基于大数据的高校智慧校园云端化建设方案研究

沈华根 冯炜 褚宁琳 韦志辉

摘   要：随着2018年《智慧校园总体框架》国家标准的颁布以及教育信息化2.0的总体规划要求，智慧校园的建设已经越来越多地在高校中开展。文章从当今高校智慧校园建设的总体目标和要求出发，探讨在大数据背景下云端化架构在高校智慧校园建设中的主要实施过程和原则，分析其所带来的主要改变及作用。

关键词：大数据;高校智慧校园建设;云端化架构

1    高校建设云端化智慧校园的主要内涵及需求

国家市场监督管理總局、中国国家标准化管理委员会于2018年6月7日共同发布了国家标准《智慧校园总体框架》，该《框架》特别提到“智慧校园总体框架宜采用云计算架构进行部署，分为基础设施层、支撑评面层、应用平面层、应用终端和信息安全体系等。”其中，作为体现智慧校园建设中云计算及其服务能力的支撑平台层，为云端化智慧校园的各类应用服务提供驱动和支撑，涵盖了统一接口服务、统一身份认证、数据共享、数据挖掘、数据分析及推送等智慧校园中通过大数据分析处理并提供服务方面的诸多功能单元，帮助高校用户更便捷地使用数据。

未来的高校云端化智慧校园建设不仅是一个以大数据为基础并分析、提供智能化服务的校园服务平台，更是需要加入云计算、云端服务等方式为高校的智能化教学和管理提供更加快速、便捷、安全的数据处理能力。通过云端化智慧校园的建设，不仅为高校广大师生提供可以通过个人校园行为分析、提供个性化服务的服务平台，也有助于师生进行有针对性的指导。同时借助物联网、互联网将软硬件系统统一管理，再配以云端化设备架构，为更加方便地管理校园、减少网络安全隐患和运维负担、实现智慧的校园教育生态圈打下良好的基础。

2    高校云端化智慧校园建设的主要趋势及面临的问题

2.1  近年高校信息化发展的主要趋势

为深入贯彻落实党的十九大精神，办好网络教育，积极推进“互联网+教育”发展，国家近年来着重打造规划教育信息化2.0、智慧校园建设，并连续出台了相关指导文件，要求“构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育体系”。高校的信息化建设近年来已经逐渐呈现出由传统意义的网络建设向云化和数据智能化逐步演进的趋势。现阶段的高校信息化建设大多基于数字校园的资源整合，主要采用虚拟化和融合资源池的技术方式。虚拟化服务器的部署体现了提高利用率、简化运维的价值。融合资源池采用整合多池管理的技术，实现统一管理、标准服务的价值。

根据新时期高校信息化建设的新要求，需要建设表现业务更加敏捷的云数据处理。具体是采用大数据平台、数据分析技术整合学校的海量业务数据、数据挖掘、创造新价值、智能分析辅助经营和决策等，体现了数据智能化分析。同时基于平台即服务（Platform as a Service，PaaS）的业务融合则采用网络架构分布式重构（即微服务化），业务开发模式的过程、方法等实现了构建开发测试流水线、新业务快速上线、业务弹性伸缩的实用价值，体现了业务方面的灵活管理。

2.2  现阶段高校云端化智慧校园建设面临的问题

针对高校主要的业务模块，如教务、学工、科研、人事、财务、后勤等，当前主流的高校数字化校园建设多采用共享数据库的方式建设数据共享中心，通过ODI（Oracle的数据集成类工具）接口方式实现各业务系统共享流转。这种方式的主要缺陷是数据交换共享效率较低、易用性和交互性不尽如人意，在使用中经常会因为服务器死机、内存占满、平台的后台程序出错等软硬件的问题而导致服务中断。在早期的智慧校园建设中，由于各部门之间沟通较少、各自都有独立的建设经费和需求，导致在数据建设标准上没有和已有系统标准进行统一规划，重复劳动率高。大多表现为采购方式还局限于传统服务器和外置存储，不仅数量多，占据了校内有限的办公空间，且从采购到部署的周期一般较长。此外，这些设备大多都是由各部门自行购买、运维，缺乏专业性和针对性，部分设备存在实际利用率不高或兼容性不够等问题，需要投入运维的人力多、后期工作量大。在经过长时间的运行后，就会出现“无人管、不愿管”的困境。

根据智慧校园建设的基本框架要求，建设服务门户的目的就是通过大数据层和业务流程层的整合，打破校园内各系统、部门之间的边界，构建出一个一站式、个性化、线上线下结合的综合服务系统，以服务于学生和老师[1]。未来很长一段时间里都需要为解决高校信息化建设中的“信息孤岛”、杜绝资源浪费做努力。

3    高校云端化智慧校园建设中云端化建设方案的实施策略

3.1  云端化智慧校园的主要实施过程

目前国内部分高校已经开始尝试使用以共享数据集成平台为整体框架的云端化智慧校园建设方案，实现多资源、多平台、多数据的统一管理和共享。首先，在师生、科研、各学院业务、综合管理等方面，实现核心数据统一服务平台管理;学校的学工系统、教务系统、财务系统、人事系统、档案系统等几个重要系统使用虚拟化平台实现数据共享交换，合理规划存储资源池和网络资源池。其次，在硬件资源利旧保护性投资整合方面，将虚拟机、集群、各种主机和存储纳入VMware资源池，初步实现统一服务、统一鉴权、统一认证，保障用户在各项业务之间无缝演进的用户一致体验。最后，在已建应用资源的利旧方面，同时，对于已有硬件资源进行利旧保护性投资整合，实现虚拟化上云、自动化部署、敏捷适配各项业务需求，保证了各项业务服务化的敏捷上线。超融合架构的形式实现了数据计算、存储及网络的融合架构，有效减少了机房的占用空间，提升了系统性能，用户可将资源按需调配、线性扩展，提升了设备资源使用率。对于后期维护方面也实现了统一运维管理，提高了运维效率。

3.2  云端化智慧校园建设中的主要原则

在对现有业务进行上云的流程中，应当遵循总体规划、按部就班、确保安全的原则，对现有的网络环境进行改造前的总体规划，制定风险应对策略和迁移计划，做好实施过程的前期测试和演练，并对后续管理和交付的具体内容形成文字稿。具体来说，在规划阶段主要是对高校用户现有的数据中心及其他部门的业务系统进行信息采集，对网络环境的关联性进行分析，对迁移过程中的难点和重点进行评估，并做好风险分析和应对准备。在接下来的实施过程中，应当在不影响正常业务运行的前提下，做好充分的数据迁移测试和演练，并将所有重要数据做好备份后再实施迁移。在整个迁移过程中，要针对用户之前各种业务平台及系统不同的属性，按照系统的分类，分批进行迁移，并做好数据迁移过程中的安全性保障和信息保密等工作。在云端数据中心基本搭建完成后，要做好持续性的系统监控和优化，形成文字版的用户操作手册，保证各业务之间没有网络安全隐患。

4    结语

智慧校园的建设应当紧紧围绕“智慧校园总体框架”的总体要求实施，了解广大师生在教学过程中的实际需求，分析校园信息化管理建设中最适合的实施方案，充分把握好新时期大数据时代的特点，做好智慧校园的顶层设计和规划。

[参考文献]

[1]张红霞.大数据背景下智慧校园的建设与实现[J].信息与电脑（理论版），2019（1）：66-67，70.