智慧校园信息技术的大数据控制系统建设研究

2021-06-03石莲英

信息记录材料 2021年4期

石莲英

（闽南理工学院信息管理学院福建泉州 362700）

1 引言

随着物联网、大数据、云计算等新兴信息技术的发展与广泛应用，校园信息建设已从过去的“数字化”迈入了“智慧化”发展阶段。大数据技术作为智慧校园建设的重要技术支撑，对智慧校园建设具有无法取代的关键作用。院校通过大数据技术对校园内海量信息及源数据进行整合分析，从而掌握师生行为规律以及校园发展动态，为进一步优化和完善校园内服务与治理水平提供了重要的数据支持。大数据技术也帮助院校实时监控校园发展动态，及时从源头发现问题、应对问题，真正实现智慧管理、智慧服务。

2 智慧校园的概述

智慧校园源自2008年所提出的“智慧地球”概念，并在教育信息化进程中，以数字校园建设为基础而出现的一种新的校园生态。从广义角度来说，智慧校园是信息技术、教育教学、校园管理、校园服务、思想理念五位一体的全面概述。从狭义角度来说，智慧校园是一种以技术为基础、个性化服务为理念，通过新型信息技术方式提升校园生活，促进智慧教育与智慧学习的校园智慧生态环境。智慧校园作为新型智能校园生态，一方面，其能以协助学生学习和生活为出发点，以辅助教师完善课程教育为核心，帮助师生体验到更加便利的校园生活服务；另一方面，智慧校园也是一种新型信息化管理模型，将信息技术与校园生态进行全面融合，并充分发挥信息技术优势，对信息技术进行深层次应用，从而对校园生态进行有序的监管与控制。智慧校园作为智慧教育的重要组成部分，对于完善教育格局，促进教育发展具有重要现实意义[1]。

3 智慧校园大数据控制系统的服务能力

智慧校园大数据控制平台常采用多层架构，将原始数据进行交换、处理与共享，并基于大数据储存与分析技术以及权限管理将数据进行有效的挖掘与整合，贯穿校园生态管理和应用各个环节，进而满足校园环境下信息处理需求，实现海量信息数据的高效管理。作为新时期智慧校园的核心技术，大数据控制系统具备多项服务管理能力：一是同步异构数据源能力。例如院校中各系统、各部门间的技术设计方案与技术使用不尽相同，大数据系统便可将不同类型数据进行汇聚整理；二是共享异构数据源能力。大数据系统能够适应院校中不同系统需求，依据数据类型使用不同方式共享数据；三是在线扩容能力。大数据系统可根据实际要求，在系统建设初期控制投入成本，之后再随需求的增加而加大投入，增加系统容量、加强处理能力；四是巨量数据的处理与分析能力。例如大数据系统根据学生校园卡庞大的使用信息，通过系统统计与分析，挖掘出学生的生活规律与行为习惯，从而对校园服务做出调整以便更好的服务学生；五是挖掘数据的能力。例如根据异常校园消费信息及其他信息，通过大数据系统分析，挖掘出学生间联结关系与关系网络；六是高并发数据查询检索能力。根据校园需求能够提供千人以上同时查询检索服务，更好实现校园要求；七是流数据的实时接入与处理能力。根据校园门禁、人脸识别数据以及一卡通数据分析人流变化并对可能出现的问题做出预警；八是多接口支持能力。大数据系统具有极高的开放性，对于各种主流信息标准均有较高的对接能力，例如SQL2003、ORACL等，便于信息的移植及应用开发[2]。

图1 基于大数据系统智慧校园总体架构

4 基于智慧校园信息技术的大数据控制系统建设

4.1 智慧校园大数据系统架构模型

基于大数据控制系统的智慧校园建设，是为校园师生提供全流程和个性化的校园信息服务生态。智慧校园通过全方位服务、信息共享、数据互通，以实现以人为本目标，实现师生生活、学习、教学、科研质量的全面提升。大数据系统融入智慧校园对校园内各类数据与信息的整合和优化配置、深化校园发展提供了重要的技术支持。基于大数据技术智慧校园架构模型以大数据层为中心，结合智能终端层、智慧应用层、云计算层、网络通信层的技术对接，再通过信息安全保障体系与信息化运行服务体系维护而构成。总体架构如图1所示。

4.2 智慧校园大数据系统的应用设计

在新时期下，智慧校园大数据系统建设涉及到多种信息技术的融合使用，包含各类软硬件系统的搭建以及云计算、物联网、数据挖掘等新型技术。利用云计算、大数据分析以及信息共享平台的使用，将智慧校园内部各系统相整合，对实现校园内学生生活学习、教师科研教学、管理者管理服务水平的提升均大有裨益。

第一，建设大数据共享与交换平台。以现有信息数据为核心，依据原有数字校园建设基础，重新制定标准统一、类型规范的信息体系，并汇集各部门管理系统，构建大数据交换平台，进而实现业务系统间的信息同步，最大程度完成智慧校园信息资源共享。大数据控制系统拥有巨量数据储存、处理、统计、抽取数据能力，并通过访问统一数据，进行数据决策分析等功能，采用云计算平台实现对智慧校园的治理。第二，统一身份管理与认证。通过大数据技术可实现智慧校园内身份管理与认证的统一，其中包含统一信息管理、统一认证服务、统一管理、统一授权四个方面。将校园内师生信息与权限相统一，用过集中管理，实现师生身份认证，从而简化师生在智慧校园生态系统内的访问流程。校内师生仅需通过一次身份认证便可以享受智慧校园内所有具有相应权限的资源，进一步提高师生体验。第三，完善个性化综合管理服务。利用大数据技术对数据信息资源挖掘与分析的优势，可以帮助校园内师生以及院校做出正确决策。智慧校园涉及广泛，包括学校各方面的管理与服务体系以及有关师生生活学习以及管理各个环节。第四，建立移动智慧校园。利用移动互联网与大数据技术相结合，建设移动智慧校园，以实现泛在管理、泛在学习的校园教育信息新方向。移动智慧校园包括移动教学平台、移动办公系统、移动掌上院校、移动综合管理平台等等。校园内师生通过移动智慧校园，可以快速、便捷的获取信息，并通过大数据技术支持，实时分析和处理相关信息。学生也可以不受空间限制随时获取知识，扩展学生学习渠道，提升学习效率。师生间通过移动智慧校园应用，拓宽交流方式，间接提升教学效率。校园管理者也通过实时信息传递，依据信息内容，提高了智慧校园的整体服务与管理水平。第五，安全设计。智慧校园包含海量的校园内师生信息及科研资料，因此保障信息安全尤为重要。大数据技术拥有的数据储存于共享优势，可以在一定程度上保护信息的安全使用。同时智慧校园也要从软硬件运行环境、安全规划等方面着手，设计包含架构安全、系统安全、人员安全、数据安全、网络安全的全面安全体系[3-4]。