概念
“智慧校园指的是以**物联网**为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。简而言之,要做一个安全、稳定、环保、节能的校园!”
——百度
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物联网在智慧校园中的应用场景
- 通过物联网系统,教师可以远程控制各种教学设备开关运行。系统可以按照学校的课程表提前打开教室的所有设备,自动显示上课的有关信息。实现学校教学设备的自动化控制。
- 通过物联网,系统能够自动诊断各教室的设备故障情况,支持移动终端远程诊断,便于教师提前调配上课教室,防止教师和学生到了教室,由于设备故障而影响正常上课。
- 通过物联网,可以对各教室设备、校园各场所实现24小时监控管理。确保学校财产的安全。
- 通过物联网,学校领导能远程观看各教室的上课情况;教师也可以课后观看自己的上课情况,有利于课堂教学的管理,提高课堂教学的质量。
- 通过物联网的云平台,有利于远程教学的实施,可以同时支持许多学生远程参与课堂教学。
校园的应用服务系统
从业务性质来说,校园的应用服务系统,可以分为六大类:
- 协同办公系统
- 人力资源系统
- 教学管理系统
- 科研管理系统
- 资产管理系统
- 财务管理系统
校园信息化的发展阶段
第一阶段:学习与探索阶段
核心需求:以信息化手段,替代繁重的手工劳动。
达成目标:该阶段只是做到了对于数据的管理。
建设内容:这期间,涌现出如电子阅卷、成绩管理、教学质量分析等单机桌面系统。
第二阶段:推广应用阶段
核心需求:在部门内实现局部的自动化、流程化。
达成目标:该阶段开始进行数据整合。
建设内容:图书管理系统、教务系统、招生系统等C/S架构系统。
第三阶段:业务治理阶段
核心需求:筹划校园一站式服务和跨部门的流程建设。
达成目标:该阶段可以实现信息协同。
建设内容:如学生一站式综合服务中心及一站式服务大厅,跨业务部门的数字迎新管理系统、电子注册系统、毕业电子离校管理系统等。
第四阶段:战略支撑阶段
新一代的高校信息化管理的建设与规划,正在从如何有效支撑高校核心业务发展战略角度出发,自顶向下做全方位整体设计。这一发展趋势已经成为国内外一流高校探讨的最为前卫的话题。
阶段目标:规划与建设具有战略支撑目标的一体化业务应用和决策性业务应用平台,以打破部门之间的壁垒,提升内部教学和科研运维能力。
蓝图描绘:无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。
挑战
校园信息化的直接受众,我们将其分为以下四类人群:学生;老师;信息化管理人员;领导。
学生面临的问题
1)现有应用重管理轻服务现象严重,为学生提供的信息服务不够全面。
业务部门管理信息系统建设过程中,主要解决部门内部的流程及管理数据的积累,疏忽了学生的学习服务、生活服务。为学生提供管理服务的各个流程、所提供的信息被业务单元切分,相互割裂,应用系统未能遵循统一的规范和技术规格使得应用集成整合的难度加大。
2)多重身份和密码体系,多重登陆界面,使用方便性不够。
现有的校园网上面向全校学生访问的系统,各自维护和管理自己的用户信息。用户在访问不同的系统时,不仅需要输入不同的访问网址,而且还需要记忆不同的用户名/密码。同时,多个系统存在多套访问页面,且界面风格各异,用户无法通过终端界面统一获取已有的各类信息及服务,当各类应用新增和更新时也无法获知,这些现状给用户的使用带来了极大的不便。
(学生是人数最多的,校园的服务主体。)
老师面临的问题
1)缺乏数据标准,系统之间数据难以共享,各部门的协作业务处理困难。
部门在进行本单位信息化建设时,均是立足于解决本部门工作的需要。各个系统都是于不同的时间,采取不同的标准和数据库,系统间彼此独立,各自为政,从而形成了校园网上一个个“信息孤岛”,信息和资源无法实现高效共享,也造成了信息的重复管理,数据无法实时更新。
同一个类别的数据在一个系统上也许已经更新,但是在另一个系统里却没有变化,源数据获取困难,各部门需要其他部门分管的数据时甚至还有赖于电话、Excel文档、人工拷盘甚至是纸质介质等低效率的方式。
2)各个业务系统对相同的数据重复管理,效率低下。
行政办公人员在多套系统中需要对相同的数据进行重复的管理,浪费了人力成本。同时,由于数据多源头管理,权责不清,造成数据的混乱和错误,当需要进行数据统计时,需要进行大量的数据校对和整理工作,严重影响了业务人员的工作效率,对上层应用造成了障碍。
信息管理人员面临的问题
1)缺少统一的技术体系标准及详细的整体建设规划,不利于长期发展。
在信息化建设过程中,业务系统由各个部门主导完成,缺少技术及功能的长期规划,主要解决当期的、局部的需求满足,各部门独立建设、独立维护,没有形成统一管理。有的甚至造成系统的重复建设,不利学校信息化的长期发展,造成了严重的资源浪费。
2)业务系统的开发和维护模式不统一,更新维护困难。
系统的开发平台、数据库和运行环境千差万别,没有明确的技术规范和要求。
随着校园网上应用和资源越来越多,应用缺乏有效的组织和管理,技术升级存在风险,从而也带来业务系统维护成本不断增加的问题。
领导面临的问题
1)已有数据质量差,给全局性的数据统计与查询造成障碍。
对同一个数据,由于重复录入、录入时的差错和统计标准不统一,由不同的系统提供就可能产生不同的结果,各个系统提供的统计数据不完全一致,数据质量低下,使得学校无法通过现有的系统获取学校真实的全局统计数据。
例如:学生生源情况、学费缴纳情况、全校教职工比例情况、各部门科研经费情况等。
2)对历史数据的收集、整理和保存工作做得不够,无法进行科学决策。
目前学校使用的大多软件局限于查询、统计、打印报表等事务性处理,具有辅助决策分析功能的不多。学校在办学过程中积累了大量的原始数据,这些原始数据亟需按主题进行收集整理,构建数据仓库系统加以充分利用。
其他问题
1.再加一个角色——“解决方案提供商商”
甚至应该还有银行、运营商、互联网巨头;
2.智慧校园可悲现状:官方提出要求,下面迎合要求。并没有从根本解决教育的问题。
另一个视角:需求基准线,向上生长。
3.物联网市场难题:校园都有成熟的硬件设备,如何在不更换这些设备的同时实现应用体系的搭建。
质疑:这些底层硬件设备真的成熟吗?
智慧校园框架
数据基础
数据基础包含四项内容:数据标准与规范,数据交换中心,公共数据平台,数据质量管理。
数据标准与规范
1.1 是什么(what)
数据标准与规范,是数据在采集、处理、交换、用户访问以及传输过程中的统一准则,是实现学校信息资源共享和信息系统协同发展的基础。
1.2 为什么(why)
数据标准与规范在全校范围内为数据库设计提供了类似数据字典的作用,是数据交换、资源共享的基础性条件;能够保证数据在采集、处理、交换、传输的过程中有统一、科学、规范的分类和描述,能够使信息更加有序流通,发挥信息资源的综合效益。
1.3 怎么办(how)
三个参考:
(1)国际上通行的软件开发标准;
(2)计算机软件行业的各项国家标准;
(3)教育部颁布的2012版《教育信息化数据标准》。
两个结构:(1)信息的类型结构(2)信息的层次结构
数据交换中心
2.1 是什么(what)
数据交换中心是指将分散建设的若干应用信息系统进行整合,它使若干个应用子系统进行信息/数据的传输及共享,提高信息资源的利用率,成为进行信息化建设的基本目标,保证分布异构系统之间互联互通,建立中心数据库,完成数据的抽取、集中、加载、展现,构造统一的数据处理和交换。
翻译一下:不同应用系统的数据结构有所不同,通过数据交换中心,可以转换为统一的数据结构,达到数据共享的目的。
2.2 为什么(why)
建立数据交换中心,主要是为学校以及各校区基于IT系统的业务工作提供基础数据、分析服务和安全防护等关键支撑,打通科研、教学、人事、财务等各个业务系统的数据交互通道,实现相关系统之间的数据集成与共享,为不断提升数据资源综合应用效益提供良性数据生态环境。
为什么说不仅有基础数据,还有分析服务和安全防护呢?主要是因为数据交换中心,主要包含三方面的功能:
(1)数据集成
能够识别不同的应用系统类型以及数据接口,可以方便地与各类型的数据库、文件、消息街口等建立集成机制,实现数据通信及数据交换机制。
(2)信息集成
解决跨多系统之间信息的有序交换,任意系统之间可以实现主动发送、请求/应答、订阅/发布交换模式,并通过路由控制实现分布式网络中的信息交换。
(3)可靠通信
提供传输可靠性保障,支持断点续传、网络容错,在系统运行出现故障时保障数据可靠;支持应用的实时、定时、主动、被动模式,实现同步/异步消息通信;支持数据高速传输,适应网络传输速率,提供透明压缩传输功能。
2.3 怎么办(how)
数据交换中心,终归只是一个过渡工具,我们的最终还是为了达到数据共享的目的,所以我们应该做到以下两方面:
(1)来源把控
建设形成一套完整、统一的标准规范体系,来指导、规范及约束集成商及各应用软件承建商,以保证开发和集成过程能有序、有依据统一的进行,减少由于编码、命名不统一、过程不规范及接口不一致造成的成本消耗和风险,实现信息高度共享、系统运行高度协调。
(2)安全把控
从保障应用系统和数据安全出发,结合学校的安全要求,帮助学校建立一个多级的安全保障体系,实现应用服务及数据访问的安全认证、权限控制和安全审计,从技术和管理两方面提供事前预防、事中控制和事后追溯能力,达到堵塞信息安全漏洞,严防信息泄密的目标。
公共数据平台
3.1 是什么(what)
公共数据平台是基于数据交换中心的数据交换机制,快速构建共享数据库,提供反映整个学校全面情况的数据信息平台。构建全局共享数据集,并形成全局数据共享的管理、维护、处理和服务机制,实现学校信息资源的共享、集成和利用。
3.2 为什么(why)
学校建立公共数据平台,主要是为了达成以下目标:
- 实现学校核心信息资源的一致性和共享性;
- 构建数据库分析模型,为决策分析提供支持;
- 基于公共数据交换中心平台,通过将分散在各部门的数据集中到一起,利用主题查询管理和统计分析报表工具,提供跨部门立体式的人事、教学、学工、科研、设备资产、财务经费等综合查询服务和综合报表服务,以满足学校各类用户不同的查询统计要求。
3.3 怎么办(how)
公共数据平台,需要建立以下五个模型:标准代码模型、主题数据模型、权威数据模型、资源数据模型、历史数据模型及监控中心等五个部分,框架如下图所示:
公共数据平台通过数据交换中心平台从数据源系统中采集和获取数据,对数据源系统中所采集的数据进行重新组织,建立核心数据模型。
数据质量管理
4.1 是什么(what)
数据质量管理平台是一个包含全面的质量检测规则、完善的质量检测管理机制和有效的数据质量问题解决方案的平台系统,用以提升高等院校数据中心的数据质量,实现校内数据生态良性循环。
4.2 为什么(why)
针对信息化起步较晚的学校来说,他们没有搭建数据中心来统一管理学校的基础数据,所有的数据可能都存放于各个业务系统。但在长期的系统维护和使用中,各系统中的数据因存储分散,时常导致共享困难,并且在各系统数据展现时也容易出现不一致的情况,“数”出多门。
针对信息化起步较早的学校来说,虽然他们建立了自己的数据中心。但是,由于数据中心的数据来自于各个业务系统,而不同的业务系统归属部门不同,数据质量并没有统一的标准做控制;同时,为保证数据服务的正常进行,业务系统数据在交换到数据中心的过程中也难以剔除质量差的数据,使得数据中心虽拥有海量的数据却无法保证质量。
4.3 怎么办(how)
数据质量平台应以暴露和提升系统数据质量为目标,以度量规则和检核方法为主线,通过自身调度模块或者第三方调度为触发,帮助学校建立统一的数据质量管理和度量管理体系。
应实现测量-监控-追踪-清洗整体流程的管理闭环,整体框架如下所示:
- 数据层:数据质量管理平台的数据源来源,主要包括各个业务系统和公共数据中心的数据。
- 业务层:数据质量管理平台的主要设计端,主要包括检核规则的制定,检核作业的创建、执行与管理。
- 应用层:数据管理质量平台生成的各类质量数据以报告的形式输送到系统服务端供用户查看,实时监控问题数据,追溯质量问题原因,并对问题数据进行发内心处理。
- 用户层:主要包括学校的质量负责人、信息中心老师、质量分析员和校领导。
用户基础
统一身份认证平台
是什么(what)
统一身份认证平台,是以目录服务和认证服务为基础的统一用户管理、授权管理和身份认证体系,将组织信息、用户信息统一存储,进行分级授权和集中身份认证,规范应用系统的用户认证方式。提高应用系统的安全性和用户使用的方便性,实现全部应用的单点登录。
为什么(why)
原因:随着应用建设的逐步深入,已经建成的和将要建成的各种数字校园应用系统存在不同的身份认证方式,用户必须记忆不同的密码和身份。
目的:统一身份认证平台为应用系统提供统一的身份管理、认证服务和权限管理,目的是为了减少系统开发的不一致性,减少开发成本和风险,可实现对人员、权限、认证的统一管理,减少人员变化、系统扩展带来的管理复杂度。
怎么办(how)
统一身份认证平台的功能从逻辑上划分,可以分为统一用户管理、统一角色管理、统一授权管理、统一认证管理、统一应用管理、集成服务管理和操作审计管理。
系统总体框架如下图所示:
应用基础
统一信息门户平台
是什么(what)
统一信息门户平台,是符合国际通用标准的、可持续升级的门户技术框架,在表现层上整合全校信息资源和应用功能,为全体师生提供一站式的信息和应用服务,提高信息检索、发布效率、业务协同,为全校师生的工作生活带来便利。
为什么(why)
本校统一信息门户平台是访问校园信息和知识的统一入口,它是学校信息资源的综合展现。使用校园门户可以非常好地解决“统一入口”、“信息集中”与“信息分类过滤”问题,同时,利用校园门户的“单点登录”、“个性化页面”、“信息集成”、“搜索”、“导航”等功能,可以极大地方便访问者获取所需信息。
怎么办(how)
想要构建应用基础,我们必须完成以下九件事:
- 门户框架:提供符合通用国际标准的、可持续升级的门户框架;
- 集成手段:提供丰富的集成手段用于完成对现有不同应用系统的界面集成;
- 信息发布模式:提供统一的信息发布模式,规范信息服务、提高发布效益;
- 二次开发工具:提供二次开发工具,实现客户自定义应用的改造;
- 信息发布流程:提供全校性信息发布流程,为全校通知、公告、大事提供标准的信息发布体制;
- 统一服务门户:构建基于校园网异构应用系统的统一服务门户;
- 资源系统整合:对校园网内的信息资源、应用系统进行管理和整合;
- 资源访问:为校园网内的用户提供集成的、无缝的、安全的、个性化的资源访问;
- 统一入口:为校园网内的用户提供访问校园网资源的统一入口。
建设规划方案
科大讯飞智慧校园建设规划方案
https://wenku.baidu.com/view/972a801e988fcc22bcd126fff705cc1755275fad.html 【质量挺高】
方案目录
方案概述 需求分析 建设目标 总体建设要求() 建设内容功能描述(系统1+系统2+系统3) 建设功能清单 方案特色 实施案例
建设内容:
智慧门户平台+三个应用子系统(智慧化教与学,智慧化管理,智慧化环境)
智慧门户平台:E学校云平台,工作台式用户界面 智慧化教与学:智慧课堂,教师成长,知识点测评与学习,学生成长; 智慧化管理:人员管理,教务管理,行政管理,资产管理; 智慧化环境:一卡通系统,校本资源库库及管理系统,大数据汇聚与分析系统;
总体功能架构图