数字化校园的整体构架及技术分析

汪中才

摘要：我国教育信息化工作已经开展多年，数字化校园的建设、管理和应用是高校教育信息化、管理信息化水平的重要标志，对消除信息孤岛，实现资源共享，提高学校教学和管理水平有很大的推动作用。但不少高校的领导和管理人员仍然对数字化校园建设到底“建什么”，应该“如何建”等问题含混不清。清晰理解、认识数字化校园的内涵，明晰其组成部分，各部分的主要功能及技术要求等，对高校开展该项工作，具有一定的指导意义。

关键词：高校 数字化校园 信息化建设

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0232-02

Abstract：Education informationization work has been carried out for many years in our country， and construction， management and application of the digital campus is the important symbol of the college education informatization and management information levels， which has a great promotion role to eliminate the information island， realize resources sharing， improve school teaching and management level. But many colleges leadership and management are still unknown what and how to “build” for the digital campus. It has a certain guiding significance for colleges to carry out such work to understand and know the connotation of digital campus， distinct their component parts， the main functions and technical requirements of each part.

Key Words：colleges；digital campus；informationization construction

1 数字化校园的概念

数字化校园是以数字化信息和校园网为基础，利用计算机技术、通信技术、网络技术、物联网技术、数据库技术，对学校教学、管理、服务等环节产生的信息进行采集、存储、分析、处理，实现教学环境、教学资源、教学活动、教学管理以及社会服务的全部数字化，并制定统一的数据标准，使学校数字资源得到充分优化、充分应用的一个虚拟空间，用于提升学校的管理能力，提高教学效果，优化服务质量。

2 数字化校园建设的目标

数字化校园建设的目标是利用现代信息技术的优势，通过对学校教学、管理、服务活动的数字化、信息化过程，构建一个基于数字的全新的校园生态环境。在此生态环境下，全校师生信息化素养全面提高，教育教学与现代信息技术深度融合，教学模式不断创新，教学质量和效率不断提高，管理流程不断优化，管理水平得到提高，社会服务能力不断提升，校园文化生活更加丰富，各类数据实现全面共享，学校发展决策更有可靠依据，学校核心竞争力不断增强，人才培养质量得到全面提升。

3 高校数字化校园建设的主要内容

数字化校园建设有其技术系统和组织管理系统两大部分组成，至少包括校园基础设施、应用系统、教学资源、组织机构建设等几方面的内容。其结构可参考图1所示。

3.1 校园网基础和数据中心建设

3.1.1 网络基础建设

快速、稳定、安全的校园网是数字化校园的硬件基础，是数字化校园中所有应用系统、教学资源高效、稳定、可靠运行的网络支撑平台。

校园网络的拓扑结构一般采用星型结构，在建设中可以根据用户规模采用两层结构（核心层+接入层）或三层结构（核心层+汇聚层+接入层）。

校园网的交换设备。校园网的交换设备负责所有数据的存储转发，设备的性能及管理决定了网络的整体性能。校园网的交换核心负责全网数据的转发和交换，一般采用万兆的高性能三层核心交换机；校园网的汇聚层设备一般负责某一区域网络汇聚，它对上连入交换核心，对下连接接入设备，一般也要采用高性能的交换机；接入交换机直接面对用户，至少要对用户提供百兆接入，一般采用千兆交换机。所有的交换机都必须可网管，支持丰富的网络协议，交换机间一般都通过光纤连接，千兆通信。

校园网的出口设备。校园网络的出口设备对内连接核心交换机，对外连接运营商，接入互联网。一般选择支持千兆带宽的高性能防火墙、出口网关等高层设备，既可以提供接入服务，也可以起到防止攻击、对外屏蔽内网设备、根据用户需求提供QOS、负载均衡、流量控制等作用。

校园网安全设备。网络安全既是校园网的基本需求，也是校园网永远追求的目标。根据学校的经济条件、管理需要等，可采购防火墙屏蔽内网设备，配置入侵检测系统及时发现可疑行为，采购VPN选择性开放内网的应用，配置认证系统实现实名上网，配置杀毒软件防止病毒破坏等，为了更有针对性地保护数据安全，一般还需采购专门的WAF（Web防火墙）。

无线覆盖。移动互联必将是校园网建设的新方向，校园网的无线覆盖也必然是数字化校园建设的一项重要内容。学校可以选择自建、运营商搭建、第三方参与建设等方式。要求可认证、可管理以及与有线用户的统一管理。

数字安防设备。数字安防系统指将传统的安防科技与现代信息技术结合，以校园网为传输媒介，基于IP协议，构建全新概念的安全防范系统。

3.1.2 数据中心建设

校园网的数据中心一般包括网络设备、服务器、存储设备、灾备系统、容错系统等，以及在此硬件基础上运行的网络操作系统、数据库系统等。数据中心是整个校园网信息服务的运行环境，高安全性（包括网络安全和物理安全）、高性能是数据中心的重要建设目标。

3.2 应用系统的建设

3.2.1 信息标准建设

制定信息标准是数字化校园的基础性工作，是保证数据一致性的前提，是构建稳定、合理数据结构的关键，也是学校内部、学校与各级管理部门之间通过数据交换实现信息共享的依据。

进行信息标准建设时，首先要采用国家标准和教育部教育管理信息化标准，其次使用学校已发布的学校标准，使学校已有的信息资源得到最大程度的利用。

3.2.2 应用系统的集成

数字化校园的应用系统包括教学资源、管理系统、服务系统等，有效地把各个系统的信息和数据进行集成、整合，才能提高数据的可用性，彻底消除信息孤岛。应用系统集成主要通过统一身份认证、统一信息门户和公共数据交换平台来实现。

统一身份认证服务包含统一身份管理和统一认证管理两部分，前者对校园网内所有应用系统的用户信息进行集中身份管理，统一用户权限管理；后者对用户进行统一认证管理，采用单点登录技术，实现用户访问所有应用系统的统一认证。用户一次登录，即可访问全网合法资源。

统一信息门户服务面向校园网所有用户，集中管理校内外各种资源和应用服务，采用单点登录技术，在统一身份认证的基础上，将各种信息集成到一个管理平台，根据用户权限和信息资源密级，访问符合权限的信息资源和应用服务，为用户提供个性化的综合信息服务。

公共数据交换平台提供数字化校园综合管理平台信息标准，维护综合管理平台中心数据库，实现各应用系统与中心数据库的数据交换，确保应用系统和中心数据库数据同步，保证中心数据库中公共数据的完整性、准确性和一致性。

3.2.3 应用系统的主要内容

数字化校园建设的一个很大应用就是教学管理信息化，数字化校园的应用系统大部分用来支持管理和服务数字化，通过合理建设和使用数字化的应用系统，可以消除校园信息孤岛，实现数据共享，优化管理流程，提升管理水平，规范日常管理过程。

数字化校园的应用服务主要包括以下几类：教学应用服务，如教务管理、实验室管理、实训教学管理系统等；科研应用服务，如科研管理系统；日常事务管理服务，如学工、人事、OA、国资、财务等管理系统；公共服务系统，如Mail、图书馆、一卡通等；社会服务，如校企合作、远程教育等系统；决策支持系统等。

应用服务建设时需要考虑下面一些问题：统一规划，分布建设；各类服务提供开放接口，可以通过数据平台有效集成；应用服务产品成熟、安全稳定、操作简单、方便维护；采用某种应用服务系统的同时，要考虑通过系统的应用，规范管理环节、优化业务流程、提升管理水平、提高管理效率。

3.3 教学资源建设

教学资源建设是数字化校园建设的一个主要内容甚至是核心内容，主要包括优质网络资源，仿真虚拟资源，实体教学资源等。

2012年9月5日，刘延东副总理在全国教育信息化工作电视电话会议上提出了建设“三通两平台”的概念。“网络学习空间人人通”是国家教育信息化建设第三阶段的主要任务，它不仅是教育资源网站上实名认证的个人空间，同时，还是所有教育活动参与者的社交平台；是优质教育资源汇聚的资源平台；是一个提升教师信息素养的服务平台；还是对一切教学活动进行监测、统计、分析、反馈、评价的管理平台。

网络学习空间建设和教学资源建设是同步开展的，要统一到一个资源平台上，是一个长期性地，需要持续不断投入，不断循环改进的系统工程。学习空间建设不仅是教育信息化建设的问题，更是一个教育信息化的组织、管理和应用的问题。

3.4 数字化校园的组织机构体系建设

通过学校基础设施、应用系统、教学资源库建设等项目的建设工作，高校的数字化校园建设已经具备了基本的雏形。但数字化校园的建设是一个长期性的工作，是一个宏大的系统工程，其组织和管理是保证数字化校园正常运维的基本保障。应当制定完善的管理制度，规范建设和运行中的行为，同时建立有效的信息化组织机构，对学校的教育信息化工作进行领导、组织、管理、协调、监控和评价，以保证数字化校园建设和教育信息化工作的顺利进行。

学校信息化组织机构一般由学校信息化领导小组、信息化办公室、信息化建设技术部门、学校相关业务部门等共同组成。

4 结语

高校数字化校园建设是一个规模浩大的系统工程，期间涉及到资金筹备、工程组织、标准制定、业务流程优化以及后期运维管理等多方面的内容，需要深刻理解工程的内涵，从制度、机构、管理上来保证工程的顺利实施和正常运转，才能真正发挥数字化校园的作用，构建全新的数字生态环境，充分尊重和关注师生的发展，提高教育教学质量，增强学校人才培养水平，实现高校改革发展的最终目标。

参考文献

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