基于高職院校下一代數字化校園的建設與應用研究

摘要:隨著高職院校數字化校園建設的深入和發展，下一代數字化校園不僅應具有更高的帶寬、更強大的性能以及保證校園網能無中斷運行的高可靠性，還必需能對不同數據流進行合理有效的管理，以便有效和充分地利用網絡傳輸帶寬。該文就高職院校新一代數字化校園的建設作探索性的研究。

關鍵詞:校園網;數字化;安全防范;策略

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9409-03

Based on The Next Generation of Digital College Campus Network Construction and Application Research

TANG Hong-jun

(Hunan Engineering Polytechnic， Changsha 410114， China)

Abstract: With the construction of campus network and the in-depth development of a new generation campus network should not only have higher bandwidth， more powerful performance and to ensureuninterrupted operation of the campus network of high reliability， but also essential to the different data streams reasonable effective management in order to effectively and fully use network bandwidth. In this paper， a new generation of digital College campus network for the construction of the exploratory study.

Key words: campus network; digital; security; strategy

高職“數字化校園”，就是以高職院校現有計算機校園網為基礎，利用先進的信息化手段和工具，通過應用系統的緊密聯結，構建一個純數字空間，實現從環境、資源到活動等教育過程的全部數字化，達到提高教學質量、科學研究和管理水平的目的，從而為未來的高職院校走內涵式的發展道路提供更科學的依據。高職院校數字化校園建設，已有多年歷史，其技術含量與管理力度，已日趨進步。隨著科技的不斷發展，下一代高職院校數字化校園的建設，有著比傳統校園建設更高的要求:采用整體的網絡解決方案構建一個安全可靠、性能卓越、易于管理的新型數字化校園已成為必然。下一代新型數字化校園帶來的優勢在于:

1) 更加降低信息的制作成本和存儲費用;

2) 可以大大加快信息的傳播速度，擴大信息的傳播范圍，提高信息資源共享的效率;

3) 信息資源的管理和應用更方便，更深層的意義在于構建適應現代信息社會要求的更新的高職教育模式。

1 高職數字化校園現狀分析

1) 性能需求不能滿足現狀

高職院校校園中網絡應用人數日漸增多，并且隨著網絡應用技術的不斷豐富，校園網應用也愈發復雜，從而產生了巨大的網絡流量。如何高速進行網絡傳輸，對網絡設備提出了更高的要求。如何有效合理對教育網絡帶寬的調度和分配，滿足教育網絡如多媒體教學和遠程教學、圖書館訪問系統、大型分布式數據庫系統、超性能計算資源共享管理系統、視頻會議、ePhone等等應用，都是網路設計所需要考慮的重要因素。

2) 缺乏好的應用軟件和教學資源，校園網的基礎優勢無法體現

很多高職院校已經配備了校園網，但在校園網的實施過程中，很多學校只注重校園網本身的先進性甚至是建設校園網引起的轟動效應，對校園網建成后的應用沒有給予足夠的重視，網絡資源的利用率普遍偏低，引起初始投資和資源閑置的雙重浪費。據調查了解，學校電腦有50%以上處于不完全使用甚至閑置狀態，造成資源的嚴重浪費。

3) 各辦公信息管理系統各自為政，無法發揮整合優勢

不少學校自行開發了局部的應用系統，替代了部分手工勞動，也取得了一定的效果;但是，各個應用系統之間相互獨立，辦公自動化系統中生成的信息和資料無法順利地在管理信息系統內歸檔和調用。盡管這些系統都建立在通用的校園網上，卻不能在教育系統內達到信息的高度共享，不能對大量的歷史數據進行有效的跟蹤與分析。

4) 校園網缺乏專業性的網絡管理力量

由于校園網建設是一種新技術的應用，網絡范圍大，業務多，故障問題也多;定位復雜，造成網絡的安全性差、管理難，因此學校相關的高技術管理人員相對缺乏，雖然目前很多高職學校已經對管理人員進行培訓，但遠遠不能滿足對系統的維護以及相關信息的建設。

5) 校園網安全得不到充分保證

校園網絡與管理信息系統建成后，因為網絡適應于教學、辦公、生活、娛樂等各方面，用戶水平高，任何人都可以通過計算機訪問高職院校的校園網絡，其中就可能有“黑客”試圖攻擊網絡、破壞網絡，傳播計算機病毒，還有可能竊取保密的技術資料及數據等等，這樣安全管理顯得尤為重要。只有很好的重視安全性管理，采取良好的管理措施，才能保證校園與管理信息系統的正常運行。

6) 運營需求得不到完全解善

高職院校校園網在為學校管理、教學、科研等提供網絡平臺的同時，也為校內教職工及學生提供網絡接入服務，這就提出了運營的需求。而學校收費和學生繳費是一對天然的矛盾，當前不少學校采用的運營模式與學校實際的情況差距太大， 無法有效杜絕學生逃避收費等問題一直困擾著學校的網管人員。有效解決高職院校校園網的運營需求，也是當前一大難題

2 下一代數字化校園建設的主要功能

1) 基于教學方面的功能:利用多媒體、網絡技術實現高質量教學資源、信息資源和智力資源的共享和傳播，促進主動式、協作式、研究型的學習，更好地培養學校的信息素養和問題解決、創新能力;

2) 基于管理方面功能:利用信息技術實現智能信息管理的自動化，實現辦公

數字化、無紙化，實現上下級部門之間更迅捷的溝通，實現不同職能部門之間的數據共享與協調，提高決策的科學性和民主性;

3) 基于科研方面的功能:利用網絡促進科研資源和設備的共享，加快科研信息

的傳播，促進國內外學術交流，并利用網絡促進最新科研成果向教學領域的轉化，從而大大提升科研的創新水平和輻射力;

4) 基于服務保障方面的功能:要在校園網上建立電子身份及其認證系統，實現

校園一卡通;同時，開展各種網絡化服務項目，為廣大學員和教職員工提供快捷、高效、集成和健康的生活、休閑服務，形成智能型的服務保障體系;

5) 基于政工方面的功能:利用網絡平臺，把信息技術盡快運用到政治工作中，

擴大政工信息的傳播和交流，利用網絡進行在線調查、民意測驗、網上公示、法律咨詢、交流思想等工作。

3 下一代數字化校園建設的主要特點

1) 校園網的性能在傳統的網絡基礎上得到大幅度的提高。校園網運用運營級、高性能、分布式處理的網絡設備來組網，采用千兆的骨干網絡，能線速處理IPv4/v6的數據，網絡具有集成的路由、交換處理能力;

2) 在網絡的安全方面，能提供完整的網絡用戶認證系統，徹底解決IP地址盜用、沖突等問題，能有效阻止網絡病毒在校園里的擴散，網絡資源的使用更為合理;核心網絡設備應具有多級的容錯機制，內網采用多種路由協議的冗余處理;各種應用系統能做到熱機備份等。

3) 在網絡管理方面，較傳統的校園網在設備、用戶、網絡中數據流量等更易于管理，網絡用戶必須接受認證和授權才能進入網絡，用戶通過認證實現網絡權限的按需分配;這樣，用戶的合法身份得到有利保障，對非法用戶采用多策略隔離方法;網絡中的數據流量，采用多級網絡流量的控制策略，在核心層、匯聚層的設備采用Sflow流量監控，并可以對包括IPv4/IPv6在內的多種數據進行適時監控。

4) 校園網由IPV4向IPv6平滑升級，網絡由硬件支持IPv6的網絡設備組成，并完整兼容IPv6的各種協議。

4 數字化校園在教、科、研數字化管理方面實現的目標

教、科、研是高職院校的核心工作:利用先進的技術手段和指導思想提高教育、培養、管理水平，對提高人才的綜合素質培養具有重大的影響，對打造高品牌大學更有著廣泛深遠的意義。

1) 學習管理方面，為學生提供選課、課表管理、成績查詢、上課及考試安排等學生最關切的服務和信息，為教師提供教學班級名單管理、課表管理、成績錄入管理等服務，為教務管理人員提供課程管理、排課管理、選課審批管理、成績管理、教師測評管理等教務管理功能，減輕教師和管理人員的工作負擔，提高工作效率和工作透明度。

2) 人力資源方面，可以高效實現高職院校人事管理信息系統數字化，主要體現在:提供員工個人基本信息管理、檔案管理;支撐考核服務的教學、科研、管理、教輔人員服務;教師可以選擇公開個人的部分信息，定制個人主頁;可以有效地提高人事管理部門的工作效率和質量;促進人事部門規范化管理，提高管理效率和水平;將原來分散在各部門的人事信息進行有機地組織和管理，及時提供可靠數據，為學校的科學化決策提供重要依據。

3) 科研管理方面，能遵循最新國家標準代碼、教育部標準規范，使得科研管理信息標準化;針對科研工作的特點，對眾多高職院校科研工作進行了解和分析，并歸納整理出業務工作流程，給用戶提供了清晰、有條理的管理方法;同時提供項目合同、項目申報、項目跟蹤、項目經費、科研論文、專利、鑒定成果的管理;提供科研信息查詢和科研信息公布，提供查詢接口，可按照用戶需要查詢和閱覽相關科研業務信息，操作過程方便、快速，還可根據用戶需求準確、快速地得到科研業務相關的各種統計報表和數據。

4) 辦公自動化方面，為高職院校建立起一種開放的、網絡化的、高效的辦公與教學新環境，以一套完善的支持群體協作、流程控制、信息查詢及管理功能的應用軟件，為學校內部管理和外部交流提供基本信息的傳遞、處理渠道。辦公自動化系統的成功運行，還會帶動其他信息系統的處理需求，使學校逐漸進入到與時代發展同步的數字化校園。

5) 招生管理方面，招生系統除輔助招生工作外 ， 還為學校其他學校部門提供新生的基本數據，與“高職院校數字化校園”其他系統在業務處理上相關連，為校醫院、財務處、各院系、宿管科、學生就業指導中心等提供外部接口; 實行網上遠程網上錄取新生，由招生部統一整理基本數據。

6) 學生管理方面，能提供從學生入學到畢業在校期的各種管理服務，為管理者、輔導員、學生等不同角色提供個性化服務，輔助高職院校學生工作部門進行學生獎、懲、貸、助等信息的收集、統計和管理、學生處分管理、憑證管理等;實現實時收集學生提供的信息并及時反饋，支持學生在線評測等高負荷操作，對學生綜合測評更合理、科學和全面，提升學生工作管理檔次、提高工作效率、為全校提供方便快捷的服務。

5 數字化校園模型結構分析

高職院校下一代數字化校園要實現以上功能，對網絡各層在設備和功能上，都有大幅度的改進和提升。成功的數字化校園如圖1所示中國礦大數字化校園升級拓撲圖(主體工程部分)。

圖1的中國礦大數字化校園主體工程升級拓撲圖中，在核心交換層，能完成高速數據交換，網絡產品采用高性能、萬兆、硬件IPv6/v4雙棧路由交換機;在策略匯聚層，能提供路由策略執行能力(流量整型等)，組成產品采用支持萬兆、IPv6/v4雙棧路由硬件交換機;在業務接入層，能實現智能業務區分，執行網管等各種策略，其產品采用接入層交換機;在邊界路由層，要實現高速策略路由、流量分析、地址轉換，采用高性能、硬件IPv6/v4雙棧路由器;策略管理層為安全網絡的管理核心，能組織、協調網絡中各個設備之間的互動，及時對可能造成網絡不穩定的因素做出反應，采用網絡管理系統、認證管理系統、網絡安全系統(含FireWall、IDS、UTM)、流量整形系統、網絡接入安全管理系統、網絡日志系統等。網絡安全防范方面，如多種多樣的資源誤用、非法入侵、病毒泛濫、P2P各種應用對網絡的沖擊等等，都使得網絡的安全不是一種手段、一種設備可以解決的，而需要網絡中的多種設備之間的聯動，并通過一些策略動態的做出反應來保障網絡內部、對外的的安全。

當前，由于高科技的迅速發展，高職院校校園網正面臨著向廣覆蓋面、高效率、使用和管理更簡單等方向發展。校園的全面數字化進程，也必將取代現在傳統的網絡，這將在未來的工作和學習中，給高職院校廣大師生帶來前所未有的便捷!

參考文獻:

[1] 王其良.計算機網絡安全技術[M].北京:北京大學出版社，2007.

[2] Andrew S. Tanenbaum.計算機網絡[M].4版，北京:清華大學出生社，2006.

[3] http://publish.it168.com.