高校信息化建设“十三五规划”案例：广东工业大学
随着广东工业大学进入高水平大学建设行列，学校信息化建设也取得了长足进步，根据《广东工业大学信息化建设十三五规划》顶层设计，学校信息化基础设施和应用系统建设基本完成，信息化建设已经进入了攻坚克难时期。
如何破解校区多、幅员广、师生人数多和数据标准不统一等带来的教学和管理难题，成为学校近期信息化建设的一个重点任务。对此，广东工业大学提出 “智慧广工”的建设理念，积极引入银行融资等资金，提升校园信息化建设水平，让信息化像空气与水分一样，渗透在学校工作的方方面面，润物细无声。
“智慧广工”概述
广东工业大学坐落在中国南方名城广州，地理位置优越，校园占地总面积3066.67亩，拥有大学城、东风路、龙洞等多个校区，在读学生达5万多人，教职工3300人，是一所以工为主、工理经管文法艺结合、多科性协调发展的省属重点大学，是广东省高水平大学重点建设高校。
近年来，学校加大了信息化投入，已经建成覆盖办公教学区的调整无线网络，虚拟服务器、统一数据中心和统一门户等软硬件基础设施，打通了大部分应用系统。为解决校区多、幅员广、师生人数多、师生办事难和数据标准不统一等带来的教学和管理难题，学校根据智慧校园的内涵提出 “智慧广工”建设目标。
图1 智慧校园内涵
( 来源：2017 年 《融合与创新，教育信息化理念发展》一书，作者：胡钦太 )
“智慧广工”包括“建设智慧基础设施”“智慧开放平台及应用”“智慧教学平台及资源建设”和“服务及管理”等方面，实现从基础设施建设为重点向智慧应用建设为重点转变；从“计算机+软件”模式向以人为中心、以服务为中心的“云计算+数据”模式转变；从建设精品课程到建设慕课综合课程平台与精品资源转变；从单一、独立安全防护到综合立体安全防护转变。
01
借助5G春风，打造泛在高速网络
广东工业大学地域广泛，四个校区分散在广州四个不同的行政区，网络建设和运维难度较高。为此，学校采取了线路与设备双冗余方案，保证校区间通讯不受单一线路中断影响。学校建成20G公网与10G教育网出口，完成了行政教学区的高速有线无线网络全覆盖，得益无感知认证，师生可以在四个校区无感知上网，自由获取资源。
5G已经成为国家战略。2019年4月，学校与广东移动签订了5G+智慧校园战略合作协议，全国高校首家5G+智慧校园落户学校，从此拉开了学校5G+智慧校园建设帷幕。双方将利用优质移动5G网络推动教育改革创新，共同打造5G+智慧校园的合作样板，利用5G技术高带宽、低时延和高并发的优点，现在已经有多个5G应用落地，如VR教室、5G直播和5G物联网等。
在“我和我的祖国·广东工业大学庆祝中华人民共和国成立70周年诗文朗诵会”中，学校全程对朗诵会进行了5G技术全球网络现场直播。由于现场要长距离实时传输多路4K高清信号，项目组利用了5G高带宽、低时延和高并发的特点，实现高清无线视频信号的实时传输，取得了满意效果。
图2 5G高清直播技术
02
部署私有云服务器群，实现精细化管理
在计算资源提供上，2014年学校统一提供虚拟化服务器资源，目前已有300多台虚拟化主机提供不同的计算与存储服务。然而，随着机器的增加，出现了集中管理困难；资源分配无法准确进行判断；补丁不能集中分发，容易感染病毒；没有主机安全防护，一旦其中某台主机被入侵，整个虚拟主机群就暴露在危险中；不能统一设置DNAT等问题。
为解决以上问题，学校使用了私有云架构的服务器群，随需而变，按需分配，通过资源虚拟化，实现统一的业务支撑系统“私有云”。一是降低维护成本。设备集中部署，管理者只需要关注业务端运维，减少运维压力和时间。二是实现资源共享，弹性伸缩。自动调整云服务器数量进行弹性伸缩，实现在业务高峰时自动增加云服务器数量。针对主机统一安全策略，强制进行安全升级和主机安全审查等。
图3 私有云服务器架构
03
物联网无处不在，智慧感知唾手可得
物联感知是智慧校园的关键，没有感知就无从产生“智慧”。智慧校园建设的感知包括环境感知，身份感知，位置感知等。
学校利用5G、LORA和WIFI等协议与技术，建设了覆盖全校的物联网，分布在教室、机房、弱电间、公共区域，配电房等，实时把数据传送回学校大数据平台。
除此之外，自主研发了基于多协议的环境感知与大数据分析系统，无需铺设任何线材，便可收集环境、用电、人流等信息，传输回后台进行大数据分析。
图4 自主研发的环境感知与大数据分析系统
一站式服务解决办事难问题
由于学校教职工和学生群体基数庞大，而且分布在不同的校区，办事和开会等往往要奔走不同校区，费时费力，并且由于柜台和人工处理效率低，经常有排队现象发生。为此，学校融合各系统数据，运用信息化手段成功解决这一难题。
01
网上办事大厅，让师生少跑腿
为推进高水平大学建设，提升学校管理水平和办事效率，更好服务广大师生，2018年6月，学校网上办事大厅移动端微信企业号正式上线运行。网上办事大厅以“数据多跑路，办事少跑腿”为建设目标，推进跨系统、跨部门、跨业务的协同办理。目前，上线业务涵盖办事指南、网络服务、图书服务、就业服务、办公服务等多个服务场景，同时配备线下自助打印服务终端设备。2019年，为继续提升办事效率、增强办事效果，扩大服务面，网上办事大厅二期建设覆盖的服务流程数量将超过100个，实现包括多个部门办事事项。
图5 线上线下结合的网上办事大厅
据统计，网上办事大厅上线事项共实现19010服务人次，服务办理次数为141830次。网上办事大厅实现线上线下融合的效果，改善了传统线下办事效率低、环节烦、跑路多的弊端，提高了学校管理水平和服务满意度。实现了“工作思维信息化，权力运行公开化，办事'套路'简便化，服务模式人性化”的目标。
02
新生入学零排队，数字迎新秒报到
每年开学季，都有过万名新生前来报到，传统的迎新效率低下，往往要大排长龙，新生可能要一整天才能完成整个报到流程，实时报到情况也不能及时反馈给学校。
自2017年起，学校实行了数字迎新，新生只需联系自己对应的迎新使者扫描录取通知书上的二维码，即可完成报到，不用再拖着行李，穿梭在各个报到点之间办手续，轻松方便。学校除了能实时了解报到情况外，也能实现全面精细化管理，提前了解新生报到时间和交通工具，做到精准接站，迎新工作也从过去的两天缩短到一天，再无排队的情况发生。
图6 学生报到实时情况
数字迎新实施三年来，每年都有新功能推出，2019年推出的新生宿舍自动分配与管理和智能迎新使者应答模块，深受新生喜爱。
03
大数据系统建成，校园安全有保证
学生群体基数大，造成学生管理工作量大，特别是学生安全情况难以掌握。为此，学校建立了学生安全大数据系统，运用大数据收集和管理学生信息，通过对学生数据的分析和处理，实现对学生信息全面了解。
基于学校门禁系统数据、校园卡系统数据、校园Wi-Fi系统数据和上网认证系统数据等多个数据源系统，数据通过抽取后，经过数据清洗、提取，制定学生标签维度，并将标签应用于大数据平台中，形成集数据汇聚、标签管理、标签库、服务策略、场景输出于一体的学生标签管理体系，在学生行为存在异常时，如长时间失联等情况及时预警，让学校充分了解学生情况，防范于未然。
以融合创新理念打造新教学环境
01
智慧教学平台，助力人才培养模式创新
随着学校招生规模扩大，课室资源日益短缺，课室利用率已经超过80%，教学空间急需扩展；学生进行跨校区选课时，必须费时费力到不同校区上课。
为了扩展办学空间，探索新的教学模式， 2018年9月，学校合作开发的“新云课堂”在线教学平台，已正式上线运行，解决了学校教学信息化的一大难题。上线以来，学校持续对“新云课堂”网页版和小程序版本进行升级，优化平台性能，拓展平台功能。“新云课堂”灵活的教学功能，让教与学向智慧化迈进，为教师打造线上线下混合式课程，突破课堂束缚，为个性化教学提供了很大的便利。
2019年，学校一批优秀教师在“新云课堂”积极探索教学模式改革。本着服务教学的初心，学校相关部门积极鼓励教师在“新云课堂”平台开课，并为教师提供专业的建课技术支持和辅导。
02
“新云融合学习空间”：宜学、宜教、宜管
2019年，学校推出“新云融合学习空间”，以“以人为本，融合创新”的理念，打造线上线下融合的自主学习空间。
图7 “新云融合学习空间”打造主动学习空间
以人为本的意思是，对于使用课室的每一个角色，都能够充分体验到智慧课室的好处，学校领导、课室管理者、老师和学生，都能通过多终端与统一的操作介面得到帮助，做到极简使用与管理。充分融合意思是，智慧教室的中控系统、视频监控系统充分融合成一个系统，也与智慧校园数据与应用系统，如与智慧校园和教学平台充分整合。
智慧课室为教师和学生提供舒适的教学与学习环境，以及完善的硬件设施，营造良好的教学氛围，提供触手可得的教学资源，实现线下和线上教学空间融合。统一的智慧课室系统，还可以提醒上课地点，寻找空闲的自习室，租用智慧储物柜等。
学校管理者能通过对智慧课室感知的信息进行分析，实时掌握老师和学生上课的情况，了解课室使用信息，如课室的占用比率、学生自习情况，分学院统计出勤率等。
课室管理者可以用电脑与小程序随时了解课室的设备情况，当设备有故障或者使用期限将到时，可通过各种方式通知管理员，确保课程顺利进行。
2019年是 “十三五”规划的“收官之年”，学校信息化将继续在数据治理、数据展示和人工智能如何服务学校教学科研管理等方面继续攻坚克难，使信息化水平迈上更高台阶，为高水平大学建设贡献力量。
(本文刊载于《中国教育网络》杂志2020年1月刊，作者：冯广、 伍文燕，单位为广东工业大学网络信息与现代教育技术中心；责编：朴艺娜)
相关阅读