通常，高校信息化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)沿用行業(yè)信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，即三層結(jié)構(gòu)模型：基礎(chǔ)環(huán)境層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層。

• 基礎(chǔ)環(huán)境層主要包含有線/無(wú)線校園網(wǎng)、計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源以及各類終端等；
• 數(shù)據(jù)層主要包括中心數(shù)據(jù)庫(kù)、各類專項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)等；
• 業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要有各類校務(wù)信息管理系統(tǒng)、教學(xué)支持系統(tǒng)、科研支持系統(tǒng)等。

在高校數(shù)字校園建設(shè)的十余年時(shí)間里，三層結(jié)構(gòu)模型發(fā)揮了重要的作用，支持了大多數(shù)高校的信息化管理與運(yùn)行。其主要優(yōu)點(diǎn)有：層次清晰，軟硬件相對(duì)分離，各司其職，實(shí)現(xiàn)了學(xué)校信息化的平穩(wěn)發(fā)展。

然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步、高校業(yè)務(wù)快速發(fā)展、師生對(duì)信息化需求的不斷提高，三層結(jié)構(gòu)模型的缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)：

• 一是開發(fā)周期長(zhǎng)、修改困難，每個(gè)信息系統(tǒng)都涵蓋了某領(lǐng)域的全部業(yè)務(wù)流程，系統(tǒng)龐大、牽涉面廣，難以應(yīng)對(duì)快速變化的業(yè)務(wù)需求；
• 二是用戶體驗(yàn)不好，師生需辦理的業(yè)務(wù)往往隱藏在很深的菜單中，還需要在多個(gè)系統(tǒng)間頻繁切換，對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的支持不夠；
• 三是真正的數(shù)據(jù)同步難以實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)交換只能解決跨應(yīng)用系統(tǒng)的“讀”數(shù)據(jù)，難以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)“寫”數(shù)據(jù)，導(dǎo)致廣大師生常常陷入重復(fù)填表的怪圈。

智慧校園體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想

智慧校園中需要建立以大數(shù)據(jù)為核心、以移動(dòng)互聯(lián)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、以智能感知為神經(jīng)末梢、以智慧應(yīng)用為依托、以個(gè)性化用戶交互為目標(biāo)的智慧校園支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高校各項(xiàng)業(yè)務(wù)的智慧運(yùn)行。結(jié)合高校師生對(duì)信息化服務(wù)的現(xiàn)實(shí)需求，我們提出智慧校園體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想：

1、以服務(wù)師生為核心訴求

以人為本、方便用戶是智慧校園的重要理念，智慧校園的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該踐行這一理念。該結(jié)構(gòu)應(yīng)該避免采用復(fù)雜的菜單模式，而采用把師生常用功能展示在同一界面的“一站式服務(wù)平臺(tái)”模式。同時(shí)，應(yīng)滿足用戶移動(dòng)辦公、移動(dòng)教學(xué)、移動(dòng)學(xué)習(xí)的需求，同步實(shí)現(xiàn)智慧校園的電腦版和移動(dòng)終端版。

2、靈活定制業(yè)務(wù)應(yīng)用

為克服開發(fā)周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)、適應(yīng)高校不斷變化的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，智慧校園的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該避免采用大型信息系統(tǒng)開發(fā)模式，而采用能快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求的拖拽式流程配置模式。這就要求智慧校園平臺(tái)配備業(yè)務(wù)流程管理(Business Process Management，BPM)模塊，實(shí)現(xiàn)方便的流程編排功能。

3、全面掌握校園情境

為實(shí)現(xiàn)校園物理空間和數(shù)字空間的銜接，需要在智慧校園的基礎(chǔ)設(shè)施中增加各類傳感器和監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)校園內(nèi)的建筑、道路、物品、人員狀態(tài)的了解；還需要數(shù)據(jù)中心具備處理傳感數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的能力。

4、支持基于大數(shù)據(jù)的決策

實(shí)現(xiàn)科學(xué)的、基于大數(shù)據(jù)的教育決策支持，是智慧校園必不可少的重要功能。這要求智慧校園的體系結(jié)構(gòu)能夠支持不同類型數(shù)據(jù)的采集、整合、分析與展示，能夠?qū)崿F(xiàn)不同維度數(shù)據(jù)的聚合與關(guān)聯(lián)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同算法的預(yù)測(cè)與挖掘。

5、兼容原有信息系統(tǒng)

數(shù)字校園階段，高校紛紛開發(fā)了大量的信息系統(tǒng)。智慧校園應(yīng)該兼容這些信息系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)，而不是簡(jiǎn)單的廢棄。這需要在智慧校園體系結(jié)構(gòu)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)框架，消除不同應(yīng)用系統(tǒng)間的技術(shù)差異、實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的通信，以便把原有系統(tǒng)包容進(jìn)來(lái)。

如何設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)思想，借鑒“企業(yè)服務(wù)總線”(Enterprise Service Bus，ESB)等技術(shù)，在高等學(xué)校智慧校園體系結(jié)構(gòu)中增加“業(yè)務(wù)支撐層”，主要包含流程引擎、服務(wù)總線、“一站式服務(wù)門戶”等模塊，用于實(shí)現(xiàn)不斷變化業(yè)務(wù)的靈活定制、方便師生使用等功能；業(yè)務(wù)支撐層的數(shù)據(jù)總線模塊增加非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理能力，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)全校物聯(lián)傳感數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園情境的全面掌握、基于大數(shù)據(jù)的決策；利用ESB技術(shù)差異的過(guò)濾能力，業(yè)務(wù)支撐層能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原有信息系統(tǒng)的兼容。

這樣，高等學(xué)校智慧校園平臺(tái)被設(shè)計(jì)為“4+1”層次化體系結(jié)構(gòu)：由基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)與資源層、業(yè)務(wù)支撐層、智慧應(yīng)用層四個(gè)層級(jí)構(gòu)成智慧校園的主體，支撐保障體系作為必不可少的政策與資源條件。所設(shè)計(jì)的高等學(xué)校智慧校園體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1、基礎(chǔ)設(shè)施層

包含4個(gè)方面內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、云服務(wù)能力、智能終端系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維平臺(tái)。智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施宜采用云計(jì)算、云服務(wù)架構(gòu)部署。云計(jì)算采用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、分布式計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)透明的基礎(chǔ)設(shè)施云服務(wù)，為智慧校園的主機(jī)虛擬映像構(gòu)建、大數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用服務(wù)提供基礎(chǔ)的計(jì)算和存儲(chǔ)支撐。網(wǎng)絡(luò)設(shè)施指的是學(xué)校的有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，能滿足及時(shí)傳輸各種數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地接入、高速全面互聯(lián)、隨需隨意應(yīng)用的要求，為智慧校園提供寬帶泛在的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。智能終端系統(tǒng)是智慧校園海量數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)反饋控制的物質(zhì)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)師生的教與學(xué)活動(dòng)、儀器設(shè)備運(yùn)行、生活環(huán)境互動(dòng)等狀態(tài)的全面感知。另外，還需制定完善的運(yùn)維管理制度并建設(shè)可靠的運(yùn)維管理系統(tǒng)，對(duì)設(shè)施設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)流量、系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行方便、高效的監(jiān)控管理。

2、數(shù)據(jù)與資源層

要設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)化的能全面覆蓋學(xué)校教學(xué)、科研、管理和服務(wù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于記錄、管理學(xué)校在日常業(yè)務(wù)活動(dòng)中產(chǎn)生的過(guò)程數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)。構(gòu)建能滿足師生開展教學(xué)、科研等活動(dòng)的教學(xué)資源庫(kù)和圖情資源庫(kù)，以及用于生活、娛樂(lè)等活動(dòng)的服務(wù)資源庫(kù)。

3、業(yè)務(wù)支撐層

智慧校園基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)用于協(xié)調(diào)、聯(lián)通學(xué)校內(nèi)的教學(xué)、科研、管理和服務(wù)各領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)，采用流程抽取、流程裝配等技術(shù)實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的服務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)既有完善的業(yè)務(wù)管理、又有靈活的用戶服務(wù)，構(gòu)建“一站式信息門戶”，為智慧校園的智慧應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的業(yè)務(wù)運(yùn)行基礎(chǔ)。業(yè)務(wù)支撐層還應(yīng)具備對(duì)學(xué)校所有數(shù)據(jù)的有效管理能力，這是智慧校園進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和提供各類智慧應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4、智慧應(yīng)用層

主要包括各種智慧型的校園信息化業(yè)務(wù)應(yīng)用，如教學(xué)、科研、服務(wù)、管理決策、文化傳承等各類應(yīng)用，是智慧校園發(fā)揮作用的關(guān)鍵，也是智慧校園與用戶交流的界面。

5、保障體系

包括組織保障體系、機(jī)制保障體系和網(wǎng)絡(luò)空間安全，為智慧校園穩(wěn)定、高效、安全地運(yùn)行提供切實(shí)的保障。

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