沈霞娟， 高东怀， 刘 健， 宁玉文， 李维国

（第四军医大学网络中心，西安 710032）

0 引 言

随着移动互联网、云计算、虚拟化和物联网等新型技术在教育领域的深入应用，高校信息化正从“数字校园”快速迈入“智慧校园”建设阶段，以实现智能化的教学、科研、管理、服务和决策，促进人才培养模式创新．第四军医大学经过多年的信息化发展，已经建成较为完善的信息基础设施，并按照数字校园架构初步建立了公共支撑系统、多种网络教学资源和教学管理应用系统，但仍然存在着网络出口紧张、数据中心容量不足、业务系统缺乏整合、资源共享机制不畅等突出问题，难以满足师生日益增长的信息化应用需求，不能有效支持先进的教育教学理论和管理决策模式．2014年第四军医大学全面启动新校区建设，亟需以“智慧校园”为统揽，科学做好新校区信息化建设的顶层设计和总体规划，从建设理念和实现技术两个方面体现出良好的科学性、规范性和先进性，有效解决现存问题，并体现出“智慧”特质．

1 智慧校园的内涵

智慧校园作为一种全新的校园信息化形态，目前尚无统一、权威的定义，总体来说主要有三个领域的认识：一是物联网技术专家从智能感知角度出发，认为智慧校园是以物联网为基础的、以感知或挖掘的信息相关性为核心的信息化应用模式［1］；二是教育技术专家从智慧学习环境的角度出发，认为智慧校园是基于新型信息技术构建资源共享、智能灵活的教育教学环境［2］．三是信息化建设专家从提供应用和服务的角度出发，认为智慧校园应更多考虑先进技术的特点，实现更高速的互联、更便捷的服务、更科学的决策、更实时的控制［3］．

笔者综合各领域的观点，认为智慧校园是运用物联网、云计算、虚拟化等信息技术，把学校里分散的、各自为政的信息化系统和资源整合为一个具有高度感知能力、协同能力和服务能力的有机整体，以实现环境全面感知、网络无缝互通、开放学习环境和师生个性服务，从而对学校的科学运作、业务管理和公共服务提供强有力的智能支撑．

2 新校区信息化建设目标

第四军医大学新校区信息化建设将瞄准智慧校园方向，通过建立完善的信息化基础设施、应用系统与信息资源，促进信息技术与学校各类业务的深度融合，实现开放互动的泛在学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、绿色健康的校园生活和精准主动的个性服务，使信息化建设达到国际知名大学水平，并在军内高校中具有一定的示范作用，充分显现信息化对学校发展和人才培养的支撑作用．

3 新校区信息化建设内容

根据智慧校园的内涵，结合新校区的功能定位，笔者将第四军医大学新校区智慧校园的逻辑架构设计为网络基础设施、数据支持平台和智慧应用服务三层，如图1所示，主要包括以下建设内容．

3．1 支持多业务的泛在网络基础设施

3．1．1 计算机网络

新校区将建设四套承载不同业务的计算机网络：①外部接入国际互联网，内部以有线和无线两种方式覆盖到办公区、教学区、宿舍区和家属区的校园网．②外部接入全军军事训练综合信息网，内部覆盖所有办公、科研场所以及部分医疗场所和部分学员宿舍，满足涉密业务处理需要的军训网．③用于后勤服务，集中提供就餐、消费、图书借阅、门禁和水控等服务功能的校园一卡通网．④用于附属医院的医疗信息管理和服务的军卫网．

3．1．2 物联网

图1 智慧校园逻辑架构

新校区将充分利用各种信息传感设备，包括射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描装置等，将校园实体与信息网络结合起来，实现物－物之间的有效通讯、集中管控和充分利用［4］．物联网将覆盖新校区核心建筑和重点公共区域，满足随时随地感知、捕获和传递有关人、设备、资源信息的需求．

3．1．3 电话网

新校区将建设固定电话和移动电话两种网络系统．其中，固定电话网覆盖新校区所有建筑和重点公共区域，实现军地两线电话互联；移动电话网与运营商协作，保障室外区域和主要建筑内信号充分覆盖．

3．1．4 广播电视网

新校区校园广播网分为室内和室外两种，平时用于播放号声、背景音乐及校园文化宣传，同时应配合消防系统，当发生火灾等紧急情况下强制切换纳入到消防广播系统，用作紧急情况下的指挥调度、人员疏散等．有线电视系统应可接收本地有线电视网节目，并支持播放自办节目，提供信息传播、多媒体展示等多种应用．

智慧校园将通过上述四种网络形成高速畅通、安全可靠、灵活可控、全面感知的泛在网络基础设施，全校师生可以通过无线和有线两种方式随时随地接入网络，实现移动学习或教学科研，同时主要校园实体也可通过物联网实现通信，为一体化智能管控奠定基础．

3．2 基于云计算的数据中心

基于云计算的数据中心是支撑智慧校园高效运行的数据平台，不仅需要实现全校基础数据、业务信息和教学资源的集中存储，还将充分利用虚拟化等技术实现IT资产的集中管控和灵活分配，提供基础设施、运行平台和应用软件三种层次的资源共享服务［5］，降低校园信息化运营成本．其中，基础设施服务是指为学校各单位灵活提供服务器和存储空间等硬件资源；运行平台服务是指为各类应用提供操作系统、数据库等软件运行环境；应用软件服务是指为各类用户提供在线的教学、科研、管理软件和工具．

新校区数据中心建设应严格遵循GB50174－2008《电子信息系统机房设计规范》和GB50462－2008《电子信息系统机房施工及验收规范》，满足防静电、防电磁辐射、空调回风、防漏水、防火等基本要求，设置独立的门禁系统和监控系统，并根据国家和军队安全等级防护标准，同步进行防病毒、防篡改、防攻击、防瘫痪以及备份恢复等安全防护系统的建设．

云计算数据中心建成后，将通过网格计算、分布式计算、虚拟化、负载均衡等技术措施，把网络资源整合成一个具有强大计算能力的系统，并借助软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）、基础设施即服务（IaaS）等先进的服务模式，把强大的计算能力分布到终端用户手中，实现智慧校园的计算、存储资源集约化管理和弹性化服务．师生可以便捷地在智慧云服务平台上租用私有云存储空间，保存关键的教学科研资料或建立个人主页．院系、教研室和研究所等单位用户可以在智慧云服务平台上租用虚拟主机，建立部门网站、科研实验平台、应用开发环境、业务管理平台，而不用考虑购买硬件设备，也不用负责系统运行环境的安全防护及定期维护．

3．3 智慧校园应用平台

新校区信息化建设旨在提高教学、科研、管理和生活的质量，其服务功能的实现离不开功能丰富、智能高效的信息应用系统，因此智慧校园应用平台的建设将贯穿整个建设周期，并不断完善和优化．

3．3．1 教学服务系统

用于支持教学全过程的信息化，主要包括：①多媒体教学系统，将计算机、投影机、摄像机等多种媒体有机结合，构成现代化视听教学环境，一般教室部署通用多媒体教学系统，高端教室可根据需要增加远程直播、互动交流和监控系统．②网络教学系统，提供教师在线备课、网上授课、远程辅导、在线考试、协同教研等功能；支持学生开展在线自主和协作学习、课堂内外的混合学习以及基于无线网络的移动学习．③图书服务系统，提供在线图书查询、借阅、归还以及文献检索、查新等服务．④视频会议系统，部署在礼堂、会议室、教学指挥中心等位置，满足电视电话会议、远程示教、医疗会诊、学术交流等需要．

3．3．2 科研支持系统

用于提高科研管理水平和协同创新能力，主要包括：①科研项目申报系统，提供科研项目在线申报、审核和评审等功能．②科研项目管理系统，实现项目从立项申报、过程管理、研究积累与成果推广整个生命周期的管理，全面采集并梳理科研历史数据，并且实现科研成果、项目等信息收集、利用（查询、统计）等功能，推进科研信息、知识的共享，为科研管理决策提供数据基础．③科研协作平台，主要面向研究人员提供协同创新研究平台，并通过网络与国内外各大高校、科研院所互联，实现校内外科研信息共享、科研项目合作．

3．3．3 校务管理系统

用于提高办公自动化水平和校情信息统一管控，主要包括：①办公系统，依托后勤业务办公平台实现公文处理、网络公告、信息发布、电子邮件传输、会议管理、档案管理等功能．②校园综合管理信息系统，主要实现五类功能：一是基础信息服务，收集、处理、整合、存储、传输学校人、财、物、事四类基础信息，生成学校教育教学管理状态数据，满足校情统计、决策支持、教育综合查询等需要；二是教务管理，实现对本科、研究生和继续教育三类学员从入校、培养和毕业分配的全过程管理，逐步实现人才培养过程管理的信息化和智能化；三是人事管理，实现军人干部分配、考评和转业等环节的网络化管理，以及非现役人员的聘任、调动、培训、考核的信息化管理；四是财务管理，实现财务查询、报账预约等功能，构建支付平台，方便师生账务结算的综合性服务平台；五是资产管理，全面共享和整合学校教室、实验室、实验仪器等各类办学资源．

3．3．4 公共服务系统

营造智能便利、绿色健康的校园生活环境，主要包括：①校园一卡通系统，为校园用户提供消费结算、身份识别、信息查询等综合应用服务，学生能够通过终端查询系统及时了解校园卡帐户余额、交易明细、奖贷学金、借还书以及出入校园记录等信息．②智能楼宇管理系统，实现楼宇配电、照明、空调、通风、电梯、消防、门禁以及监控系统等的集中化管理［6］，并为用户提供方便快捷的通信服务以及视频会议、电子白板等办公自动化服务，有效提高楼宇资源利用效率，从而使校园建筑具有智能、安全、舒适和便利的特点．③智能安防系统，利用各类报警探测器、摄像头对整个校区的出入口、主要道路、关键建筑物等重点部位进行全天候、全方位的监控和电子巡更，一旦发现异常，能够自动发出警示信息，确保校园的整体安全．④能源管理系统，实现对校园内部水、电、气、热等数据的远程集抄和自动采集，并通过统计分析，生成各区域、各业务的能耗曲线和费用报表，并揭示能源管理中存在的问题和潜在的节能空间，帮助管理者从能源的供给、使用、优化等方面制定恰当的策略，以实现节能、增效、环保的总体目标［7］．

智慧校园应用平台建成后，将通过集物联网、移动互联网和云计算于一体的新一代信息网络基础设施提供便捷、高效、精准、个性的服务，教学方面实现网络教学与传统教学的有机融合，科研方面实现资源共享和协同创新，生活方面实现“一卡在手，走遍校园”，并通过一体化监控、门禁等应用提高校园整体防护能力．此外，智慧校园还将通过校情数据分析平台和决策支持系统，提供可视化、多维度业务数据统计分析报表和趋势预测，使学校决策更加快速和科学化．

4 新校区信息化建设实施步骤

由于新校区信息化建设是一项系统工程，工程量大、涉及面广，因此，根据国内外高校建设经验，结合第四军医大学新校区建设整体推进计划，拟采取“三步走战略”．

4．1 信息基础设施建设

以第一批学员入驻新校区为节点，根据基础先行、急用先建的原则，主要完成新校区弱电管网和教学区保障用房信息网络建设，搭建临时校园信息控制中心，采取适当方式与老校区网络实现互联互通；初步建成校园一卡通、多媒体教室、图书馆等教学生活亟需的专项建设项目和电话、广播、智能安防等新校区必备信息基础设施项目；按照“集中建设，统一管理，按需使用”的总原则，理顺全校信息化发展机制，及时颁布信息化建设标准和应用政策．

4．2 数据与应用系统建设

以学校整体搬迁为节点，是信息化建设的关键阶段，重点完成信息化大楼、数据中心、无线校园网、有线电视、智能楼宇、节能监控等基础设施项目，礼堂、医院、卫勤训练基地等专项建设项目和智慧校园应用服务平台项目，能够面向全校人员提供覆盖教学、科研、管理、公共服务和卫勤训练五类业务的综合信息服务．

4．3 智慧化服务建设与应用优化

在前两步基础上利用3～5年时间，重点实施智慧管理、个性化服务和决策支持类建设项目，完成校园功能区的物联网部署，改造信息服务流程，实现信息服务的智慧化，智慧型校园逐步在学校的教学、医疗、科研、管理中显现．

5 结束语

教育信息化的发展和应用水平正日益成为学校的核心竞争力之一．学校信息化由数字校园向智慧校园的演进是教育信息化发展客观规律的必然体现，也是当前教育信息化发展的趋势与潮流［8］．然而智慧校园建设是一项巨大的系统工程，亟需把智慧校园纳入学校整体发展战略中，做好顶层设计和整体规划，制定符合实际的建设步骤与计划，并坚持应用驱动的基本原则，使智慧校园切实为提高教学、科研、管理成效服务．

［1］ 严大虎，陈明选．物联网在智慧校园中的应用［J］．现代教育技术，2011，21（6）：141－146．

［2］ 黄荣怀，张进宝，胡永斌，等．智慧校园：数字校园发展的必然趋势［J］．开放教育研究，2012，18（4）：14－17．

［3］ 程艳旗．浙江大学智慧型校园建设初探［EB／OL］．［2014－04－20］．http：／／wenku．baidu．com／view／dfe4352c2af90242a895e5e9．html．

［4］ 陈明选，徐旸．基于物联网的智慧校园建设与发展研究［J］，远程教育杂志，2012（4）：61－65．

［5］ 百度百科．云服务［EB／OL］．［2014－05－26］．http：／／baike．baidu．com／view／2007356．htm．

［6］ 连晓峰，刘载文．基于服务／模型驱动的智能楼宇集成优化仿真平台［J］．计算机仿真，2013（4）：383－386．

［7］ 施耐德．基于EcoStruxure能效管理平台的校园节能解决方案［R］．西安：第四军医大学新校区信息化建设技术交流会，2014．

［8］ 胡钦太，郑凯，林南晖．教育信息化的发展转型：从数字校园到智慧校园［J］．中国电化教育，2014（1）：35－39．