高校智慧校园建设中的关键问题与对策

一、引言22222

“十二五”以来，政府加大了高等教育投入，许多高校开始了新校区建设。在新校区建设的诸多工作中，教育信息化始终是新校区建设中一项重要工作。该工作的重点是适应高等教育发展趋势，满足校园网络化、信息化、数字化、智能化的时代要求，创造有利于培养创新性、应用性、复合型人才的学习与生活环境。
高校教育信息化建设，从功能方面经历了网络校园、数字校园等阶段，目前正向智慧校园演进。从技术方面经历了IPv4校园网、IPv4/IPv6双栈校园网，目前正向纯IPv6校园网演进。网络校园是高校教育信息化建设的初级阶段，其工作重点是采用“有线+无线”网络技术，构建一个连接所有楼宇，支持各种数据终端方便访问校内资源和Internet的园区网络。网络应用重点是高校Web门户站点、师生邮件系统、各职能部门基于Web的管理信息系统（MIS）、多媒体视听教学、网络课程、教学资源库、图书文献资源系统、网络办公等。存在的最大问题是各职能部门MIS基本上是信息孤岛，缺少统一信息门户与统一身份认证。
数字校园是在网络校园基础上发展壮大的信息化校园。网络应用侧重两个方面，一方面是整合MIS系统，消除信息孤岛。建立统一基础数据库、数据交换系统、统一信息门户、统一身份认证等；另一方面是教育资源优化整合，构建校园一卡通、高校教育资源计划系统（含智能决策支持系统）、数字图书馆、网络视听教学、网络协同工作等应用系统。
智慧校园是在数字校园基础上发展演进的智能化校园，是高校教育信息化发展的新模式。智慧校园是以校园网（有线无线一体化）、物联网（The Internet of things）和移动网等网络融合为基础，采用云计算（Cloud Computing）、应用层数据交换和应用集成框架等技术^[1]，通过深入推进教育信息化建设，全面灵活地实现物与物、物与人、人与人的相互感知和互联互通，从而实现对高校教学、科研、生活、娱乐、安防、环保、交通、资源、能耗等各个方面的精细化动态管理。例如，浙江大学智慧型校园建设从“平安校园”、“绿色校园”、“和谐校园”、“生态校园”、“科学校园”等方面展开。^[2]南加州高校用物联网跟踪和控制校园90多座大楼的取暖、送风、空调，实现了智能化的绿色节能校园。上海交大首创了“智慧泛在课堂”，通过“智慧泛在课堂”，上海交大将图书馆电子教参资源融入学校教务系统，实现了教学课程信息与教参资源的实时互通，以及“教”、“参”、“学”的三位一体^[3]。
本文以山西师大新校区智慧校园建设为背景，重点讨论智慧校园建设中新一代主干网络、高性能复合云计算系统、云数据安全及绿色节能等问题的解决方法。
二、智慧校园总体架构
按照上述智慧校园定义，智慧校园总体架构分成“基础网络层”、“公共支撑层”、“数据资源层”、“共享服务层”、“应用服务层”和“用户访问层”等六层。^[4]按照智慧校园六层学说，新校区智慧校园功能结构，如图1所示。

图1   智慧校园总体结构

（1）基础网络层。主要包括数据通信、语音通信和电视传输。数据通信采用超高速局域网（有线、无线）技术，构建智慧校园的网络平台。该平台支持大规模数据（文本、图形、图像、语音、流媒体等）传输，支持校园一卡通数据传输，支持平安校园视频流传输。电视传输网由广电部门建设，支持“数字有线电视”和“校本电视”。语音通信网由电信部分建设，支持“有线电话”和“3G/4G移动通信”等。