智慧校园背景下高职院校数据中心研究与实践

摘  要：数据中心建设是智慧校园背景下高职院校信息化建设的重要支撑。通过对海量、高增长率和多样化的信息数据进行分类、对比和分析、挖掘精准科学的数据资源，形成统一的数据平台，是推动高职院校高质量发展的时代使命。文章基于对智慧校园背景下高职院校数据中心建设的新认识，结合无锡商业职业技术学院数据中心研究与实践，给出了高职院校数据中心建设的合理化建议。

关键词：智慧校园;数据中心;数据

中图分类号：TP311.1     文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）13-0110-04

Research and Practice of Data Center in Higher Vocational Colleges Under the Background of Smart Campus

SONG Ge

（Wuxi Vocational Institute of Commerce， Wuxi  214153， China）

Abstract： Data center construction is an important support for the informatization construction of higher vocational colleges under the background of smart campus. Through classification， comparison and analysis of massive， high growth rate and diversified information data， mining accurate and scientific data resources to form a unified data platform， it is the mission of the times to promote the high-quality development of higher vocational colleges. Based on the new understanding of the construction of data center in higher vocational colleges under the background of smart campus， combined with the research and practice of the data center of Wuxi Vocational College of Business， reasonable suggestions for the construction of data center in higher vocational colleges are given in this paper.

Keywords： smart campus; data center; data

0  引  言

隨着信息化时代的到来，以“互联网+”思维、移动通信、计算机、大数据、人工智能、云计算等现代信息理念和技术与经济发展、社会生活各方面深度融合，人们运用信息化手段服务于生活、工作和学习已经越来越普遍。高职院校作为教育的重要基地，在互联网职业教育的时代背景下，人事、科研、教务等业务系统大批量上线。但是随着各业务版块的业务增长、需求增多，如何让数据驱动业务，如何让数据驱动决策，如何让信息化业务系统联动高效的运行，发现数据潜在的问题，潜在的价值，更好地为师生服务，为学校管理服务，成为目前最为棘手的问题。因此，在智慧校园背景下着眼于数据中心研究，建设数据共享、数据流转的数据中心迫在眉睫。

1  高职院校数据中心研究背景

随着《世界教育2025》和《中国教育2030》的提出。一系列教育信息化文件的出台对高校信息化建设带来巨大的影响。高职院校紧跟国家政策步伐，从中共中央国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》（中发〔1999〕9号）到《国家中长期教育改革和发展规划（2010—2020年）》[1]再到《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，持续推进校园信息化建设，逐步建成“智慧校园”[2]。2018年教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》[3]的通知，着重提出引领推动教育信息化转段升级，推动教育信息化从1.0时代进入2.0时代。努力构建“互联网+”条件下的人才培养新模式、发展基于互联网的教育服务新模式、探索信息时代教育治理新模式”。互联网时代教育背景下，教育服务、治理新模式的智慧校园，需要精细化、全面化的数据支撑。

经过多年的信息化建设，高职院校已积累了大量的各业务模块孤岛数据。在当前形势下，构建高职院校数据中心，精准科学制定数据标准和接口规范，汇聚清洗学校的应用数据资源，形成统一的数据服务平台，挖掘数据资源，将统一身份认证、统一消息发布、统一流程中心等功能独立形成应用支撑层，打造支撑服务化组件，形成能力共享;建设数据应用，才能更好地服务教育教学和管理决策。

2  无锡商业职业技术学院数据中心建设思路

2.1  建设综述

无锡商业职业技术学院的信息化建设紧跟信息时代发展的步伐。2015年，启动数据中心研究与建设，通过整合学校现有的相关应用系统，使之有序、稳定、高效地进行数据交换、消息管理、内容管理，已于2016年构建了符合学校需求标准的智慧校园基础服务平台。2017年，以学校动态数据为依据，搭建了校情分析平台，通过对学校关键参数进行定义、取样、统计与分析，以各类图标的形式展现学校业务数据各项指标，提供不同维度的数据查询和统计服务，满足学校内各类用户对相关信息资源简单查询与分析的要求。学校统筹规划、稳步推进，夯实智慧校园基础环境提升。2019年，建立了校本主题数据中心，消除信息孤岛，打通业务数据。提取、整合、分析和利用，形成了学生学业成绩预警、学生精准扶贫等多种主题的数据模型，丰富学生全景视图。不仅可以为校园师生提供便捷、高效、精准的个性化引导和服务，而且能为学校开展精准化、智能化师生服务提供数据支撑[4]。

2.2  建设目标

通过基于大数据技术的校本主题数据中心，可以为学校管理提供科学的决策支持，满足师生的个性化需求，从而改善高校信息化服务的质量[5]。主要实现以下建设目标：

（1）构建大数据管理平台：以Hadoop集群为核心，利用Spark进行在线计算，Pig/hive进行离线计算，同时配合Python进行小样本量的深入挖掘形成最终结果，采用Zookeeper将对整个集群的资源进行协调分配，最终用不同的终端对数据进行展示。同时形成数据仓库（主题库、指标库、模型库等），支持深度挖掘，对外提供数据服务接口。

（2）形成校本主题数据中心：建设统一的校本主题数据中心，将学校各应用系统的结构化和非结构化数据进行集成和整合，使来源各异、种类不一的各类数据可以相互使用，丰富数据的来源，打破系统间的信息孤岛，实现数据的共享和应用。

（3）梳理校本存量数据，建立主题数据模型：根据目前全校数据应用的实际情况，对现有应用系统（例如教务系统，考勤系统，一卡通系统等）的数据结构应用进行可行性分析研究。依托E-R模型、星型模型等方法论，构建了面向教学效果、考勤记录、学生个人数据、管理数据等多种主题的数据模型，并用于后续的分析和建模。

（4）形成全校统一指标管理和源数据管理平台：建立全校统一的指标管理和源数据管理平台，优化数据的采集和审核流程。将数据从人事、科研、办公、学工等系统数据仓库中抽取，转换，加载到校本主题数据中心，再完成对数据的一系列预处理。

2.3  实践路径

2.3.1  推进基础环境建设

网络层面，互联网出口总带宽25.6 Gbps，主干网万兆到楼宇，千兆到桌面，校园有线无线泛在、高速;计算层面，按照国家标准建立B级数据中心机房，如图1所示，配备动力环境系统，建设私有云，搭建虚拟化服务器集群，虚拟机平台运行主机已达216台，实现全校计算、存储、网络资源统一建设、按需分配;数据层面，通过数据汇聚、清洗、计算、共享，形成了校级数据共享中心，消除信息孤岛，打通业务数据。

2.3.2  打造“1+2+3+N”应用体系

按照“智能泛在、数字德育“的思路，学校致力打造一平台支撑（智慧商院综合服务平台）、两中心统领（网上教师发展中心、在线学生成长中心）、三维度涵盖（全方位教学、全感知服务、全过程管理）、N系统应用（教务、学工、人事、科研、办公、安防、节能等系统）的校园应用框架体系，全面实现校园数字化、网络化、智能化。

建成智慧商院综合服务平台。整合原有数据资源，打通各系统数据交换通道，建立信息标准规范，实现18个应用系统单点登录，建成“统一门户、统一身份、统一数据”的智慧商院综合服务平台。

建成覆盖办学全方位的N应用。利用人工智能、大数据、物联网技术，采用一站式服务模式，建設了党建、教学、人事、学工、科研、办公、安防等业务应用43个，实现了服务供给精准化、资源配置最优化。

2.3.3  统一数据规范

遵循学校已建立的信息标准，统一数据规范，构建共享智能交换平台，形成校本数据中心。对接学校基础服务平台，实现统一身份认证，用户可单点登录，数据可实时、定时或阶段性同步，确保数据的一致性和准确性。应用系统数据上行集成、校本数据中心数据下行共享，彻底改变之前学校各个应用系统数据“横向流动”现状，支持向应用系统回写数据，为全局保持一致的数据提供保障。

2.3.4  统一指标管理和源数据管理平台

建立全校统一的指标管理和源数据管理平台，优化数据的采集和审核流程，如图2所示。将数据从教务系统、一卡通系统、学工系统等数据仓库中抽取，转换，加载到校本主题数据中心。完成对数据的一系列预处理，计算学生指标和标签。作为之后教学评估、课程推荐场景建模的基础。最后，完成学生形象刻画和线上推荐、学习活跃度及转化分析，以及在线精准课程、书籍推荐，供教学、分析及决策使用。

2.3.5  管理制度保障实施

为确保大数据中心按计划有效地实施以及资金的合理使用，在建设期间提供了科学的制度保障。学校制定了《信息化建设管理办法》，规范了信息标准和编码管理、资金管理;制定了《网络与信息系统安全日常管理实施细则》，规范了数据应用管理。

2.4  实践创新

2.4.1  多维融合驱动数据智慧治理

打通学生服务全流程。以“学生成长成才”为中心，实现从招生到入校，从宿舍分配到奖惩助贷，从创业就业到毕业离校，从生活服务到线上线下学习，实现学生的全生命周期管理。打通教师管理全过程。以“教师幸福发展”为中心，教职工从入职至离职，从教学到人才培养，从科研项目到成果转化，实现教师的全生命周期管理。打通人、财、物管理全方位。以“业务管理”为中心，减压职能部门工作量，推动信息共享，实现流程的自动化、可视化。创新精准支撑的数据治理范式。以“决策支持”为中心。构建校本主题数据中心，形成了成绩预警、精准扶贫、学习推荐等多种主题模型，丰富学生全景视图;构建内部质量保证信息化平台，聚集“学校、专业、课程、教师、学生”核心指标，将内控管理和师生服务深度融合，实现数据治校。

2.4.2  多方融汇打造数据服务智慧供给

打造“四个统一”，融合校园服务。集成校内各类系统消息，支持短信、微信、邮件等各类形式的统一推送与发布。统一支付平台，升级“校园一卡通”系统，如图3所示，打破传统的现金缴费模式，实现学生线上缴费充值、消费等功能。统一流程平台，建设线上、线下办事大厅，让数据多走路，让师生少跑腿。统一移动平台，上线“智慧无锡商院”企业微信，涵盖了教、学、行、生活等微服务80余个，为全校师生提供最常用、最方便信息与服务。

2.4.3  建设全国职业教育实习大数据平台

以学生职业能力提升为抓手，依托“全国实践育人产教联盟”，建设“全国职业教育实习大平台”，打造新型教育数据共享通道，推动职业教育实习管理标准建立，促进产教融合精准对接，探索“大数据+”的全国职业教育实习培养新平台。依托校本数据中心，牵头多个职业院校成立“全国职业教育实践育人产教联盟”，与多家公司合作，依托校本数据中心，建设如图4所示的全国职业院校实习大数据平台、建立顶岗实习基地资源库、向教育主管部门提供全国职业院校顶岗实习实时监控数据，为有关政策制定提供决策咨询。适应“互联网职业教育”需求，为推进职业教育实习管理的标准化、科学化提供基础数据支撑。

2.4.4  构建数据安全防护可控体系

学校逐年增加了对网络安全方面的软硬件投入。防火墙、VPN、堡垒机等多种安全设备和无感知认证、门户认证等多种身份认证系统共同构建安全网络防护体系。设置学校网络安全策略，有效阻止针对服务器的常规攻击，确保全校服务器稳定运行;采用网站云防护、Web应用防护等系统，确保全校信息系统安全稳定运行。建设数据备份系统，有效备份学校核心业务数据。

3  结  论

本文以无锡商业职业技术学院数据中心为例，总结了无锡商业职业技术学院在数据中心的研究与实践。未来，随着高校智慧校园建设工作的不断推动，学校将继续依托数据中心，引入大数据、人工智能等新技术，打造智能教学环境，丰富数字化教学资源，形成以学习者为中心的智慧教育教学数据新生态;将继续着力建设综合服务平台、网上事务中心、内部诊改等信息化平台，搭建数据生态圈，让管理更精细，让决策更精准，让服务更贴心，落实数据治校。

参考文献：

[1] 国家中长期教育改革和发展规划纲要领导小组办公室.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年） [M].北京：人民出版社，2010.

[2] 王键.以教育信息化推动职业教育改革创新——解读《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》 [J].中国教育信息化，2012（11）：4-7.

[3] 教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知 [R/OL].（2018-04-30）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html

[4] 李明珠，刘洋洋.大數据时代高校个性化思想政治教育研究 [J].西北民族大学学报（哲学社会科学版），2018（6）：37-42.

[5] 李斐.大学生网络开放课程使用现状分析 [J].中国教育信息化，2017（9）：51-53.

作者简介：宋歌（1985.12—），女，汉族，江苏徐州人，助理研究员，硕士，研究方向：高等职业教育，教育教学信息化。