智慧校園信息技術(shù)的大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)建設(shè)研究

石蓮英

（閩南理工學(xué)院信息管理學(xué)院 福建 泉州 362700）

1 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新興信息技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，校園信息建設(shè)已從過去的“數(shù)字化”邁入了“智慧化”發(fā)展階段。大數(shù)據(jù)技術(shù)作為智慧校園建設(shè)的重要技術(shù)支撐，對智慧校園建設(shè)具有無法取代的關(guān)鍵作用。院校通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對校園內(nèi)海量信息及源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，從而掌握師生行為規(guī)律以及校園發(fā)展動態(tài)，為進(jìn)一步優(yōu)化和完善校園內(nèi)服務(wù)與治理水平提供了重要的數(shù)據(jù)支持。大數(shù)據(jù)技術(shù)也幫助院校實(shí)時監(jiān)控校園發(fā)展動態(tài)，及時從源頭發(fā)現(xiàn)問題、應(yīng)對問題，真正實(shí)現(xiàn)智慧管理、智慧服務(wù)。

2 智慧校園的概述

智慧校園源自2008年所提出的“智慧地球”概念，并在教育信息化進(jìn)程中，以數(shù)字校園建設(shè)為基礎(chǔ)而出現(xiàn)的一種新的校園生態(tài)。從廣義角度來說，智慧校園是信息技術(shù)、教育教學(xué)、校園管理、校園服務(wù)、思想理念五位一體的全面概述。從狹義角度來說，智慧校園是一種以技術(shù)為基礎(chǔ)、個性化服務(wù)為理念，通過新型信息技術(shù)方式提升校園生活，促進(jìn)智慧教育與智慧學(xué)習(xí)的校園智慧生態(tài)環(huán)境。智慧校園作為新型智能校園生態(tài)，一方面，其能以協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)和生活為出發(fā)點(diǎn)，以輔助教師完善課程教育為核心，幫助師生體驗(yàn)到更加便利的校園生活服務(wù)；另一方面，智慧校園也是一種新型信息化管理模型，將信息技術(shù)與校園生態(tài)進(jìn)行全面融合，并充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，對信息技術(shù)進(jìn)行深層次應(yīng)用，從而對校園生態(tài)進(jìn)行有序的監(jiān)管與控制。智慧校園作為智慧教育的重要組成部分，對于完善教育格局，促進(jìn)教育發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義[1]。

3 智慧校園大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的服務(wù)能力

智慧校園大數(shù)據(jù)控制平臺常采用多層架構(gòu)，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行交換、處理與共享，并基于大數(shù)據(jù)儲存與分析技術(shù)以及權(quán)限管理將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的挖掘與整合，貫穿校園生態(tài)管理和應(yīng)用各個環(huán)節(jié)，進(jìn)而滿足校園環(huán)境下信息處理需求，實(shí)現(xiàn)海量信息數(shù)據(jù)的高效管理。作為新時期智慧校園的核心技術(shù)，大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)具備多項(xiàng)服務(wù)管理能力：一是同步異構(gòu)數(shù)據(jù)源能力。例如院校中各系統(tǒng)、各部門間的技術(shù)設(shè)計方案與技術(shù)使用不盡相同，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)便可將不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚整理；二是共享異構(gòu)數(shù)據(jù)源能力。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠適應(yīng)院校中不同系統(tǒng)需求，依據(jù)數(shù)據(jù)類型使用不同方式共享數(shù)據(jù)；三是在線擴(kuò)容能力。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際要求，在系統(tǒng)建設(shè)初期控制投入成本，之后再隨需求的增加而加大投入，增加系統(tǒng)容量、加強(qiáng)處理能力；四是巨量數(shù)據(jù)的處理與分析能力。例如大數(shù)據(jù)系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生校園卡龐大的使用信息，通過系統(tǒng)統(tǒng)計與分析，挖掘出學(xué)生的生活規(guī)律與行為習(xí)慣，從而對校園服務(wù)做出調(diào)整以便更好的服務(wù)學(xué)生；五是挖掘數(shù)據(jù)的能力。例如根據(jù)異常校園消費(fèi)信息及其他信息，通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析，挖掘出學(xué)生間聯(lián)結(jié)關(guān)系與關(guān)系網(wǎng)絡(luò)；六是高并發(fā)數(shù)據(jù)查詢檢索能力。根據(jù)校園需求能夠提供千人以上同時查詢檢索服務(wù)，更好實(shí)現(xiàn)校園要求；七是流數(shù)據(jù)的實(shí)時接入與處理能力。根據(jù)校園門禁、人臉識別數(shù)據(jù)以及一卡通數(shù)據(jù)分析人流變化并對可能出現(xiàn)的問題做出預(yù)警；八是多接口支持能力。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)具有極高的開放性，對于各種主流信息標(biāo)準(zhǔn)均有較高的對接能力，例如SQL2003、ORACL等，便于信息的移植及應(yīng)用開發(fā)[2]。

圖1 基于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)智慧校園總體架構(gòu)

4 基于智慧校園信息技術(shù)的大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)建設(shè)

4.1 智慧校園大數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)模型

基于大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的智慧校園建設(shè)，是為校園師生提供全流程和個性化的校園信息服務(wù)生態(tài)。智慧校園通過全方位服務(wù)、信息共享、數(shù)據(jù)互通，以實(shí)現(xiàn)以人為本目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)師生生活、學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研質(zhì)量的全面提升。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)融入智慧校園對校園內(nèi)各類數(shù)據(jù)與信息的整合和優(yōu)化配置、深化校園發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)智慧校園架構(gòu)模型以大數(shù)據(jù)層為中心，結(jié)合智能終端層、智慧應(yīng)用層、云計算層、網(wǎng)絡(luò)通信層的技術(shù)對接，再通過信息安全保障體系與信息化運(yùn)行服務(wù)體系維護(hù)而構(gòu)成。總體架構(gòu)如圖1所示。

4.2 智慧校園大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計

在新時期下，智慧校園大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)涉及到多種信息技術(shù)的融合使用，包含各類軟硬件系統(tǒng)的搭建以及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等新型技術(shù)。利用云計算、大數(shù)據(jù)分析以及信息共享平臺的使用，將智慧校園內(nèi)部各系統(tǒng)相整合，對實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)學(xué)生生活學(xué)習(xí)、教師科研教學(xué)、管理者管理服務(wù)水平的提升均大有裨益。

第一，建設(shè)大數(shù)據(jù)共享與交換平臺。以現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)為核心，依據(jù)原有數(shù)字校園建設(shè)基礎(chǔ)，重新制定標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、類型規(guī)范的信息體系，并匯集各部門管理系統(tǒng)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)交換平臺，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的信息同步，最大程度完成智慧校園信息資源共享。大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)擁有巨量數(shù)據(jù)儲存、處理、統(tǒng)計、抽取數(shù)據(jù)能力，并通過訪問統(tǒng)一數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)決策分析等功能，采用云計算平臺實(shí)現(xiàn)對智慧校園的治理。第二，統(tǒng)一身份管理與認(rèn)證。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)智慧校園內(nèi)身份管理與認(rèn)證的統(tǒng)一，其中包含統(tǒng)一信息管理、統(tǒng)一認(rèn)證服務(wù)、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一授權(quán)四個方面。將校園內(nèi)師生信息與權(quán)限相統(tǒng)一，用過集中管理，實(shí)現(xiàn)師生身份認(rèn)證，從而簡化師生在智慧校園生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的訪問流程。校內(nèi)師生僅需通過一次身份認(rèn)證便可以享受智慧校園內(nèi)所有具有相應(yīng)權(quán)限的資源，進(jìn)一步提高師生體驗(yàn)。第三，完善個性化綜合管理服務(wù)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)信息資源挖掘與分析的優(yōu)勢，可以幫助校園內(nèi)師生以及院校做出正確決策。智慧校園涉及廣泛，包括學(xué)校各方面的管理與服務(wù)體系以及有關(guān)師生生活學(xué)習(xí)以及管理各個環(huán)節(jié)。第四，建立移動智慧校園。利用移動互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，建設(shè)移動智慧校園，以實(shí)現(xiàn)泛在管理、泛在學(xué)習(xí)的校園教育信息新方向。移動智慧校園包括移動教學(xué)平臺、移動辦公系統(tǒng)、移動掌上院校、移動綜合管理平臺等等。校園內(nèi)師生通過移動智慧校園，可以快速、便捷的獲取信息，并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)支持，實(shí)時分析和處理相關(guān)信息。學(xué)生也可以不受空間限制隨時獲取知識，擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)渠道，提升學(xué)習(xí)效率。師生間通過移動智慧校園應(yīng)用，拓寬交流方式，間接提升教學(xué)效率。校園管理者也通過實(shí)時信息傳遞，依據(jù)信息內(nèi)容，提高了智慧校園的整體服務(wù)與管理水平。第五，安全設(shè)計。智慧校園包含海量的校園內(nèi)師生信息及科研資料，因此保障信息安全尤為重要。大數(shù)據(jù)技術(shù)擁有的數(shù)據(jù)儲存于共享優(yōu)勢，可以在一定程度上保護(hù)信息的安全使用。同時智慧校園也要從軟硬件運(yùn)行環(huán)境、安全規(guī)劃等方面著手，設(shè)計包含架構(gòu)安全、系統(tǒng)安全、人員安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全的全面安全體系[3-4]。

5 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智慧校園建設(shè)已然成為校園信息化發(fā)展的必然趨勢。大數(shù)據(jù)以及相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展為建設(shè)智慧校園提供了重要的技術(shù)支撐。在校園信息化多年建設(shè)基礎(chǔ)之上，大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了智慧校園跨越式全方位深入發(fā)展，其不僅為校園建設(shè)與師生發(fā)展提供了不竭動力，也對實(shí)現(xiàn)教育強(qiáng)國具有深遠(yuǎn)意義。