2020高校智慧校園建設指南

通常，高校信息化系統的體系結構沿用行業信息系統的結構模型，即三層結構模型：基礎環境層、數據層、業務應用層。

• 基礎環境層主要包含有線/無線校園網、計算資源、存儲資源以及各類終端等；
• 數據層主要包括中心數據庫、各類專項業務數據庫等；
• 業務應用層主要有各類校務信息管理系統、教學支持系統、科研支持系統等。

在高校數字校園建設的十余年時間里，三層結構模型發揮了重要的作用，支持了大多數高校的信息化管理與運行。其主要優點有：層次清晰，軟硬件相對分離，各司其職，實現了學校信息化的平穩發展。

然而，隨著技術的進步、高校業務快速發展、師生對信息化需求的不斷提高，三層結構模型的缺點逐漸顯現：

• 一是開發周期長、修改困難，每個信息系統都涵蓋了某領域的全部業務流程，系統龐大、牽涉面廣，難以應對快速變化的業務需求；
• 二是用戶體驗不好，師生需辦理的業務往往隱藏在很深的菜單中，還需要在多個系統間頻繁切換，對移動應用的支持不夠；
• 三是真正的數據同步難以實現，數據交換只能解決跨應用系統的“讀”數據，難以實現跨系統“寫”數據，導致廣大師生常常陷入重復填表的怪圈。

智慧校園體系結構的設計思想

智慧校園中需要建立以大數據為核心、以移動互聯為神經網絡、以智能感知為神經末梢、以智慧應用為依托、以個性化用戶交互為目標的智慧校園支撐平臺，實現高校各項業務的智慧運行。結合高校師生對信息化服務的現實需求，我們提出智慧校園體系結構的設計思想：

1、以服務師生為核心訴求

以人為本、方便用戶是智慧校園的重要理念，智慧校園的體系結構應該踐行這一理念。該結構應該避免采用復雜的菜單模式，而采用把師生常用功能展示在同一界面的“一站式服務平臺”模式。同時，應滿足用戶移動辦公、移動教學、移動學習的需求，同步實現智慧校園的電腦版和移動終端版。

2、靈活定制業務應用

為克服開發周期長的缺點、適應高校不斷變化的業務發展需求，智慧校園的體系結構應該避免采用大型信息系統開發模式，而采用能快速響應業務需求的拖拽式流程配置模式。這就要求智慧校園平臺配備業務流程管理(Business Process Management，BPM)模塊，實現方便的流程編排功能。

3、全面掌握校園情境

為實現校園物理空間和數字空間的銜接，需要在智慧校園的基礎設施中增加各類傳感器和監控設備，以實現對校園內的建筑、道路、物品、人員狀態的了解；還需要數據中心具備處理傳感數據、視頻數據等非結構化數據的能力。

4、支持基于大數據的決策

實現科學的、基于大數據的教育決策支持，是智慧校園必不可少的重要功能。這要求智慧校園的體系結構能夠支持不同類型數據的采集、整合、分析與展示，能夠實現不同維度數據的聚合與關聯，能夠實現不同算法的預測與挖掘。

5、兼容原有信息系統

數字校園階段，高校紛紛開發了大量的信息系統。智慧校園應該兼容這些信息系統及其數據，而不是簡單的廢棄。這需要在智慧校園體系結構引進先進的技術框架，消除不同應用系統間的技術差異、實現不同系統之間的通信，以便把原有系統包容進來。

如何設計

為實現上述設計思想，借鑒“企業服務總線”(Enterprise Service Bus，ESB)等技術，在高等學校智慧校園體系結構中增加“業務支撐層”，主要包含流程引擎、服務總線、“一站式服務門戶”等模塊，用于實現不斷變化業務的靈活定制、方便師生使用等功能；業務支撐層的數據總線模塊增加非結構化數據處理能力，用于實現對全校物聯傳感數據、監控視頻數據的處理，實現對校園情境的全面掌握、基于大數據的決策；利用ESB技術差異的過濾能力，業務支撐層能夠實現對原有信息系統的兼容。

這樣，高等學校智慧校園平臺被設計為“4+1”層次化體系結構：由基礎設施層、數據與資源層、業務支撐層、智慧應用層四個層級構成智慧校園的主體，支撐保障體系作為必不可少的政策與資源條件。所設計的高等學校智慧校園體系結構如圖1所示。

1、基礎設施層

包含4個方面內容：網絡設施、云服務能力、智能終端系統、基礎設施運維平臺。智慧校園基礎設施宜采用云計算、云服務架構部署。云計算采用網絡存儲、虛擬化、分布式計算等技術，實現透明的基礎設施云服務，為智慧校園的主機虛擬映像構建、大數據處理、應用服務提供基礎的計算和存儲支撐。網絡設施指的是學校的有線/無線網絡環境，能滿足及時傳輸各種數據，實現隨時隨地接入、高速全面互聯、隨需隨意應用的要求，為智慧校園提供寬帶泛在的網絡基礎。智能終端系統是智慧校園海量數據采集與實時反饋控制的物質基礎，實現了對師生的教與學活動、儀器設備運行、生活環境互動等狀態的全面感知。另外，還需制定完善的運維管理制度并建設可靠的運維管理系統，對設施設備、網絡流量、系統運行進行方便、高效的監控管理。

2、數據與資源層

要設立標準化的能全面覆蓋學校教學、科研、管理和服務的基礎數據庫，用于記錄、管理學校在日常業務活動中產生的過程數據及結果數據。構建能滿足師生開展教學、科研等活動的教學資源庫和圖情資源庫，以及用于生活、娛樂等活動的服務資源庫。

3、業務支撐層

智慧校園基礎服務平臺用于協調、聯通學校內的教學、科研、管理和服務各領域應用系統和數據庫，采用流程抽取、流程裝配等技術實現以用戶為中心的服務模式，實現既有完善的業務管理、又有靈活的用戶服務，構建“一站式信息門戶”，為智慧校園的智慧應用提供堅實的業務運行基礎。業務支撐層還應具備對學校所有數據的有效管理能力，這是智慧校園進行大數據分析和提供各類智慧應用的數據基礎。

4、智慧應用層

主要包括各種智慧型的校園信息化業務應用，如教學、科研、服務、管理決策、文化傳承等各類應用，是智慧校園發揮作用的關鍵，也是智慧校園與用戶交流的界面。

5、保障體系

包括組織保障體系、機制保障體系和網絡空間安全，為智慧校園穩定、高效、安全地運行提供切實的保障。

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