基于網(wǎng)絡信息化的智慧校園系統(tǒng)總體架構(gòu)設計

邰洪利+張歡+楊松

摘要：我國已經(jīng)跟隨全世界范圍內(nèi)的信息技術(shù)進步腳步，全面進入了信息化發(fā)展的時代，在信息化時代的今天，第三次信息浪潮帶來了全面的智慧校園系統(tǒng)架構(gòu)趨勢，在我國校園積極培養(yǎng)現(xiàn)代化的人才數(shù)量和質(zhì)量的過程中，為了有效的進行人才競爭，就可以將教育的競爭實質(zhì)轉(zhuǎn)化到了對于我國經(jīng)濟社會發(fā)展的智慧校園網(wǎng)絡系統(tǒng)的架構(gòu)競爭之中。在信息化的第三次文明的典型計算機網(wǎng)絡發(fā)展背景下，教育的典型發(fā)展特點是能夠?qū)W校的信息管理和個人進步，結(jié)合網(wǎng)絡技術(shù)納入到先進的體系化發(fā)展框架之中。智慧校園系統(tǒng)架構(gòu)設計的要點，是不再以體能和機械能為主體，而是以更加先進的智能發(fā)展為主體，并希望借此提升核心的教育信息化水平，推動教育的改革進程不斷演進。

關鍵詞：網(wǎng)絡信息化；智慧校園；系統(tǒng)；總體架構(gòu)；設計

O 引言

現(xiàn)代化的智慧校園系統(tǒng)是通過信息化的手段，對于校園內(nèi)的各類資源進行更加有效的整合和集成，對于資源的優(yōu)化起到更好的配置作用（以便于更好的充分利用學校的教育資源，不僅可以更好的提升總體的教學水平，而且還可以將校務管理的過程進一步優(yōu)化和協(xié)調(diào)），對于校園提供基于云計算的數(shù)字化教學服務，同時，智慧校園系統(tǒng)還可以為教學過程提供數(shù)字化學習和數(shù)字化科研環(huán)境，并且為教師提供更好的數(shù)字化管理平臺。這種數(shù)字化的智慧校園系統(tǒng)是基于云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢的校園建設應用，是隨著4G通訊和移動終端技術(shù)發(fā)展的智能應用。

1 網(wǎng)絡信息化背景下智慧校園建設重重阻力

1.1 校園信息整合比較復雜

在數(shù)字化的校園建設過程中，人們總是本著信息平臺和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進步，在完善和應用智慧校園系統(tǒng)的過程中不斷探索。但是由于校園網(wǎng)絡建設的基礎是在不同廠商所提供的應用系統(tǒng)的基礎之上，對于不同的服務器和組合，可能會隨著時代的發(fā)展出現(xiàn)信息的不對稱現(xiàn)象，從而出現(xiàn)一個又一個的信息孤島。這種校園教育資源的冗余和信息的不對等，造成了信息的不一致。在智慧校園的信息建設過程中，學校的信息系統(tǒng)設計師對于已經(jīng)有的數(shù)字化教學資源可能領會的不夠全面。因此，在進行學校教育信息系統(tǒng)的深入調(diào)查和分析研究中，必不可少的信息共享和信息整理構(gòu)建工作，在很多學校的前期準備工作中是缺失的。

在數(shù)字化的校園建設過程中，中小型的甚至大型的智慧校園系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成網(wǎng)絡中心，往往復雜度較高，在實現(xiàn)信息共享的過程中，如果想要很好的實施，就必須要有強大的服務器，這是由于學校教育信息系統(tǒng)本身就是一個小型的或者中型的數(shù)據(jù)中心。校園在建立數(shù)據(jù)中心之后，尋求主服務器的支持，然后通過INT網(wǎng)連接到商業(yè)數(shù)據(jù)中心備份，并通過網(wǎng)絡平臺的專業(yè)軟件管理，就可以實現(xiàn)。因此，在專業(yè)化的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務過程中，智慧校園的系統(tǒng)集成架構(gòu)可以采用委托管理的方式，也可以采取商業(yè)數(shù)據(jù)中心企業(yè)的形式，大量的數(shù)據(jù)流和云計算數(shù)據(jù)庫的調(diào)動，必然會面臨比較錯綜復雜的數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡使用需求。另外，有一點需要注意的是，智慧校園的信息網(wǎng)絡總體架構(gòu)設計雖然適用于各個校園建設，但是如果是在高校智慧校園網(wǎng)絡設計的工作中，就有可能面臨學生使用終端過多更新流動信息的情況，因此，應該將實力和安全性、快速流動性等因素考慮在內(nèi)。

1.2 智慧校園的信息儲存和安全問題意識淡漠

隨著數(shù)字化校園和智慧化校園交涉的不斷完善和深入，需要涉及現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景之下的4G網(wǎng)絡技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對于移動終端的技術(shù)手段進行更加廣泛的應用。由于校園的信息目前隨著教育發(fā)展的快速進步，已經(jīng)呈現(xiàn)幾何倍數(shù)的增長趨勢，因此，在傳統(tǒng)的服務器基礎上，解決類似問題已經(jīng)成為迫在眉睫的問題。但是在我國的智慧校園信息儲存和安全問題的解決方面，由于一般的對接是在同一區(qū)域內(nèi)的幾個學校進行信息和資源共享的過程，在信息的分享過程中，不可避免地會出現(xiàn)一系列的安全漏洞，而很多智慧校園始建之初的設計者和網(wǎng)絡信息共享使用者，對于智慧校園的信息安全意識淡漠，這制約了智慧校園信息平臺的安全、平穩(wěn)發(fā)展。

1.3 智慧校園信息平臺面臨網(wǎng)絡信息化帶來的新挑戰(zhàn)

智慧校園的主要作用是可以拓寬教育資源環(huán)境的發(fā)展層面，將學生作為學習的主體，指導學生沖破教科書的局限，對于拓展學校的知識環(huán)境和時間環(huán)境，讓學習可以從課上拓展到課下。這種對于空間網(wǎng)絡環(huán)境和學習資源綜合掌握的新形勢，事實上也面臨著更多的挑戰(zhàn)，為了能夠讓學習者在真實的情景和虛擬的情景之中感受到學習資源的真實含義，讓學生和教師能提供個性化的服務，要面臨著很多的挑戰(zhàn)。在信息化快速發(fā)展的新形勢之下，為了能夠讓智慧校園環(huán)境和各種關鍵技術(shù)的應用給予更加有效的支持，應該注意在校園生活和學習工作的諸多實際需求角度人手。但是由于智慧校園是一種面向師生個性化服務的平臺建設體系，因此，如果能夠指導學生和老師全面感知物理環(huán)境，識別智慧校園網(wǎng)絡系統(tǒng)之下學習者的個性特征和學習情境是非常必要的。然而，如何在智慧校園網(wǎng)絡的發(fā)展過程中提供無縫互通的網(wǎng)絡通信，提供快速的寬帶連接，有效支持教學過程分析、評價智能決策的開放教育教學環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境在現(xiàn)階段的教育網(wǎng)路建設環(huán)境里，其實是有一定難度的。

在信息化校園系統(tǒng)建設的過程中，對于互聯(lián)網(wǎng)綜合服務和桌面應用的開發(fā)，是結(jié)合無線通訊網(wǎng)絡技術(shù)飛速發(fā)展的必然走向，由于信息化的發(fā)展平臺對于移動終端的廣泛應用，因此，在對智慧校園的使用和開發(fā)時，肯定是要對信息平臺的使用進行更加便捷的推廣步驟。在借助校園內(nèi)部的網(wǎng)絡信息化平臺迅猛發(fā)展的形勢下，構(gòu)建校園信息系統(tǒng)的架構(gòu)，就可以使用各類移動終端和固定終端，進行依托于信息平臺關鍵技術(shù)的改進和運用。但是，在信息化的網(wǎng)絡架構(gòu)發(fā)展的過程中，對于其結(jié)構(gòu)和設計一定要考慮到對于新的信息化浪潮的吸收、考慮到信息快速發(fā)展過程中的兼容并蓄，也就是說，在智慧校園的總服務器為資源管理中心和信息管理中心的前提之下，服務管理中心的功能更好實現(xiàn)，其實面臨著更多挑戰(zhàn)，比如說學校的總服務器可能不能適應快速發(fā)展的信息化流量。信息管理和服務管理的功能可能在系統(tǒng)發(fā)展框架設計方面不夠智能化，對于網(wǎng)絡聯(lián)機的結(jié)構(gòu)設計可能不夠合理，在公共服務器的綜合共同模塊建設方面存在著明顯的滯后性，對于智能應用共同服務和智慧應用開發(fā)提供接口API的時候，存在著非常顯著的問題。endprint

2 智慧校園應用管理平臺框架設計

2.1相應服務中心的技術(shù)輔助框架設計

基于5G通信技術(shù)基礎之上的智慧校園管理平臺發(fā)展?jié)摿?，實際上就是在研究全球移動終端的預計發(fā)展?jié)摿?，對于未來作}H大致的預測基于智慧校園管理平臺連接設備的通訊連接終端，將會呈現(xiàn)幾何倍數(shù)的快速增長，而這些設備將帶動一定產(chǎn)業(yè)鏈之類的全球物聯(lián)網(wǎng)連接設備利潤大增長，校園將進入物聯(lián)網(wǎng)時代，SG技術(shù)的發(fā)展為智慧校園應用管理平臺的建設與發(fā)展發(fā)揮了至關重要的作用。

信息技術(shù)時代的智慧校園管理平臺連接范圍和效果，是基于大量容量涌入、接入巨額終端，減少不必要的能源損耗，減少不必要的連接成本，從而使其通訊連接終于建立在可靠和穩(wěn)定的基礎之上。也就是說，新時代的物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)，應該是建立在信息能量全覆蓋的基礎之上，在未來，SG通訊網(wǎng)絡技術(shù)對于智慧校園應用管理平臺的信息連接提出了新的挑戰(zhàn)，也給予了更多的幫助?？梢詽M足更多用戶在業(yè)務和網(wǎng)絡方面的新需求，實現(xiàn)超高傳輸速度、并且進行超大容量帶寬的服務提供，使SG未來蓬勃發(fā)展之勢可以帶來的效果之一。

在智慧校園和護校家園的建設架構(gòu)里，為了能夠做好基礎教育的搭建安全保障，高效地管理教務管理系統(tǒng)、創(chuàng)建科學的教育環(huán)境以及知識交流平臺，提供互動性和實時性的交流平臺，在技術(shù)知識方面應該能實現(xiàn)信息同步、將后臺查詢管理學校的智能信息服務平臺建設得更好。

在技術(shù)架構(gòu)的主體部分里，應該樹立良好的校園形象，增加查看學校簡介、校園通知、教學環(huán)境、宣傳視頻等內(nèi)容，在交互管理平臺增加班級通知動態(tài)，宿舍和考場的管理，根據(jù)使用場景進行快速模式切換，對于學校校內(nèi)資訊、資產(chǎn)管理、學籍管理、教師管理等實行分層式的管理和教務系統(tǒng)建設，根據(jù)設定的身份角色進行權(quán)限分配，設立良好的排課系統(tǒng)，使用個性化的信息采集系統(tǒng)，了解學生的知識需求，了解課程的排列需求，有效幫助自主化學習和課程安排。

2.2 學生人身安全環(huán)節(jié)框架應用

物聯(lián)網(wǎng)智慧校園管理不同于學校傳統(tǒng)的校園一卡通。當下手機已經(jīng)成為大學生日常生活中必備的一項物品，基本人人都有至少有一部手機，手機隨身攜帶，且不易丟失。在智慧校園信息錄入時，所錄入的信息全部都是學生與教師的準確信息，這就使得對學生與教師的認證十分準確。物聯(lián)網(wǎng)卡，是在允許使用者在保留通信業(yè)務的同時，使用手機來進行各種不同的體驗。比如在遇到學生的失蹤這樣的緊急情況時，學?？梢酝ㄟ^定位系統(tǒng)準確的找到學生所處的位置，為學生提供了人身安全的保障。也可以利用網(wǎng)絡技術(shù)，通過視頻對話來穩(wěn)定學生的情緒，使學生處于危險狀況時也能實現(xiàn)自救。

憑借智校校園管理平臺，救援部門可以及時地到達救援地點對學生進行救助，這對于保障學生的人身安全至關重要。又比如，各大高校都有規(guī)定的門禁時間，很多學生晚歸后往往不能進入宿舍。通過智慧校園管理平臺實施門禁識別系統(tǒng)，可以對學生進行準確識別并進行相關記錄，對于晚歸的學生只要刷手機就能在門禁后進入宿舍樓，這對于學生的人身安全來說也是一種有利的保障，不會導致晚歸的學生由于宿舍樓關閉而不歸的現(xiàn)象發(fā)生。同時教師可對相關的記錄進行查詢，根據(jù)查詢結(jié)果，對于頻繁晚歸的學生進行思想教育，以保證每一位學生的在校安全，從而達到更好的對學生管理的目的。對于校園一卡通的使用和快速充值服務，是活躍智慧校園網(wǎng)覆蓋面下的校園經(jīng)濟有效的手段之一，利用現(xiàn)代電子支付技術(shù)，能夠非常清楚的做到對于校園門禁系統(tǒng)和學生個人信息的輕松匹配，對于學生的圖書館和教育資源使用共享也能做到行之有效。同時，便捷的電子支付功能，與各大銀行的校園平安系統(tǒng)的安全防范系統(tǒng)快速鏈接，就能夠通過電子圍欄和學校的大數(shù)據(jù)進行很好的聯(lián)通。對于學生平安校園的建設有很好的保證作用，同時對于校園內(nèi)部的特殊情況和學生的安全狀況，能夠進行快速反饋，保障學生的安全。

2.3 學校教學管理框架的設計

智慧校園管理平臺可以建立起教師刷手機考勤、學生刷手機上課考勤等系統(tǒng)。以前的考勤都靠人工的記錄，往往出現(xiàn)很多的問題，對于關系好的遲幾分鐘也沒關系而關系不好的則嚴厲執(zhí)行，其中摻雜了很多人為因素。根據(jù)智慧校園管理平臺準確記錄，能夠準確的查詢到教師與學生的出勤率，從而可以有效的實施學校的獎懲制度，以促進學校制度的完善。通過智慧校園管理平臺對于需要通知的學生與教師進行信息的統(tǒng)一發(fā)送，信息發(fā)送及時，而且能夠保證信息的準確性，大大節(jié)約了費用成本，同時也節(jié)約人力以及時間，更有利于學校的管理。

現(xiàn)代化的網(wǎng)絡信息技術(shù)發(fā)展迅速，信息數(shù)據(jù)運行有對應防火墻的保護。通過智慧校園系統(tǒng)設計師的精心設計，可以將局域網(wǎng)、校園內(nèi)部網(wǎng)絡的鏈接，使得有關的系統(tǒng)體驗中心以及對于校園系統(tǒng)的共享機制可采用更加安全、更加縝密的安全防護網(wǎng)絡來維護管理，尤其是在信息的云計算和云共享過程中，或者對于私人信息的加密技術(shù)的規(guī)范方面，應該保證能夠?qū)⒒诰W(wǎng)絡信息化的智慧校園系統(tǒng)的總體架構(gòu)和局部私人信息的加密技術(shù)和諧統(tǒng)一。

2.4 日常生活板塊的結(jié)合

只要在校園中，學生與教師就能通過一部手機完成入學、就餐、購物、借書、進出宿舍等等在學校中所能做的所有事情，只要用手機一刷就能全部搞定，既省時又省力。學生與教師在入學時只要手機一刷就知道到校情況，在上課時只要手機一刷就知道出勤情況。在就餐過程中，通過手機來支付，以及在購物過程中用手機支付等。學生出門只要帶上一部手機，所有需要都將得到滿足。在借書時，也因為智慧校園管理平臺的原因的使得借書過程實名制也更簡化，還書的過程比起從前的磁條還書更加的簡化，節(jié)省了學生與教師的時間，也增加了辦事的效率。

3 結(jié)束語

綜上所述，可以看出事實上，對于現(xiàn)代信息化背景之下的智慧校園系統(tǒng)總體架構(gòu)設計，應該是一個比較完善和負責的網(wǎng)絡和體系。國家政策極力扶持和發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”，也會導致智慧校園需求增加，隨著互聯(lián)網(wǎng)+的形式發(fā)展和知識普及，對于圍繞智慧校園系統(tǒng)總體架設的科技進步有積極的推動作用，傳統(tǒng)校園終將被智慧校園系統(tǒng)所取代。endprint