基于“一地一窗”模式的高校智慧校园建设研究

摘要：本文从多校区管理的实际出发，讨论一种基于“多节点分布式一体化平台”技术的智慧校园模型，其可以在统一的智慧校园大平台下，确保各校区“一地一窗”的管理需求，为高校多校区整体互动又各自独立的智慧校园建设提供了新思路。关键词：高等院校；多校区管理；智慧校园；一地一窗高校多校区管理问题我国高等教育的改革和发展，使得高校招生规模不断扩大，许多高校形成了一校多区、一校多址、多校区办学的教学局面。多校区模式为学生的学习和生活提供了便利条件，为高校的多样化发展提供了诸多机遇。但是，多校区模式不可避免地存在以下问题，增加了管理和服务的难度，如多校区办学使高校规模扩张、区域布局扩大，导致学校规范统一管理效应逐步递减，内部治理水平下降；校区分散稀释了高校原有的优质教育资源，影响其办学质量和水平；学生和教师获取各校区信息不畅，难以有效共享原有教学科研资源和校园文化资源，难以较好地实现育人目标等。近年来，教育领域的专家、学者均对多校区管理展开了理论研究和探讨，形成的共识是：借助信息化技术和“互联网+”建设智慧校园提升高校的管理和服务水平已经成为必然趋势。但是，不论是从理论层面还是从实践成果看，目前的智慧校园建设多是基于“一致性”管理模式，即高校统一建设一体化的智慧校园平台，执行多校区一致性的管理和服务，而并没有从各校区实际管理和服务需求的角度出发，形成一种“一地一窗”模式的智慧校园解决方案。因此，解决高校多校区的管理和服务问题，已经成为完善高校管理模式、优化资源配置、提升办学质量的重要途径。高校多校区智慧校园建设问题1.传统高校智慧校园建设问题对于高校管理者来说，“统筹协调、集约建设”是智慧校园建设遵循的基本原则之一。从这一原则出发，一所高校的智慧校园平台应该具有唯一的登录入口，执行一致的政策决策，发布一致的通知信息，办理一致的服务业务，也就是建设传统意义上的“一致性”一体化平台。事实上，传统的信息化系统，不论是应用于移动端还是PC端，大多采取独立建设独立运行的模式。这种独立系统的实质，是独立的服务器、数据库以及独立的网络出口。随着一体化管理和服务需要的出现，很多平台将多个管理单位同类型的系统合而为一，通过网络组成多个服务器同一出口的一体化模式（如多校区图书馆管理、财务管理、档案管理），在这样的一体化平台中，各个管理单位的分平台显示的界面一致，业务线路一致，数据格式一致，因为唯有一致，才能实现这一类型的一体化平台正常运行。在传统信息化建设的思路和技术限制下，高校各校区自己的信息和业务只能作为“一致性”一体化平台下的二级页面进行建设，而且其业务受理流程均需一致，因此对各校区而言，其信息展示和业务办理的便捷程度都大幅降低。2.各校区智慧校园建设需求对于高校各校区而言，历史和地域的原因使得各校区完全独立，师生员工相对稳定，教学内容和服务内容各有不同，这种不同体现在智慧校园建设上，必然要求其智慧校园加载的信息和线上受理的各项业务，如信息发布、门禁安全、课程管理、宿舍管理、餐饮服务、图书馆服务等都符合自身的特点和需求。所以，如果想要各校区的智慧校园具有较好的适用性，必然需要使用者在登录智慧校园平台后直接进入本校区的平台界面，提示本校区的通知信息，办理本校区的各项业务，也即移动应用平台的智慧教学环境、智慧教学资源、智慧校园管理、智慧校园服务四部分都直接显示本校区的内容，这样的需求具有“一地一窗”的明显特征，与高校传统的“一致性”智慧校园建设方向产生了矛盾。3.高校多校区智慧校园建设的困境对于各校区而言，为了更好地实现管理和服务，要求其智慧校园在首页进入时即能满足其“一地一窗”的现实需要。这样同一移动应用程序下各不相同的“一地一窗”设计，从技术层面上讲，不仅会造成移动应用程序界面显示和业务逻辑障碍，更会使软件系统大幅增容，导致其在移动终端上无法运行。所以，在现有的信息化技术理念和框架下，既遵循传统高校智慧校园建设的“一致性”原则，又实现各校区智慧校园“一地一窗”需求，无疑有着重重技术难题需要突破。基于“一地一窗”模式的智慧校园模型分布式系统由多个软件模块组成，且分布于不同的计算机上，并通过网络连接。其特点是其中的每一台计算机都完成自己特定的任务，同时与其他计算机相互配合执行共同的计算任务。分布式系统目前已经成为复杂网络应用的主要选择，可由于没有现实需求，各种类型的分布式系统均未开发复杂的“一地一窗”的分布式平台，但分布式系统的理论为高校“一地一窗”模式的智慧校园建设提供了理论支持。1.基于“一地一窗”模式的智慧校园概念基于“一地一窗”模式的智慧校园应用平台，是以高校多校区联合服务为目标而建设的一套具有明确功能指向的信息化系统。在该平台架构下，高校的各校区均拥有自己独立的智慧校园分平台，可以实现独立校区内的信息发布、门禁管理、课程管理、宿舍管理、餐饮服务、图书馆服务等各项业务，而这些分平台通过统一用户中心组成智慧校园大平台。用户在注册和访问智慧校园时，将被自动路由到所属的分平台获取相关信息、办理各项业务，并可以通过主动跳转功能访问其他校区，分级获取其他校区的服务信息、办理线上业务，从而实现多个校区的服务信息共享和线上业务通办，构建起统一组网、独立运行的“一地一窗”智慧校园大平台，最大程度地确保高校智慧校园建设形成整体互动又各自独立的开闭环结构，满足精准管理和服务的需求。2.基于“一地一窗”模式的智慧校园实现路径基于“一地一窗”模式的智慧校园实际为一种多节点分布式的一体化移动应用服务平台（以下简称“多节点平台”），该平台以分布式系统为基本架构，平台内存在多个异地节点服务器，具有多个网络出口，从而实现“一地一窗”的功能需求，构建起“一平台多中心”的智慧校园联合服务体系。（1）“多节点平台”构建于不同服务器和网络结构之上高校的各校区所处环境各不相同，信息化建设的基础也不相同，“多节点平台”充分考虑到这一基础环境的差别，将整体架构设计为多节点分布式结构，允许其下的分平台具有各种不同的服务器，并且允许这些不同的服务器处于不同的网络空间，即在每一个独立的校区内均部署独立的分平台，而后将其组网并入云端的总平台。在各个分平台，其服务器可以使用实体服务器，也可以使用云服务器，其配置根据注册访问人数、功能、实际承载与并发量进行调整。各分平台服务器所属网络在保证与“多节点平台”云端中心服务互通的前提下，依托本地网络实际情况搭建。这样做的目的是确保在“多节点平台”云服务中心出现断网的极端情况时，各地分平台仍能保证其认证核验正常运行，维持其核心业务。（2）“多节点平台”设置统一的用户服务中心在高校各校区均独立部署分平台，承载本地各项业务的基础上，“多节点平台”建设了云端服务中心（如图1）。云端中心采取高负载均衡的模式部署，联合多个异地计算站点，兼容异构硬件，构建跨地域统一数据处理平台，同时，云端中心以人员的安全认证体系为支撑，提供所有移动端用户的登录认证服务与权限认证服务。在实际应用中，各分平台人员注册和访问智慧校园，均通过云端中心访问入口登录，由云端中心核实身份和权限并获取用户归属分平台信息，而后将访问者路由到符合访问权限的分布式服务器，从而确保每次登录均自动访问所属校区的智慧校园分平台，获取所需的信息和各项服务。（3）“多节点平台”构建融合分级认证体系“多节点平台”以人员的安全认证建设为基础，构建实体认证与云端认证相结合的融合分级认证体系。其中，实体认证依托各校区用于管理的实体设备实现门禁、就餐等线下的实体认证核验；同时，以实体认证为基础，多重定义每一个用户的园区、身份、权限、属性，实现对不同园区不同类别人员的精准分级。云端认证负责移动端平台、Web管理后台的用户登录与权限认证，以及线下设备终端（门禁、就餐）的远程认证服务。在实际应用中，在云端服务中心的支撑下，不论哪个校区的用户，均可使用认证卡、人脸或移动端二维码进入校区，认证数据由各可靠点位以加密的方式发送至各分平台服务器，分平台服务器自动与云端服务中心通信，核验身份通过后下发至访问人员认证设备，确保线下认证与线上认证的融合统一，最终构建“本地+远程核验”的认证模式，实现本地、远端、本地+远端的全方位安全认证。这一认证体系最终为移动端的智慧校园各分平台联网应用奠定认证基础。（4）“多节点平台”建设可变式UI界面为了适应各校区不同的服务需求和业务线路，“多节点平台”探索“中心服务+节点分布式部署+可变式UI”的核心技术。在这一核心技术的支撑下，虽然各分区分平台统一使用一套系统，但各分平台的界面、色彩、按钮都可以实现自己独立的设计和展示，而且除了展示的不同，各分平台均可以根据自身的需求，重新设计业务字段、流程，进行高定制化的功能调整，并可独立对接第三方服务，真正实现各具特色的“一地一窗”良性发展。（5）“多节点平台”实现自主独立运行在确保数据安全的前提下，“多节点平台”打通移动支付渠道，并建设了三类技术接口，分别为“完全接管模式”“完全接口模式”和“混合模式”，以实现完全自主的管理和服务。在实际应用中，当对接系统架构过于老旧、网络请求不可靠时，平台采用“完全接管模式”对接服务（如餐饮管理等），平台依照对接系统提供的业务模型、数据处理逻辑进行完全的功能设计开发，通过导入导出业务处理报表的方式实现平台与对接系统的数据同步；当对接系统的功能属于行业化、非通用业务模型，平台无需重新开发接管时，则采用“完全接口模式”对接服务（如图书馆管理等），根据对接系统提供的功能接口完成数据同步；当对接系统的功能设计不符合平台的操作与对接规范时，则采用“混合模式”对接服务（如宿舍管理等），平台重新设计业务操作模型，开发相关的处理接口并提供给对接系统调用更新，实现业务数据自动同步。这三类技术接口可以独立地部署在各分平台，其管理权限由各分平台独立掌握并独立负责运营，由此，构建起各校区独立管理“一地一窗”、各校区联合服务“百花争艳”的新形态，在大幅提升智慧校园管理和服务能力的同时，满足各校区“一地一窗”的功能需求。（6）“多节点平台”实现统一联合服务在遵循高校“统筹协调、集约建设”的智慧校园建设原则的前提下，为了确保智慧校园平台便于实施且易于被用户使用，“多节点平台”可以将智慧校园应用平台划分为门禁、物业、餐饮、图书馆、培训等多个业务子系统，建设统一的子系统基本数据格式、服务流程、运行规范，从而形成统一的业务逻辑。在统一业务逻辑的支撑下，“多节点平台”云端服务中心为各节点分平台提供登录认证、权限认证、路由跳转、数据通信等服务，并可在平台首页搭建“切换园区”快捷通道（如图2），确保用户可以主动跳转至其他校区的分平台获取信息和服务，最终实现“资源统一管理，单一用户视图”的整体互动服务目标。在实际应用中，由于访问用户权限的不同，在跳转到别的园区时，一部分服务（主要为园区内部的宿舍管理、教学管理等私有服务）受制于权限无法查阅办理，一部分服务（主要为各类社会化服务）内容可以查阅并申请办理，由此实现联合保障的功能支撑。在跳转访问这一功能的支撑下，同一高校内各校区的门禁、餐饮、车辆、培训和社会化服务内容均可以被用户跨地域访问和办理，从而实现门禁互认、餐饮互通、车辆互保、社会化服务互采的远景目标，构建起一体化管理和服务的庞大格局。结语以“一地一窗”为特点的高校智慧校园平台，可以将高校内的多个校区有效关联在一起，在实现“统筹协调、集约建设”目标的前提下，最大程度地满足各校区独立管