数字化校园平台基础架构的设计与实现
基于高校智慧校园平台建设“一张表”的应用与实践
158数据库技术Database Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言近几年我校通过智慧校园平台建设，先后建成了包括统一身份认证系统、校园门户、岗位角色平台、统一消息平台、公共数据平台、办事大厅。
通过高校智慧校园平台的建设，我校已基本完成了数据中心的建设，并与各业务部门的业务系统实现了数据对接，获取相关的业务数据，包括人事系统、教务系统、研究生管理系统、知识产权管理系统、机构知识库、科研系统、网上办事大厅等。
经过多年的建设，已沉淀下来大量的业务数据，形成19个数据子集、1137张表、 13554个数据项、5186万数据，在学校教学、科研、管理和服务等工作中发挥了重要作用。
但是仍然存在校务管理信息采集不全面、校务管理信息多次填报和未能深度应用等问题[1]。
为实现学院级基础数据的统一采集及共享互通,并利用数据资源服务于管理业务，实现院系成果的数字化与管理工作的智能化，我们启动了“一张表”应用的建设。
延时500cycles 模仿业务流程2；}针对自旋悲观锁实现，基于CAS 操作的实现，以及基于无锁机制的实现，分别使用1~6个线程测出了一组对比数据。
3.1 性能比较数据测试程序在一秒钟时间内入队出队次数统计如图4所示。
由图4中可见，随着核数的增加，悲观锁机制入队出队次数逐渐增加，后由于冲突的增大，其性能反而降低。
CAS 机制的入队出队性能也经历了从低到高再到低的过程。
无锁机制随着核数增加，其性能基本呈现线性增长。
3.2 耗时比较数据测试程序统计了在一秒钟时间内，入队操作操作消耗的平均cycle 数，其结果如图5所示。
由图5中可见，随着核数的增加，基于悲观锁的机制消耗的平均cycle 数逐渐增加。
基于CAS 的机制消耗的平均cycle 数也逐渐增加，不过比悲观锁要好。
而无锁的机制随着核数增加，其消耗的cycle 数基本保持稳定。
智慧校园业务架构
智慧校园业务架构智慧校园是指利用信息化技术和互联网思维，将传统的教育模式转变为数字化、智能化的教育模式，并建立起一整套完善的教育生态系统。
智慧校园的业务架构包括学校管理、教学管理、学生管理以及校园服务四个主要方面。
一、学校管理学校管理是智慧校园的基础，包括资产管理、人事管理、财务管理等方面。
通过建立统一的信息平台，将学校各类资源进行统一管理，实现资源的共享和高效利用。
例如，通过智能化的资产管理系统，可以实现对学校资产的全程跟踪和管理，提高资产利用率，减少资源浪费。
人事管理方面，可以通过智能化的人事管理系统，实现招聘、入职、考勤、绩效评估等全程电子化管理，提高工作效率。
二、教学管理教学管理是智慧校园的核心，包括教学资源管理、课程管理、教学质量监测等方面。
通过建立数字化的教学资源库，将学校的教学资源进行整合和管理，实现资源的共享和交流。
通过智能化的课程管理系统，可以实现课程的在线发布、选课、评价等功能，提高课程的透明度和灵活性。
教学质量监测方面，可以通过智能化的教学评价系统，对教师和课程进行评估和监督，提高教学质量。
三、学生管理学生管理是智慧校园的重点，包括招生管理、学籍管理、学生综合素质评价等方面。
通过建立数字化的招生管理系统，可以实现在线报名、考试报名、录取结果查询等功能，提高招生效率和公平性。
学籍管理方面，可以通过智能化的学籍管理系统，对学生的信息进行细化管理，包括学生档案、学籍变动、学生成绩等内容。
学生综合素质评价方面，可以通过智能化的评价系统，对学生的综合素质进行评估和记录，为学校提供科学的评价依据，促进学生全面发展。
四、校园服务以上是智慧校园的业务架构。
通过利用信息化技术和互联网思维，实现学校管理、教学管理、学生管理和校园服务的数字化、智能化，可以提高教育教学效果，优化学校管理和服务能力，为学生和教师提供更好的学习和工作环境。
智慧校园平台技术参数
智慧校园平台技术参数一、数字化校园平台技术要求（一）系统设计要求智慧校园鉴于数字化校园基础，充足利用物联网、云计算、大数据、泛在感知等信息技术，打造物联网、智能化、信息化的新式校园。
依据学校实质状况，在建设智慧校园的架构和理念上主要有以下几个方面。
一、建设意义信息技术改变了人类的工作和学习方式，并给予职业和职业教育新的内涵和要求。
一方面，传统职业的工作方式和工作流程正在发生一系列的改革，并且一些新兴职业的“工作空间”和“工作方式”自己就依靠以互联网为核心的信息技术；另一方面，因为信息化技术方法与手段的深入使用，职业教育的办学模式和教课模式也将随之发生革命性改革。
数字校园建设与应用是教育信息化的重要构成部分，既适应了社会和职业的信息化要求，同时也延长了职业教育的办学空间。
职业教育的教课活动除了发生在校园内的教室、实验室、实训室等传统教课环境和校园外的工厂、车间、旅馆、医院等职业活动场所中，也发生在鉴于信息技术的网络空间中。
依靠数字校园，建立鉴于网络的超越学校、公司和社会的办学模式，是提高职业教育人材培育质量，成立现代职业教育系统的重要门路和方向。
二、建设作用1.有益于人材培育质量的提高：建立人人互通的数字化学习空间，推进教课模式改革，提高人材培育质量。
2.有益于教师教研科研和双师素质提高：搭建在线共同工作平台，提高教研科研与双师素质和能力。
3.有益于管理效率和决议水平的提高：供给信息和数据的集成和剖析服务，有益于管理效率和决议水平的提高。
4.有益于校园公共服务和文化生活质量的提高：搭建虚构校园社区，提高校园文化生活质量，促使优异文化的传承。
5.有益于推进职业院校教课服务对社会开放：建设职业院校数字化社会服务系统，推进职业院校正社会开放。
三、建设原则1.适用性。
建成智慧校园后，学校管理工作效率显然提高，与实质工作高度符合，无脱节现象。
真实减少管理成本，降低管理资源耗费，解放人力物力，更好地服务于管理与教课。
基于SOA架构的数字化校园网
随着信息技术的发展，在网络时代出现了大量基于网络的大型分布式应用系统，各应用系统相互独立运行。
而且常常是用不同语言开发或建立在不同平台之上，但是它们之间相互交叉，甚至有重复的信息和数据。
这就造成了信息和数据的重复处理和更新不同步，甚至不一致。
因此，一种称为面向服务的体系结构(SOA)的软件设计方法被提出来。
将SOA的技术架构应用到WEB服务中来建设数字化校园网络系统，具有复用性高、扩充性好、能有效整合现有各种应用系统等优点，并且可以构成具有统一的用户、资源及权限管理使用的平台，从而彻底解决信息孤岛的问题，以充分利用各软件资源的现代化科学管理的数字化校园网系统。
数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。
通过实现从环境（包括设备，教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到应用（包括教、学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的。
SOA（Service-Oriented Architecture）的含义就是面向服务的体系架构，是由Gartner在1996年提出的，从Gartner对SOA最原始的定义背景来看，SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。
这使得构建在各种这样的系统中的服务可以一种统一和通用的方式进行交互。
（1）SOA的体系结构。
SOA的体系结构包括三个部分：服务提供者、服务使用者和服务注册中心，他们各自承担着服务注册发布（Publish）、服务查找（Find）和服务绑定（Bind Invoke）3项操作。
教育行业数字化校园建设规划
教育行业数字化校园建设规划第1章引言 (4)1.1 背景分析 (4)1.2 建设目标 (4)1.3 规划原则 (4)第2章数字化校园总体架构 (5)2.1 架构设计 (5)2.1.1 系统架构 (5)2.1.2 数据架构 (5)2.1.3 技术架构 (6)2.1.4 网络架构 (6)2.2 关键技术 (6)2.3 平台选型 (6)2.3.1 云计算平台 (6)2.3.2 大数据平台 (7)2.3.3 物联网平台 (7)2.3.4 应用服务平台 (7)2.3.5 安全防护平台 (7)第3章基础设施及网络环境建设 (7)3.1 基础设施建设 (7)3.1.1 校园硬件设施 (7)3.1.2 教学设备配置 (7)3.1.3 数字化教学资源建设 (7)3.2 网络环境规划 (7)3.2.1 校园网络架构设计 (7)3.2.2 无线网络覆盖 (8)3.2.3 网络接入与互联 (8)3.3 网络安全保障 (8)3.3.1 防火墙与入侵检测 (8)3.3.2 数据备份与恢复 (8)3.3.3 用户管理与权限控制 (8)3.3.4 安全意识培训与宣传 (8)3.3.5 定期安全检查与评估 (8)第四章教学资源建设 (8)4.1 数字化教学资源整合 (8)4.1.1 梳理现有教学资源 (8)4.1.2 搭建统一资源管理平台 (8)4.1.3 引进优质教学资源 (9)4.2 资源库建设 (9)4.2.1 标准化建设 (9)4.2.2 多样化资源开发 (9)4.2.3 动态更新与维护 (9)4.3.1 资源推送与个性化推荐 (9)4.3.2 跨平台共享与协作 (9)4.3.3 开放共享机制 (9)4.3.4 知识产权保护 (9)第5章教务管理系统 (9)5.1 系统设计 (9)5.1.1 设计原则 (10)5.1.2 系统架构 (10)5.1.3 技术选型 (10)5.2 功能模块 (10)5.2.1 学生管理 (10)5.2.2 教师管理 (10)5.2.3 课程管理 (10)5.2.4 考试管理 (10)5.2.5 教学质量监控 (10)5.3 数据分析与应用 (10)5.3.1 数据采集 (10)5.3.2 数据分析 (11)5.3.3 数据应用 (11)5.3.4 数据安全与隐私保护 (11)第6章智慧教室建设 (11)6.1 智慧教室设计 (11)6.1.1 人性化设计 (11)6.1.2 灵活布局 (11)6.1.3 高效互动 (11)6.1.4 网络安全 (11)6.2 教学设备选型 (11)6.2.1 显示设备 (11)6.2.2 网络设备 (12)6.2.3 通讯设备 (12)6.2.4 传感器设备 (12)6.3 教学互动与评价 (12)6.3.1 在线教学平台 (12)6.3.2 课堂互动工具 (12)6.3.3 个性化学习 (12)6.3.4 教学评价 (12)第7章数字化校园服务平台 (12)7.1 服务平台设计 (12)7.1.1 设计原则 (12)7.1.2 技术架构 (13)7.1.3 系统集成 (13)7.2 服务内容与功能 (13)7.2.1 基础服务 (13)7.2.3 生活服务 (13)7.2.4 管理服务 (13)7.2.5 互动交流 (13)7.3 用户个性化定制 (13)7.3.1 个性化界面 (13)7.3.2 服务定制 (13)7.3.3 智能推荐 (14)7.3.4 用户反馈 (14)第8章数字化校园安全管理 (14)8.1 物理安全 (14)8.1.1 校园基础设施安全 (14)8.1.2 校园公共区域安全 (14)8.1.3 实验室与实训基地安全 (14)8.2 网络安全 (14)8.2.1 网络安全防护体系 (14)8.2.2 网络安全监测与预警 (14)8.2.3 网络访问控制 (14)8.3 数据安全与隐私保护 (15)8.3.1 数据备份与恢复 (15)8.3.2 数据加密与传输安全 (15)8.3.3 隐私保护与合规性 (15)8.3.4 安全意识培训与教育 (15)第9章师资培训与队伍建设 (15)9.1 培训体系构建 (15)9.1.1 培训目标 (15)9.1.2 培训层次 (15)9.1.3 培训制度 (15)9.1.4 培训资源 (15)9.2 培训内容与方式 (16)9.2.1 培训内容 (16)9.2.2 培训方式 (16)9.3 队伍建设与激励 (16)9.3.1 队伍建设 (16)9.3.2 激励措施 (16)第10章项目实施与评估 (17)10.1 项目实施策略 (17)10.1.1 实施原则 (17)10.1.2 实施步骤 (17)10.1.3 人员培训与技能提升 (17)10.2 进度管理与质量控制 (17)10.2.1 进度管理 (17)10.2.2 质量控制 (17)10.3 项目评估与优化建议 (17)10.3.2 优化建议 (18)第1章引言1.1 背景分析信息技术的飞速发展，数字化、网络化、智能化已成为当今社会的主要特征。
校园网环境下的网络互动式教学平台的设计与实现
方法 ， 必须能够支持探索式学 习、协作式学 习、 角色扮演式学 习、辩论式学习等适合网络学 习 环境 的新教学策略 ，应该提供 实施这 些教学策
平 台的总体架构我们可 以采用三层模式 ：
首先要建立数据库服务器 ，实现信息 资源 的数
据化服务及对数据进行 管理 ， 包括定义 、维护 、 的请求 。其次要建立应用服务器 ，这 是连接 用 户 与数据库服务器的纽带 ，根据用户发来 的请 求执行任务 ，通常实现应用逻辑并与数据库 服 务器 打交道 。 最后是客户端的建立 ， 顾名思义 ， 就是为用 户提供一个可视化接 口即管理界面 ，
实施 及 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ｔ 的普 及和 发展 ， 校 园网络 建设 满足于网络连通性 的要求 ，他们希望 以更快的
已逐步成为学校 的基础 建设项 目 ， 更成为衡量 速度、更高 的质量 、更好 的安全性访 问网络。
一
７基于网络互动式教学平台的应用效果
基于 校 园网的 网络教 学平 台 ，这个 超越 时空的教与学的平台的建立 ，极大地 丰富了教 育资源 ，为培养学生的综合素质提供 了保 障。
４ 网 络 教 学 的优 势
网络 教学 是一 种新型 的教 学方 式，在新 的教学环境 中，它不能完全 沿袭传统 的教学方
些教学管理方面的事务，系统分为 “ 系统管
理” “ 学 生 管理 ” “ 课程管理”等模块。
网来改进传统单一的教育、教学 方法 ，创建适 式，而是要引进新的思想、新的教学方法 。教 ６网络互动式教学平台的模型设计 合学生学习特点的多样化教育方法 ，建立新型 学支持平 台必须能够充分体现这些新思想 与新
略的实用工具 ，依附现有的校园网络环境 ，教 访 问以及更新 ，并及时响应应用服务器对数据
基于架构的数字校园规划
《国家教育改革和发展中长期规划纲要》
提出了明确的要求——加快教育信息化进程
国家教育信息化工程。
–提高中小学每百名学生拥有计算机台数，逐步 实现中小学每个班级均能开展多媒体教学； –建设有效共享的覆盖各级各类教育的国家数字 化教学资源库和公共服务平台；
–基本建成较完备的国家级和省级教育基础信息 库以及教育质量、学生流动、资源配置和毕业 生就业状况等监测分析系统。
业务支撑
教学 科研 校务管理 文化生活 财务
价值 过程和活动
高效与节能 管理和创新 安全和隐私 质量 生产率 周期和时间
价值 技术
人力资源
效率 效果 成本 质量 信息和数据 可靠性和可用性
设备资产
输入
规划定位
支撑发展
–支撑我校建设世界一流大学的发展定位； –前瞻考虑未来5年的信息技术发展趋势；
突出绩效
DRM 数据参考模型
以业务为中心的数据标准化 跨部门的信息交换
SRM 服务参考模型
服务域及服务类别 业务及服务组件
TRM 技术参考模型
服务组件接口、互操作性 技术规格及相关标准
基于组件的架构
大学信息化架构（UA）
绩效参考模型
学校事业发展规划 用户效果
用户满意度 服务可用性 服务覆盖度 服务的便捷性 服务质量 安全与隐私保护
基于架构的数字校园规划
——兼谈清华大学信息化“十二五”发展规划
计算机与信息管理中心 蒋东兴 2011年5月
提纲
“十二五”信息化发展规划背景 • 国家对教育信息化高度重视
• 清华大学信息化现状
• “十二五”时期信息化新需求
“十二五”信息化发展规划思路
“十二五”信息化发展规划简介
以“数字化校园”建设为核心实现校园信息化
智慧校园以“数字化校园"建设为核心实现校园信息化大连外国语大学一、理顺管理体制。
加强组织领导原则。
制订了“一个标准、三大平台、若干应用、诸多资2011年我校将“数字化校园”作为四大工程之一写源”的数字化校园建设规划，即基于统一的技术架构、标进学校“十二五”规划，将数字化校园建设提上日程。
准与环境．构建符合我校需求的信息标准及平台(统一2012年教育部印发了《教育信息化十年发展规划身份认证与授权平台、统一数据平台及统一信息门户平(201l_2020年)》，我们有了政策指导和理论依据。
规划台)。
并通过各类信息系统(如人事、教务、学生、研究生、明确提出：“加强教育信息化工作的组织领导，推动各级科研、财务等)及应用平台(如教学平台、数字图书馆等) 教育行政部门建立健全教育信息化管理职能部门。
在各建设，对学校相关的数据和数字资源(如课程资源、视音级各类学校设立信息化主管．在高校和具备一定规模的频资源、文献档案资源等)进行全校范围内的统一管理其他各类学校设立信息化管理与服务机构。
全面加强教和共享，满足各类用户对相关信息资源的需求。
育信息化工作的统筹协调，明确职责，理顺关系。
完善技三、我校数字化校园建设进展术支持机构，推进相关机构的分工与整合。
”1．不断完善硬件基础环境．建成全新网络数据机房我校根据教育部发展规划要求．2012年成立了以我校不断加大信息化硬件设施建设力度，截至2014 校领导为核心的“信息化工作领导小组”．加强组织领年4月，我校共有3台核心网络交换机，19台汇聚交换导，保证建设过程中各方面关系的协调和最终决策，落机，474台接入交换机，20800多个信息点，17000余台接实信息化建设的配套经费。
与此同时，专门成立信息与入终端，53台服务器，3套存储设备，1台数据中心交换设备管理处(下设信息科)，与现代教育技术中心合署办机．存储容量达到228T，出口带宽610M。
公，作为我校的信息化管理部门全面负责学校信息化建为了更好地推进我校数字化校园建设、改善核心机设的总体规划、统筹管理、组织协调、监督执行。