大數據背景下智慧校園網絡平臺的設計與應用

張瑩

摘要：在科學技術飛速發展的背景下，大數據的到來為人們的學習、工作和生活提供了更多的便利條件。進入大數據時代后，我國各大校園也逐漸開始建設智慧校園網絡平臺，借助物聯網和數字技術構建智能化的網絡平臺，充分發揮大數據的優勢，使校園實現了現代化建設。基于此，文章對智慧校園網絡平臺的功能進行分析，結合實際需求制定了相應的設計方法和應用方案，旨在通過這一建議提高智慧校園網絡平臺建設的效率。

關鍵詞：大數據;智慧校園;網絡平臺;設計應用

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）21-0021-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

智慧校園網絡平臺的主要作用就是在大數據的技術支持下為教師、學生以及學生的家長等群體提供專業性服務，這與教育事業的現代化改革目標一致。大數據背景下構建智慧校園網絡平臺能夠將多種教學資源進行有效融合，對提高學生的學習效率和教學質量起到了非常重要的作用。因此，在構建智慧校園網絡平臺的過程中，必須要結合多方面因素設計網絡平臺架構，調整設計思路，這樣才能為教學資源的整合奠定良好的基礎。

2 大數據背景下智慧校園網絡平臺的功能

2.1 創新功能

構建智慧校園網絡平臺最大的作用就是能夠從多種途徑將教學資源進行整合創新，將數據和教學進行統一管理，豐富校園管理方法，節省教學資源。智慧校園網絡平臺在構建的過程中，相關的設計人員必須要具備較強的專業能力，充分了解學校的發展現狀，結合國家教育政策，制定相應的設計思路，在實踐的過程中也要不斷調整目標，并且還要不斷保持創新理念。每年都會有大量的新生入校，同時也會有大批的學生畢業，學習基本信息和學校的各個方面隨時都會發生變化，智慧校園網絡平臺的信息也要隨時進行更新。例如：新生入校之后要做好班級分配工作，還要給學生分配宿舍，這些信息都要體現在智慧校園網絡平臺上。除此之外，教師還將定期將教學視頻和備課方案定期向平臺上傳，這樣學生就能結合自己的需求從平臺上搜集學習資料，從而提高學生的自主學習能力和學習效果[1]。

2.2 融合功能

智慧校園網絡平臺還有一個非常重要的功能就是將多種資源進行融合，學生可以利用網絡終端設備自主操作，學校也要對學生的登錄時間和應用范圍進行記錄，然后再將這些數據上傳至后臺的數據庫，避免因為操作不當而造成數據丟失。例如：學生通過手機登錄智慧校園網絡平臺之后，搜集自己需要的學習資料，這時手機突然關機或者網絡系統關閉，后臺能夠對學生的查找記錄進行自動保存，這樣學生再次進入系統之后就能按照上次的記錄繼續學習。另外，學生在線下完成的作業也可以在上傳至平臺，系統后臺能夠自動檢查學生完成作業的完整性和準確性，并且將每位學生作業完成情況進行匯總，這樣教師只需要通過平臺就能掌握學生的真實情況。

3 大數據背景下智慧校園網絡平臺建設技術

3.1 大數據技術

大數據對數據的分析能夠超出常規軟件的極限，在很短的時間內就能對數據信息進行分析和整合，為學校管理人員和教師的決策提供全面的參考依據。大數據可以將云計算、數據庫等多種信息結合在一起，準確判斷學生的實際情況，從而掌握學生的學習規律。

3.2 云計算技術

云計算實際上就是將大數據進行分解，然后結合各個服務器對數據進行深入分析，能夠在很短的時間內計算結果，從而滿足用戶的多種需求。智慧校園網絡平臺在構建的過程中，通過云計算能有效調整數據信息的協調性，為智慧校園網絡平臺建設工作提供了有力的保障。智慧校園網絡平臺當中的云計算主要包含了向用戶傳遞信息、為用戶提供可以選擇的目錄以及實施監督系統，這樣就能對智慧校園網絡平臺各項資源的使用情況進行全面管理[2]。

3.3 物聯網技術

應用物聯網技術主要是利用傳感器為各個不同系統之間建立溝通橋梁，在智慧校園網絡平臺中增加定位和監督等功能。應用物聯網技術能夠使教師、學生和學校管理人員在平臺上實現無障礙溝通。物聯網技術主要由傳感器、嵌入式系統以及納米技術等組成，傳感器的主要功能就是為了轉換數字信號，嵌入式系統的主要功能是為了將軟硬件和技術融合在一起，為智慧校園網絡平臺建設提供了物理支撐。

3.4 互聯網技術

我國現有的互聯網技術無線網絡、5G、4G等，使智慧校園網絡平臺的服務范圍更加廣泛。通過互聯網技術能夠為智慧校園網絡平臺增加更多功能，如：閱讀、商務、支付、游戲等多個板塊，閱讀功能能夠讓學生通過網絡終端設備實現在線閱讀，游戲功能則體現出寓教于樂的作用，搜索功能能夠讓學生根據自己的需求搜索內容。

4 大數據背景下智慧校園網絡平臺設計

在大數據的背景下構建智慧校園網絡平臺首先要結合學校的發展現狀和學生的實際需求，制定針對性的建設目標，對智慧校園網絡平臺的各個板塊進行詳細劃分，還要結合網絡平臺的運行現狀構建完善的保障體系和規范體系。

首先，基礎模塊是保證智慧校園網絡平臺正常運行的基礎條件，主要是由多種硬件設備組成，如：網絡服務器、網絡資源、存儲設備和感知設備，與傳統的網絡設備相比，智慧校園網絡平臺的硬件設備由于要存儲大量的數據，所以具備良好的擴展性，即便要處理大量的數據，基礎設備模塊同樣能夠將信息數據進行整合，并且能夠在自動整合之后將數據實現共享。另外，基礎模塊具備較強的存儲功能，能夠將從多種途徑收集到的信息全部存儲在系統后臺。其次，智慧校園網絡平臺的核心系統為支撐模塊，能夠直接決定智慧校園網絡平臺的服務性能。支撐模塊能夠為應用軟件效率的提升提供保障。所以，在支撐模塊設計的過程中，要在云計算的輔助下構建大數據中心，將校園的各種信息進行全面收集，從而實現資源共享。最后，應用模塊也是構建智慧校園網絡平臺的重要組成部分，應用模塊能夠為人機之間的甲流建立平臺，結合各類用戶的需求制定相應的應用軟件。在構建應用模塊的過程匯總，必須要充分考慮用戶的需求，為用戶提供多元化的網絡服務，確保網絡平臺的拓展性，與學校原有的管理系統相結合，這樣才能為用戶提供更加全面的服務[3]。

5 大數據背景下智慧校園網絡平臺的實現途徑

5.1 創建良好的網絡環境

為了能夠充分發揮智慧校園網絡平臺的價值，學校加強無線網絡建設，使學生在校園內隨時通過無線網絡訪問智慧校園網絡平臺。無線網絡的覆蓋面要包含教學樓、辦公區域、實驗室等地方，室外也要覆蓋到操場和公共區域，每個區域對用戶的容納量至少要超過100個。校園無線網絡在訪問的過程中，可以通過多種途徑進行控制，不同的用戶群體采用不同的認證方式，不同的用戶對訪問權限也要進行劃分，不同的用戶訪問時間要做出調整，這樣才能提高智慧校園網絡平臺的應用效率（圖1為網絡拓撲圖）。

5.2 智慧校園網絡平臺集群部署的實現

在大數據的背景下構建智慧校園網絡平臺一般會采用Hadoop集群，并且這一集群在云計算中已經得到了廣泛的應用。應用這一集群在對海量數據進行處理時，依然能夠保證后臺系統的穩定性和安全性。因此，在對集群部署的過程中，必須要做好節點之間的配置工作。將涉及的所有IP地址進行統一設置，然后將其中一個節點作為主節點，剩余節點則成為數據節點。然后安裝Ubuntu Linux系統，之后就可以創建集群用戶賬號，將Hadoop集群安裝在主節點上。其次，對計算機設備上的hosts文件進行修改，然后再將各個節點與計算機設備相連接。同一個集群中的各個節點在相互訪問的過程中，必須要增加驗證功能，一般是通過密鑰或者加密等方式，但是各個節點每次訪問的時候都需要安全認證就會浪費很多時間，這時就可以增加無遠程訪問功能。技術人員只需要在主節點上設置公鑰，第一次訪問是經過安全認證之后，以后就不用再進行認證[4]。

5.3 增加信息數據存儲功能

在大數據的背景下構建智慧校園網絡平臺，一般都是通過讀取文件的形式讀取數據，為了完成存儲過程，必須要對數據不斷進行上傳和下載，這樣不僅浪費時間，還會占據大量的存儲空間。因此，在對智慧校園網絡平臺設計應用的過程中，可以通過HDFS集群實現本地文件上傳這一功能，將已經上傳的文件全部放在代理用戶的地址上，這樣就能對用戶的訪問權限進行限制。

5.4 信息數據計算服務

在大數據背景下構建智慧校園網絡平臺時，數據計算服務一般都是獨立系統，也不會受到集群或者其他軟件的干擾。所以在實現這一功能的過程中，可以通過代碼和編程進行設置。智慧校園網絡平臺在構建的過程中，借助大數據和云計算有效地提升服務效率，同時也為用戶的操作提供了更多的便利條件。如果用戶在對數據進行計算時還需要獲取數據源，就要重新提交數據計算的任務，然后再通過runjob這一功能實現。

5.5 實現統一身份驗證

智慧校園網絡平臺在構建的過程中，在對身份進行統一驗證時，可以利用Spring Web Flow進行操作。如果在這個過程中需要重新進行定位視圖，服務器收到身份驗證請求之后，路由會自動根據提交申請的順序處理問題。在使用其他功能時也要按照這種方法使用，同時也要對操作模式做出相應的調整。如果用戶是第一次登錄智慧校園網絡平臺，需要按照表格上的要求認真填寫完整信息，之后系統就會自動生成登錄憑證，直接點擊登錄就能進入智慧校園網絡平臺。用戶登錄系統以后，后臺會自動對用戶的信息進行審核，認證完成后用戶才能繼續進行操作，如果沒有經過系統認證，就要求用戶重新在后臺登錄系統。用戶在驗證身份的過程中，會產生ST和TGT兩種票證，這些都是證明用戶唯一性的票證。智慧校園網絡平臺的用戶利用票證訪問網絡系統時，Web系統只需要對用戶的票證進行驗證，同時還會將驗證信息發送給服務器，這時服務器就不用再對用戶的身份進行驗證，只需要對票據進行驗證即可，這也是智慧校園網絡平臺系統在建設過程中非常重要的關鍵性技術。服務器在對票據進行審核的過程中，一般會檢查票據的屬性和用戶的身份驗證信息，無論結果是否通過驗證，票據都會被損毀，這個操作的主要目的也是為了保障用戶的安全性[5]。

6 智慧校園網絡平臺的搭建

智慧校園網絡平臺在搭建的過程中，一般會設置三個登錄端口，主要是針對教師、學生和后臺的管理人員。師生除了能夠在電腦端登錄之外，也可以從其他網絡智能終端設備上登錄，教師利用智慧校園網絡平臺一般是為了布置作業、制定教學計劃或者查詢信息等功能，而學生登錄網絡端口的主要目的則是搜集學習資料或者完成學校的線上測試等。智慧校園網絡平臺在構建的過程中通過蛛網式的方法進行建設，就能利用點面模式進行系統性管理，在這個基礎之上進行深度融合，就能為短時間內搜集學習資料提供保障。因此，智慧校園網絡平臺在構建的過程中，首先要遵循個性化原則。平臺的各項功能要實現個性化搭建，這樣才能使教師和學生的需求都能得到滿足，同時還能保證平臺在使用的過程中各個系統都能保持有效銜接，從而增強用戶的體驗感。其次，智能校園網絡平臺在構建的過程中要實現趣味性原則。在不影響平臺正常運行的基礎之上增加趣味性功能，能夠使用戶在使用的過程中體驗到樂趣，快速吸引用戶的注意力，從而增加用戶的黏性。最后，智慧校園網絡平臺在構建的過程中還要遵循智能檢測原則。在大數據的輔助下后臺系統要定期對用戶的訪問內容和訪問習慣進行智能檢測，及時結合用戶的反饋信息對系統功能進行調整，這樣才能提高智慧校園網絡平臺使用的有效性[6]。

7 結束語

在大數據的背景下構建智慧校園網絡平臺對教學起到了非常重要的作用，教師可以利用校園平臺對學生做出綜合性評價，學生也能通過該平臺快速搜集需要的學校資料。因此，智慧校園網絡平臺在建設過程中，要充分認識到網絡平臺的重要性，制定針對性的設計方案，才能充分發揮智慧校園網絡平臺的價值。

參考文獻：

[1] 肖荊.5G視域下的智慧校園網絡平臺構建與研究[J].電子技術與軟件工程，2021（16）：13-14.

[2] 歐陽小仙.分析大數據背景下智慧校園網絡平臺建設的探索[J].中國新通信，2021，23（12）：61-62.

[3] 喬梁，熊俊.大數據背景下智慧校園網絡平臺建設的探索[J].電腦知識與技術，2021，17（3）：77-79.

[4] 菅銳.大數據背景下智慧校園網絡平臺建設途徑分析[J].信息與電腦（理論版），2020，32（18）：241-243.

[5] 陳小年.大數據背景下智慧校園網絡平臺建設的探索與實踐[J].科技創新與應用，2020（21）：62-63.

[6] 徐世波，張林，郭延紅，等.智慧校園背景下的網絡運維綜合管理平臺設計研究[J].網絡安全技術與應用，2021（8）：98-101.

【通聯編輯：謝媛媛】