揭開智慧校園的神秘面紗:基礎建設篇

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2010年,在信息化“十二五”規劃中,浙江大學提出建設一個“令人激動”的“智慧校園”。

經過了數年的探索,我們知道,智慧校園終將是一場浩瀚的工程,其建設也絕非能夠一蹴而就,其過程也必定會是螺旋上升的曲線模型。今天我們揭開建設智慧校園的冰山一角,來一起看一下,應該如何搭建智慧校園的基礎內容吧!

概念與背景

本文是有關智慧校園的第二篇內容,有興趣的同學,可以前往查看前一篇《揭開智慧校園的神秘面紗:概念與背景篇》。

總體架構

智慧校園的開展,必然離不開國家的引導與支持,所以我們在談論如何建設時,此圖內容應是我們的談論的基礎。

圖中的基礎設施層主要是硬件工程師或者說是物聯網的范疇,非我們之所長。我們今天重點探討的,更多的傾向于其他層次的內容,大家請往下看~

筆者將智慧校園的基礎建設分為了三個層面,分別為:數據基礎,用戶基礎,應用基礎。接下來,筆者將以“是什么(what)、為什么(why)、怎么辦(how)”的三步曲,來逐步闡述我們智慧校園基礎建設的三個層面。

層面一:數據基礎

數據基礎包含四項內容:數據標準與規范,數據交換中心,公共數據平臺,數據質量管理。我們來依次看一下吧~

1. 數據標準與規范

1.1 是什么(what)

數據標準與規范,是數據在采集、處理、交換、用戶訪問以及傳輸過程中的統一準則,是實現學校信息資源共享和信息系統得到協同發展的基礎。

1.2 為什么(why)

數據標準與規范在全校范圍內為數據庫設計提供了類似數據字典的作用,是數據交換、資源共享的基礎性條件;能夠保證數據在采集、處理、交換、傳輸的過程中有統一、科學、規范的分類和描述,能夠使信息更加有序流通,發揮信息資源的綜合效益。

1.3 怎么辦(how)

三個參考:

(1)國際上通行的軟件開發標準;

(2)計算機軟件行業的各項國家標準;

(3)教育部頒布的2012版《教育信息化數據標準》。

兩個結構:

(1)信息的類型結構

(2)信息的層次結構

以上模型,只是提供了一種理論的類型劃分,更是一種思維方式。在實踐的過程中,還是要根據學校的具體情況和實際需求,協助學校建立一套適用自身的數據標準與規范。

2. 數據交換中心

2.1 是什么(what)

數據交換中心是指將分散建設的若干應用信息系統進行整合,它使若干個應用子系統進行信息/數據的傳輸及共享,提高信息資源的利用率,成為進行信息化建設的基本目標,保證分布異構系統之間互聯互通,建立中心數據庫,完成數據的抽取、集中、加載、展現,構造統一的數據處理和交換。

翻譯一下:不同應用系統的數據結構有所不同,通過數據交換中心,可以轉換為統一的數據結構,達到數據共享的目的。

2.2 為什么(why)

建立公數據交換中心,主要是為學校以及各校區基于IT系統的業務工作提供基礎數據、分析服務和安全防護等關鍵支撐,打通科研、教學、人事、財務等各個業務系統的數據交互通道,實現相關系統之間的數據集成與共享,為不斷提升數據資源綜合應用效益提供良性數據生態環境。

為什么說,提供的內容,不僅有基礎數據,還有分析服務和安全防護呢?主要是因為數據交換中心,主要包含三方面的功能:

(1)數據集成

能夠識別不同的應用系統類型以及數據接口,可以方便地與各類型的數據庫、文件、消息街口等建立集成機制,實現數據通信及數據交換機制。

(2)信息集成

解決跨多系統之間信息的有序交換,任意系統之間可以實現主動發送、請求/應答、訂閱/發布交換模式,并通過路由控制實現分布式網絡中的信息交換。

(3)可靠通信

提供傳輸可靠性保障,支持斷點續傳、網絡容錯,在系統運行出現故障時保障數據可靠;支持應用的實時、定時、主動、被動模式,實現同步/異步消息通信;支持數據高速傳輸,適應網絡傳輸速率,提供透明壓縮傳輸功能。

2.3 怎么辦(how)

數據交換中心,終歸只是一個過渡工具,我們的最終還是為了達到數據共享的目的,所以我們應該做到以下兩方面:

(1)來源把控

建設形成一套完整、統一的標準規范體系,來指導、規范及約束集成商及各應用軟件承建商,以保證開發和集成過程能有序、有依據統一的進行,減少由于編碼、命名不統一、過程不規范及接口不一致造成的成本消耗和風險,實現信息高度共享、系統運行高度協調。

(2)安全把控

從保障應用系統和數據安全出發,結合學校的安全要求,幫助學校建立一個多級的安全保障體系,實現應用服務及數據訪問的安全認證、權限控制和安全審計,從技術和管理兩方面提供事前預防、事中控制和事后追溯能力,達到堵塞信息安全漏洞,嚴防信息泄密的目標。

3. 公共數據平臺

3.1 是什么(what)

公共數據平臺是基于數據交換中心的數據交換機制,快速構建共享數據庫,提供反映整個學校全面情況的數據信息平臺。構建全局共享數據集,并形成全局數據共享的管理、維護、處理和服務機制,實現學校信息資源的共享、集成和利用。

3.2 為什么(why)

學校建立公共數據平臺,主要是為了達成以下目標:

  • 實現學校核心信息資源的一致性和共享性;
  • 構建數據庫分析模型,為決策分析提供支持;
  • 基于公共數據交換中心平臺,通過將分散在各部門的數據集中到一起,利用主題查詢管理和統計分析報表工具,提供跨部門立體式的人事、教學、學工、科研、設備資產、財務經費等綜合查詢服務和綜合報表服務,以滿足學校各類用戶不同的查詢統計要求。

3.3 怎么辦(how)

公共數據平臺,需要建立以下五個模型:標準代碼模型、主題數據模型、權威數據模型、資源數據模型、歷史數據模型及監控中心等五個部分,框架如下圖所示:

公共數據平臺通過數據交換中心平臺從數據源系統中采集和獲取數據,對數據源系統中所采集的數據進行重新組織,建立核心數據模型。

4. 數據質量管理

4.1 是什么(what)

數據質量管理平臺是一個包含全面的質量檢測規則、完善的質量檢測管理機制和有效的數據質量問題解決方案的平臺系統,用以提升高等院校數據中心的數據質量,實現校內數據生態良性循環。

4.2 為什么(why)

針對信息化起步較晚的學校來說,他們沒有搭建數據中心來統一管理學校的基礎數據,所有的數據可能都存放于各個業務系統。但在長期的系統維護和使用中,各系統中的數據因存儲分散,時常導致共享困難,并且在各系統數據展現時也容易出現不一致的情況,“數”出多門。

針對信息化起步較早的學校來說,雖然他們建立了自己的數據中心。但是,由于數據中心的數據來自于各個業務系統,而不同的業務系統歸屬部門不同,數據質量并沒有統一的標準做控制;同時,為保證數據服務的正常進行,業務系統數據在交換到數據中心的過程中也難以剔除質量差的數據,使得數據中心雖擁有海量的數據卻無法保證質量。

4.3 怎么辦(how)

數據質量平臺應以暴露和提升系統數據質量為目標,以度量規則和檢核方法為主線,通過自身調度模塊或者第三方調度為觸發,幫助學校建立統一的數據質量管理和度量管理體系。

應實現測量-監控-追蹤-清洗整體流程的管理閉環,整體框架如下所示:

  • 數據層:數據質量管理平臺的數據源來源,主要包括各個業務系統和公共數據中心的數據。
  • 業務層:數據質量管理平臺的主要設計端,主要包括檢核規則的制定,檢核作業的創建、執行與管理。
  • 應用層:數據管理質量平臺生成的各類質量數據以報告的形式輸送到系統服務端供用戶查看,實時監控問題數據,追溯質量問題原因,并對問題數據進行發內心處理。
  • 用戶層:主要包括學校的質量負責人、信息中心老師、質量分析員和校領導。

層面二:用戶基礎

統一身份認證平臺

是什么(what)

統一身份認證平臺,是以目錄服務和認證服務為基礎的統一用戶管理、授權管理和身份認證體系,將組織信息、用戶信息統一存儲,進行分級授權和集中身份認證,規范應用系統的用戶認證方式。提高應用系統的安全性和用戶使用的方便性,實現全部應用的單點登錄。

為什么(why)

原因:隨著應用建設的逐步深入,已經建成的和將要建成的各種數字校園應用系統存在不同的身份認證方式,用戶必須記憶不同的密碼和身份。

目的:統一身份認證平臺為應用系統提供統一的身份管理、認證服務和權限管理,目的是為了減少系統開發的不一致性,減少開發成本和風險,可實現對人員、權限、認證的統一管理,減少人員變化、系統擴展帶來的管理復雜度。

怎么辦(how)

統一身份認證平臺的功能從邏輯上劃分,可以分為統一用戶管理、統一角色管理、統一授權管理、統一認證管理、統一應用管理、集成服務管理和操作審計管理。

系統總體框架如下圖所示:

層面三:應用基礎

統一信息門戶平臺

是什么(what)

統一信息門戶平臺,是符合國際通用標準的、可持續升級的門戶技術框架,在表現層上整合全校信息資源和應用功能,為全體師生提供一站式的信息和應用服務,提高信息檢索、發布效率、業務協同,為全校師生的工作生活帶來便利。

為什么(why)

本校統一信息門戶平臺是訪問校園信息和知識的統一入口,它是學校信息資源的綜合展現。使用校園門戶可以非常好地解決“統一入口”、“信息集中”與“信息分類過濾”問題,同時,利用校園門戶的“單點登錄”、“個性化頁面”、“信息集成”、“搜索”、“導航”等功能,可以極大地方便訪問者獲取所需信息。

怎么辦(how)

想要構建應用基礎,我們必須完成以下九件事:

  1. 門戶框架:提供符合通用國際標準的、可持續升級的門戶框架;
  2. 集成手段:提供豐富的集成手段用于完成對現有不同應用系統的界面集成;
  3. 信息發布模式:提供統一的信息發布模式,規范信息服務、提高發布效益;
  4. 二次開發工具:提供二次開發工具,實現客戶自定義應用的改造;
  5. 信息發布流程:提供全校性信息發布流程,為全校通知、公告、大事提供標準的信息發布體制;
  6. 統一服務門戶:構建基于校園網異構應用系統的統一服務門戶;
  7. 資源系統整合:對校園網內的信息資源、應用系統進行管理和整合;
  8. 資源訪問:為校園網內的用戶提供集成的、無縫的、安全的、個性化的資源訪問;
  9. 統一入口:為校園網內的用戶提供訪問校園網資源的統一入口。

結語

好了,以上就是本文的全部內容了。我們可以看到,建設智慧校園的基礎方面,環環相扣,相輔相成!

可能非校園領域的同學,對本文的內容,會感到些許陌生。其實智慧校園建設的內容,在網絡上面也有很多的資料,但大多都是一些論文類的,可謂是枯燥無味、晦澀難懂。筆者將自己了解到的內容,進行了重新的邏輯梳理,也盡量用直白的語言來進行闡述。如果這篇文章有幫助到您,也希望您支持贊賞一下曉莊同學;如果有什么欠缺需要改進的地方,也希望您能不吝賜教!

智慧校園的建設任重而道遠,但這是一個必然的過程,說不定哪天我們就會突然感到未來已來呢!

 

本文由 @曉莊同學 原創發布于人人都是產品經理。未經許可,禁止轉載

題圖來自Unsplash,基于CC0協議

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評論
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  1. 之前在剛入職智慧校園這個項目時就看過筆者文章,當時沒什么感覺,在經過一段時間在項目中歷練之后再回過頭看筆者文章,覺得簡直說的思路清晰,想法透徹,無敵了,膜拜膜拜

    來自四川 回復
    1. 哈哈哈,多謝多謝。也可以關注我公眾號,交個朋友。公眾號:曉莊同學產品筆記

      來自河南 回復
  2. 很棒,參考學習中

    來自重慶 回復
    1. 多謝鼓勵,你是最胖的。 ??

      來自河南 回復
  3. 智慧校園真的廢頭發啊,寫的挺好的,新人學習了 ??

    來自江西 回復
    1. 哈哈哈,我覺得不是智慧校園領域的,我寫的這篇文章都不愿意看的。

      來自河南 回復
  4. 筆者不才,沒有那么豐富的經歷,不敢高屋建瓴地對智慧校園進行高談闊論。只是剛好從事這個行業,所以在不斷地學習。文中的內容,都是筆者對網上現有的材料進行了學習,再加上一些自己的整理和思考而得出的結論。希望能對大家有所幫助吧。
    如果我有幫助到您,也希望您能幫助我一下,您的贊賞,將是曉莊同學不斷前行的動力。
    另外,智慧校園這個課題實在是太傷頭發了,筆者都不敢繼續這個課題了。??????

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