智慧校园系统数据架构设计与研究

智慧校园系统数据架构设计与研究

樊兆燕

中协通通信技术有限公司

摘要：随着我国的信息技术飞速发展，学院要依托云计算、物联网、大数据及人工智能等先进技术，以校园应用服务为载体，强化需求导向，树立数据思维，构建信息链、数据链，统一标准规范，推动资源共享，将学院的教、学、考、评、管、研纳入相互融通的智能一体化体系，搭建智慧校园平台。本文结合院校信息化建设历程，提出智慧校园建设思路及原则，分析智能时代下智慧校园系统数据架构设计。通过平台各种数据分析及预警与监控分析，充分挖掘数据价值，为构建高质量教育支撑培训体系提供智力支持。

关键词 ：大数据 ；智慧校园 ；信息系统

引言

智慧校园信息系统的建设是近年来我国很多高校推进教育信息化的主要建设进程之一，高校普遍对于智慧校园的建设给予了高度的支持。随着我国信息技术的飞速发展和广泛应用，大数据技术也逐渐被应用到智慧校园的建设当中，实践证明，如果能够充分利用大数据分析技术来进行智慧校园信息系统的建设，学校就可以从根本上提高智慧校园的建设效率，而且利用大数据对学生的各项需求进行分析，也可以更好地提高信息化建设的精准度。

1 智慧校园建设思路

为响应党中央号召，为培养造就忠诚干净担当的高素质专业化干部队伍，不断把学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想作为首要政治任务，不断把新时代中国特色社会主义推向前进。依照中共中央对于信息化的相关要求，遵循《干部教育培训工作条例》，结合干部教育培训工作实际，严把政治关、质量关、纪律关，树立互联网思维，遵循干部网络培训相关国家标准。利用云计算、大数据、物联网、5G移动互联网、人工智能等先进技术，按照“顶层设计、标准先行”、“集成共享，整合资源”、“管理高效、决策智能”、 “线上线下、创新模式”、“训前中后、全程一体”、“前段微化、后端云化”、“智能运营，激发活力”、“共建共享，服务全国”、“数据画像，精准培训”、“趣味学习、个性体验”的思路，聚焦精细化服务、精品化课程、精准化培训，打造一体化的一流学院，将其建设成为全国一流线上线下理论学习网络平台，习近平新时代中国特色社会主义思想的理论阵地，全国领导干部思想理论教育的学习堡垒，学院教职工在线进修的培养渠道，学院优质干教资源的共建共享平台，学院“智慧校园”互联互通的数据枢纽，实现学院在网络空间的延伸，打造全国学院系统一体化的干部培训生态圈，实现“大数据驱动、社交化激励、精准化培训、个性化服务”的科学运营，全面构建功能齐全、技术先进、性能稳定、安全可靠、用户体验满意的信息化应用的工作、学习和生活环境。为广大学院在、离校学员以及各级学院教职工提供线上学习服务。信息化项目统一建设要优化信息化项目治理，按照院校通行做法，学校应当从网络资源、硬件设施、应用系统、基础平台服务等方面统筹推进学校信息化建设。数据的统一管理，重点开展数据治理，实现数据汇聚共享应用新突破。用户身份统一管理，加快用户中心建设，实现统一身份验证全覆盖。网络信息安全统一防护，落实网络信息安全责任，健全机制，筑牢防火墙。信息交互统一平台，提供统一规范平台，减少各部门业务平台，并纳入整体安全管控。加强云平台建设，提供资源统一服务。学校互联网统一接入，强化网络统一接入管理，提升网络服务质量。借助物联网技术，实现校园生活统一智慧化。

2 基于大数据高校智慧校园的架构设计

2.1 数据采集层

高校智慧校园系统的数据采集层也称为物联感知层，具有对高校校园环境的智能感知能力。数据采集层受物联网技术的引导与连接，利用物联网技术将校园环境、后勤服务、教学科研、办公自动化等各类板块进行连接组合，形成智慧校园基础功能模块，同时，数据采集层通过各类传感器、摄像头、移动无线设备、电脑等采集学生、教师、管理者和服务者在校园里的各种活动数据以及跟活动相关的现实和虚拟物品数据，这些数据具有来源多样化、汇聚形式复杂、量化标准不统一的特点，根据数据采集周期的不同可以将数据分为统一性数据、连续性数据和周期性数据三种类型。① 统一性数据统一性数据是由高校管理部门统一采集的宏观数据。例如，高校学生管理部门采集的学生基本信息、升学考试信息、录取专业信息等。高校各部门采集数据时遵循统一的采集标准，并将采集到的不同层次、不同类型的数据进行整合和处理，使数据具有高覆盖面、高标准化的特点，易于分析和处理，有助于智慧应用层对数据进行特定分析。② 连续性数据连续性数据是指在校园环境中生成的成长经历型数据。例如，学生学习进度数据、校园内各类消费数据、各个场所门禁数据、教师教科研数据等。连续性数据具有数据产生时间随机、密集、数据来源多样的特点，学校范围内无论线上还是线下不同层次和类型的数据都应作为连续性数据进行采集，连续性数据采集的越全面，数据的累积量越大，对学生的行为分析、各类评价模型的计算结果就越精确，系统提供的决策依据就越有说服力。③周期性数据周期性数据是指学校范围内定期更新的数据。例如，学生期中、期末考试成绩，学校定期更新的管理、总结性数据等，周期性数据具有统一性、规范性和连续性的特点。

2.2 网络通信层

网络通信层以校园网络为基础，将万兆光纤有线网络作为主干、千兆有线网络和无线网络作为接入，为智慧校园数据交换提供高速稳定的传输保障。智慧校园环境建立在校园网的物联网络基础上，校园内的硬件基础设施通过校园网的连接实现智能化管理，使智慧校园基础设施具备统一管理、高度感知、密切配合的特点。

3 智慧校园系统架构设计

3.1基础设施层

基础设施层是整个智慧校园系统的物理基础层，由网络平台和设施云平台构成。网络平台包括校内有线无线网络、校内专网、校内 VPN 虚拟专网。设施云平台即为基于云计算技术、虚拟化技术建设的智慧校园云数据中心。为智慧校园系统提供网络连通、数据计算存储及传输能力。

3.2信息资源层

智慧校园系统信息资源层包含基础数据、业务数据与数据仓库三个层面的数据库。基础数据库主要为在校教师及学员提供个性化的服务，为各业务应用系统的建设，提供必要的基础数据的支撑。业务数据库是在为学院提供的教学、教务、科研、后勤、综合办公等应用系统产生业务数据。数据仓库是应用系统长期运行积累的大量历史数据，利用 ETL 技术对这些数据进行有用信息抽取、格式编码、清洗等操作，最终将应用数据装载到数据仓库中，构建全面、全链路的共性数据处理与服务能力，面向于上层各类业务的建设、迭代、变化等需求提供低门槛、高可用的数据服务。

3.3应用支撑层

应用支撑层由应用支撑平台和公共数据平台构成。应用支撑平台由统一身份认证授权、统一工作流管理、统一智能平台、统一信息发布平台等构成，为智慧校园系统平台提供数据支撑。公共数据平台由各业务应用数据库、公共数据库、数据仓库构成，数据支撑决策，实现“用数据说话、用数据管理、用数据创新”。

结语

数据标准规范是学院智慧校园建设的基础环节和必要步骤，数据资源的规范管理、共享与挖掘利用，是支撑院校治理体系和治理能力的重要基础。统筹建设智能化教学、管理与服务为一体的智慧校园平台，是全面推进教育信息化不断深入的依据，是提高教学质量的重要参考，更是学院高质量发展的重要保障。

参考文献：

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[3]雷培梁，伍朝辉．虚拟现实在智慧校园中的应用与创新[J]．长春大学学报，2020，30（4）：36-39．