开放大学数字校园基座探索与实践论文
2026-02-02 18:27:07 来源: 作者:xuling
摘要:开放大学作为以促进终身学习为使命、以现代信息技术为支撑、以“互联网+”为特征、面向社会开展开放教育的新型高等学校,其数字校园建设显得尤为重要。
[摘要]开放大学作为以促进终身学习为使命、以现代信息技术为支撑、以“互联网+”为特征、面向社会开展开放教育的新型高等学校,其数字校园建设显得尤为重要。本文以湖北开放大学为例,旨在探索开放大学数字校园基座的建设与实践,通过现代信息技术和教育教学深度融合,构建一个开放、灵活、高效的数字化学习环境,以支撑开放大学的教学质量提升和管理模式创新。
[关键词]开放大学;教育信息化;数字校园基座
0引言
随着信息技术的迅猛发展和教育改革的不断深入,数字校园作为教育信息化的重要组成部分,已经成为推动教育现代化、提高教育质量的重要手段。开放大学作为一种新型的高等学校,其数字校园的建设更是具有独特性和挑战性。为了构建适应开放大学特点的数字校园基座[1],笔者进行了深入的探索和实践。
数字校园基座是数字校园建设的核心,它承载着学校的各种信息系统,为师生提供便捷、高效、安全的信息服务。本文旨在介绍开放大学数字校园基座建设方面的探索和实践经验。笔者将以湖北开放大学为例,详细介绍数字校园基座的架构设计、技术选型、系统实现等关键环节,以及在实际应用中的效果。最后,笔者将总结经验教训,展望未来的发展方向,以期为同类高校的数字校园基座建设提供参考和借鉴。
1开放大学数字校园基座的总体设计
为了进一步提升学校数字校园的服务能力,满足开放大学不同类型师生对信息化的需求,履行开放大学服务全民终身学习的社会职能,学校从信息化顶层设计出发,在沿用传统数字校园建设模式的基础上,通过夯实底层架构,科学规划顶层设计,构建了“三横两纵”数字校园基座的总体架构。在基础设施层构建了“数字开大网络基础设施底座”;在支撑平台层构建了“数字开大数据中台”;在平台应用层构建了“融合门户”“师生画像”“荆楚学习广场”“湖北社区教育网”等应用平台;在应用终端上构建了“PC端+移动端”多端融合的信息门户,为师生提供便捷的业务服务窗口。
2开放大学数字校园基座的探索路径
2.1网络基础设施建设
按照学校“十四五”信息化规划中,网络基础设施建设工程中要求:升级校园主干网络,进行全光网改造,实现从IPV4到IPV6升级平移和千兆到桌面。完成综合实训楼和图书馆网络化、智能化配套设施建设,引领示范全省开放大学体系信息化建设。
2.1.1打造“XGS-PON+WIFI6”的全光网络
为了实现“数字开大”的整体战略目标,学校以基础网络设施建设为牵引,打造一张多网融合的全光网络底座,实现全校“一张网”工程。经过对比全光网络[2]多种技术路线的差异与实地考察调研,结合学校现有的网络建设情况,确定了采用“XGS-PON+WIFI6”的全光网建设方案。

全光网络的建设遵循“整体规划、分步实施”的原则,一期工程对学校的综合实训楼、图书馆进行全光网络覆盖,采用TYPE-C[3]双归属的部署模式。同时,部署统一的有线、无线认证平台,对师生的上网行为进行统一认证和行为统计。
按照高规格、新技术、新模式的标准进行网络基础设施建设,可为师生提供带宽更高、灵活性更强、网络环境更整洁的全光网络“新体验”,为全校师生构建一个“人人皆学、时时可学、处处能学”的友好网络环境。
2.1.2建设“安全”“节能”的数据中心
数据中心机房是学校数字校园基座建设的基础,本次改造采用模块化机房的建设思路,主要包括四大系统:机柜系统、冷通道系统、配电系统和环境监控系统。
机柜系统:结合鲁巷校区机房实际面积,设计了两组18柜位的机柜系统,每组由17台600mm×1 200mm×2 000mm(宽×深×高)的服务器机柜和1台精密配电列头柜以及4台行间空调组成。
冷通道系统:通过建设冷通道系统,可以将95%左右的冷风直接输送到冷通道内,从而进入服务器机柜,降低了空调系统的能耗。
配电系统:配电结构采用了“2+1”冗余配置方式。通过对机房设备及前端供电设备的功率进行计算,配置了2台120KVA模块化主机(可扩展至200KVA)。
环境监控系统:建设统一的数据中心机房环控系统。通过物联网技术实现对机房的温湿度、消防报警、视频监控、精密空调、市电、门禁系统和电池的状态数据进行采集,并利用统一的平台实现对机房环境与设备状态的集中监控。
2.1.3打造“便捷”“集约”的云基础设施
云基础设施基于“软件定义数据中心”理念,以虚拟化技术为核心,融合计算、存储、网络、安全等资源池,构建极简、稳定、高性能的云基础设施新架构。
计算资源池设计:采用裸金属架构的X86虚拟化技术,将CPU、内存、I/O等服务器物理资源转化为一组可统一管理、调度和分配的逻辑资源,实现更高的资源利用率。
存储资源池设计:通过存储虚拟化技术,统一管理和分配超融合内部的存储空间及物理服务器所需的存储空间,提高存储资源利用率。
网络资源池设计:超融合虚拟化包含业务、管理、通信和存储4套网络。业务网络作为物理出口连接核心交换机以承载外部访问的南北向业务流量,管理网络用于保障集群内主机之间配置同步、管理的数据传输,通信网络用于保障各业务系统虚拟机之间的东西向流量交互,存储网络用于保障分布式存储的数据传输和磁盘读写数据。
安全资源池设计:提供安全虚拟化模块,包含上线即安全、资产识别、威胁处理、漏洞管理、实时联动、快照防护等。
云基础设施通过统一的Web管理平台实现可视化集中运维管理,承载各部门关键业务应用,具备完整的IT基础设施服务能力和运维管理服务能力。
2.2构建数据支撑服务层
制定学校统一的数据标准。结合教育部的代码标准和学校业务系统实际情况,制定校级数据标准框架,定义数据模型,对数据元素进行分类与编码,明确数据质量的评估标准。
出台数据管理办法。加强学校数据管理,规范数据采集、存储、处理、共享和使用行为,出台学校数据管理办法,对学校各类数据进行确权,明确权威数据来源。
建设统一的数据交换与共享平台。搭建基于Web的数据交换与共享平台,构建可视化ETL集成交换工具[4],提供简易化ETL接口制作能力。构建数据仓库管理,实现对数据中心对各部门采集到的数据进行管理,数据加工、数据加密/脱敏操作等功能。开通数据资产目录服务,面向全校师生开放数据资产目录、数据资产申请服务功能。
开展数据可视化应用。开发专题应用场景,对综合校情、教师教学、招生就业、科研、开大体系数据等10个主题进行数据分析和展示,建设师生画像,从多个维度对师生进行多维描述、精准评价,促进师生发展。通过数字化技术进行项目绩效评价、辅助决策分析等。
2.3网络安全防护体系建设
学校网络安全防护体系建设包含设备防护、安全管理、安全检查和应急处置四个方面,从而系统性地构建一个网络安全防护体系。
设备防护方面:在学校网络出口区、网络主干区、网络运维区、服务器区和用户区部署出口防火墙、入侵防御系统、上网行为管理、Web应用防火墙、安全运维堡垒机、数据库审计设备、日志审计设备、漏扫设备、VPN设备、数据备份设备、主机终端安全设备等。
安全管理方面:明确各部门网络安全责任,做好网络安全日常运维工作,加强重要时段的网络安全保障工作,落实信息系统等级备案及测评工作,加强网络安全人员培训。
安全检查方面:做好定期网络安全巡查,通过购买第三方网络安全公司的安全检查服务,定期对全校的网络安全基础设备、服务器安全配置、应用系统漏洞等进行检查,出具相应的检查报告。
应急处置方面:根据学校网络安全应急预案对发生的校园网络安全事件或上级有关信息安全部门通报的安全预警信息,各单位必须高度重视,积极、及时进行安全整改处置,并按要求形成书面报告,在规定时间内报送上级部门。
3开放大学数字校园基座的应用
数字校园基座建设是一项系统工程,学校坚持统一规划、标准引领、分步实施的原则,充分将人工智能、大数据、云计算、物联网和5G等技术融入数字校园基座建设,为学校打造了泛在、协同、开放的网络育人环境,搭建了一系列独具特色的创新应用,全面支撑了开放教育、职业教育和终身教育的人才培养、信息服务、科研管理。本文将选取三个特色案例进行介绍。
3.1打造“一网通办”,实现师生服务快速办理
推进学校数字化校园平台升级,将数字化校园平台打造成具有“统一门户、统一身份、集成待办、数据共享”的融合门户平台。对学校的信息化系统进行微服务改造,进一步优化服务流程,实现校园信息化服务的“一网通办”。目前学校“一网通办”平台已上线微服务110余个,以“服务师生”的视角梳理了17个二级单位的服务事项,其中90余项服务实现线上办理。同时,针对移动端的使用,学校推出了“今日校园”和企业微信App供全校师生进行选择,让用户按使用习惯进行选择,实现师生服务“掌上”快速办理。
3.2精准“师生画像”,辅助学校数字化决策
学校在数字化校园平台建设过程中,通过搭建数据支撑平台,对教师、学生在校教学、学习、生活、科研、就业等多个维度的数据进行采集,利用数据支撑平台借助教师模型和学生模型,对教师数据和学生数据进行分析和挖掘,为学生成长提供“精准画像”,为教师管理提供“精准助力”,同时充分发挥数据价值,开展数据智慧化应用[5],促进教师和学生全面发展。
在学生管理方面,围绕学生在校期间的学习、生活、安全、就业等方面的具体情况,通过对学生的“精准画像”,教师可以全方位地了解学生,如学生的心理健康状况预警、精准资助、成绩预测、失联预警、学生诉求等,帮助学生工作者全面认识学生,精准定位异常学生群体,帮助高校实现对学生的精细化管理和个性化引导。
3.3践行“数字开大”,做好社会化服务
湖北开放大学利用自身信息化建设的优势,积极开展社会化服务,在数字校园基座上搭建了湖北省终身学习平台——荆楚广场,湖北省终身教育学分银行和湖北社区教育学习平台——社区教育网。
荆楚广场作为湖北省终身学习平台,不断提升与社会化公共服务平台的对接能力,与武汉数字化老年大学(教育科技公司)开展合作,服务社区老年教育,累计发布活动517个,参与量达39 401人次,已为100万+人次提供学习支持服务。
湖北省终身教育学分银行依托开大体系,开户建档500 186人,存储成果379 329个;依托“赋能提质”行动计划,开户244 651人,存储成果166 187个,指导149所职业院校制定课证融通转换规则1 094个;参与国家区块链创新应用试点,完成相关建设工作,获国家开放大学表彰。
社区教育网打通社区(老年)教育学习通道,推动大家使用“湖北社区教育网”,网站已突破3 800万点击量,开发建设课程资源3 000余个,打造品牌群与项目库200余个。
4总结与展望
本文从湖北开放大学数字校园基座的探索和实践出发,详细介绍学校数字校园基座的建设方案和实践路径,在基础设施层构建了“数字开大网络基础设施底座”,为教学、办公、科研、实习实训提供高质量的网络基础设施环境;在支撑平台层构建了“数字开大数据中台”,实现了学校共享数据的互通与分享;在平台应用层构建了“融合门户”“一表通”“师生画像”“荆楚学习广场”“湖北社区教育网”等应用平台,全面支撑了开放教育、职业教育和终身教育的人才培养、信息服务、科研管理。下一步,学校将在“数字开大网络基础设施底座”的基础上,通过融合AI(人工智能)和虚拟现实(VR)技术,进一步提升教学质量、丰富教学手段、增强学生的学习体验,并促进开放教育资源的优化配置,为学校转型发展和高质量人才培养提供技术支撑。
主要参考文献
[1]徐英,田萌,龙学磊,等.智慧校园系统数据架构设计与研究[J].网络安全技术与应用,2022(9):87-88.
[2]邹时雨,丁桂元,杜炼.基于全光网络的高校信息化基础建设[J].信息技术与信息化,2022(1):173-176.
[3]左明慧.基于GPON的高校校园网扁平化架构设计研究[J].价值工程,2018,37(35):251-253.
[4]秦彦彦,廖宏建.高校智慧校园数据治理建设的瓶颈与对策分析[J].教育现代化,2020(7):96-97.
[5]张芳.高校智慧校园的建设实践及创新应用:以中央财经大学为例[J].现代教育技术,2022(4):113-125.