高校数字校园建设研究与探讨

蒲昌玖

（重庆第二师范学院 网络管理中心，重庆 400067）

数字校园是利用计算机技术、网络技术、通讯技术以及科学规范的管理对校园内的教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制。通过组织和业务流程再造，推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。

数字校园的建设包括校园基础信息化环境的建设和校园应用系统的建设。早期的建设主要关注的是网络的使用和资源的简单共享。当时的应用的信息化程度普遍不高，校园网更多的时候被用于上网交流和自有信息的发布，所以就形成了资源得不到充分的共享，各个信息系统各自为政，信息不对称等情况的出现。从20世纪90年代开始，数字校园这一教育改革的理念上提出来后，高等学校的信息化建设得到快速发展，数字校园更多的关注在构建一个完整统一、技术先进，高效稳定、安全可靠的数字化校园，消除信息孤岛和应用孤岛，提高工作效率、管理效率、决策效率，以满足学院教学、科研、管理和生活的需要。

本文在调查了部分高校在数字校园的建设情况并结合笔者在数字校园系统建设过程中的经验，对数字校园建设中基础设施的建设、基础平台的建设、已有信息系统的整合、新建应用系统和信息资源建设进行了分析和探讨。

1 建设目标

教学信息化要求在教育过程中较全面地运用以计算机、多媒体和网络通讯为基础的现代信息技术，促进教育改革。学校教育信息化的本质是运用现代信息技术和现代教育理论把学校建设成一种充满信息、方便学习者获取信息和培养创新人才的环境。在教技 ［2012］5号文件 《教育信息化十年发展规划（2011－2020年）》中指出：“加强高校数字校园建设与应用。利用先进网络和信息技术，整合资源，构建先进、高效、实用的高等教育信息基础设施，开发整合各类优质教育教学资源，建立高等教育资源共建共享机制，推进高等教育精品课程、图书文献共享、教学实验平台等信息化建设。到2015年，基本建成以网络资源为核心的教育资源与公共服务体系，为学习者可享有优质数字教育资源提供方便快捷服务。”并在其十三章高校数字校园建设中指出：“大力推进普通高校数字校园建设，普及建设高速校园网络及各种数字化教学装备，建设职业教育虚拟仿真实训基地。建设完善的信息发布、网络教学、知识共享、管理服务和校园文化生活服务等数字化平台，推进系统整合与数据共享。持续推进并优化高校精品开放课程建设，促进科研成果转化为优质数字教育资源，实现科研与教学的互动和对接，积极开展基于项目的学习，推动教学内容和教学方法改革，促进人才培养模式创新。构建高校科研协作与知识共享环境，推动高校科研组织模式和方法创新。”

2 数字校园的现状

校园数字化不可能一蹴而就，它的实现是一个长期努力的过程，学校数字化有一个从无到有、从初级阶段不断深入发展走向高级阶段的过程。当然，网络建设的目标的确立需要与当时的信息技术水平相结合。计算机的发展从20世纪50年代以前以单主机为中心的联机终端系统，然后到形成了有多个单主机系统相连接的计算机网络，再到B／S模式、SOA和数据中心的阶段，以及发展到现在提出的云计算、物联网、移动终端和虚拟现实等技术支持的网络结构。与其紧密结合的数字校园的要求也随之提高。目前，很多高校把建设数字校园作为长期发展规划，特别是在新校区建设过程中，把数字校园纳入总体建设目标，大力推进了数字校园建设的进程。我校也在这方面取得了一定的成果。

在基础设施建设方面：已建成覆盖新老两个校区的校园基础网络，并实现新老校区的互联互通；拥有能满足学院教学、管理和服务的稳定的校园网出口带宽，并将校园网接入中国教育科研网。

资源库建设方面：建立了完善的网络教学环境、数字化学习环境（包括多媒体教室、电子阅览室、公共网络教室等）。初步建成与学院学科建设相适应的资源库（包括多媒体素材库，题库，课件库，案例库等）；建成覆盖学院全部学科的数字图书管，并通过校园网可以查阅、访问外馆资料。

而在应用系统方面：教学管理的教务系统、行政管理的OA系统和其他系统如一卡通和财务管理等也已经建立，但它们和独立建设完成的部门级系统一样都只是独立的系统，没有实现统一化的管理。当需要使用它们的时候还必须进入不同的链接使用各系统自有的账号进行查询和管理，其数据不能共享和重复的使用，给学院的师生带来了极大的不便。如教师的科研成果，在年度奖励时教师需要把成果带到科研处登记，而在的职称评审过程中，又需要凭职称的老师再次把这些成果等带到科研处和人事处备查。而对学生来说，学生信息在学生处、教务处和系上都需要重复登记，更别说在其他系统中如财务、寝室管理等系统了。这就需要实现系统整合与数据共享，消除信息孤岛和应用孤岛，提高工作和管理效率，满足学院教学、科研、管理和生活的需要和信息化的可持续发展。当然，这都需要选择适合自己的建设目标、建设原则和技术路线，推动学校管理信息系统建设与应用。

3 数字校园建设思路和实践

3.1 数字校园的重要保障

在校园网建设的过程中不光需要领导的重视、制度的保障和资金的支持（一直以来，高校一直承担着因数字校园建设而带来的各种费用。这些费用的支付一部分来源于上级部门的拨款，另一部分由高校自行解决。而又由于数字校园建设的长期性和资金短缺等问题。）还需要有总体性建网策略的原则，同时在技术选型应注重实用、适用，可以适度超前，不必追求最新和别具一格，要力求资金的最大投入产出［1］。在建设这次中要避免出现：重硬件建设轻软件建设、信息系统之间各自为政、过于重视信息、资源环境等实体对象的数字化。

3.2 基础设施的建设

基础设施的建设关系着应用系统的使用，是数字校园的基础。在这一阶段主要从以下几个方面进行考虑：

（1）基础管网建设：包括管沟和管线的建设。校园网建设过程中网络布线的规划和设计尤其重要。网络布线要覆盖整个校园，可利用现成的各种管道，避免过多架空线。现在校园网主要采用光纤和双绞线形成楼宇之间和楼宇内的结构化面线系统。结构化布线系统的优点是技术先进，网络安装和维护工作简单有效，线路系统灵活性好，具有容错，可靠性高并有使用保证，长期投资效益高，适于今后长期发展［2］。

（2）硬件平台建设：包括网络拓扑、网络设备及各种服务器设备。硬件设备的选择决定着数字校园的质量和稳定性。一般来说，在技术发展如此快速的今天，技术实力差的厂商早已退出历史的舞台。硬件平台要确保为网络扩展留有余地。在校园网规划中，选好网络主干设施的重要性超过服务器设备。现有布线可以重用或者重组，路由交换设备也能通过降到下一级子网的方式继续发挥作用。在选择新的设备时，需要关注设备的技术参数及能实现的效果（如设备的交换容量、采用什么技术、是否能够提供VLAN的划分，是否支持DHCP（可将DHCP做在交换机上）等），更需要关注的是设备厂商的实力和能提供的服务 （因为学校的职工不可能一下能够全面掌握所有设备的的使用，这就需要厂商的配合。甚至很多学校更可能面临人员不足的情况，还需要一直和厂商合作下去。）。当然，也不能过分对硬件性能的追求而轻视软件和资源的建设。

（3）VLAN的划分和IP地址规划。校园网络虽然不是很复杂，但也属于一个较大的网络，其使用人数和控制策略等也较多，而第三层交换机的普及为VLAN的应用创造了条件。在实现网络建设过程中，采用VLAN技术可解决网络管理、扩容等问题。VLAN技术能够将物理上互联的网络在逻辑上划分为多个互不相干的网络。通过逻辑划分使划分后的网络间无法通讯，有效的控制了广播风暴的产生、提高了高校校园网络整体的安全性。通过科学的划分为校园管理系统、教师教学系统以及学生用网络系统，可以使高校管理系统信息安全性得以提高，使教学系统教学信息资源共享效率更高。VLAN技术的应用能够降低传统物理划分的成本、降低网络管理与维护成本，提高高校网络管理与维护工作效率。VLAN技术还能够提高信息的安全性、提高网络管理效率［3］。而IP地址规划更可以让各个功能区（教学去、办公区、宿舍区）处于不同的网段，有利于安全策略的设置。所以，可利用VLAN和IP地址规划实现部分安全策略。

（4）网络接入的选择。现在网络接入方式主要采用了自建自管、网络运营商投入设备和带宽及网络运营商投入带宽。这些模式各有优缺点，这就需要学校根据自身的状况进行选择。

3.3 软件系统方面

3.3.1 基础平台的建设

在以前的信息化建设过程中，已经实现了部分信息和资源环境等实体对象的数字化，比如学籍管理系统、工资管理系统、教务管理系统等信息系统。这些信息系统给我们的工作带来了极大的便利，但有时这些信息系统并没有使工作流程变得简单，比如各个系统的注册，特别是有的部门管理的信息还需要人员所在部门的证明。那么为了完成所有注册，就需要很多份的证明材料。这就是建设缺乏统一的规划，以局部建设为主，各系统相对独立的结果。所以需要设计一个统一完整的体系架构整合这些独立的系统。在后期整合过程中，又发现各部门系统采用不同软件平台，导致应用难以集成，而通过后台的数据库手段进行数据交换与共享又存在很多技术障碍。所以又需要一套规范的信息标准、技术规范、编码规则、接口标准。为了解决这些问题，必须建设一套基础平台。基础平台主要包括：统一信息门户平台、统一身份认证平台和数据交换中心平台。

统一信息门户平台是数字校园的信息集中展示窗口，无缝集成其他网站、集成各类应用系统，是各应用系统中各种应用服务集成和部署的平台，为各类用户提供一个统一的信息服务入口。该平台主要用于保障信息不被非法用户窃取、保障用户的合法身份不被盗用；建立该系统需要符合统一的标准，能提供具有高扩展性的服务架构和访问接口，让各种资源可以方便的集成到门户系统中并且提供丰富的开发接口，便于校方技术人员的二次开发。用户能按照其权限访问校园网的资源，实现应用间的漫游。

统一身份认证平台提供全校统一的用户管理平台和授权、认证体系，实现各应用系统的 “集中认证”，规范用户操作行为，强化用户合理使用网络资源的意识。该平台包括用户登录信息、登录票据等信息传输的安全和数据的安全，采用合适的保护策略，保证系统的可靠性，提供数据定时、异地冗余备份功能。充分保障系统具有非常好的伸缩性。对用户进行资源访问情况要进行记录，保证对用户访问的可审计。统一身份认证服务的单点登录能给所有的网络应用系统提供统一用户认证的服务，系统给每个登录用户分配功能权限和数据权限，在权限范围内可访问校园网内所有应用，这样就极大增加了用户使用的安全性和简便性。

数据交换中心平台通过搭建一个面向应用、安全可靠、操作便捷、技术先进、规范统一、灵活可扩展的数据库平台。采用数据交换工具，进行数据过滤、清洗和双向传递，实现各业务系统、共享数据服务平台相互之间的数据交换和共享。该平台主要是建成一个为校内需独立运行的应用系统提供数据交换与共享服务的平台来实现数据的集成与共享。是实现应用系统的集中访问、集中运行和服务，而应用系统的建设和业务数据管理用“谁创建，谁维护”的方法去修改和发布业务部门的数据。

3.3.2 已有信息系统的整合

学校的数字化进程不可能全部重新建设。为了节省建设资金、加快建设步伐、和保护已有的数据积累，需要继续使用学校原有的部分应用系统。系统相互独立，应用数据不关联和应用集成的阶段数据中心的主要作用是实现应用系统的集中访问、集中运行和服务，而应用系统的建设和业务数据管理一般仍归口于各个部门，数据中心一般没有权限去修改和发布业务部门的数据［4］。那么就需要对学校原有应用系统与新建应用系统进行集成。

首先，要处理好同业务部门之间关于数据管理权限之间的关系。

其次，明确数据维护和发布的权限仍属于各个业务部门（数据维护的原则仍为：谁建立，谁维护），数据中心则通过平台系统建立数据交换的渠道，让不同业务部门之间进行数据的互通并确定需要把那些内容放入数据中心。

最后，在技术层面上，对大量的数据进行了整合，制定了规范的信息标准、技术规范、编码规则、接口标准。主要从三个层次对现有系统集成：数据集成、身份集成、应用发布（界面）集成，以统一信息门户为基础为全校师生提供一站式服务平台。

3.3.3 新建应用系统

数字校园是一个庞大的工程，新建的应用系统比较多，如果开始全部进行实施在财力和人力都是不够的，需要统筹规划、分步实施。那么实施的过程就需要以需求导向，注意参考两条线：教职工和学生。从这两种身份出发，可优先选择建立必要的系统。在建立部门级系统时，还需要考虑以下内容：

（1）在使用信息系统时是否需要其它部门的数据？哪些数据？

（2）是否为其它部门提供过他们所需的数据？哪些数据？

（3）如果有引进系统的必要，您希望其服务器的管理方式是什么？学院统一管理、部门独立管理、还是根据实际情况决定？

（4）部门的哪些工作希望移植到数字校园应用中？

（5）希望通过数字校园建设能够满足本部门所涉工作以下服务？

4 信息资源建设

信息资源构建是数字校园工程的核心。信息资源中心可以对教学提供良好的内容支持。资源库的服务器必须保证信息门户能够在学校已有硬件设施的基础上、大规模用户访问的情况下仍然能够提供高速的服务，支持大用户数量的并发访问。目前信息资源主要包括：网站类资源、教学类资源和数图类资源。

网站类资源的主要建设内容包括：校园网站的动态管理框架，支持基于数据库和内容模板的信息自动发布；学校网站建设标准、技术规范，集群管理平台，方便二级网站的建设维护。这类资源在建立之初就必须让校内人员参与进去并和数字校园公司一起共建。

教学类资源是以统一的标准和规范为基础，将各种类型的教学资源集中管理，更好地方便师生的使用，促进校内外教学资源的共享与交换。依托资源中心的支持，教师可以提高教学质量与效率，开展主动式、协作式、研究型的网络教学；对于学生来说，可以利用资源中心丰富的内容培养其研究性解决问题的能力，培养学习和创造的能力［5］。其主要建设内容包括：精品课程库、案例库、试题库、常见问题库、术语库、参考资料库、网址库和共享软件库等、网络课件、视频流课件、电子图书、电子讲稿和光盘课件等。

数图类资源主要建设内容包括：数字图书馆系统。完善网络图书馆的服务功能，建设信息资源服务平台，有效整合图书馆文献信息资源和服务，实现图书馆各类资源的无缝集成。

教学类资源和数图类资源用于信息资源可以对网络教学提供良好的内容支持。它们需要从统一规划、分布存储、高度共享、协同开放等角度重新构建资源中心，需要师生一起对该中心进行不断自我动态扩充。这些资源需要通过各种方法、技术和策略将各系统分布的各种教学资源通过资源中心集成起来提供给众多不同层次、不同类型的用户共享和使用以满足用户的教学需求和学习的要求。数字校园中资源中心系统可以由多个分布式，松散耦合的节点组成，但各节点具有统一的开放的架构。同时预留各种程序接口可以随时扩充资源和与数字校园的其它支撑平台连接。在建立资源中心不在于构建的技术的复杂程度，而是资源中心的合理利用和扩充，如何创建以用户为中心的资源服务体系以及资源的开放管理服务运行机制等。

5 总结

本文对当前数字校园的现状和存在问题进行了研究。在此基础上根据数字校园的建设目标、结合其他院校的经验，探讨了在数字校园建设实践中对数字校园建设中基础设施的建设、基础平台的建设、已有信息系统的整合、新建应用系统和信息资源建设的一些体会和成果。

［1］李明玉.校园网及其建设应注意的几个问题［J］.科技信息.2012，（21）.

［2］黄洁梅，李果果.高校信息网络设施设备规划建设管理的研究与探讨［J］.实验技术与管理.2012，（8）.

［3］宋海楠.高校校园网络VLAN技术应用 ［J］.信息科学.2011，（11）.

［4］宋宏伟，段丽英.新建本科院校数字化校园建设研究与实践［J］.石家庄学院学报.2011，（11）.

［5］李海霞，韩锡斌，程建钢.数字校园中资源中心的研究与构建［J］.中国电化教育.2005，（1）.