信息化智慧校園設計規劃研究
時間:2022-11-20 10:27:13
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隨著高等學校信息化建設的開展,高校信息化建設已經進入大數據、智慧化教育時代。智慧校園的建設是高校信息化發展的高級階段,成為高校信息化發展的新趨勢。智慧校園建設的特征是多元化、智能化。智慧校園的建設將是在新的技術時空下,利用計算機網絡及通訊、大數據云分析等技術方法,構成信息一體化的教育環境。智慧校園的建設是一個教育信息化探索和實踐過程,涵蓋高等教育的教學、科研、和管理等諸多方面。從信息資源建設、技術隊伍建設到信息基礎設施建設、應用系統建設和教師技能培訓等,構成了一個多維度和多層面的智慧化校園[1]。我們要學習和研究高校信息化建設的成功經驗,引用信息化建設的最新技術與成果,建設符合學校教育教學特點和發展要求的智慧化校園。
一、高校智慧校園設計的指導思想與原則
教育信息化是教育現代化的重要組成部分。2010年,教育信息化作為教育發展規劃列入《國家中長期教育規劃綱要》重要一章。教育部在2012年3月頒布的《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》中,提出“推動信息技術與高等教育高度融合,創新人才培養模式”的發展要求,這也是高等學校信息化的發展方向。進入新的時期,提出了“構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系,建設‘人人皆學、處處能學、時時可學’的學習型社會,培養大批創新人才”的要求。在高校智慧校園建設的規劃中,我們應當要認真貫徹國家的高等教育教育信息化建設的總體發展目標,堅持教育育人為本,創新為先,建設優質教育資源和信息化學習環境基礎,以學習方式和教育模式創新為核心,以體制機制和隊伍建設為保障[2]。在建設發展成為多學科協調發展的教學科研型大學的過程中,充分發揮教育信息化支撐發展與引領創新的重要作用。(一)智慧校園設計的指導思想。1.面向未來,育人為本。面向建設人力資源強國的目標要求,面向未來國力競爭和創新人才成長的需要,面向學校的戰略發展規劃,努力為每一名學生和學習者提供個性化學習、終身學習的信息化環境和服務。[3]2.統一規劃,分步推進。依據高等學校的自身條件現狀,統一做好教育信息化的規劃,依據規劃訴求,進行規劃的頂層設計,分步推進建設,體現具有智慧特色的高校校園。3.應用引領,全面共享。依據高等教育改革、社會人才培養、科技發展需求的建設原則,構建智能化的學習環境,創建優質的數字教學資源,倡導服務社會的科技能力,促進區域經濟發展的智慧動力。4.創新應用,深度融合。推進管理信息化與教育教學深度融合,實施學校信息化管理模式,做到精細化的管理過程、即時化的教學分析、智能化的處理響應。真正實現學校的自我管理、自我提升和自我發展。智慧校園的建設就是一個探索高校發展的過程,就是一個研究現代科技與信息技術創新的過程,就是一個教育技術與教學思想的深度融合的過程。用信息化引領教育理念,用創新意識提升教育模式,充分發揮教育信息化在高等學校教育改革和發展中的支撐作用。(二)智慧校園設計的規劃原則。為了確保高等學校智慧校園建設的科學性、智能性和實用性,能夠在學校教育教學、科學研究中發揮主導引領作用,達到科學規范的功能,我們要在智慧校園的規劃建設中必須遵循以下幾點原則:1.頂層設計、加強協調。智慧校園的建設是一項高等學校建設的綜合性系統工程。要認真處置好各類建設內容與要素的關系和問題。具體體現在基礎設施與應用系統關系、硬件與軟件的關系、專業數據與數據共享的關系,同時還要處理好擴展應用與現實應用的問題、成本投入與效益產出的問題等。實行統一規劃,防止無序建設。2.標準統一、系統建設。需要在規劃的指導下建設智慧校園,依照省部和國家的智慧校園技術標準進行設計,實施規范的管理應用。力求做到建設的標準化、管理的規范化。學校各類教學和管理機構的信息化任務要統一部署,總體設計,分級統籌,分步建設。3.互通互聯、共享資源。需要充分整合現有設施和資源,避免各類信息條塊分割,要優化信息資源的配置,做好信息資源的維護更新機制,提升信息的使用融合,做到信息共享共融。確保信息資源的規范性、準確性和時效性。4.設備保障、安全穩定。通過智慧校園項目建設,進一步完善信息基礎設施,構建統一的基礎地理信息平臺,認真做好設備的性能保障工作,滿足學校各類信息系統的應用需求。堅持學校信息化建設與信息安全共同實施的原則,要把網絡和信息安全工作放在重要位置,不斷地提升和完善網絡與信息安全的保障體系。
二、高校智慧校園設計的建設目標與體系
智慧校園建設秉承“安全、服務、節能、管理”的核心理念,充分利用信息技術,制定制度規范和標準體系,建設多尺度、多分辨率、多時相、多類型的綜合管理體系,實現學校信息價值鏈的整合和優化,為學校發展提供強有力的技術支撐。(一)建設目標。根據當前高校信息化建設的發展趨勢,在學校發展規劃的總體目標下,結合學校信息化現狀與實際需求的系統分析,為學校的教育教學、科學研究和管理服務提供智慧化的運行環境,是智慧校園的建設的核心目標。具體的體現就是對于學校各類工作、人員以及信息管理提供完善和智能的信息支持,建設滿足學校教學、科研、管理、生活與服務要求的信息運行環境。1.安全目標。提供和建立校園安全監測監管和預警機制,實現對校園安全各方面的安全管理,涵蓋公共區域視頻監控、車輛管理、門禁管理、巡更管理、周界防御、環境監測等。2.服務目標。通過數字化和智能化的建設,從技術手段上給師生服務提供強有力的保障,建立服務質量監測與統一服務辦理機制,涵蓋教務管理、后勤管理、資產管理、圖書館系統等。3.節能目標。建立對校園建筑的能耗監管平臺和機制,實現校園能耗的智能監控和精細化管理,實現對用能規律和趨勢的掌握及用能的合理化調度,在管理水平提高的同時,通過技術手段采取必要的節能措施,推動校園節能工作的開展。4.管理目標。建立校園基礎設施數據庫,實現地下管網信息系統、地圖管理系統和資產管理系統,為地下管網的查詢、分析和維護提供第一手資料,提升管理水平。(二)建設體系。1.智能的教學過程體系。通過遠程教育、智慧教室、虛擬實驗室、實訓教學、標準化考場、職業培訓認證等應用系統的建設,從職業培訓的學歷教育和實訓教育兩個方面,實現對校園教學過程的主體活動進行智能化的管理和控制。2.舒適的校園生活體系。通過校園一卡通連接學校的數字圖書館、廣播與電視、移動信息、醫療救助、公共服務、環境監測等應用系統的建設,提供學生和教師的日常學習、工作與生活的出行、住宿、娛樂等方面信息服務,保障師生校園生活的舒適指數。3.高效的校園管理體系。通過校園基礎網絡、安全防范、日常辦公、信息安全、能源資產管理、后勤服務等涉及校園各個方面的應用系統建設,實現對校園基礎服務、安全、行政辦公、教務后勤、能源資產、空間地理等方面進行實時、高效的統一管理和控制。[4]智慧校園的三大應用體系并不是彼此獨立的,他們之間必不可少的會出現交叉匯集,這也是信息系統建設的普遍特征之一。智慧校園除了滿足校園內師生的學習、生活、管理等服務需求,還將直接服務于地方經濟,為國家數字化園區建設發展提供高技能人才和科研人才。
三、智慧校園設計的技術實現建設
“數據中國”已成為國家“十三五”規劃乃至今后十五年規劃的重要組成部分。信息化建設,數據化管理、智能化加工已成為智慧校園信息化發展的重要內容。其技術實現包括四個層面:即智慧的支撐平臺,智慧的業務平臺、智慧的數據平臺和智慧的應用平臺。(一)智慧校園的核心技術。1.云計算技術。云計算是智慧校園的核心技術,是分布式計算、網格計算、虛擬化等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物,借助于SaaS、PaaS、IaaS等先進模式,可提高應用程序部署速度、促進創新和降低成本、增強業務運作的敏捷性。云計算也是作為支撐大數據、移動化、物聯網等應用的基礎,因此云計算平臺是智慧化校園建設核心技術和基本平臺。運用云計算技術建設智慧校園具有以下三點優勢:(1)可以建立統一標準,使之云計算平臺達到功能完善、系統穩定、安全可靠,提供良好的信息資源共享、數據交換支撐。(2)可以在未來的信息化建設中,可以將新增業務系統快速融入到云計算平臺上,能節省設備資源和能耗,縮短業務上線時間。(3)云計算平臺能夠實現信息共享,杜絕信息孤島,增強信息安全,提高工作效率,提升監控能力。云計算平臺建設。主要包括:(1)硬件設備:刀片服務器、機架式服務器、SAN存儲、NAS存儲、IP存儲、虛擬帶庫、易購存儲控制系統、SAN交換機、路由器、交換機、負載均衡、VPN網關。[5]2.計算機網絡技術(1)校園主干網建設。主要包括:有線雙環、無線校園全覆蓋、一卡通專網、視頻監控專網、財務專網、電子政務專網、地下管網數據采集專網。(2)軟件設備。物理服務器和虛擬服務器的操作系統、虛擬化軟件、中間件、大型數據庫系統、云計算管理平臺。(3)安全系統:防火墻、入侵防御、防毒墻、網頁防篡改、身份認證系統、運維安全、審計系統、數據庫安全審計系統、漏洞掃描系統,同時采購專業機構提供的云安全服務等。(4)機房配套設備:UPS、精密空調、標準機架。[6](3)云計算中心機房、弱電間機房的動環監控、服務器和存儲監控、運維監控。(4)平安校園統一監控平臺(5)(能耗)節能、地下管網監控平臺(6)多媒體教室、公共機房云桌面建設;多媒體報告廳音響(7)視頻會議系統(8)圖書館、學生宿舍通道閘機系統3.一卡通技術(1)一卡通中心平臺。中心數據庫平臺,綜合前置機(硬件和軟件)(2)查詢轉賬服務。查詢系統;銀行轉賬及多媒體自助查詢系統(硬件和軟件)(3)前臺服務。綜合業務系統:(前臺終端機、軟件、UPS、數據加密卡、通用讀卡器、以太網POS機);證書管理系統(軟件+外置PSAM讀卡器);信息管理系統。(4)應用子系統。圖書館通道管理系統;水控管理系統(硬件+軟件);水電雙控子系統集成;節能平臺子系統集成;機房管理子系統集成;教室考勤/會議簽到/體育點名系統;門禁管理子系統;學生宿舍無障礙通道管理系統;第三方系統接入;(5)一卡通服務中心建設。(二)智慧校園的設計框架。設計框架的目標為全面實現“感知能耗、感知平安、感知教學、感知科研、感知管理、感知圖書、感知服務”,為營造“綠色、平安、幸福”校園提供信息化支撐,為“感知”校園提供可靠、穩定的網絡支持;為各類信息系統提供安全、可靠的平臺支撐;為廣大師生員工提供快捷、實用的應用服務。圖1所示是“智慧校園”總體建設框架。1.設計框架的內容智慧校園建設整體規劃和頂層設計,著力建設以下主要內容。(1)一張網絡,完善網絡基本服務,并建成有線、無線覆蓋全校的可信任安全網絡,可精細化管理、可審計、可追溯、可運營;IPv6實用化,出口達到1-2G;(2)兩個中心,公共數據中心、身份認證中心;(3)三個體系,標準體系、安全體系、運維體系;(4)四個平臺及多個應用,信息門戶平臺、云計算平臺、感知校園平臺、網絡學習平臺。2.各業務子系統(1)綠色校園(能耗監控)系統。包括能耗監測、節能控制、管網系統、建筑設備運行狀態監控系統、地理信息系統、綠色照明系統、太陽能集熱系統、環境監測系統。(2)校園安全系統。包括視頻測控系統、電子巡更系統、校車管理系統、周界防御系統、車輛管理系統。(3)智能化教學、辦公系統。包括多媒體教室管理系統(按課表開機)、教學視頻監控系統、課堂錄播系統、多媒體教學系統(教室設備與數字化資源整合,實現直播、點播、網絡教學、互動教學)、設備防盜系統(4)辦公系統。包括移動終端辦公(手機APP,微哨或玩校)、網上辦事大廳(表單審批,工作流引擎平臺)(5)輔助決策系統。①地理信息系統(GIS)。可實現校園導航、資產查詢、可疑人員定位、校車預定、車輛跟蹤、安全行駛等;②BI工具(數據分析、通用查詢、統計報表生成、多維度分析);③綜合管網數據庫管理系統(校園綜合地下管線信息管理系統是將電力、通訊、燃氣、自來水、排污等各種管線和基礎地形集于一體);④人、財、物查詢系統。⑤大數據分析。(6)主要應用系統。標準化考場、虛擬實驗室、教學資源庫、數字化圖書館、校園資產管理;學生工作管理、視頻會議、科研管理、迎新管理、就業管理、離校管理、校友管理系統、自助打印服務。(7)校園信息及查詢。校園廣播系統;信息顯示系統;校園電視系統。
四、結語
智慧校園是教育信息化建設的實踐與探索工程,是多學科、多技術、多層次信息基礎設施建設的設計,我們要將研究和學習組合,汲取信息化建設的最新的技術理念,基于學校信息價值鏈的整合和優化,為學校發展提供強有力的技術支撐,建設教育現代化的智慧化的新校園。
參考文獻:
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[6]吳善,李生,洪苑乾.基于云計算的企業建筑信息云平臺建設[J].智能建筑.2016(10)76~78
作者:駱源喜 單位:江蘇第二師范學院信息化辦公室
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