智慧校園信息技術的大數據控制系統建設研究

石蓮英

（閩南理工學院信息管理學院 福建 泉州 362700）

1 引言

隨著物聯網、大數據、云計算等新興信息技術的發展與廣泛應用，校園信息建設已從過去的“數字化”邁入了“智慧化”發展階段。大數據技術作為智慧校園建設的重要技術支撐，對智慧校園建設具有無法取代的關鍵作用。院校通過大數據技術對校園內海量信息及源數據進行整合分析，從而掌握師生行為規律以及校園發展動態，為進一步優化和完善校園內服務與治理水平提供了重要的數據支持。大數據技術也幫助院校實時監控校園發展動態，及時從源頭發現問題、應對問題，真正實現智慧管理、智慧服務。

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，并在教育信息化進程中，以數字校園建設為基礎而出現的一種新的校園生態。從廣義角度來說，智慧校園是信息技術、教育教學、校園管理、校園服務、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為基礎、個性化服務為理念，通過新型信息技術方式提升校園生活，促進智慧教育與智慧學習的校園智慧生態環境。智慧校園作為新型智能校園生態，一方面，其能以協助學生學習和生活為出發點，以輔助教師完善課程教育為核心，幫助師生體驗到更加便利的校園生活服務；另一方面，智慧校園也是一種新型信息化管理模型，將信息技術與校園生態進行全面融合，并充分發揮信息技術優勢，對信息技術進行深層次應用，從而對校園生態進行有序的監管與控制。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，促進教育發展具有重要現實意義[1]。

3 智慧校園大數據控制系統的服務能力

智慧校園大數據控制平臺常采用多層架構，將原始數據進行交換、處理與共享，并基于大數據儲存與分析技術以及權限管理將數據進行有效的挖掘與整合，貫穿校園生態管理和應用各個環節，進而滿足校園環境下信息處理需求，實現海量信息數據的高效管理。作為新時期智慧校園的核心技術，大數據控制系統具備多項服務管理能力：一是同步異構數據源能力。例如院校中各系統、各部門間的技術設計方案與技術使用不盡相同，大數據系統便可將不同類型數據進行匯聚整理；二是共享異構數據源能力。大數據系統能夠適應院校中不同系統需求，依據數據類型使用不同方式共享數據；三是在線擴容能力。大數據系統可根據實際要求，在系統建設初期控制投入成本，之后再隨需求的增加而加大投入，增加系統容量、加強處理能力；四是巨量數據的處理與分析能力。例如大數據系統根據學生校園卡龐大的使用信息，通過系統統計與分析，挖掘出學生的生活規律與行為習慣，從而對校園服務做出調整以便更好的服務學生；五是挖掘數據的能力。例如根據異常校園消費信息及其他信息，通過大數據系統分析，挖掘出學生間聯結關系與關系網絡；六是高并發數據查詢檢索能力。根據校園需求能夠提供千人以上同時查詢檢索服務，更好實現校園要求；七是流數據的實時接入與處理能力。根據校園門禁、人臉識別數據以及一卡通數據分析人流變化并對可能出現的問題做出預警；八是多接口支持能力。大數據系統具有極高的開放性，對于各種主流信息標準均有較高的對接能力，例如SQL2003、ORACL等，便于信息的移植及應用開發[2]。

圖1 基于大數據系統智慧校園總體架構

4 基于智慧校園信息技術的大數據控制系統建設

4.1 智慧校園大數據系統架構模型

基于大數據控制系統的智慧校園建設，是為校園師生提供全流程和個性化的校園信息服務生態。智慧校園通過全方位服務、信息共享、數據互通，以實現以人為本目標，實現師生生活、學習、教學、科研質量的全面提升。大數據系統融入智慧校園對校園內各類數據與信息的整合和優化配置、深化校園發展提供了重要的技術支持?；诖髷祿夹g智慧校園架構模型以大數據層為中心，結合智能終端層、智慧應用層、云計算層、網絡通信層的技術對接，再通過信息安全保障體系與信息化運行服務體系維護而構成?？傮w架構如圖1所示。

4.2 智慧校園大數據系統的應用設計

在新時期下，智慧校園大數據系統建設涉及到多種信息技術的融合使用，包含各類軟硬件系統的搭建以及云計算、物聯網、數據挖掘等新型技術。利用云計算、大數據分析以及信息共享平臺的使用，將智慧校園內部各系統相整合，對實現校園內學生生活學習、教師科研教學、管理者管理服務水平的提升均大有裨益。

第一，建設大數據共享與交換平臺。以現有信息數據為核心，依據原有數字校園建設基礎，重新制定標準統一、類型規范的信息體系，并匯集各部門管理系統，構建大數據交換平臺，進而實現業務系統間的信息同步，最大程度完成智慧校園信息資源共享。大數據控制系統擁有巨量數據儲存、處理、統計、抽取數據能力，并通過訪問統一數據，進行數據決策分析等功能，采用云計算平臺實現對智慧校園的治理。第二，統一身份管理與認證。通過大數據技術可實現智慧校園內身份管理與認證的統一，其中包含統一信息管理、統一認證服務、統一管理、統一授權四個方面。將校園內師生信息與權限相統一，用過集中管理，實現師生身份認證，從而簡化師生在智慧校園生態系統內的訪問流程。校內師生僅需通過一次身份認證便可以享受智慧校園內所有具有相應權限的資源，進一步提高師生體驗。第三，完善個性化綜合管理服務。利用大數據技術對數據信息資源挖掘與分析的優勢，可以幫助校園內師生以及院校做出正確決策。智慧校園涉及廣泛，包括學校各方面的管理與服務體系以及有關師生生活學習以及管理各個環節。第四，建立移動智慧校園。利用移動互聯網與大數據技術相結合，建設移動智慧校園，以實現泛在管理、泛在學習的校園教育信息新方向。移動智慧校園包括移動教學平臺、移動辦公系統、移動掌上院校、移動綜合管理平臺等等。校園內師生通過移動智慧校園，可以快速、便捷的獲取信息，并通過大數據技術支持，實時分析和處理相關信息。學生也可以不受空間限制隨時獲取知識，擴展學生學習渠道，提升學習效率。師生間通過移動智慧校園應用，拓寬交流方式，間接提升教學效率。校園管理者也通過實時信息傳遞，依據信息內容，提高了智慧校園的整體服務與管理水平。第五，安全設計。智慧校園包含海量的校園內師生信息及科研資料，因此保障信息安全尤為重要。大數據技術擁有的數據儲存于共享優勢，可以在一定程度上保護信息的安全使用。同時智慧校園也要從軟硬件運行環境、安全規劃等方面著手，設計包含架構安全、系統安全、人員安全、數據安全、網絡安全的全面安全體系[3-4]。

5 結語

隨著信息技術的發展，智慧校園建設已然成為校園信息化發展的必然趨勢。大數據以及相關技術的創新發展為建設智慧校園提供了重要的技術支撐。在校園信息化多年建設基礎之上，大數據實現了智慧校園跨越式全方位深入發展，其不僅為校園建設與師生發展提供了不竭動力，也對實現教育強國具有深遠意義。