南京理工大学：智慧校园实现“智慧”服务

文/涂庆华 马跃勇 宋骏飞

智慧理工建设采用“统一设计、分步实施”的方法，基于“硬件集群、数据集中、应用集成”的建设理念，构建了一个松散耦合的分布式应用体系，为学校的教学、科研、管理、生活提供全面的人性化服务。

学校按照智慧理工的建设远景，统一规划，分步建设，经过三年的建设，学校智慧理工初见雏形。

信息技术的发展给高等教育带来了深刻的变化，促进了学校人才培养、科研、管理和服务的提升。为进一步提高学校核心竞争力，南京理工大学自2010年开展了智慧理工建设，在支撑平台、校内校外一卡通系统、节能校园、平安校园等方面走出了第一步，为智慧理工的最终实现奠定了坚实的基础。

从20世纪90年代起，信息技术开始广泛应用于高等教育的各个领域，各高校纷纷建立起自己的信息化体系，并开发出一批信息系统用于业务部门的日常管理，拉开了高校信息化建设的序幕。学校从20世纪90年代末期开始了网络建设和部门应用系统建设。同大多数高校一样，整个信息化建设历程具有阶段性、分布性和局限性的特点。到2010年，学校信息化建设基础设施如网络、业务系统的建设初具规模，但数

据互通共享、教学资源的使用存在着诸多问题。鉴于此，学校按照智慧理工的建设远景，统一规划，分步建设，经过三年的建设，学校智慧理工初见雏形。

信息化面临困境与建设思路

由于信息化建设初期缺乏全校统一的规划，各部门的业务系统往往仅从满足本单位需求出发，各自为政；另一方面，不同的信息系统往往采用不同厂商的产品，使用不同的技术平台，导致了各类信息资源分别存储在不同部门或不同地域（分布性）的不同数据库（异构性）中，客观上形成了一个个“信息孤岛”，彼此间通信不畅、交互不便，造成系统中存在大量重复数据、冗余数据、垃圾数据等诸多问题。

1.数据的分离、冗余形成信息孤岛，导致各部门无法准确及时地获得所需信息；

2.各自为政的建设割裂业务的完整性，技术的差异性导致衔接困难；

3.学校对于人才培养建设高度重视，但又难以通过教学信息化的手段加以辅助，不能及时发现问题或是发现了问题不能明确具体着手点，采取了措施难以直观分析取得的具体效果，无法实现渐进提高的闭环教学过程；

4.核心竞争力建设日益紧迫，需要提供深度的数据应用以完成决策分析。

为有效解决上述问题，学校智慧理工建设采用“统一设计、分步实施”的方法，基于“硬件集群、数据集中、应用集成”的建设理念，构建了一个松散耦合的分布式应用体系，为学校的教学、科研、管理、生活提供全面的人性化服务。建设南京理工大学智慧理工平台具体实现五个核心目标：

1.建立南京理工大学智慧校园支撑平台，建设无线校园、平安校园、节能校园、智能交通系统、智能楼宇系统、4D校园；

2.建立南京理工大学智慧校园教育平台，建设录播教室、网络教学资源平台、网络互动教学平台、远程教育、智能教育教学管理等；

3.建立南京理工大学智慧校园智慧科研平台，平台不仅可以对科研方向、动态、成果进行跟踪，还能对学校和科研进行智能管理。

4.建立南京理工大学智慧服务平台，建设基于智能终端的应用系统、基于一卡通的智能消费系统、智能会务系统、智能社区和校友服务系统。

5.建设南京理工大学智慧管理平台，建设基于人、财、物和管理平台，并集成校务管理系统，建设数据分析与决策支持系统。

建设实践

2010年以来，在学校领导的支持下，学校信息化建设部门陆续开展了校园网络升级、公共信息服务平台、校园一卡通、录播教室和资源平台、平安校园、节能校园、4D校园等方面的建设。

1. 南京理工大学智慧校园支撑平台建设。2010年，学校开始了网络扁平化改造，将原来核心、汇聚、接入三层架构变成业务控制层和接入层两层架构，整网采用PPPoE拨号认证，动态分配IP地址。扁平化改造简化了网络原有的复杂配置，削弱了对接入层设备的要求，网络故障能及时定位，对于用户的控制能进一步细化，实现了IPv4和IPv6双栈。同时，学校在部分区域开始了无线网建设，为智慧校园奠定了坚实的网络基础。同时实施的还有平安校园建设、节能校园和4D校园建设。学校在校园主要路口、重点区域更新高清摄像机，建设了监控大厅，对校区公共区域进行监控。在解决消费的同时，学校还开展了基于智慧理工卡、二代身份证、指纹等介质的身份认证系统建设，在学校重点楼宇安装了门禁系统。学校在楼宇安装了水电远程计量系统，对楼宇水电使用情况进行监测，对漏水管道进行分析排查。学校还建设了4D校园，在传统3D校园的基础上将地下管网纳入了校园管理中。

2.基于校内校外智能消费平台建设。南京理工大学新一代一卡通系统，借助南京市市民卡这种高信息化集约载体，校内可以代替所有卡证，包括教师证、借书证、医疗证、游泳证、就餐卡、洗衣卡、洗浴卡、水卡、电卡等，实现校内身份识别、电子支付、金融消费等功能；校外可以实现在公交、出租车、地铁、轮渡等刷卡支付以及加油、路桥收费、洗车、维修等多项与交通出行相关的刷卡服务功能，还可用于超市、餐饮、电影院、商场等领域的小额支付，可作为身份识别、电子凭证，办理个人相关事务和公共应用服务。

对外，利用市民卡作为校园一卡通系统的媒介，依托市民卡作为政府服务市民的基础设施，实现校园一卡通系统与城市一卡通系统的有机融合，提高“校园卡”在政府社会管理领域和社会公共服务领域应用的拓展，并随着城市市民卡一卡通技术的不断完善，校园一卡通也将伴随着市民卡应用的行业领域得到不断拓展。

3.南京理工大学智慧管理平台建设。平台分智慧校园软件支撑子平台、应用服务平台子平台和决策分析子平台。

软件支撑子平台不单独提供独立的业务应用，而是作为应用服务平台的支撑。它采用构件化、服务化的设计思想，面向各类应用系统提供技术接口、组件模块与应用服务，实现各类数据与资源的集成，并综合考虑学校信息化应用中的各类数据与资源，包括如下内容：信息标准规范、统一身份认证平台、公共数据平台、信息门户平台、通讯服务平台。值得一提的是学校公共数据平台从应用的角度，以“人”的数据为核心，即从传统的管理系统中获取数据（人事系统、教务系统、学工系

图1 南京理工大学智慧理工建设框架

图2 南京理工大学3D校园地图

统、研究生系统），又引入通用人员管理系统获取不在传统管理系统中管理的“人”的数据，设计抽取策略和清洗机制，合理、有效、方便地进行转换，消除不同系统之间的异构性，尽可能实现逻辑上的相对一致和业务上的规范统一，最终形成一个以“人”的数据为核心的公共数据。另外还有统一通讯服务平台。该平台集成了各应用系统对用户的通讯，有邮件和短信提醒等通讯服务，特别是短信，已经是信息化移动办公的最基本和最重要途径之一，通过手机终端进行消息通信可确保学校、教师与学生间信息沟通的多渠道性、即时性和高效性。南京理工大学短信服务平台通过与三大运营商的短信网关集成，为校内所有系统提供统一的短信接入接口，提供信息上行和下行的收发，并可根据目标号码，自动选择所属运营商的网关，避免了跨运营商发送存在的延迟、漏发、费用高等问题。

图3 南京理工大学常态化录播教室系统

应用服务平台采用“以人为本”的设计思路，采用SOA的架构体系进行系统设计，具体包括：数字迎新系统，为学生及学生家长提供高效、便捷的“一站式”新生入学服务；数字离校系统，为学生办理离校手续搭建了统一的办公与服务平台，使得各院系分散的离校工作更加规范，提高了离校工作的水平和效率。办公自动化系统是面向以党政办公室、业务处室为主体，涵盖各院系主要行政办公人员在内，以办文事务为核心的行政事务协作系统。办公自动化系统依靠信息化技术建立可靠的信息传递平台，替代传统的纸质方式，规范公文流转过程，一定程度上解决了日常事务时间、地域上的限制，为工作人员提供了一个多功能的桌面化办公环境，基本满足了学校管理层的日常业务，提高了办文效率与质量。

智慧校园分析决策平台建设的最终目标是支撑学校发展战略，提升信息化决策支持能力，为校领导提供决策支持。本期建设以当前数据积累状况为基础，基于学校公共数据模型，采用查询统计、钻取转换等多种方式，满足学校各级领导的查询需求，辅助学校改进业务流程，并逐渐覆盖到学校的“人、财、物”等核心业务场景。

4.南京理工大学录播教室和教学资源系统建设。2013年，学校在学校第四教学楼建设89间常态化录播教室、两间高清全自动录播教室、交互式数字教室以及可视化教学管理中心。通过在教室安装一体化的网络中控，配置摄像机采集教室的老师和学生的音频视频和VGA信号，通过网络上传到管理中心形成常态化录播教室；以及在教室配置一体化网络中控和一个摄像机采集该教室的老师和学生的音视频信号，通过网络上传到管理中心形成普通可视化教室；在管理中心配置相应的显示大屏以及教学专网等形成整个教学智能化的系统平台。可视化教室与新一代一卡通系统无缝对接，使得中控系统实时获取一卡通人员信息，并可根据教务管理系统的排课预约结果动态识别上课教室。同时，遵循“少建库、多修渠”和“集中管理、分布应用”的信息化建设理念，依托公共信息服务平台，构建统一资源管理平台，全校教职工及学生根据分配的权限进行统一的资源建设和管理，课堂教学是最直接有效的资源。资源管理平台以“实时服务”的方式服务于全校师生、推送给相关业务管理系统。

未来规划

按照教育部《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》和工信部“一提三优（二期）”以及《江苏省教育信息化三年行动计划（2013-2015年）》精神，结合学校总体发展规划和网络信息化当前实际情况，按“三支撑两平台一保障”的思路开展建设， 一是基础网络保障，建设有线、无线并用的校园网络环境，把校园网建成一个可控、可管、高可靠性、高安全性、可扩展、支持下一代互联网的高速校园网络。二是加强硬件及环境保障，建设学校数据中心机房、网络核心机房、灾备机房，部署校园云服务平台，为全校应用提供计算资源和存储服务。三是加强管理信息化平台建设。以公共信息服务平台建设为基础，构建教职工生命周期管理、学生生命周期管理、资产生命周期管理、跨部门的电子校务等系统、建设校情展示和决策分析平台，为学校领导和业务部门决策提供数据支撑。继续推进一卡通应用，以一卡通为载体实现会议签到、考勤、门禁以及大型仪器设备共享等应用，推进手机一卡通建设。四是加强资源平台建设。以高清录播教室建设为抓手、以资源平台建设为核心，建设一套基于多智能终端，围绕教学管理、教学评估、资源分配、提升信息化教学质量和管理质量的网络多媒体可视化教学及资源平台。五是推进学校信息化管理体制建设以及规章制度建设，为信息化建设与发展提供保障。