大数据与云计算融合智慧校园建设探讨

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摘要：云时代的到来，互联网技术迅速发展带来了海量的数据、种类繁多的业务以及日益增长的网络规模，与此同时传统网络的部署、运维和管理也迎来巨大的挑战。传统网络设备无法智能配置策略，当网络出现故障时，网络管理人员无法快速锁定并解决网络问题。SDN(SoftwareDefinedNetwork，SDN)的出现给传统网络无法适应现在快速发展的云计算业务的现状带来了转机。本文主要讲述SDN基本原理及框架，讨论利用SDN解决校园网络现有问题的方案。

关键词：SDN；校园网；负载均衡

智慧校园是数字化校园的延伸产物，是信息化技术发展的必然结果。目前，国内外高校都致力于建设智慧化校园，为此做出了大量的建设方案并实施了一系列的措施，目的就是更快更好的打造出一条适合自身发展的信息化建设道路。智慧校园全面提升了高校教学质量和管理水平，推动了高校信息化建设进程[1]。在信息化快速发展的时代，高校教师和学生在日常的教学与生活中对网络、计算机、智能手机以及多媒体设备的应用越来越广泛，教师的教学活动、学生的学习与生活以及管理人员的管理工作等需求使得高校工作需实现信息化与智慧化。针对高校信息化与智慧化建设落后的现状，提出大数据与云计算融合的高校智慧校园建设。

1关键技术

1.1大数据

信息化推动高校智慧校园建设过程中出现了大量的数据信息，这些数据呈现出容量大、结构多样化、种类多、冗余以及更新速度快等特点[2]。为了保证学校各项工作的正常运转，需要对这些数据进行采集、分析、处理与存储。采用大数据技术对海量的数据信息进行采集和深入挖掘，然后对挖掘出的有效数据进行分析与处理。在对数据进行处理时，采用的是分布式处理方式，最后对需要保存的数据信息进行存储以便随时进行查询。大数据技术的应用为提高高校的整体管理服务水平以及教学能力奠定了坚实的基础。大数据平台具备数据存储、信息收集、数据分析辅助决策、数据处理以及数据交换共享等功能，是所有数据的汇聚中心，是智慧校园建设的核心部分，为学校师生提供全面的信息化服务。利用大数据可以对教学资源进行共享，实现开放式教学，对学生进行分级教学或分层管理，实现精准化、差异化以及个性化教育[3-4]。大数据技术能够对学生的学业、心理、就业以及生活进行科学、合理、便捷且有效的管理。学校公共资源使用情况通过大数据技术可以实时方便地掌握，然后反馈给师生和用户，很大程度上促进了公共资源的有效利用。后勤管理是一项繁杂的工作，大数据能够对能耗进行监管，构建绿色校园，还可以对维修进行监管以便提高服务水平。此外，在辅助决策中大数据的应用也是非常广泛的。

1.2云计算

云计算是智慧校园建设中的关键技术之一，将校园中所用的计算资源通过网络实现统一的管理和调度，为师生和相关人员提供快捷、方便的服务。云计算提供的服务包括3个层次，分别是基础设施即服务、平台即服务以及软件即服务。基础设施即服务层可将基础设施资源和数据等分配给用户，具有大规模、低成本以及高效率等特点。平台即服务层可以向用户提供软件操作系统和数据库等软件开发和运行环境，特点主要有统一的平台架构和高效的数据处理能力等。软件即服务层可以将软件作为服务向用户提供，用户通过Internet租赁所需的软件服务，这种方式可以很大程度上降低软件使用成本，提高可靠性[5]。云计算按需提供服务，能够合理对资源进行动态配置，开放性、扩展性以及协同性更强。在云计算技术的应用下，高校师生只需要通过计算机和智能手机等多媒体设备就可以随时随地快速高效地使用和查询公共业务与服务。

2智慧校园建设

智慧校园旨在改善学校综合管理和服务环境，构建智能化、一体化的绿色安全校园生态，全面提高学校的信息化应用水平和教学服务水平。在深入调研并广泛收集用户需求和高校实际情况的基础上提出大数据与云计算融合的高校智慧校园，以延安大学为例，智慧校园主要包括网上办事大厅和智慧延安APP。

2.1网上办事大厅

对于高校一些常见业务和服务进行整合，通过整合实现学生一体化、教职工一体化、教学一体化以及公共信息服务一体化构建，为学校各类人员提供更具智慧的教学、管理及服务一体化的服务模式。其中，网上办事大厅就是在高校智慧校园建设中为用户提供常见业务和一体化服务。为方便高校师生和后勤保障人员等各类高校人员高效快速便捷地使用学校各类业务，可以将使用频率较高的业务通过“业务直通车”进行链接。通过大数据技术对业务使用频率与需求等进行采集、挖掘与分析，将人事系统、教务系统、科研系统、研究生系统、宿舍管理、一卡通平台、档案系统、正版化软件平台以及校园网自助服务等作为业务直通车的应用业务。同时对于使用频率较高的服务进行推荐，方便用户体验与应用。为提高高校一体化服务水平，可以根据用户角色不同将服务分为教师服务、学生服务以及游客服务。教师服务主要是针对教师提供的服务，包含教师教学、办公及生活中运用到的公共资源和服务，例如云计算资源使用申请、场地预约申请、报告会、研讨会及讲座、论坛网上审批、教工办公账号入网申请、家属区校园网账号申请、校园网电子邮箱开户申请以及校园新媒体备案登记等。学生服务的受众用户主要是学生，其中校园宣传品布展审批、学生证补办申请、陕西省家庭经济困难学生暨国家教育资助申请、大学生国家奖学金申请、延安大学国家助学金申请、学生学费减免申请、网络故障报修申请、学生临时困难补助申请以及延安大学“小红帽”勤工助学岗位设置申请等都属于学生服务类型。而游客服务可以根据游客需要后续逐渐增加服务内容，从而更好地满足用户需求。高校事务除了根据角色不同分为教师事务、学生事务以及游客事务这3类外，还可以根据部门不同进行分类。为了方便对自身的事务进行发起、审批以及查询，可以设置我的事务页面。对于一些常见问题可以设置常见问题页面，通过输入标题或内容进行查询。综上所述，网上办事大厅框架如图1所示，由首页、事务分类、我的事务以及常见问题构成。首页分为3部分，第一部分是一站式服务；第二部分包括业务直通车和推荐服务；第三部分根据用户角色将服务分为教师服务、学生服务以及游客服务。

2.2智慧延大

高校提供的应用和服务多种多样，为了快速查找用户所需的业务或服务可以对其进行分类，按照服务类型可分为办公服务、教学服务、资源中心、生活服务以及小工具等。其中，通知、站内信函、待办事项、办事大厅、智能客服、电话黄页、通讯录以及邮箱都属于办公服务。教学服务由学校简介、图书借阅、课表查询、四六级课程以及课程广场组成。资源中心包含图书、期刊、读书排行、学术检索、报纸、名师讲座、党建学习、网上报告厅以及馆藏查询。悦校、自助服务、校园网缴费、宿舍管理、网络报修、意见反馈、全景校园、我的云盘、资讯聚合以及失物招领属于生活服务。投屏、发签到、直播、表单采集以及速课制作归类为小工具。除了应用外，还可以给师生推荐一些热门的书籍方便阅读，对于学校的主要新闻、通知公告及学术动态同样应该方便查询与阅览，从而促进智慧校园建设。为了方便高校师生通过移动端完成学习、教学、生活以及管理等各项活动，推动高校智慧校园建设，设计针对延安大学的智慧延大APP，框架如图2所示。

3智慧校园展示

3.1网上办事大厅首页展示

本文主要对网上办事大厅首页进行展示，如图3所示。用户可以在“一站式服务”搜索框输入服务名称直接进行模糊搜索。通过“业务直通车”提供的人事系统、教务系统、科研系统、研究生系统、宿舍管理、一卡通平台、档案系统、正版化软件平台以及校园网自助服务等业务链接可以快速打开这些系统和页面，完成业务办理与查询等。推荐服务是在众多服务中选择使用率较高的服务进行推荐。教师服务、学生服务和游客服务是按照角色进行分类，为教师、学生及游客提供个性化与一体化服务。

3.2智慧延大APP展示

智慧延大APP包含首页、消息、笔记以及我4个页面，如图4所示。该APP与网上办事大厅提供的业务与服务有所不同，在办事大厅无法找的个性化服务在这里都可以找到。从图4可以直观看出智慧延大首页布局，第一部分是搜索框，用户可以输入所需内容的关键字等进行查找。第二部分显示了业务应用，通过点击“全部应用”可以进入应用页，该应用页根据服务类型不同分为办公服务、教学服务、资源中心、生活服务以及小工具，用户根据自己的需求点击相应服务与应用。第三部分推荐了一些热门的书籍，用户可以选择喜欢或感兴趣的书籍进行阅读，在阅读之后可以对书籍进行1星到5星的专题评分，对书籍进行评论、点赞以及转发。第四部分包括延大要闻、通知公告以及学术动态，以列表的形式显示要闻、通知以及学术动态信息，点击标题即可进入对应内容页，对相关内容进行阅览，方便师生了解学校时事动态。图4智慧延大首页

4结语

本文提出的智慧校园实现了无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、准确无误的决策支持、丰富多彩的校园文化以及方便周到的校园生活，打造了方便快捷、安全有序且绿色环保的科研、教学及生活智慧化环境，促进学校的快速可持续发展。大数据与云计算融合的高校智慧校园对信息化的绩效导向、教育信息化转型发展以及校园智能管理等具有较好的推动作用，值得推广应用。

参考文献

[1]徐勇.大数据及云计算技术在智慧校园中的整合与应用研究[J].电脑知识与技术,2019,15(32):55-56.

[2]胡春森.基于智慧校园的高校信息化教学管理研究:评《高校教学管理信息化建设》[J].新闻爱好者,2019(6):98.

[3]陈丽蓉.基于大数据的高校智慧校园建设探究[J].电脑知识与技术,2020,16(21):36-38.

[4]宣继涛.高校智慧校园建设中的大数据、云计算与物联网技术的融合分析探讨[J].教育现代化,2019,6(73):80-81.

[5]李隘优,王锴宏.物联网与云计算融合在高校智慧校园中应用初探[J].龙岩学院学报,2017,35(5):48-52.

作者：何婧媛 谢生龙 田原 田琴琴 单位：延安大学 数学与计算机科学学院