在智慧校(xiào)園中需要建立以大(dà)數(shù)據為(wèi)核心、以移動互聯為(wèi)神經網絡、以智能感知為(wèi)神經末梢、以智慧應用為(wèi)依托、以個(gè)性化用戶交互為(wèi)目标的智慧校(xiào)園支撐平台,實現高(gāo)校(xiào)各項業務的智慧運行(xíng)。結合高(gāo)校(xiào)師(shī)生(shēng)對信息化服務的現實需求,我們提出智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構的設計(jì)思想:
一、以服務師(shī)生(shēng)為(wèi)核心訴求
以人(rén)為(wèi)本、方便用戶是智慧校(xiào)園的重要理(lǐ)念,智慧校(xiào)園的體(tǐ)系結構應該踐行(xíng)這一理(lǐ)念。該結構應該避免采用複雜的菜單模式,而采用把師(shī)生(shēng)常用功能展示在同一界面的“一站(zhàn)式服務平台”模式。同時(shí),應滿足用戶移動辦公、移動教學、移動學習的需求,同步實現智慧校(xiào)園的電(diàn)腦(nǎo)版和(hé)移動終端版。
二、靈活定制(zhì)業務應用
為(wèi)克服開(kāi)發周期長的缺點、适應高(gāo)校(xiào)不斷變化的業務發展需求,智慧校(xiào)園的體(tǐ)系結構應該避免采用大(dà)型信息系統開(kāi)發模式,而采用能快速響應業務需求的拖拽式流程配置模式。這就要求智慧校(xiào)園平台配備業務流程管理(lǐ)(Business Process Management,BPM)模塊,實現方便的流程編排功能。
三、全面掌握校(xiào)園情境
為(wèi)實現校(xiào)園物理(lǐ)空(kōng)間(jiān)和(hé)數(shù)字空(kōng)間(jiān)的銜接,需要在智慧校(xiào)園的基礎設施中增加各類傳感器(qì)和(hé)監控設備,以實現對校(xiào)園內(nèi)的建築、道(dào)路、物品、人(rén)員狀态的了解;還(hái)需要數(shù)據中心具備處理(lǐ)傳感數(shù)據、視(shì)頻數(shù)據等非結構化數(shù)據的能力。
四、支持基于大(dà)數(shù)據的決策
實現科學的、基于大(dà)數(shù)據的教育決策支持,是智慧校(xiào)園必不可(kě)少(shǎo)的重要功能。這要求智慧校(xiào)園的體(tǐ)系結構能夠支持不同類型數(shù)據的采集、整合、分析與展示,能夠實現不同維度數(shù)據的聚合與關聯,能夠實現不同算(suàn)法的預測與挖掘。
五、兼容原有(yǒu)信息系統
數(shù)字校(xiào)園階段,高(gāo)校(xiào)紛紛開(kāi)發了大(dà)量的信息系統。智慧校(xiào)園應該兼容這些(xiē)信息系統及其數(shù)據,而不是簡單的廢棄。這需要在智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構引進先進的技(jì)術(shù)框架,消除不同應用系統間(jiān)的技(jì)術(shù)差異、實現不同系統之間(jiān)的通(tōng)信,以便把原有(yǒu)系統包容進來(lái)。
為(wèi)實現上(shàng)述設計(jì)思想,筆者在研究《重慶市智慧校(xiào)園建設基本指南(試行(xíng))》過程中提出,借鑒“企業服務總線”(Enterprise Service Bus,ESB)等技(jì)術(shù),在高(gāo)等學校(xiào)智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構中增加“業務支撐層”,主要包含流程引擎、服務總線、“一站(zhàn)式服務門(mén)戶”等模塊,用于實現不斷變化業務的靈活定制(zhì)、方便師(shī)生(shēng)使用等功能;業務支撐層的數(shù)據總線模塊增加非結構化數(shù)據處理(lǐ)能力,用于實現對全校(xiào)物聯傳感數(shù)據、監控視(shì)頻數(shù)據的處理(lǐ),實現對校(xiào)園情境的全面掌握、基于大(dà)數(shù)據的決策;利用ESB技(jì)術(shù)差異的過濾能力,業務支撐層能夠實現對原有(yǒu)信息系統的兼容。
這樣,高(gāo)等學校(xiào)智慧校(xiào)園平台被設計(jì)為(wèi)“4+1”層次化體(tǐ)系結構:由基礎設施層、數(shù)據與資源層、業務支撐層、智慧應用層四個(gè)層級構成智慧校(xiào)園的主體(tǐ),支撐保障體(tǐ)系作(zuò)為(wèi)必不可(kě)少(shǎo)的政策與資源條件。所設計(jì)的高(gāo)等學校(xiào)智慧校(xiào)園體(tǐ)系結構如圖1所示。
一、基礎設施層
包含4個(gè)方面內(nèi)容:網絡設施、雲服務能力、智能終端系統、基礎設施運維平台。智慧校(xiào)園基礎設施宜采用雲計(jì)算(suàn)、雲服務架構部署。雲計(jì)算(suàn)采用網絡存儲、虛拟化、分布式計(jì)算(suàn)等技(jì)術(shù),實現透明(míng)的基礎設施雲服務,為(wèi)智慧校(xiào)園的主機虛拟映像構建、大(dà)數(shù)據處理(lǐ)、應用服務提供基礎的計(jì)算(suàn)和(hé)存儲支撐。網絡設施指的是學校(xiào)的有(yǒu)線/無線網絡環境,能滿足及時(shí)傳輸各種數(shù)據,實現随時(shí)随地接入、高(gāo)速全面互聯、随需随意應用的要求,為(wèi)智慧校(xiào)園提供寬帶泛在的網絡基礎。智能終端系統是智慧校(xiào)園海量數(shù)據采集與實時(shí)反饋控制(zhì)的物質基礎,實現了對師(shī)生(shēng)的教與學活動、儀器(qì)設備運行(xíng)、生(shēng)活環境互動等狀态的全面感知。另外,還(hái)需制(zhì)定完善的運維管理(lǐ)制(zhì)度并建設可(kě)靠的運維管理(lǐ)系統,對設施設備、網絡流量、系統運行(xíng)進行(xíng)方便、高(gāo)效的監控管理(lǐ)。
二、數(shù)據與資源層
要設立标準化的能全面覆蓋學校(xiào)教學、科研、管理(lǐ)和(hé)服務的基礎數(shù)據庫,用于記錄、管理(lǐ)學校(xiào)在日常業務活動中産生(shēng)的過程數(shù)據及結果數(shù)據。構建能滿足師(shī)生(shēng)開(kāi)展教學、科研等活動的教學資源庫和(hé)圖情資源庫,以及用于生(shēng)活、娛樂等活動的服務資源庫。
三、業務支撐層
智慧校(xiào)園基礎服務平台用于協調、聯通(tōng)學校(xiào)內(nèi)的教學、科研、管理(lǐ)和(hé)服務各領域應用系統和(hé)數(shù)據庫,采用流程抽取、流程裝配等技(jì)術(shù)實現以用戶為(wèi)中心的服務模式,實現既有(yǒu)完善的業務管理(lǐ)、又有(yǒu)靈活的用戶服務,構建“一站(zhàn)式信息門(mén)戶”,為(wèi)智慧校(xiào)園的智慧應用提供堅實的業務運行(xíng)基礎。業務支撐層還(hái)應具備對學校(xiào)所有(yǒu)數(shù)據的有(yǒu)效管理(lǐ)能力,這是智慧校(xiào)園進行(xíng)大(dà)數(shù)據分析和(hé)提供各類智慧應用的數(shù)據基礎。
四、智慧應用層
主要包括各種智慧型的校(xiào)園信息化業務應用,如教學、科研、服務、管理(lǐ)決策、文化傳承等各類應用,是智慧校(xiào)園發揮作(zuò)用的關鍵,也是智慧校(xiào)園與用戶交流的界面。
五、保障體(tǐ)系
包括組織保障體(tǐ)系、機制(zhì)保障體(tǐ)系和(hé)網絡空(kōng)間(jiān)安全,為(wèi)智慧校(xiào)園穩定、高(gāo)效、安全地運行(xíng)提供切實的保障。