李洪敏

（蘇州旅游與財經(jīng)高等職業(yè)技術學校，江蘇 蘇州 215104）

0 引 言

隨著學校管理內容的不斷增多、管理數(shù)據(jù)的日益龐大，以及學校管理者、教師和學生對于校園數(shù)據(jù)處理的便捷性、時效性要求的不斷提升，傳統(tǒng)的信息化、網(wǎng)絡化、數(shù)據(jù)化校園已經(jīng)無法滿足，而基于大數(shù)據(jù)技術的智慧校園建設，有助于提升校園管理工作的精細化水平和智能服務效率，具有良好的發(fā)展前景。因此本文通過整合數(shù)據(jù)平臺、資源平臺、管理平臺和移動平臺，探索基于大數(shù)據(jù)技術的智慧校園建設模式。

1 智慧校園建設多功能需求分析

1.1 可操作性

蘇州旅游與財經(jīng)高等職業(yè)技術學校作為五年制高職院校，在校師生數(shù)量較多，涉及教師信息、值班護導、科研、教務、財務、學工、教學評價、新聞發(fā)布以及班主任、班級管理、職業(yè)技能大賽、學費支付、食堂就餐、請假銷假、圖書借閱、選課、社團活動等眾多信息。為了提高學校信息管理效率，增強師生用戶的使用體驗，智慧校園的建設必須要關注學校管理者、教師和學生日常校園活動的基礎建設問題，比如疫情防控下的核酸、健康碼、行程等日常管理，以及課程選擇、水電費用等問題，需要充分考慮其可操作性以及操作的便捷性。

1.2 數(shù)據(jù)兼容性

智慧校園系統(tǒng)相對于以往信息化校園管理而言，需要打破各部門信息之間的屏障，實現(xiàn)各部門之間數(shù)據(jù)的有效傳輸和共享，并保障數(shù)據(jù)具有良好的兼容性、完整性、真實性，才能有助于學校建立高效的管理模式、實現(xiàn)產(chǎn)學研一體化發(fā)展。比如圖書借閱信息、成績錄入和查詢、財務報銷提交與審批、招生和就業(yè)等各類信息的存儲和查詢、內網(wǎng)和外網(wǎng)登錄，以及點電腦、手機、IPD 等不同客戶端的數(shù)據(jù)輸出方式存在著較大的差別，如果智慧校園系統(tǒng)的數(shù)據(jù)兼容性較差，必然會在造成師生在不同網(wǎng)絡環(huán)境下的查閱數(shù)據(jù)出現(xiàn)亂碼、關聯(lián)狀態(tài)不佳等問題，嚴重影響著師生的使用體驗。因此智慧校園建設應該關注于各類數(shù)據(jù)的兼容性，才能為師生營建良好的智慧應用平臺[1]。

1.3 智慧服務

智慧校園不僅僅是數(shù)字校園的簡單升級，而是通過大數(shù)據(jù)、云計算、人臉識別、語音識別等多種智能感知設備和技術，實現(xiàn)了智慧校園的建設，真正實現(xiàn)了校園的安全與信息化的新型智慧校園[2]。大數(shù)據(jù)背景下智慧校園對于校內各類事務管理流程、管理方法的智能化具有較高的要求。比如電子發(fā)票無紙化報銷，提高財務報銷效率，加強財務報銷流程的規(guī)范性監(jiān)管；校園一卡通，實現(xiàn)飯卡、水卡、門禁卡、圖書館證等多卡合一，可以大大提高師生的便利感、獲得感。因此在智慧校園系統(tǒng)建設時，應以開放共享為發(fā)展理念，以提高教育教學智能化水平為目標，為師生提供一種智能化、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡化的教學、科研、管理和生活服務，營建一種能夠洞察和預測教育教學、教育管理的智慧環(huán)境。

2 智慧校園建設的核心技術

2.1 SDN 網(wǎng)絡技術

SDN 網(wǎng)絡是一種軟件定義網(wǎng)絡架構，功能分離為應用層、控制層、基礎設施層，成功實現(xiàn)了網(wǎng)絡虛擬化。SDN網(wǎng)絡以具有較強開源性的Open Flow 技術為核心，大大簡化了網(wǎng)絡交互機的規(guī)則，讓管理員可以更加靈活高效地控制網(wǎng)絡流量，提高了智慧校園平臺的可操作性。另外SDN 網(wǎng)絡技術將原來必須要由硬件設施來執(zhí)行的功能和服務虛擬化，最大限度地減少硬件占用空間和運營成本，也讓校園網(wǎng)絡管道更為智能化。比如智慧校園可以根據(jù)師生訪問量、資源下載量的漲跌，智能化調整網(wǎng)速，以保障智慧校園服務的優(yōu)質、高效。

2.2 通信技術

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，各類信息的傳遞和共享功能的實現(xiàn)都是建立在的通信技術之上的，這也是提升智慧校園智能化、信息化水平的關鍵功能。學校師生基數(shù)大、信息繁雜且龐大，借助大數(shù)據(jù)處理技術可以將海量用戶的服務請求進行提煉、加工，并采取通信技術將各類信息與智慧校園的服務終端進行對接[3]。比如疫情防控期間，智慧校園系統(tǒng)可以將學生進出校門時的面部信息、體溫信息、健康碼和行程碼等信息進行收集、加工、傳遞和分析，全面實現(xiàn)學生進出校門的安全智能管理。

2.3 數(shù)據(jù)安全技術

數(shù)據(jù)安全是智慧校園的重要組成部分，是保障智慧校園安全、平穩(wěn)運行的關鍵技術。一方面是通過采取安裝防火墻等各項措施，提高智慧校園系統(tǒng)的安全性，避免因為黑客、病毒入侵，而造成學校內部數(shù)據(jù)的損失、智慧校園系統(tǒng)的失靈；另一方面是視頻監(jiān)控安全防護技術、出入口控制安全防護技術、門禁系統(tǒng)等組成的安全防護管理系統(tǒng)，通過各類數(shù)據(jù)的安全管理，來提高校園安全管理效率和管理質量。比如通過面部識別、指紋識別等智能識別技術、身份認證技術，來保障校園各領域的安全運行，提高智慧校園平臺的安全系數(shù)。

3 基于大數(shù)據(jù)平臺的智慧校園建設實踐

3.1 智慧校園的基本架構

以蘇州旅游與財經(jīng)高等職業(yè)技術學校智慧校園系統(tǒng)建設為例，其建設核心主要在于堅持以人為本的服務理念，圍繞智慧校園的資源、管理和服務三要素，充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G 通信等技術，依托數(shù)據(jù)中心及應用支撐平臺，重點建設數(shù)字化的教學環(huán)境、科研環(huán)境和生活環(huán)境[4]。根據(jù)學校的功能需求，設定智慧校園系統(tǒng)所包含云計算服務器、物聯(lián)設備、移動網(wǎng)絡和基礎網(wǎng)絡等基礎設施，統(tǒng)一接口、支撐平臺、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)交換的支撐平臺層，智慧教學環(huán)境、教學資源、校園管理、校園服務等業(yè)務應用，校園門戶、移動智慧校園、綜合管理服務平臺等終端展現(xiàn)等功能模塊，以及教師、學生、行政人員、校外人員等校園信息門戶。如圖1 所示。

圖1 智慧校園總體架構圖

3.2 服務器搭建

智慧校園服務器是實現(xiàn)校園數(shù)據(jù)信息共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、傳輸、共享的硬件基礎。智慧校園服務器主要是滿足網(wǎng)絡操作系統(tǒng)運行需求，控制和協(xié)調網(wǎng)絡中各計算機之間的工作，對于用戶請求及時高效地做出響應和處理，最大限度地滿足用戶的各類要求。比如存儲和管理校園網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)庫、文件、應用程序、磁盤空間等共享資源[5]；對網(wǎng)絡活動進行管理、監(jiān)督和控制，根據(jù)網(wǎng)絡實時情況分配系統(tǒng)資源，實現(xiàn)對校園各類數(shù)據(jù)存儲的穩(wěn)定性、安全性，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?，保障智慧校園系統(tǒng)良好的運行狀態(tài)。蘇州旅游與財經(jīng)高等職業(yè)技術學校智慧校園平臺所應用的服務器如圖2所示，主要是由Web服務器、應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器三層架構組成，可以在不影響系統(tǒng)其他部分的情況下，保證了應用服務器與其他應用有效和無縫的整合，同時支持大規(guī)模的并發(fā)用戶訪問。

圖2 “智慧校園”服務器架構

3.3 數(shù)據(jù)清洗與整合

在日常校園工作中，學生學習狀態(tài)、學習成績、教學評價、課程進度、財務管理、學生信息管理等各類信息數(shù)據(jù)龐雜，特別是一些錯誤、無效的信息的產(chǎn)生對于校園管理效率產(chǎn)生了重要影響。智慧校園系統(tǒng)采取數(shù)據(jù)清洗技術，將一些數(shù)據(jù)處理的無效值、數(shù)據(jù)存儲時候的缺失項等進行智能化篩查、刪除、補正，以提高校園數(shù)據(jù)的準確性，為學校智能化管理提供有力依據(jù)，進而促進學校可持續(xù)性發(fā)展。

另外，智慧校園對于數(shù)據(jù)信息的處理和整合技術也具有較高的要求。比如蘇州旅游與財經(jīng)高等職業(yè)技術學校在新生入學時，可以使用新生信息采集對于學生學號的分發(fā)以及姓名、性別、家庭住址、聯(lián)系方式、入學分數(shù)、專業(yè)名稱、面部信息等信息采集如圖3 所示，必須經(jīng)過信息甄選和整合后，再錄入教務、學工、圖書館、食堂、宿舍管理等系統(tǒng)，才能更好地實現(xiàn)信息的交互，提升智慧校園的管理效率，彰顯智慧校園的管理和服務性能。

圖3 學生信息管理系統(tǒng)界面

3.4 蛛網(wǎng)式管理體系

隨著無線應用及移動終端的普及，為了更好地服務于師生，加快教育信息化建設的步伐，以點帶面地建設高速、穩(wěn)定、可靠、可運營、可管理的蛛網(wǎng)式管理體系，對于塑造學校新一代智慧校園具有重要的戰(zhàn)略意義。蛛網(wǎng)式管理體系在融合了SDN 網(wǎng)絡的基礎上，涵蓋了智慧校園的各類服務模塊，實現(xiàn)校園網(wǎng)的“以網(wǎng)養(yǎng)網(wǎng)”，校內師生“用網(wǎng)管網(wǎng)”的智慧校園網(wǎng)建設，打造一個讓學校師生滿意的信息化服務的生態(tài)圈[6]。比如學生可以借助電腦、手機等網(wǎng)絡終端，隨時隨地訪問圖書館系統(tǒng)，并發(fā)出檢索、下載、借閱、歸還、信息查詢等信息請求，面對大量集中式的信息請求，蛛網(wǎng)式管理體系按照系部、專業(yè)、班級等將圖書館各類信息進行有效分類，并對數(shù)據(jù)和管理模塊相分離，可以全面保障智慧校園系統(tǒng)對信息請求的高效響應，切實提高智慧校園平臺的管理效能和智能服務能力。圖書借閱系統(tǒng)界面如圖4 所示。

圖4 圖書借閱系統(tǒng)界面

3.5 智慧校園建設及成效

蘇州旅游與財經(jīng)高等職業(yè)技術學校運用以云計算、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)為核心的信息技術，所建成的“智慧校園”，運行測試發(fā)現(xiàn)全面實現(xiàn)了從環(huán)境、資源到活動的智慧化升級，全面提升了學校以教學、科研、管理為核心的智能化水平。比如讓學校眾多老師比較頭疼地出差、科研等各項經(jīng)費報銷問題，建立在大數(shù)據(jù)基礎之上的“智慧校園”系統(tǒng)采取網(wǎng)上申報、網(wǎng)上審批、網(wǎng)上返款等數(shù)字化流程如圖5、圖6 所示，大大簡化了報銷流程、提高了報銷效率，獲得了老師的好評。

圖5 “智慧校園”報銷流程

圖6 “智慧校園”報銷系統(tǒng)界面

4 結 論

綜上所述，根據(jù)蘇州旅游與財經(jīng)高等職業(yè)技術智慧校園系統(tǒng)的建設心得，分析了智慧校園建設的核心技術，并結合學校管理、教師教學和學生學習生活的實際需求開展系統(tǒng)建設工作。為此，從智慧校園的基本架構、服務器搭建、數(shù)據(jù)清洗與整合、蛛網(wǎng)式管理體系等方面，建構了安全、穩(wěn)定、高效的智慧校園系統(tǒng)，經(jīng)過實踐驗證贏得了學校管理者和師生用戶的較高滿意度，為保障學校教科研工作的高效運轉以及校園管理的信息化、智能化發(fā)展奠定了基礎。