數(shù)字化校園建設背景下智慧校園規(guī)劃與建設再思考

摘要：本文主要以甘肅農(nóng)業(yè)大學應用技術(shù)學院為例，介紹該學院數(shù)字化校園存在的問題，將智能化、現(xiàn)代化信息技術(shù)融入數(shù)字化校園體系，構(gòu)建智慧校園的總體目標與方法，以期通過完善智慧校園體系的方式，提高該學院信息化管理工作質(zhì)量水平，希望為高?？沙掷m(xù)發(fā)展帶來啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化校園；智慧校園規(guī)劃；基礎網(wǎng)絡

引言

智慧校園是一種以信息手段為基礎，將校園內(nèi)各類資源整合，在完成資源優(yōu)化工作后，進行資源合理配置，提升資源利用效率的技術(shù)手段。在學校發(fā)展過程中，智慧校園的構(gòu)建與應用，不僅能促進校園管理工作質(zhì)量的提高，還能推動校園管理工作朝著現(xiàn)代化、數(shù)字化、智慧化的方向發(fā)展。故研究此項課題，具有十分重要的意義。

1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學應用技術(shù)學院數(shù)字化校園存在的問題

1.1 校園業(yè)務數(shù)據(jù)割裂

在信息化技術(shù)廣泛普及的背景下，應用技術(shù)學院在日常教學管理過程中，已經(jīng)完成了各類信息系統(tǒng)的建設工作，并且建立了公共數(shù)據(jù)庫，用于收集整理來自教師、學生、管理人員等人群的教學科研、學習、管理數(shù)據(jù)。從管理層面上看，盡管在信息系統(tǒng)應用初期，學校的教學管理、科研工作都得到了有效的發(fā)展，但是隨著時間的推移，上述數(shù)據(jù)沒有進行統(tǒng)一整合，不同數(shù)據(jù)信息在不同的數(shù)據(jù)庫當中。學校統(tǒng)一信息管理部門的主要工作內(nèi)容在于開展信息化基礎體系建設以及各信息系統(tǒng)的維護與開發(fā)，并沒有對各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行整合分析。這一情況的出現(xiàn)，使得各信息系統(tǒng)無法對教學、科研、管理等數(shù)據(jù)進行抽取、整合以及優(yōu)化處理，進而降低了信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應用價值。從技術(shù)層面上看，學院的各個信息系統(tǒng)主要被應用于不同的業(yè)務部門，系統(tǒng)在建設過程中屬于獨立的業(yè)務系統(tǒng)，在建設系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的過程中，并沒有構(gòu)建系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。這種情況的出現(xiàn)使得數(shù)據(jù)庫在一定程度上形成了信息孤島，不僅阻礙了數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的流動與整合，還使得部分數(shù)據(jù)信息存儲于多個數(shù)據(jù)庫中，導致數(shù)據(jù)庫的存儲空間有所降低，數(shù)據(jù)分析工作也無法得到深層次的開展[1]。

1.2 基礎設施建設不完備

在當前的學校數(shù)據(jù)信息分析利用過程中，盡管學校方面已經(jīng)認識到了學生的學業(yè)成績、選課記錄、考勤信息、一卡通消費記錄、圖書借閱信息等數(shù)據(jù)在學校運營管理工作中的重要性，并加強了這部分數(shù)據(jù)的關(guān)系統(tǒng)計與分析整合，但在數(shù)據(jù)管理過程中，受學校在網(wǎng)絡、存儲、計算尤其是安全層面的基礎設施建設水平不足的影響，在校園網(wǎng)絡體系的實際應用過程中，學生的學習行為、上網(wǎng)行為、活動軌跡等信息無法得到有效的分析整合，這一情況的出現(xiàn)使得學校經(jīng)過統(tǒng)計分析得到的數(shù)據(jù)信息，仍無法切實滿足學校運營管理工作的需要[2]。

1.3 云網(wǎng)絡與云安全無法靈活定義

云網(wǎng)絡是保證智慧校園正常通信、信息安全存儲與相互交流的重要基礎設施，當前應用技術(shù)學院的信息化系統(tǒng)在實際應用過程中，受云網(wǎng)絡體系不夠完善的影響，云網(wǎng)絡體系的安全性與可靠性也存在著一定的問題。這導致當前校園網(wǎng)絡體系出現(xiàn)網(wǎng)絡和安全資源無法按需分配、虛擬遷移時網(wǎng)絡和安全屬性無法自動遷移、云計算服務與傳統(tǒng)業(yè)務間無法互通、云計算服務無法滿足不同租戶差異化安全需求、無線互聯(lián)網(wǎng)接入質(zhì)量偏低、IT運維復雜分散等問題，不僅在一定程度上降低了信息系統(tǒng)的安全性，還會給校園信息管理應用活動的開展造成一定的阻礙。

2. 智慧校園規(guī)劃建設的基本原則

2.1 兼容性原則

首先，考慮到學校的數(shù)字化校園體系建設工作經(jīng)歷了多個時期，不同部門的數(shù)字化校園管理體系存在著較為復雜的應用結(jié)構(gòu)與應用功能，并且部分系統(tǒng)在學校的應用時間相對較長，師生在系統(tǒng)應用過程中積累了一定的使用經(jīng)驗與信息數(shù)據(jù)，若在智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建過程中，學校方面完全摒棄傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)，那么不僅會造成數(shù)據(jù)的大量浪費，還會在一定程度上增大師生使用信息系統(tǒng)的難度。現(xiàn)階段為了減少上述問題的出現(xiàn)，學校方面在建設智慧校園體系的過程中，需要在明確自身管理工作需要的基礎上，充分考慮師生使用傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的習慣，遵循兼容性原則，構(gòu)建可以維持傳統(tǒng)信息系統(tǒng)現(xiàn)有應用體驗不變的智慧校園體系。盡管為了降低師生在使用智慧校園陌生感的過程中，保留了傳統(tǒng)信息系統(tǒng)中的大部分功能，但這并不意味著在智慧校園系統(tǒng)構(gòu)建過程中要完全拒絕新技術(shù)、新模塊的應用，而是需要學校方面簡化傳統(tǒng)信息系統(tǒng)中一些不必要的組件，然后通過加強各系統(tǒng)組件之間聯(lián)系的方式，構(gòu)建一種更為實用、更為先進的、一體化的智慧校園體系，在加強各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫聯(lián)系、避免信息孤島現(xiàn)象出現(xiàn)的同時，為學校信息化、智能化發(fā)展提供可靠的支持[3]。

2.2 時效性原則

在構(gòu)建智慧校園體系的過程中，學校方面不僅需要盡可能提升智慧校園平臺的兼容性與開放性，還需要通過引入新的產(chǎn)品技術(shù)，解決傳統(tǒng)數(shù)字化校園體系中存在的一些問題。在將新的信息技術(shù)引入智慧校園體系時，學校方面不僅需要保證新的信息技術(shù)能夠使智慧校園的功能得到完善，還需要通過控制新技術(shù)引入時間的方式，降低新技術(shù)的應用成本。

2.3 穩(wěn)定性原則

在構(gòu)建智慧校園的過程中，不僅需要保證智慧校園具備良好的兼容性與時效性，還需要對智慧校園的應用效果進行實驗分析，在確保智慧校園整體穩(wěn)定性能夠滿足學校管理需要的基礎上，再將其應用到教學管理活動中。具體來說，現(xiàn)階段并不存在絕對完美的技術(shù)與產(chǎn)品，實驗室環(huán)境下智慧校園的測試效果與其投入使用后的實際應用效果之間必然會存在一定的差別?，F(xiàn)階段為了保證校園教學管理活動的有序開展，在智慧校園體系構(gòu)建活動完成后，需要參照其他學校在智慧校園構(gòu)建過程中遇到的問題，對其應用的可行性進行分析，并通過加強風險控制的方式，切實提升智慧校園體系應用的穩(wěn)定性與可靠性。

3. 規(guī)劃建設智慧校園的具體方案

3.1 基礎網(wǎng)絡建設

在應用技術(shù)學院智慧校園建設過程中，基礎網(wǎng)絡體系建設的總體方向是通過升級校園網(wǎng)核心設備、改造校園無線網(wǎng)絡、提高校園網(wǎng)出口寬帶、調(diào)整校園網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)方式實現(xiàn)校園內(nèi)部網(wǎng)絡資源的有效共享，提高智慧校園體系的適應性，降低其維護難度，推動校園教學業(yè)務與行政管理工作能夠朝著低耗、節(jié)能、智能的方向發(fā)展?，F(xiàn)階段基礎網(wǎng)絡建設的核心內(nèi)容包括有線網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡的建設。

在智慧校園有線網(wǎng)絡體系構(gòu)建過程中，考慮到學院園網(wǎng)需要覆蓋辦公樓、教學區(qū)、宿舍區(qū)等多個區(qū)域，整體規(guī)模較大，在構(gòu)建過程中，有線網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)相對復雜，為了提升網(wǎng)絡訪問的質(zhì)量，校園在構(gòu)建有線網(wǎng)絡的過程中可以通過為校園網(wǎng)構(gòu)建多個運營商網(wǎng)絡，并且在出口設備上配備智能選路功能的方式，確保校內(nèi)人員在應用智慧校園的過程中，能夠依據(jù)自身的訪問地址自動選擇適合的網(wǎng)絡。同時，考慮到傳統(tǒng)數(shù)字化校園網(wǎng)在實際應用過程中存在有線網(wǎng)絡出口部分流量分布不均勻、不同時段流量差距較大等問題，為了從根本上解決這類問題，在智慧校園有線網(wǎng)絡體系構(gòu)建過程中，校園方面不僅需要通過升級寬帶的方式緩解信息擁堵，還可以通過智能化流量趨勢分析技術(shù)對指定出口鏈路、應用指定周期、指定時段流量進行預測，然后對流量進行智能管控，實現(xiàn)有線網(wǎng)絡流量的智能化管理[4]。

在智能終端廣泛普及的背景下，為了切實滿足學校師生對于無線網(wǎng)絡的需要，在構(gòu)建智慧校園的過程中，強化無線網(wǎng)絡體系的建設，成為一項極為必要的工作。具體來說，為了盡可能擴大無線校園網(wǎng)的覆蓋范圍，通過開展場景化部署工作的方式，充分滿足師生在不同場景下對于無線網(wǎng)絡的使用要求，在學院智慧校園無線網(wǎng)絡體系的構(gòu)建過程中，學校方面通過在不同場景設置不同AP的方式，提高了無線網(wǎng)絡的使用質(zhì)量。例如，在學生宿舍這類終端數(shù)量較多、上網(wǎng)時間較為集中的場所，為了切實滿足學生對于視頻類、游戲類這類高寬帶無線網(wǎng)絡使用的需求，主要應用了包AP入市安裝的方式，在保證信號互不干擾的前提下，確保信號實現(xiàn)了宿舍整體的全覆蓋。在圖書館閱覽室這種以信號覆蓋為主要目標的場景中，主要部署了普通放置型AP，即可滿足師生在教學過程中信息查詢需要。

3.2 數(shù)據(jù)中心建設

在校園移動終端用戶數(shù)量不斷增加，校園業(yè)務越發(fā)繁雜的背景下，為了盡可能提高智慧校園的數(shù)據(jù)處理能力，需要建設具備較高應用價值的數(shù)據(jù)中心。在數(shù)據(jù)中心的實際構(gòu)建與應用過程中，為了切實滿足當前數(shù)據(jù)動態(tài)、靈活的存儲讀取需要，當前智慧校園數(shù)據(jù)中心主要為云計算數(shù)據(jù)中心。為了實現(xiàn)資源的合理利用，降低重復投資行為的出現(xiàn)概率，在構(gòu)建云計算數(shù)據(jù)中心的過程中，需要制定完善的校園IT資源使用規(guī)范，實現(xiàn)學校各部門原有校園信息系統(tǒng)設備、數(shù)據(jù)的整合利用與統(tǒng)一管理。同時，為了滿足學校新部門的業(yè)務需求，可以通過將網(wǎng)絡與信息中心進行統(tǒng)一論證的方式，保證網(wǎng)絡與信息中心能夠通過統(tǒng)一服務器完成常規(guī)業(yè)務需求與存儲資源的分配工作。

3.3 安全防護體系建設

首先，為了提高設備以及云計算數(shù)據(jù)中心的安全性，在智慧校園構(gòu)建過程中，須部署高性能的安全防護設備。具體來說，在開展校園云計算數(shù)據(jù)中心安全防護工作的過程中，不僅需要為其配備防火墻，設置可靠的吞吐量指標，還需要提高新建連接數(shù)和系統(tǒng)并發(fā)連接數(shù)的管控質(zhì)量，盡量降低故障對智慧校園各項業(yè)務開展的影響。

其次，傳統(tǒng)的數(shù)字化校園在建設過程中并沒有為無線網(wǎng)絡設置準入機制，這在一定程度上增大了安全風險出現(xiàn)概率。現(xiàn)階段為了切實保障移動互聯(lián)設備的安全接入，在開展無線網(wǎng)絡保護工作的過程中，學校方面不僅要依據(jù)校園網(wǎng)絡建設工作的實際需要，在校園網(wǎng)出口設計準入認證，還需要對用戶以及終端準入機制加以完善，通過為校園網(wǎng)登錄人群設立專門的網(wǎng)絡使用檔案的方式，實現(xiàn)用戶網(wǎng)絡使用信息的有效收集，提升信息管理工作的有效性。

再次，為了進一步提升智慧校園網(wǎng)絡體系的使用安全性，需要在智慧校園網(wǎng)絡體系中構(gòu)建能夠?qū)W(wǎng)絡安全設備進行統(tǒng)一管理的軟件系統(tǒng)，在智慧校園實際運轉(zhuǎn)過程中，可以通過對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)動態(tài)、網(wǎng)絡入侵等行為進行實時監(jiān)控，并依據(jù)規(guī)范對其進行管理的方式，降低信息中心安全管理工作的難度。

最后，在智慧校園規(guī)劃建設過程中，校園信息系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，基礎網(wǎng)絡已經(jīng)滲透到了學校的各個角落，在滿足學校師生訪問網(wǎng)絡需求的同時，增大了安全管理人員的工作難度。現(xiàn)階段為了盡可能降低非法入侵、越權(quán)操作等情況產(chǎn)生的不利影響，在當前的智慧校園建設過程中，可以利用專門的運維審計設備對設備密碼進行統(tǒng)一控制，實現(xiàn)信息系統(tǒng)應用情況的有效規(guī)范，提升數(shù)據(jù)的安全性[5]。

3.4 維護管理體系建設

相較于數(shù)字化校園體系，智慧校園架構(gòu)更為復雜，其中包括各廠商生產(chǎn)的各種功能的軟硬件，這使智慧校園運維管理工作難度增加?，F(xiàn)階段為了切實保證智慧校園穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，在開展智慧校園運維管理工作前，需要建設一套綜合性的自動化運維管理系統(tǒng)，通過對智慧校園工作情況進行自動化監(jiān)督，在降低安全風險出現(xiàn)概率的同時，減少人工運維管理工作的工作量。在學校的智慧校園自動化運維管理體系構(gòu)建過程中，針對不同的數(shù)據(jù)資源，將自動化運維管理體系分成了網(wǎng)絡、安全、大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)中心等安全管理模塊。

其中，網(wǎng)絡模塊的功能包括校園有線網(wǎng)與無線網(wǎng)狀態(tài)查看、日志查看、鏈路查看等功能，在工作過程中可以通過對用戶終端進行準入控制、行為審計的方式，實現(xiàn)網(wǎng)絡安全的有效管理。安全模塊工作內(nèi)容包括資產(chǎn)風險管理、業(yè)務風險管理、實時攻擊分析、事件關(guān)聯(lián)性分析、安全行為管理、安全響應等，在智慧校園體系應用過程中，安全模塊可以實現(xiàn)網(wǎng)絡安全狀況的有效評估，并對安全風險進行防御。例如，在師生將存在病毒的移動端設備接入與智慧校園網(wǎng)絡相連的電腦上后，安全模塊會先對移動端設備進行檢查，然后通過彈出警告窗口的方式，保證網(wǎng)絡的整體安全。大數(shù)據(jù)模塊可以實現(xiàn)校園大數(shù)據(jù)、安全大數(shù)據(jù)、有線無線大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)中心模塊可以實現(xiàn)對校園關(guān)鍵應用、關(guān)鍵業(yè)務的監(jiān)控管理。

結(jié)語

在數(shù)字化校園建設背景下，開展智慧校園的規(guī)劃建設工作不僅可以切實提高校園數(shù)據(jù)信息的應用效果，還能為學校穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展提供有效的支持?，F(xiàn)階段，為了建設能夠切實滿足國家現(xiàn)代化教育發(fā)展目標的智慧校園信息化體系，充分發(fā)揮信息技術(shù)在現(xiàn)代教育過程中推動學生全面發(fā)展的重要作用，學校方面需要在明確教育領域深化改革需要的基礎上，結(jié)合自身的教學管理需要，對信息系統(tǒng)進行整合優(yōu)化，以便構(gòu)建能夠推動教學、科研、管理、生活以及服務工作朝著智慧化、現(xiàn)代化方向發(fā)展的智慧校園體系，為校園信息資源的高效利用提供支持。

參考文獻：

[1]許毅.數(shù)字化校園進階智慧校園的建設探索[J].網(wǎng)絡安全技術(shù)與應用，2022， （3）：87-89.

[2]王朋.“互聯(lián)網(wǎng)+”下關(guān)于智慧校園建設的研究[J].大眾標準化，2020， （10）：97-98.

[3]李燕，安洋，張晉，等.從數(shù)字化校園到智慧校園建設的思考分析[J].價值工程，2020，39（5）：284-285.

[4]王世鋒，從數(shù)字化校園到智慧校園建設的思考與探索[J].計算機時代，2019，（5）：97-99，104.

[5]孫惠生.基于移動客戶端的高職院?！爸腔坌@”建設研究與實踐——以長春職業(yè)技術(shù)學院為例[J].信息通信，2019， （9）：283-284.

作者簡介：高廣林，本科，副教授，研究方向：計算機網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)。