一、建设背景
 
　　2018年，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，“教育信息化2.0”的新征程已经开启，智能化将与数字化、网络化、泛在化同行。2019年，中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》，明确提出“建设智能化校园，统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台”。2019年，国家标准《智慧校园总体框架》（GB/T 36342-2018）正式实施，探索智能化校园的有效建设模式意义深远。
　　兰州石化职业技术学院是甘肃省第一所独立设置的高等职业技术学院，被教育部、财政部确定为国家首批28所示范性高职院校，被甘肃省人民政府确定为“双一流”大学项目建设院校。努力培育“特色化、信息化、国际化”的育人品牌，全力推进“一流学院、一流专业”建设。建成省级特色专业13个，国家高等职业学校提升专业服务产业发展能力项目专业2个。获国家级精品课程1门，省级精品课程25门，主持入选国家级专业教学资源库（备选库）课程1门，省级精品资源共享课程13门、在线开放课程2门，校级专业教学资源库79门；出版主编教材170部，建设国家级富媒体教材21部。获国家级教学成果一等奖，全国职业院校教学能力大赛一等奖，甘肃省教学成果一、二等奖23项，获教育部自然科学奖二等奖、甘肃省自然科学奖二等奖、敦煌文艺奖二等奖、铁人文学奖等奖项。在全国职业院校教师信息化教学大赛等国家级赛项中获二等奖3项、三等奖11项。学校获得“全国文明单位”“全国职业教育先进单位”“全国黄炎培职业教育优秀学校”“全国毕业生就业工作‘星级示范学校’”“全国高职院校思想政治工作创新示范案例50强”“全国高职院校社会服务贡献50强”“全国高职院校教学资源50强”“全国高职院校实习管理50强”“全国高职院校学生管理50强”“全国高职高专院校科研工作先进单位”“首届甘肃十大杰出职业院校”“全国云教学工具示范校和云教学管理示范校”等荣誉称号。
 
　　二、基于“松耦合”的“8+1+N”建设模式
 
　　（一）内涵
　　信息化的本质是“标准化”，而学校教育的本质是“个性化”“差异化”，这之间存在深层次矛盾，信息化基础建设的“标准化”与智能化应用的“个性化”也同样是一对矛盾。智能化校园建设必须改变数字平台业务分割、系统相对封闭、数据分散不统一的现状。“松耦合”是一个软件工程中常用的概念，它优先设计比较清晰的模块之间的接口或约定，使得各个模块可以相对独立的开发、部署、运行^[1]。因此，根据建设的需求，积极探索信息化数据标准体系建设，定义统一、开放、协同的信息化架构，制定数据标准规范、梳理整合校园数据和业务流，利用云计算和大数据技术构建统一协同的校园智能大数据平台，实现数据的统一存储、管理、计算和分析，为智能化应用提供基础数据、数据支撑和数据挖掘服务。
　　基于此，兰州石化职业技术学院在智能化校园建设规划时，提出“8+1+N”建设模式。概括来讲，就是“8个基础模块+1个大数据平台+N个智能化应用”。其中各基础模块之间相对独立，在此之上部署大数据平台，一般由学校信息化建设主管部门信息化办公室或信息中心主持建设，以互联网、云计算、大数据、人工智能、物联网、移动开发等新一代信息技术为载体，能做到标准为先，协同互通，平台环境“开放、弹性、灵活、安全”。再由相关业务部门主导，把个性化的需求“种子”依托在平台良好“生长”，形成泛在、高效、先进、实用的“N个”智能化应用，实现数据资产的积累、共享、交换以及联动，随着N的不断增大，智能化校园逐步形成。
　　1.基础模块
　　基础模块包括校园网络基础、智能感知基础、服务器集群、教学环境基础、教学资源基础、一体化机房、数字化校园基础、信息安全保障体系8部分（见表1）。


　　2.大数据平台
　　完备的基础模块建设和运转，使得每天都有源于不同主体、层次、性质、数据结构的大量信息数据产生，且生产速度越来越快。如图1所示，大数据平台既是资产性数据和生成性数据的汇集中心，也是对这些数据资产进行有效管理的系统软件，在人、数据和信息三个层面进行全面整合，对数据进行统一存储，实现各种数据的互联互通，数据信息的共享和统一，提供统一的、一站式的数据渠道，实现数据采集、存储、集成、共享、交换、管理、分析、运维及安全。 　　
　　建设大数据中心应当以信息标准建设为先。信息标准是信息在采集、处理、交换、用户访问、传输过程中的统一规范，是实现学校信息资源共享和信息系统得到协同发展的基础。包括数据标准、代码标准、数据交换管理规范、服务集成管理规范、数据变更管理规范、数据模型设计规范等。模块化的大数据服务中心，提供众多便捷易用的数据模型和应用主题模型，在提供开放数据的同时，也允许用户通过该平台进行大数据应用的二次配置，为用户提供一体化应用开发、测试、部署、运行、管理、监控等托管环境，支持即时查询、综合报表、分析、预测、预警评估等功能的数据服务和决策支持。^[2]
　　3.智能化应用
　　智能化校园可看成是由来自校园的各种泛在、高效、实用、先进的智能化应用的集合。每个智能化应用要适合用户的个性化需求，充分调动相关主体的开发参与性和应用积极性，充分考虑在数量无限增大过程中的开发成本积累问题等。可行的做法是在大数据平台的基础上，将各服务组件进行更细粒度地拆分，进一步对各模块之间进行降耦，使每一服务对应单一业务应用，实现职责单一，做到平台与开发性无关，提高智能化应用软件的可扩展性，进一步提高开发效率。
　　（二）优点
　　其一，全面性。该模式全面覆盖了智能化校园建设所必需的基础设施。
　　其二，解耦性。各模块相互独立开发、部署、运行、维护，可实现统一规划，分期建设，大数据平台良好的“松耦合”改进了模块化，使程序更易于开发、测试和维护，能更好地承上启下。
　　其三，灵活、可扩展性。设计上是模块化的，延续了即插即用^[3]，从而可以轻松解决可能出现的任何问题。
　　其四，泛在、先进、实用性，既保证了安全性，又实现了高效性，良好地解决了个性化需求与标准化基础之间的矛盾。
 
　　三、兰州石化职业技术学院信息化建设过程、内容及成效
 
　　（一）规划与实施
　　2016年，兰州石化职业技术学院全面启动智慧校园的规划建设工作，依据国家和教育部颁发的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》等重要文件，紧密围绕学校的发展战略，以服务学校的核心工作为重点，开展校内外调研，组织校内外专家形成建设规划方案。2017年，学校一流高职院校建设方案通过省级审定答辩，《FXM-8信息化建设工程》作为子项目开始建设。项目目标是：到2020年，构建规范、安全、可靠的网络与信息化环境，全面实现系统的互联互通、信息的交换共享、大数据的分析应用，建成高效便捷的电子校务，为师生提供一站式信息化服务，为管理人员提供高效的信息化手段，为领导提供准确全面的决策支持，将学校全面建成数字校园，初步建成智慧校园。按照“标准先行、夯实基础、分步实施、边用边建、以用促建”的思路，以松耦合“8+1+N”建设模式，使用省财政支持的专项经费投入建设。目前已经取得一定成效。
　　（二）建设成效
　　1.高可用、易扩展的“有线+无线”一体化网络基础
　　实现主干光纤万兆，千兆、百兆交换到桌面，接入了CERNET（200M IPv4+300M IPv6教育网带宽+国际流量不限量，4096个IPv4地址和280个IPV6地址），出口带宽电信2.5G，双S12510核心交换，网络覆盖两校区教学与办公区域，有线节点5000余个，无线AP 1029个，注册网络用户3万余人，有线无线统一认证、一体化管理，保障正常网络办公和数字化教学（见图2）。

　　2.基于物联网的感知系统
　　搭建了物理隔离专用IOT网络，所有主干24芯单模光纤到楼栋，超六类网络到物联网感知终端，既保障了一卡通、视频监控、节能监管等终端设备数据传输安全、传输速度，又不占用教学和办公的网络资源。安防教学指挥中心视频监控点位837个；一卡通食堂、超市刷卡终端安装部署224台，开水房刷卡终端80套，浴室刷卡终端278套，图书馆刷卡借书终端9台，人脸识别会议签到终端6台，部署自助充值查询终端8台；实现教室智能班牌及楼宇实训基地门禁与考勤功能，基于BIM的地下管网，学校主干水电网的采集管控终端40多个，实现一级楼宇水电实时数据节能监管。
　　3.基于云架构的服务器集群
　　服务器系统主要包括核心业务的云计算资源池，采用了超融合架构，同时将计算网络和安全等资源进行了融合，按业务需要灵活自动地调度服务资源，实现动态资源扩展，在业务监控、数据保护等方面也得到极大提升。采用先进的SDN网络和云计算的技术部署数据中心。两家主流厂商提供数据中心主机服务器产品，华为的刀箱为E9000，UIS8000+R390刀片服务器（6台），H3C新华三VC-UIS8000-Z刀片服务器（11台）。VCFC采用双机热备方式，Cloudos采用集群部署方式、 NFVManage部署在CAS虚拟机，扩容150T磁盘阵列存储，提供云存储服务。
　　4.“线上+线下”的混合式教学环境
　　对所有传统教室进行改造，有线接入、无线覆盖150余间多媒体教室，建设25间智慧教室（包括超短焦投影、弧屏互动、主动学习、分组讨论、移动学习、模拟研讨、协作学习、课程录像、智慧语音、虚拟现实体验、国际远程、国际会议等）。教师配发移动终端Surface Pro 5，建设BB专业教学资源库平台、超星泛雅学习平台、智慧职教学习平台、云教学管理平台、云实习管理平台、在线考试平台、实训基地管理平台等，教师自主选择云班课、学习通、雨课堂等移动教学工具开展信息化教学。
　　5.购买公有云服务，获取信息化资源
　　按照教育部“向企业购买服务”的指导思路，校园邮箱、教学软资源、课程等内容，尝试以购买公有云的信息化服务方式完成建设。引进永久网易云企业邮箱20408个，引进尔雅网络课程、加大学校自建精品资源共享课、国家在线开放课程、创新创业课程、专业教学资源库等课程资源，逐步完善在线考试试题库、试卷库建设工作，积极建设云教材、富媒体教材18门等多种数字化教材；中国知网（CNKI）的九大数据库，超星数字图书馆等。
　　6.绿色、易维护的一体化机房
　　布置1套BM封闭冷池微模块，配备大功率UPS，机房精密空调和气体消防设备等技术先进的机房制冷、供电、消防设施，并建有门禁、摄像监控和机房环境/动力监视系统，可对机房的安全、温湿度、空调、烟雾、电流、电压、UPS电池充放电等进行实时及远程的监测。
　　7.数字化校园基础
　　其一，从入学到离校，信息化服务不离线，实现了对在校学生的信息数据全生命周期管理和服务（见图3）。

　　其二，从教师到学生，完美校园应用程序（APP）和e-office APP，两个移动服务大厅更便捷地管理和服务师生。
　　其三，建成基于虚拟卡的校园一卡（码）通，实现聚合支付，线上线下统一支付。
　　其四，建成网站群系统，建设完善学校官方网站、手机门户、系部网站等39个站点。
　　8.信息安全保障体系
　　部署使用防火墙、上网行为管理系统、数据中心防火墙、IMC智能管理系统、网页防篡改平台、安全沙箱、堡垒机等设备，有线无线统一认证，保障学校网络和数据的安全。完成并通过了网站群、数字化校园系统二级等保测评和公安部门备案。
　　9.大数据平台
　　学校基于ISO9001:2000国际质量管理体系，梳理流程370余，建成并颁布实行一套符合学校自身实际的信息编码标准体系和规范，建设“三个平台一个中心”，即统一身份认证平台、数据交换平台、信息门户平台和数据共享中心，实现全校30多个业务系统的单点登录认证、数据的互联互通和交换共享。建立数据中心资源库，形成主数据库、共享数据库、历史数据库和数据仓库。构建数据服务总线，建设ETL数据交换系统和数据服务总线ESB，从数据层面和服务层面融合应用。建立数据中心管理平台，提供对数据中心库的数据管理功能，其中数据服务管理是数据中心对外提供服务接口的管理，方便第三方系统对数据的调用。建立数据治理平台，通过引入数据质量检测机制可以实现数据质量自动检查、监控，平台包括数据质量检查规则库，规则执行引擎，数据质量报告、报告推送功能。数据治理平台的核心是质量检测规则库，与业务无关的规则由技术人员独立开发，与业务相关的规则需要技术人员和业务人员共同确定检查规则，然后编写规则脚本。规则执行引擎可以定时批量执行检查规则，及时发现数据质量问题，第一时间推送数据质量报告，有助于及时纠正问题数据。提供数据服务平台，包括数据查询、数据统计分析、决策管理预警、数据填报等方面的内容，提升数据中心建设的价值和意义。
　　（三）智能化应用例示
　　1.一卡通运营
　　为一卡通管理中心设计的针对一卡通整体运行、一卡通业务办理、一卡通运行异常等提供实时监控，包括学校各餐厅、窗口、超市、水果店、小卖部、淋浴、开水等消费场所，并能对每个消费点人群特征进行分析，辅助学校实现后勤服务精准化、智能化管理。
　　2.智能化云教学
　　良好的移动互联环境激发学生在移动设备上自主学习，师生即时互动、资源推送、作业布置与智能批改，记录学生学习行为，游戏化经验值激励，实现线上线下混合式个性化教学和过程性考核。学校成立智能教学资源制作中心，开发云教材5门，462名教师已建立云班课5438门（见图4）。

　　3.智能化迎新离校
　　Web端与移动端的独立办公或相互配搭的工作模式，实现现场迎新的一站式信息化服务，为新生、迎新人员提供人性化、全面化、智能化的迎新服务及事务的快速办理，极大减少新生等待和排队时间，迎新数据在大数据平台及各业务系统无缝衔接和流转，让相关人员及时了解最新动态，辅助领导决策。
　　智能化离校在统一的管理平台下，跨业务把学院各部门统一起来，实现数据共享和协同工作，实现离校手续的自动办理。“数据多跑路，学生不跑腿”，学生用手机端查看到审批全部通过后，即可自行离校。目前移动端已办理7803名学生离校，节省了学生去招就处等8个环节的审批，节省6万余次盖章跑路。
 
　　四、结语
 
　　智能化校园建设需要集结各方力量才能做好，职业院校良好的校企合作也能助力校园信息化建设。日前，中国电信甘肃公司将兰州石化职业技术学院作为“5G试点和应用创新”资源投入的重点区域，实施5G移动通信试验网部署，积极开展5G技术创新、业务发展和应用推广，推进5G+智慧校园方面的应用试点落地实施，突出体现兰州石化职业技术学院的5G业务应用示范效应。此举将会再次提升兰州石化职业技术学院智能化水平。
　　参考文献：
　　[1]李燕梅.SOA程序开发框架在软件工程中的应用策略[J].电子技术与软件工程,2018(3):48-49.
　　[2]鲁波.高等职业院校智慧校园建设现状及趋势研究[J].无线互联科技,2016,3(25):84-85.
　　[3]田茜.转向微服务的8条建议[J].计算机与网络,2019（9）:38-40.