南京理工大學：智慧校園實現“智慧”服務

文/涂慶華 馬躍勇 宋駿飛

智慧理工建設采用“統一設計、分步實施”的方法，基于“硬件集群、數據集中、應用集成”的建設理念，構建了一個松散耦合的分布式應用體系，為學校的教學、科研、管理、生活提供全面的人性化服務。

學校按照智慧理工的建設遠景，統一規劃，分步建設，經過三年的建設，學校智慧理工初見雛形。

信息技術的發展給高等教育帶來了深刻的變化，促進了學校人才培養、科研、管理和服務的提升。為進一步提高學校核心競爭力，南京理工大學自2010年開展了智慧理工建設，在支撐平臺、校內校外一卡通系統、節能校園、平安校園等方面走出了第一步，為智慧理工的最終實現奠定了堅實的基礎。

從20世紀90年代起，信息技術開始廣泛應用于高等教育的各個領域，各高校紛紛建立起自己的信息化體系，并開發出一批信息系統用于業務部門的日常管理，拉開了高校信息化建設的序幕。學校從20世紀90年代末期開始了網絡建設和部門應用系統建設。同大多數高校一樣，整個信息化建設歷程具有階段性、分布性和局限性的特點。到2010年，學校信息化建設基礎設施如網絡、業務系統的建設初具規模，但數

據互通共享、教學資源的使用存在著諸多問題。鑒于此，學校按照智慧理工的建設遠景，統一規劃，分步建設，經過三年的建設，學校智慧理工初見雛形。

信息化面臨困境與建設思路

由于信息化建設初期缺乏全校統一的規劃，各部門的業務系統往往僅從滿足本單位需求出發，各自為政；另一方面，不同的信息系統往往采用不同廠商的產品，使用不同的技術平臺，導致了各類信息資源分別存儲在不同部門或不同地域（分布性）的不同數據庫（異構性）中，客觀上形成了一個個“信息孤島”，彼此間通信不暢、交互不便，造成系統中存在大量重復數據、冗余數據、垃圾數據等諸多問題。

1.數據的分離、冗余形成信息孤島，導致各部門無法準確及時地獲得所需信息；

2.各自為政的建設割裂業務的完整性，技術的差異性導致銜接困難；

3.學校對于人才培養建設高度重視，但又難以通過教學信息化的手段加以輔助，不能及時發現問題或是發現了問題不能明確具體著手點，采取了措施難以直觀分析取得的具體效果，無法實現漸進提高的閉環教學過程；

4.核心競爭力建設日益緊迫，需要提供深度的數據應用以完成決策分析。

為有效解決上述問題，學校智慧理工建設采用“統一設計、分步實施”的方法，基于“硬件集群、數據集中、應用集成”的建設理念，構建了一個松散耦合的分布式應用體系，為學校的教學、科研、管理、生活提供全面的人性化服務。建設南京理工大學智慧理工平臺具體實現五個核心目標：

1.建立南京理工大學智慧校園支撐平臺，建設無線校園、平安校園、節能校園、智能交通系統、智能樓宇系統、4D校園；

2.建立南京理工大學智慧校園教育平臺，建設錄播教室、網絡教學資源平臺、網絡互動教學平臺、遠程教育、智能教育教學管理等；

3.建立南京理工大學智慧校園智慧科研平臺，平臺不僅可以對科研方向、動態、成果進行跟蹤，還能對學校和科研進行智能管理。

4.建立南京理工大學智慧服務平臺，建設基于智能終端的應用系統、基于一卡通的智能消費系統、智能會務系統、智能社區和校友服務系統。

5.建設南京理工大學智慧管理平臺，建設基于人、財、物和管理平臺，并集成校務管理系統，建設數據分析與決策支持系統。

建設實踐

2010年以來，在學校領導的支持下，學校信息化建設部門陸續開展了校園網絡升級、公共信息服務平臺、校園一卡通、錄播教室和資源平臺、平安校園、節能校園、4D校園等方面的建設。

1. 南京理工大學智慧校園支撐平臺建設。2010年，學校開始了網絡扁平化改造，將原來核心、匯聚、接入三層架構變成業務控制層和接入層兩層架構，整網采用PPPoE撥號認證，動態分配IP地址。扁平化改造簡化了網絡原有的復雜配置，削弱了對接入層設備的要求，網絡故障能及時定位，對于用戶的控制能進一步細化，實現了IPv4和IPv6雙棧。同時，學校在部分區域開始了無線網建設，為智慧校園奠定了堅實的網絡基礎。同時實施的還有平安校園建設、節能校園和4D校園建設。學校在校園主要路口、重點區域更新高清攝像機，建設了監控大廳，對校區公共區域進行監控。在解決消費的同時，學校還開展了基于智慧理工卡、二代身份證、指紋等介質的身份認證系統建設，在學校重點樓宇安裝了門禁系統。學校在樓宇安裝了水電遠程計量系統，對樓宇水電使用情況進行監測，對漏水管道進行分析排查。學校還建設了4D校園，在傳統3D校園的基礎上將地下管網納入了校園管理中。

2.基于校內校外智能消費平臺建設。南京理工大學新一代一卡通系統，借助南京市市民卡這種高信息化集約載體，校內可以代替所有卡證，包括教師證、借書證、醫療證、游泳證、就餐卡、洗衣卡、洗浴卡、水卡、電卡等，實現校內身份識別、電子支付、金融消費等功能；校外可以實現在公交、出租車、地鐵、輪渡等刷卡支付以及加油、路橋收費、洗車、維修等多項與交通出行相關的刷卡服務功能，還可用于超市、餐飲、電影院、商場等領域的小額支付，可作為身份識別、電子憑證，辦理個人相關事務和公共應用服務。

對外，利用市民卡作為校園一卡通系統的媒介，依托市民卡作為政府服務市民的基礎設施，實現校園一卡通系統與城市一卡通系統的有機融合，提高“校園卡”在政府社會管理領域和社會公共服務領域應用的拓展，并隨著城市市民卡一卡通技術的不斷完善，校園一卡通也將伴隨著市民卡應用的行業領域得到不斷拓展。

3.南京理工大學智慧管理平臺建設。平臺分智慧校園軟件支撐子平臺、應用服務平臺子平臺和決策分析子平臺。

軟件支撐子平臺不單獨提供獨立的業務應用，而是作為應用服務平臺的支撐。它采用構件化、服務化的設計思想，面向各類應用系統提供技術接口、組件模塊與應用服務，實現各類數據與資源的集成，并綜合考慮學校信息化應用中的各類數據與資源，包括如下內容：信息標準規范、統一身份認證平臺、公共數據平臺、信息門戶平臺、通訊服務平臺。值得一提的是學校公共數據平臺從應用的角度，以“人”的數據為核心，即從傳統的管理系統中獲取數據（人事系統、教務系統、學工系

圖1 南京理工大學智慧理工建設框架

圖2 南京理工大學3D校園地圖

統、研究生系統），又引入通用人員管理系統獲取不在傳統管理系統中管理的“人”的數據，設計抽取策略和清洗機制，合理、有效、方便地進行轉換，消除不同系統之間的異構性，盡可能實現邏輯上的相對一致和業務上的規范統一，最終形成一個以“人”的數據為核心的公共數據。另外還有統一通訊服務平臺。該平臺集成了各應用系統對用戶的通訊，有郵件和短信提醒等通訊服務，特別是短信，已經是信息化移動辦公的最基本和最重要途徑之一，通過手機終端進行消息通信可確保學校、教師與學生間信息溝通的多渠道性、即時性和高效性。南京理工大學短信服務平臺通過與三大運營商的短信網關集成，為校內所有系統提供統一的短信接入接口，提供信息上行和下行的收發，并可根據目標號碼，自動選擇所屬運營商的網關，避免了跨運營商發送存在的延遲、漏發、費用高等問題。

圖3 南京理工大學常態化錄播教室系統

應用服務平臺采用“以人為本”的設計思路，采用SOA的架構體系進行系統設計，具體包括：數字迎新系統，為學生及學生家長提供高效、便捷的“一站式”新生入學服務；數字離校系統，為學生辦理離校手續搭建了統一的辦公與服務平臺，使得各院系分散的離校工作更加規范，提高了離校工作的水平和效率。辦公自動化系統是面向以黨政辦公室、業務處室為主體，涵蓋各院系主要行政辦公人員在內，以辦文事務為核心的行政事務協作系統。辦公自動化系統依靠信息化技術建立可靠的信息傳遞平臺，替代傳統的紙質方式，規范公文流轉過程，一定程度上解決了日常事務時間、地域上的限制，為工作人員提供了一個多功能的桌面化辦公環境，基本滿足了學校管理層的日常業務，提高了辦文效率與質量。

智慧校園分析決策平臺建設的最終目標是支撐學校發展戰略，提升信息化決策支持能力，為校領導提供決策支持。本期建設以當前數據積累狀況為基礎，基于學校公共數據模型，采用查詢統計、鉆取轉換等多種方式，滿足學校各級領導的查詢需求，輔助學校改進業務流程，并逐漸覆蓋到學校的“人、財、物”等核心業務場景。

4.南京理工大學錄播教室和教學資源系統建設。2013年，學校在學校第四教學樓建設89間常態化錄播教室、兩間高清全自動錄播教室、交互式數字教室以及可視化教學管理中心。通過在教室安裝一體化的網絡中控，配置攝像機采集教室的老師和學生的音頻視頻和VGA信號，通過網絡上傳到管理中心形成常態化錄播教室；以及在教室配置一體化網絡中控和一個攝像機采集該教室的老師和學生的音視頻信號，通過網絡上傳到管理中心形成普通可視化教室；在管理中心配置相應的顯示大屏以及教學專網等形成整個教學智能化的系統平臺。可視化教室與新一代一卡通系統無縫對接，使得中控系統實時獲取一卡通人員信息，并可根據教務管理系統的排課預約結果動態識別上課教室。同時，遵循“少建庫、多修渠”和“集中管理、分布應用”的信息化建設理念，依托公共信息服務平臺，構建統一資源管理平臺，全校教職工及學生根據分配的權限進行統一的資源建設和管理，課堂教學是最直接有效的資源。資源管理平臺以“實時服務”的方式服務于全校師生、推送給相關業務管理系統。

未來規劃

按照教育部《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》和工信部“一提三優（二期）”以及《江蘇省教育信息化三年行動計劃（2013-2015年）》精神，結合學校總體發展規劃和網絡信息化當前實際情況，按“三支撐兩平臺一保障”的思路開展建設， 一是基礎網絡保障，建設有線、無線并用的校園網絡環境，把校園網建成一個可控、可管、高可靠性、高安全性、可擴展、支持下一代互聯網的高速校園網絡。二是加強硬件及環境保障，建設學校數據中心機房、網絡核心機房、災備機房，部署校園云服務平臺，為全校應用提供計算資源和存儲服務。三是加強管理信息化平臺建設。以公共信息服務平臺建設為基礎，構建教職工生命周期管理、學生生命周期管理、資產生命周期管理、跨部門的電子校務等系統、建設校情展示和決策分析平臺，為學校領導和業務部門決策提供數據支撐。繼續推進一卡通應用，以一卡通為載體實現會議簽到、考勤、門禁以及大型儀器設備共享等應用，推進手機一卡通建設。四是加強資源平臺建設。以高清錄播教室建設為抓手、以資源平臺建設為核心，建設一套基于多智能終端，圍繞教學管理、教學評估、資源分配、提升信息化教學質量和管理質量的網絡多媒體可視化教學及資源平臺。五是推進學校信息化管理體制建設以及規章制度建設，為信息化建設與發展提供保障。