战略并进行组织架构的调整,将中台的概念推向了高潮,AI中台、算法中台、业务中台、服务中台、数据中台等各种中台应运而生[3]。但无论是哪一种中台,都是通过对系统中共性能力的提取和重组,从而实现降低开发成本的目标。从本质上看,中台是一个基础的理念和架构,是解决复杂生态协作问题的方法论,其目标是通过中台治理的理念和方法,把所有的基础服务用平台思维建设并联通,以便前台不同应用业务之间实现信息交互。中台技术的最大优势就是服务的可重用性,这种集中管控、分布执行的理念和架构,可使组织内部的协同效率大大提高,试错成本降低[4]。

中台技术为高校智慧校园建设提供了重要支撑,通过引入业务中台和数据中台对业务协同与数据管理进行分离,实现高校业务流程的解耦和大数据的分析与利用,进而构建深度融合、服务能力快速响应用户业务需求的智慧校园架构体系。业务中台主要提供基础服务的各组件以及业务共享中心[5],通过拆分、抽取、重组后台资源,优化、再造基础服务,将其转化为前台业务域各应用系统能够共享并重复调用的公共服务组件。数据中台主要完成海量数据的采集、清洗、关联以及存储,构建核心数据能力、大数据分析等运营相关能力[6],依据信息标准对后台及业务中台的各类数据进行存储、计算和治理,为前台业务域各应用系统提供数据资产、数据交换、数据监控和数据安全管理。

3 基于数据中台和业务中台的智慧校园架构体系

智慧校园是指以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心,提供一种全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化的教学、科研、管理和生活服务,并能对教育教学、教育管理做出分析、识别和预测的智慧型校园环境[7]。智慧校园建设需要诸多因素配合,是一项复杂的系统工程,不可能一蹴而就,应坚持需求导向、问题导向、目标导向和统筹管理,量身定制解决方案。

1) 以“大平台+微应用+开放生态”模式构建智慧校园架构体系。以管理服务规范化、审批服务线上化、数据运维清晰化为建设目标,搭建数据中台、业务中台、多端融合服务门户(PC服务门户+云上APP+微信小程序+企业微信)等系统平台,对学校应用系统进行升级改造,实现统一认证、统一门户、系统集成、数据集成、服务集成以及数据资产智能管理和业务流程敏捷开发。

2) 通过业务中台和数据中台解决高校智慧校园建设中技术层面和业务层面存在的问题。从“以业务系统为核心”的模式转变为“以中台架构为核心,基于双中台(数据中台+业务中台)技术打造智慧服务”的模式。利用高效平台实现“数据多跑路,师生少跑腿”,以数据构建为核心实现从传统化思维向数据化思维的能力转型,通过数据发现新的业务模式,赋能业务实现赋能创新;将数据植入业务环节,使数据模型或业务模型成为业务和支撑的通用手段,通过数据驱动提高业务效率。

基于业务中台和数据中台的智慧校园架构如图1所示,通过中台架构实现学校的数据治理和业务治理。

图1 基于业务中台和数据中台的智慧校园架构

3.1 数据中台

数据是智慧校园所有应用和服务的基础,数据中台是智慧校园一切数据的汇聚地,其实质是通过打通、整合、共享对海量、多维的数据资产进行盘点、整合、分析。通过对全校数据进行流程化梳理与摸排,建设开放数据资产管理与服务平台,实现对信息标准、元数据、主数据、数据质量、数据交换、API接口目录、数据目录、数据脱敏等集中管理和统一调度,从而完成对数据全生命周期的管控,为前台业务域各应用系统提供数据资产、数据定制、数据监测与数据分析等服务。数据中台架构如图2所示。

图2 数据中台架构

数据中台由数据生产、数据治理和数据服务组成。数据生产源于各类应用业务库和非关系型数据,以“一数一源”实现数据确权,对数据生产单位(部门、系统)、共享属性(无条件共享、有条件共享、不共享)进行确认,保障数据来源正确。数据治理包括数据采集、数据治理和数据监控运维,通过对数据进行精准分类,根据不同数据类型定制个性化治理方案,优化数据质量,完成各业务系统与数据资产管理与服务平台对接,从而实现对学校业务的精确覆盖、规范数据使用、强化数据共享。

3.2 业务中台

业务中台是学校所有通用业务的总集,主要包括教学服务、科研管理、学生成长、教师发展、教育资源、校园安全、生活服务、行政管理等方面业务。利用数据中台的复用能力和数据沉淀构建应用服务,将现有中心化的能力打散、拆分,通过积累、标准化、抽取和迭代,重组为可调用的服务API(通用组件或微应用),以便前台业务域各应用系统直接调用。其核心是通过一站式服务的业务整合和跨部门协作的流程再造,搭建一云多端的融合服务平台,提供门户PC端、移动端、微信小程序、企业微信的多端访问,实现人与人、人与物、人与服务的智慧连接以及管理、服务、教学、科研等全域大数据的互联互通与充分共享,从而建立共享服务体系,提高整体业务的灵活性和响应速度。业务中台架构如图3所示。

图3 业务中台架构

4 智慧校园建设路径

1) 分期建设思路。对于微应用,采取逐步解耦。优先解耦轻应用,逐步解耦教务、人事、科研等其他业务应用。对于数据中台,采用分期治理,按照“数据治理工具构建——数据治理——数据可视化——数据挖掘分析”分步推进。对于业务中台,按照“基础业务服务建设——核心应用融合——其他重业务服务建设”分阶段进行。对于服务端,优先进行一站式多端服务基础建设,逐步覆盖全场景,最后实现高频应用移动化。

2) 基础设施云化。以IT资源集约建设和利用、建设弹性安全可靠的基础设施和提升运维管理效率为目标,以“规划教育云+专有云+公共云”的混合云为整体架构建设专有云平台,并集中化、专业化运维管理云计算基础设施,为各业务应用提供安全可靠的IT基础设施资源。

3) 技术架构中台化。借助互联网技术架构建立规范统一的技术框架体系,建设通用业务服务能力赋能业务应用开发,建设数据中台并提供集成、开发、治理、运维等工具支持,从而消除业务系统壁垒,打通跨业务数据,实现数据规范治理。

4) 校园设施智联化。以提升师生在校学习生活体验、校园安全及后勤管理精细化水平为目标,借助NBIoT/5G等技术实现设备的泛在互联,通过人工智能与物联网技术相结合以及终端设备的在线化与智能化改造建设智联网。

5) 管理决策数据化。加强数据价值挖掘和数据可视化能力,建设全流程一体化线上公共服务和线下办事体系,建立面向大数据分析的校园运营管理体系,形成一网通办服务能力,实现数据价值显性化和基于数据的管理决策。

5 结语

中台技术作为一种新的技术架构创新,以服务提升用户体验,改变了以业务系统为核心(中心化)的传统信息化平台建设模式,通过对海量数据和通用业务进行抽象与封装,夯实了信息化建设的数据基础,拓展了应用新方向。本文根据中台化理念,建设基于融合服务门户和微信小程序的一站式服务大厅,实现学校业务“一网通办”。以数据治理为目标,打造数据中台,按照数据采集、清洗、整理、交换、更新及应用的闭环流程,构建数据资产管理与服务平台。通过数据中台和业务中台的复用能力,对学校各个应用系统进行解耦,实现业务场景高性价比的快速迭代和工具的平台化。本文讨论的智慧校园架构可有效提升高校业务系统的可扩展性,从而为提高人才培养质量和教育治理能力提供有力支撑,其建设经验、实施标准和行动路径等可为高校信息化建设带来有益的启示与借鉴。