高校數(shù)字校園建設研究與探討

蒲昌玖

（重慶第二師范學院 網(wǎng)絡管理中心，重慶 400067）

數(shù)字校園是利用計算機技術、網(wǎng)絡技術、通訊技術以及科學規(guī)范的管理對校園內(nèi)的教學、科研、管理和生活服務有關的所有信息資源進行整合、集成和全面的數(shù)字化，以構成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權限控制。通過組織和業(yè)務流程再造，推動學校進行制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，最終實現(xiàn)教育信息化、決策科學化和管理規(guī)范化。

數(shù)字校園的建設包括校園基礎信息化環(huán)境的建設和校園應用系統(tǒng)的建設。早期的建設主要關注的是網(wǎng)絡的使用和資源的簡單共享。當時的應用的信息化程度普遍不高，校園網(wǎng)更多的時候被用于上網(wǎng)交流和自有信息的發(fā)布，所以就形成了資源得不到充分的共享，各個信息系統(tǒng)各自為政，信息不對稱等情況的出現(xiàn)。從20世紀90年代開始，數(shù)字校園這一教育改革的理念上提出來后，高等學校的信息化建設得到快速發(fā)展，數(shù)字校園更多的關注在構建一個完整統(tǒng)一、技術先進，高效穩(wěn)定、安全可靠的數(shù)字化校園，消除信息孤島和應用孤島，提高工作效率、管理效率、決策效率，以滿足學院教學、科研、管理和生活的需要。

本文在調查了部分高校在數(shù)字校園的建設情況并結合筆者在數(shù)字校園系統(tǒng)建設過程中的經(jīng)驗，對數(shù)字校園建設中基礎設施的建設、基礎平臺的建設、已有信息系統(tǒng)的整合、新建應用系統(tǒng)和信息資源建設進行了分析和探討。

1 建設目標

教學信息化要求在教育過程中較全面地運用以計算機、多媒體和網(wǎng)絡通訊為基礎的現(xiàn)代信息技術，促進教育改革。學校教育信息化的本質是運用現(xiàn)代信息技術和現(xiàn)代教育理論把學校建設成一種充滿信息、方便學習者獲取信息和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的環(huán)境。在教技 ［2012］5號文件 《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011－2020年）》中指出：“加強高校數(shù)字校園建設與應用。利用先進網(wǎng)絡和信息技術，整合資源，構建先進、高效、實用的高等教育信息基礎設施，開發(fā)整合各類優(yōu)質教育教學資源，建立高等教育資源共建共享機制，推進高等教育精品課程、圖書文獻共享、教學實驗平臺等信息化建設。到2015年，基本建成以網(wǎng)絡資源為核心的教育資源與公共服務體系，為學習者可享有優(yōu)質數(shù)字教育資源提供方便快捷服務?！辈⒃谄涫赂咝?shù)字校園建設中指出：“大力推進普通高校數(shù)字校園建設，普及建設高速校園網(wǎng)絡及各種數(shù)字化教學裝備，建設職業(yè)教育虛擬仿真實訓基地。建設完善的信息發(fā)布、網(wǎng)絡教學、知識共享、管理服務和校園文化生活服務等數(shù)字化平臺，推進系統(tǒng)整合與數(shù)據(jù)共享。持續(xù)推進并優(yōu)化高校精品開放課程建設，促進科研成果轉化為優(yōu)質數(shù)字教育資源，實現(xiàn)科研與教學的互動和對接，積極開展基于項目的學習，推動教學內(nèi)容和教學方法改革，促進人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新。構建高校科研協(xié)作與知識共享環(huán)境，推動高?？蒲薪M織模式和方法創(chuàng)新?！?/p>

2 數(shù)字校園的現(xiàn)狀

校園數(shù)字化不可能一蹴而就，它的實現(xiàn)是一個長期努力的過程，學校數(shù)字化有一個從無到有、從初級階段不斷深入發(fā)展走向高級階段的過程。當然，網(wǎng)絡建設的目標的確立需要與當時的信息技術水平相結合。計算機的發(fā)展從20世紀50年代以前以單主機為中心的聯(lián)機終端系統(tǒng)，然后到形成了有多個單主機系統(tǒng)相連接的計算機網(wǎng)絡，再到B／S模式、SOA和數(shù)據(jù)中心的階段，以及發(fā)展到現(xiàn)在提出的云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動終端和虛擬現(xiàn)實等技術支持的網(wǎng)絡結構。與其緊密結合的數(shù)字校園的要求也隨之提高。目前，很多高校把建設數(shù)字校園作為長期發(fā)展規(guī)劃，特別是在新校區(qū)建設過程中，把數(shù)字校園納入總體建設目標，大力推進了數(shù)字校園建設的進程。我校也在這方面取得了一定的成果。

在基礎設施建設方面：已建成覆蓋新老兩個校區(qū)的校園基礎網(wǎng)絡，并實現(xiàn)新老校區(qū)的互聯(lián)互通；擁有能滿足學院教學、管理和服務的穩(wěn)定的校園網(wǎng)出口帶寬，并將校園網(wǎng)接入中國教育科研網(wǎng)。

資源庫建設方面：建立了完善的網(wǎng)絡教學環(huán)境、數(shù)字化學習環(huán)境（包括多媒體教室、電子閱覽室、公共網(wǎng)絡教室等）。初步建成與學院學科建設相適應的資源庫（包括多媒體素材庫，題庫，課件庫，案例庫等）；建成覆蓋學院全部學科的數(shù)字圖書管，并通過校園網(wǎng)可以查閱、訪問外館資料。

而在應用系統(tǒng)方面：教學管理的教務系統(tǒng)、行政管理的OA系統(tǒng)和其他系統(tǒng)如一卡通和財務管理等也已經(jīng)建立，但它們和獨立建設完成的部門級系統(tǒng)一樣都只是獨立的系統(tǒng)，沒有實現(xiàn)統(tǒng)一化的管理。當需要使用它們的時候還必須進入不同的鏈接使用各系統(tǒng)自有的賬號進行查詢和管理，其數(shù)據(jù)不能共享和重復的使用，給學院的師生帶來了極大的不便。如教師的科研成果，在年度獎勵時教師需要把成果帶到科研處登記，而在的職稱評審過程中，又需要憑職稱的老師再次把這些成果等帶到科研處和人事處備查。而對學生來說，學生信息在學生處、教務處和系上都需要重復登記，更別說在其他系統(tǒng)中如財務、寢室管理等系統(tǒng)了。這就需要實現(xiàn)系統(tǒng)整合與數(shù)據(jù)共享，消除信息孤島和應用孤島，提高工作和管理效率，滿足學院教學、科研、管理和生活的需要和信息化的可持續(xù)發(fā)展。當然，這都需要選擇適合自己的建設目標、建設原則和技術路線，推動學校管理信息系統(tǒng)建設與應用。

3 數(shù)字校園建設思路和實踐

3.1 數(shù)字校園的重要保障

在校園網(wǎng)建設的過程中不光需要領導的重視、制度的保障和資金的支持（一直以來，高校一直承擔著因數(shù)字校園建設而帶來的各種費用。這些費用的支付一部分來源于上級部門的撥款，另一部分由高校自行解決。而又由于數(shù)字校園建設的長期性和資金短缺等問題。）還需要有總體性建網(wǎng)策略的原則，同時在技術選型應注重實用、適用，可以適度超前，不必追求最新和別具一格，要力求資金的最大投入產(chǎn)出［1］。在建設這次中要避免出現(xiàn)：重硬件建設輕軟件建設、信息系統(tǒng)之間各自為政、過于重視信息、資源環(huán)境等實體對象的數(shù)字化。

3.2 基礎設施的建設

基礎設施的建設關系著應用系統(tǒng)的使用，是數(shù)字校園的基礎。在這一階段主要從以下幾個方面進行考慮：

（1）基礎管網(wǎng)建設：包括管溝和管線的建設。校園網(wǎng)建設過程中網(wǎng)絡布線的規(guī)劃和設計尤其重要。網(wǎng)絡布線要覆蓋整個校園，可利用現(xiàn)成的各種管道，避免過多架空線?，F(xiàn)在校園網(wǎng)主要采用光纖和雙絞線形成樓宇之間和樓宇內(nèi)的結構化面線系統(tǒng)。結構化布線系統(tǒng)的優(yōu)點是技術先進，網(wǎng)絡安裝和維護工作簡單有效，線路系統(tǒng)靈活性好，具有容錯，可靠性高并有使用保證，長期投資效益高，適于今后長期發(fā)展［2］。

（2）硬件平臺建設：包括網(wǎng)絡拓撲、網(wǎng)絡設備及各種服務器設備。硬件設備的選擇決定著數(shù)字校園的質量和穩(wěn)定性。一般來說，在技術發(fā)展如此快速的今天，技術實力差的廠商早已退出歷史的舞臺。硬件平臺要確保為網(wǎng)絡擴展留有余地。在校園網(wǎng)規(guī)劃中，選好網(wǎng)絡主干設施的重要性超過服務器設備?，F(xiàn)有布線可以重用或者重組，路由交換設備也能通過降到下一級子網(wǎng)的方式繼續(xù)發(fā)揮作用。在選擇新的設備時，需要關注設備的技術參數(shù)及能實現(xiàn)的效果（如設備的交換容量、采用什么技術、是否能夠提供VLAN的劃分，是否支持DHCP（可將DHCP做在交換機上）等），更需要關注的是設備廠商的實力和能提供的服務 （因為學校的職工不可能一下能夠全面掌握所有設備的的使用，這就需要廠商的配合。甚至很多學校更可能面臨人員不足的情況，還需要一直和廠商合作下去。）。當然，也不能過分對硬件性能的追求而輕視軟件和資源的建設。

（3）VLAN的劃分和IP地址規(guī)劃。校園網(wǎng)絡雖然不是很復雜，但也屬于一個較大的網(wǎng)絡，其使用人數(shù)和控制策略等也較多，而第三層交換機的普及為VLAN的應用創(chuàng)造了條件。在實現(xiàn)網(wǎng)絡建設過程中，采用VLAN技術可解決網(wǎng)絡管理、擴容等問題。VLAN技術能夠將物理上互聯(lián)的網(wǎng)絡在邏輯上劃分為多個互不相干的網(wǎng)絡。通過邏輯劃分使劃分后的網(wǎng)絡間無法通訊，有效的控制了廣播風暴的產(chǎn)生、提高了高校校園網(wǎng)絡整體的安全性。通過科學的劃分為校園管理系統(tǒng)、教師教學系統(tǒng)以及學生用網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以使高校管理系統(tǒng)信息安全性得以提高，使教學系統(tǒng)教學信息資源共享效率更高。VLAN技術的應用能夠降低傳統(tǒng)物理劃分的成本、降低網(wǎng)絡管理與維護成本，提高高校網(wǎng)絡管理與維護工作效率。VLAN技術還能夠提高信息的安全性、提高網(wǎng)絡管理效率［3］。而IP地址規(guī)劃更可以讓各個功能區(qū)（教學去、辦公區(qū)、宿舍區(qū)）處于不同的網(wǎng)段，有利于安全策略的設置。所以，可利用VLAN和IP地址規(guī)劃實現(xiàn)部分安全策略。

（4）網(wǎng)絡接入的選擇。現(xiàn)在網(wǎng)絡接入方式主要采用了自建自管、網(wǎng)絡運營商投入設備和帶寬及網(wǎng)絡運營商投入帶寬。這些模式各有優(yōu)缺點，這就需要學校根據(jù)自身的狀況進行選擇。

3.3 軟件系統(tǒng)方面

3.3.1 基礎平臺的建設

在以前的信息化建設過程中，已經(jīng)實現(xiàn)了部分信息和資源環(huán)境等實體對象的數(shù)字化，比如學籍管理系統(tǒng)、工資管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)等信息系統(tǒng)。這些信息系統(tǒng)給我們的工作帶來了極大的便利，但有時這些信息系統(tǒng)并沒有使工作流程變得簡單，比如各個系統(tǒng)的注冊，特別是有的部門管理的信息還需要人員所在部門的證明。那么為了完成所有注冊，就需要很多份的證明材料。這就是建設缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，以局部建設為主，各系統(tǒng)相對獨立的結果。所以需要設計一個統(tǒng)一完整的體系架構整合這些獨立的系統(tǒng)。在后期整合過程中，又發(fā)現(xiàn)各部門系統(tǒng)采用不同軟件平臺，導致應用難以集成，而通過后臺的數(shù)據(jù)庫手段進行數(shù)據(jù)交換與共享又存在很多技術障礙。所以又需要一套規(guī)范的信息標準、技術規(guī)范、編碼規(guī)則、接口標準。為了解決這些問題，必須建設一套基礎平臺?；A平臺主要包括：統(tǒng)一信息門戶平臺、統(tǒng)一身份認證平臺和數(shù)據(jù)交換中心平臺。

統(tǒng)一信息門戶平臺是數(shù)字校園的信息集中展示窗口，無縫集成其他網(wǎng)站、集成各類應用系統(tǒng)，是各應用系統(tǒng)中各種應用服務集成和部署的平臺，為各類用戶提供一個統(tǒng)一的信息服務入口。該平臺主要用于保障信息不被非法用戶竊取、保障用戶的合法身份不被盜用；建立該系統(tǒng)需要符合統(tǒng)一的標準，能提供具有高擴展性的服務架構和訪問接口，讓各種資源可以方便的集成到門戶系統(tǒng)中并且提供豐富的開發(fā)接口，便于校方技術人員的二次開發(fā)。用戶能按照其權限訪問校園網(wǎng)的資源，實現(xiàn)應用間的漫游。

統(tǒng)一身份認證平臺提供全校統(tǒng)一的用戶管理平臺和授權、認證體系，實現(xiàn)各應用系統(tǒng)的 “集中認證”，規(guī)范用戶操作行為，強化用戶合理使用網(wǎng)絡資源的意識。該平臺包括用戶登錄信息、登錄票據(jù)等信息傳輸?shù)陌踩蛿?shù)據(jù)的安全，采用合適的保護策略，保證系統(tǒng)的可靠性，提供數(shù)據(jù)定時、異地冗余備份功能。充分保障系統(tǒng)具有非常好的伸縮性。對用戶進行資源訪問情況要進行記錄，保證對用戶訪問的可審計。統(tǒng)一身份認證服務的單點登錄能給所有的網(wǎng)絡應用系統(tǒng)提供統(tǒng)一用戶認證的服務，系統(tǒng)給每個登錄用戶分配功能權限和數(shù)據(jù)權限，在權限范圍內(nèi)可訪問校園網(wǎng)內(nèi)所有應用，這樣就極大增加了用戶使用的安全性和簡便性。

數(shù)據(jù)交換中心平臺通過搭建一個面向應用、安全可靠、操作便捷、技術先進、規(guī)范統(tǒng)一、靈活可擴展的數(shù)據(jù)庫平臺。采用數(shù)據(jù)交換工具，進行數(shù)據(jù)過濾、清洗和雙向傳遞，實現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)、共享數(shù)據(jù)服務平臺相互之間的數(shù)據(jù)交換和共享。該平臺主要是建成一個為校內(nèi)需獨立運行的應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交換與共享服務的平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成與共享。是實現(xiàn)應用系統(tǒng)的集中訪問、集中運行和服務，而應用系統(tǒng)的建設和業(yè)務數(shù)據(jù)管理用“誰創(chuàng)建，誰維護”的方法去修改和發(fā)布業(yè)務部門的數(shù)據(jù)。

3.3.2 已有信息系統(tǒng)的整合

學校的數(shù)字化進程不可能全部重新建設。為了節(jié)省建設資金、加快建設步伐、和保護已有的數(shù)據(jù)積累，需要繼續(xù)使用學校原有的部分應用系統(tǒng)。系統(tǒng)相互獨立，應用數(shù)據(jù)不關聯(lián)和應用集成的階段數(shù)據(jù)中心的主要作用是實現(xiàn)應用系統(tǒng)的集中訪問、集中運行和服務，而應用系統(tǒng)的建設和業(yè)務數(shù)據(jù)管理一般仍歸口于各個部門，數(shù)據(jù)中心一般沒有權限去修改和發(fā)布業(yè)務部門的數(shù)據(jù)［4］。那么就需要對學校原有應用系統(tǒng)與新建應用系統(tǒng)進行集成。

首先，要處理好同業(yè)務部門之間關于數(shù)據(jù)管理權限之間的關系。

其次，明確數(shù)據(jù)維護和發(fā)布的權限仍屬于各個業(yè)務部門（數(shù)據(jù)維護的原則仍為：誰建立，誰維護），數(shù)據(jù)中心則通過平臺系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)交換的渠道，讓不同業(yè)務部門之間進行數(shù)據(jù)的互通并確定需要把那些內(nèi)容放入數(shù)據(jù)中心。

最后，在技術層面上，對大量的數(shù)據(jù)進行了整合，制定了規(guī)范的信息標準、技術規(guī)范、編碼規(guī)則、接口標準。主要從三個層次對現(xiàn)有系統(tǒng)集成：數(shù)據(jù)集成、身份集成、應用發(fā)布（界面）集成，以統(tǒng)一信息門戶為基礎為全校師生提供一站式服務平臺。

3.3.3 新建應用系統(tǒng)

數(shù)字校園是一個龐大的工程，新建的應用系統(tǒng)比較多，如果開始全部進行實施在財力和人力都是不夠的，需要統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施。那么實施的過程就需要以需求導向，注意參考兩條線：教職工和學生。從這兩種身份出發(fā)，可優(yōu)先選擇建立必要的系統(tǒng)。在建立部門級系統(tǒng)時，還需要考慮以下內(nèi)容：

（1）在使用信息系統(tǒng)時是否需要其它部門的數(shù)據(jù)？哪些數(shù)據(jù)？

（2）是否為其它部門提供過他們所需的數(shù)據(jù)？哪些數(shù)據(jù)？

（3）如果有引進系統(tǒng)的必要，您希望其服務器的管理方式是什么？學院統(tǒng)一管理、部門獨立管理、還是根據(jù)實際情況決定？

（4）部門的哪些工作希望移植到數(shù)字校園應用中？

（5）希望通過數(shù)字校園建設能夠滿足本部門所涉工作以下服務？

4 信息資源建設

信息資源構建是數(shù)字校園工程的核心。信息資源中心可以對教學提供良好的內(nèi)容支持。資源庫的服務器必須保證信息門戶能夠在學校已有硬件設施的基礎上、大規(guī)模用戶訪問的情況下仍然能夠提供高速的服務，支持大用戶數(shù)量的并發(fā)訪問。目前信息資源主要包括：網(wǎng)站類資源、教學類資源和數(shù)圖類資源。

網(wǎng)站類資源的主要建設內(nèi)容包括：校園網(wǎng)站的動態(tài)管理框架，支持基于數(shù)據(jù)庫和內(nèi)容模板的信息自動發(fā)布；學校網(wǎng)站建設標準、技術規(guī)范，集群管理平臺，方便二級網(wǎng)站的建設維護。這類資源在建立之初就必須讓校內(nèi)人員參與進去并和數(shù)字校園公司一起共建。

教學類資源是以統(tǒng)一的標準和規(guī)范為基礎，將各種類型的教學資源集中管理，更好地方便師生的使用，促進校內(nèi)外教學資源的共享與交換。依托資源中心的支持，教師可以提高教學質量與效率，開展主動式、協(xié)作式、研究型的網(wǎng)絡教學；對于學生來說，可以利用資源中心豐富的內(nèi)容培養(yǎng)其研究性解決問題的能力，培養(yǎng)學習和創(chuàng)造的能力［5］。其主要建設內(nèi)容包括：精品課程庫、案例庫、試題庫、常見問題庫、術語庫、參考資料庫、網(wǎng)址庫和共享軟件庫等、網(wǎng)絡課件、視頻流課件、電子圖書、電子講稿和光盤課件等。

數(shù)圖類資源主要建設內(nèi)容包括：數(shù)字圖書館系統(tǒng)。完善網(wǎng)絡圖書館的服務功能，建設信息資源服務平臺，有效整合圖書館文獻信息資源和服務，實現(xiàn)圖書館各類資源的無縫集成。

教學類資源和數(shù)圖類資源用于信息資源可以對網(wǎng)絡教學提供良好的內(nèi)容支持。它們需要從統(tǒng)一規(guī)劃、分布存儲、高度共享、協(xié)同開放等角度重新構建資源中心，需要師生一起對該中心進行不斷自我動態(tài)擴充。這些資源需要通過各種方法、技術和策略將各系統(tǒng)分布的各種教學資源通過資源中心集成起來提供給眾多不同層次、不同類型的用戶共享和使用以滿足用戶的教學需求和學習的要求。數(shù)字校園中資源中心系統(tǒng)可以由多個分布式，松散耦合的節(jié)點組成，但各節(jié)點具有統(tǒng)一的開放的架構。同時預留各種程序接口可以隨時擴充資源和與數(shù)字校園的其它支撐平臺連接。在建立資源中心不在于構建的技術的復雜程度，而是資源中心的合理利用和擴充，如何創(chuàng)建以用戶為中心的資源服務體系以及資源的開放管理服務運行機制等。

5 總結

本文對當前數(shù)字校園的現(xiàn)狀和存在問題進行了研究。在此基礎上根據(jù)數(shù)字校園的建設目標、結合其他院校的經(jīng)驗，探討了在數(shù)字校園建設實踐中對數(shù)字校園建設中基礎設施的建設、基礎平臺的建設、已有信息系統(tǒng)的整合、新建應用系統(tǒng)和信息資源建設的一些體會和成果。

［1］李明玉.校園網(wǎng)及其建設應注意的幾個問題［J］.科技信息.2012，（21）.

［2］黃潔梅，李果果.高校信息網(wǎng)絡設施設備規(guī)劃建設管理的研究與探討［J］.實驗技術與管理.2012，（8）.

［3］宋海楠.高校校園網(wǎng)絡VLAN技術應用 ［J］.信息科學.2011，（11）.

［4］宋宏偉，段麗英.新建本科院校數(shù)字化校園建設研究與實踐［J］.石家莊學院學報.2011，（11）.

［5］李海霞，韓錫斌，程建鋼.數(shù)字校園中資源中心的研究與構建［J］.中國電化教育.2005，（1）.