智慧校園建設(shè)中基于大數(shù)據(jù)的移動管理應(yīng)用平臺研究

姜立平 孫德剛 楊善金

摘 ?要：大數(shù)據(jù)時代下，智慧校園建設(shè)為高校信息化管理水平的提升提供了支持。本文分析了智慧校園建設(shè)目標(biāo)及其核心技術(shù)，圍繞信息收集與加工模塊、建立網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)、創(chuàng)設(shè)大數(shù)據(jù)閉環(huán)管理模塊、模塊功能設(shè)計與安全防護機制四個層面，探討了基于大數(shù)據(jù)的智慧校園移動管理應(yīng)用平臺的具體建設(shè)思路，以供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);智慧校園;移動管理應(yīng)用平臺

中圖分類號：TP311.13;G647 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）16-0093-03

Abstract：Under the era of big data，the construction of smart campus has provided support for the improvement of the level of information management in colleges and universities. This paper analyses the goal and core technology of intelligent campus construction，focusing on four levels：information collection and processing module，network platform architecture，big data closed-loop management module，module function design and security protection mechanism. This paper discusses the specific construction ideas of smart campus mobile management application platform based on big data for reference.

Keywords：big data;smart campus;mobile management application platform

0 ?引 ?言

國家教育部發(fā)布的《2019年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點》中指出，共育在線智慧校園建設(shè)項目成為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”迎合教育行業(yè)發(fā)展要求的新路徑。智慧校園移動管理應(yīng)用平臺的建設(shè)打破了以往有線互聯(lián)網(wǎng)的訪問限制，滿足了師生利用智能移動設(shè)備獲取信息資源的需求，使教育資源利用率得到顯著提升。

1 ?智慧校園建設(shè)目標(biāo)與應(yīng)用的核心技術(shù)

1.1 ?建設(shè)目標(biāo)

智慧校園是基于大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)形成的校園信息數(shù)字化建設(shè)新理念，致力于打造集教育教學(xué)、行政管理、科研創(chuàng)新、校園生活服務(wù)等應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)于一體的智慧校園環(huán)境，實現(xiàn)教學(xué)、管理、科研與生活的深度結(jié)合。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建智慧校園移動管理應(yīng)用平臺，主要將通知公告、教務(wù)系統(tǒng)、會議日程、后勤保障等應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的Web頁面功能集成遷移至移動端界面，實現(xiàn)校園辦公與服務(wù)的移動化建設(shè)，提高教育資源利用率與校園辦公效率。

1.2 ?核心技術(shù)

1.2.1 ?網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

智慧校園移動管理應(yīng)用平臺的建設(shè)目標(biāo)是為師生提供高效便捷的智慧化服務(wù)，而SDN網(wǎng)絡(luò)作為一種基于Emulex的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，依托OpenFlow技術(shù)實現(xiàn)控制面與數(shù)據(jù)面的有效分離，通過建立多層次響應(yīng)機制滿足用戶采用移動設(shè)備獲取信息資源的需求，滿足個體借助不同工作通道獲取服務(wù)的請求，提高移動管理應(yīng)用平臺的智慧性[1]。

1.2.2 ?通信技術(shù)

移動管理應(yīng)用平臺的建設(shè)離不開通信技術(shù)的支持，借助大數(shù)據(jù)處理技術(shù)面向海量用戶的服務(wù)請求，提煉出用戶的核心信息并實現(xiàn)與應(yīng)用平臺的對接，經(jīng)由服務(wù)層、應(yīng)用接入層、移動智能終端訪問層獲取到信息服務(wù)，實現(xiàn)智慧校園的移動化建設(shè)。

2 ?基于大數(shù)據(jù)的智慧校園移動管理應(yīng)用平臺的具體建設(shè)思路

2.1 ?信息收集與加工模塊

智慧校園移動管理應(yīng)用平臺的建設(shè)離不開數(shù)據(jù)的支持，在高校原有教務(wù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上依托大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行數(shù)據(jù)的收集、加工與處理，面向師生服務(wù)需求創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸通道，將本地數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)共享與交換平臺提供給Web與APP端實現(xiàn)共用，滿足師生基于不同載體獲取服務(wù)的需求。在信息加工層面，結(jié)合師生需求進行平臺功能模塊的設(shè)計，例如：在公寓管理系統(tǒng)建設(shè)層面，可依照住校生與走讀生兩個群體進行學(xué)生信息的收集與分類，將學(xué)生的不同專業(yè)、姓名、班級、面部特征等信息分類輸入到公寓管理系統(tǒng)中，并為每一名學(xué)生提供專用賬號與密碼，經(jīng)由計算機綜合處理后納入到統(tǒng)一平臺內(nèi)部，便于學(xué)生登錄系統(tǒng)發(fā)出服務(wù)請求時尋求到匹配值。

2.2 ?建立SND網(wǎng)絡(luò)與EMIS平臺架構(gòu)

2.2.1 ?SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

引入SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建立多層次響應(yīng)機制，基于不同個體的服務(wù)請求進行響應(yīng)與處理，彌補校園寬帶無法滿足用戶服務(wù)請求的弊端，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更加快捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)獲取通道。以校園圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例，在此可依照不同專業(yè)建立若干分庫，借助SDN網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)與管理的獨立建設(shè)，以此實現(xiàn)校內(nèi)圖書館資源的精確化分配，避免學(xué)生采用移動設(shè)備獲取資源時出現(xiàn)渠道擁堵問題，提高網(wǎng)絡(luò)管理效率。

2.2.2 ?EMIS平臺架構(gòu)

采用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與C/S架構(gòu)建立EMIS平臺，用戶只需在移動端安裝APP便可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的登錄，利用Java語言、Servlet分別進行平臺服務(wù)端建設(shè)、獲取移動端發(fā)來的信息請求，并采用MySQL與Hibernate技術(shù)完成數(shù)據(jù)庫建設(shè)、實現(xiàn)數(shù)據(jù)映射，將高校教學(xué)、管理等應(yīng)用功能進行系統(tǒng)整合，為手機、PDA等移動終端用戶提供智能應(yīng)用服務(wù)平臺，滿足其信息資源獲取與網(wǎng)絡(luò)辦公需求[2]。EMIS平臺整體架構(gòu)主要劃分為四個層級，如圖1所示。

（1）數(shù)據(jù)鏈路層。主要承接高校原有Web端教務(wù)管理平臺的數(shù)據(jù)，包含學(xué)生學(xué)籍管理數(shù)據(jù)、教師數(shù)據(jù)、課程安排數(shù)據(jù)、學(xué)生成績數(shù)據(jù)與教學(xué)評價數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

（2）服務(wù)層。主要用于創(chuàng)設(shè)移動管理平臺的功能模塊與APP開發(fā)服務(wù)平臺，包含教學(xué)、評價、學(xué)生與學(xué)籍四個管理模塊，用戶可在此平臺上進行數(shù)據(jù)信息的提交與下載，由平臺依據(jù)數(shù)據(jù)類型提供對應(yīng)的管理服務(wù)，為信息管理與查詢提供服務(wù)。

（3）應(yīng)用接入層。主要采用身份認(rèn)證識別技術(shù)實現(xiàn)對平臺登入權(quán)限的管理，依照原有Web端用戶身份信息進行APP端用戶身份信息的管理，二者采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源，以供用戶依據(jù)其身份信息實現(xiàn)各個平臺的登錄。

（4）移動智能終端訪問層。主要由用戶、移動互聯(lián)網(wǎng)與移動終端組成，其中用戶包含師生與家長，移動互聯(lián)網(wǎng)包含校園無線網(wǎng)與4G移動網(wǎng)絡(luò)，移動終端則由手機與PDA組成，供用戶借助移動智能終端獲取信息服務(wù)。

2.3 ?創(chuàng)設(shè)大數(shù)據(jù)閉環(huán)管理模塊

基于智慧校園與教育大數(shù)據(jù)理念進行移動管理應(yīng)用平臺的閉環(huán)管理模塊設(shè)計，主要圍繞以下六個模塊展開。

（1）頂層設(shè)計模塊。圍繞高校教育大數(shù)據(jù)進行應(yīng)用平臺建設(shè)目標(biāo)、發(fā)展規(guī)劃與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)籌規(guī)劃。

（2）基礎(chǔ)條件模塊。基于數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行高校行政、教務(wù)、后勤等不同管理部門模塊的建設(shè)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)信息的合理分配與定位。

（3）數(shù)據(jù)環(huán)境模塊。主要利用數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行不同業(yè)務(wù)流程的梳理與設(shè)定，確立移動管理應(yīng)用平臺的數(shù)據(jù)交換與共享標(biāo)準(zhǔn)，為師生、家長等不同用戶主體建立對應(yīng)的服務(wù)框架。

（4）數(shù)據(jù)治理模塊。基于Web Service等工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作、共享與服務(wù)的統(tǒng)一治理，清洗在數(shù)據(jù)交換、共享過程中出現(xiàn)的冗余數(shù)據(jù)，針對敏感數(shù)據(jù)與關(guān)鍵信息進行分級保護。

（5）數(shù)據(jù)分析與挖掘模塊。主要實現(xiàn)Web端與APP端數(shù)據(jù)的全“解耦”，以此提高不同應(yīng)用端數(shù)據(jù)的“可復(fù)用”度。

（6）數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊。通過釋放數(shù)據(jù)紅利為高校師生、家長等提供個性化服務(wù)，也為高校整體管理、決策提供數(shù)據(jù)支持。

2.4 ?模塊功能設(shè)計與安全防護機制

在智慧校園移動管理應(yīng)用平臺的模塊功能設(shè)計方面，主要基于不同校園場景、用戶服務(wù)需求進行數(shù)據(jù)信息的集成與分類，滿足高校師生獲取信息的需求。例如某高校將其移動校園管理應(yīng)用平臺劃分為九大功能模塊，分別對應(yīng)不同校園場景，其中移動辦公場景將原有校園辦公系統(tǒng)的Web頁面遷移至手機界面，內(nèi)部涵蓋校園通知公告、OA公文、會議日常、校內(nèi)郵件等功能，便于高校教師隨時借助手機處理辦公事務(wù)，增強了辦公信息的跨部門溝通使用功效[3]。在移動管理應(yīng)用平臺安全防護機制層面，分別圍繞以下三個層級建立防御策略。

（1）網(wǎng)絡(luò)層。通過建立網(wǎng)絡(luò)防火墻、開發(fā)指定端口實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)訪問的有效管理。

（2）系統(tǒng)層。采用安全加固技術(shù)進行高校系統(tǒng)主機防護，配合SSH技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程管理。

（3）數(shù)據(jù)層。借助鏡像存儲與異地備份保障數(shù)據(jù)安全，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)的快速有效恢復(fù)。

3 ?結(jié) ?論

智慧校園移動管理應(yīng)用平臺的建設(shè)在繼承原有教務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進一步提高了教務(wù)管理的信息化與智能化水平，滿足了師生及家長隨時隨地獲取信息資源的需求，拓寬了智慧校園的應(yīng)用與推廣價值。在此還需結(jié)合不同高校現(xiàn)實情況進行平臺建設(shè)思路的創(chuàng)新，從而更好地提升高校的教育科研水平與服務(wù)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃艷梅，廖銀花.大數(shù)據(jù)時代高校智慧校園服務(wù)平臺建設(shè)思考 [J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（7）：144-145.

[2] 吳明紅.基于智慧校園的PIM流程與數(shù)據(jù)智能管理平臺建設(shè) [J].中國教育信息化，2016（13）：83-85.

[3] 余鵬，李艷.基于教育大數(shù)據(jù)生態(tài)體系的高校智慧校園建設(shè)研究 [J].中國電化教育，2018（6）：8-16.

作者簡介：姜立平（1997.05-），男，漢族，山東煙臺人，本科，研究方向：網(wǎng)絡(luò)工程;孫德剛（1978.04-），男，漢族，山東德州人，高級工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：教育信息化、軟件開發(fā);楊善金（1992.08-），男，漢族，山東聊城人，學(xué)士學(xué)位，助教，學(xué)管干事，研究方向：學(xué)生信息管理。