基于高职院校下一代数字化校园的建设与应用研究

摘要:随着高职院校数字化校园建设的深入和发展,下一代数字化校园不仅应具有更高的带宽、更强大的性能以及保证校园网能无中断运行的高可靠性,还必需能对不同数据流进行合理有效的管理,以便有效和充分地利用网络传输带宽。该文就高职院校新一代数字化校园的建设作探索性的研究。

关键词:校园网;数字化;安全防范;策略

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)33-9409-03

Based on The Next Generation of Digital College Campus Network Construction and Application Research

TANG Hong-jun

(Hunan Engineering Polytechnic, Changsha 410114, China)

Abstract: With the construction of campus network and the in-depth development of a new generation campus network should not only have higher bandwidth, more powerful performance and to ensureuninterrupted operation of the campus network of high reliability, but also essential to the different data streams reasonable effective management in order to effectively and fully use network bandwidth. In this paper, a new generation of digital College campus network for the construction of the exploratory study.

Key words: campus network; digital; security; strategy

高职“数字化校园”,就是以高职院校现有计算机校园网为基础,利用先进的信息化手段和工具,通过应用系统的紧密联结,构建一个纯数字空间,实现从环境、资源到活动等教育过程的全部数字化,达到提高教学质量、科学研究和管理水平的目的,从而为未来的高职院校走内涵式的发展道路提供更科学的依据。高职院校数字化校园建设,已有多年历史,其技术含量与管理力度,已日趋进步。随着科技的不断发展,下一代高职院校数字化校园的建设,有着比传统校园建设更高的要求:采用整体的网络解决方案构建一个安全可靠、性能卓越、易于管理的新型数字化校园已成为必然。下一代新型数字化校园带来的优势在于:

1) 更加降低信息的制作成本和存储费用;

2) 可以大大加快信息的传播速度,扩大信息的传播范围,提高信息资源共享的效率;

3) 信息资源的管理和应用更方便,更深层的意义在于构建适应现代信息社会要求的更新的高职教育模式。

1 高职数字化校园现状分析

1) 性能需求不能满足现状

高职院校校园中网络应用人数日渐增多,并且随着网络应用技术的不断丰富,校园网应用也愈发复杂,从而产生了巨大的网络流量。如何高速进行网络传输,对网络设备提出了更高的要求。如何有效合理对教育网络带宽的调度和分配,满足教育网络如多媒体教学和远程教学、图书馆访问系统、大型分布式数据库系统、超性能计算资源共享管理系统、视频会议、ePhone等等应用,都是网路设计所需要考虑的重要因素。

2) 缺乏好的应用软件和教学资源,校园网的基础优势无法体现

很多高职院校已经配备了校园网,但在校园网的实施过程中,很多学校只注重校园网本身的先进性甚至是建设校园网引起的轰动效应,对校园网建成后的应用没有给予足够的重视,网络资源的利用率普遍偏低,引起初始投资和资源闲置的双重浪费。据调查了解,学校电脑有50%以上处于不完全使用甚至闲置状态,造成资源的严重浪费。

3) 各办公信息管理系统各自为政,无法发挥整合优势

不少学校自行开发了局部的应用系统,替代了部分手工劳动,也取得了一定的效果;但是,各个应用系统之间相互独立,办公自动化系统中生成的信息和资料无法顺利地在管理信息系统内归档和调用。尽管这些系统都建立在通用的校园网上,却不能在教育系统内达到信息的高度共享,不能对大量的历史数据进行有效的跟踪与分析。

4) 校园网缺乏专业性的网络管理力量

由于校园网建设是一种新技术的应用,网络范围大,业务多,故障问题也多;定位复杂,造成网络的安全性差、管理难,因此学校相关的高技术管理人员相对缺乏,虽然目前很多高职学校已经对管理人员进行培训,但远远不能满足对系统的维护以及相关信息的建设。

5) 校园网安全得不到充分保证

校园网络与管理信息系统建成后,因为网络适应于教学、办公、生活、娱乐等各方面,用户水平高,任何人都可以通过计算机访问高职院校的校园网络,其中就可能有“黑客”试图攻击网络、破坏网络,传播计算机病毒,还有可能窃取保密的技术资料及数据等等,这样安全管理显得尤为重要。只有很好的重视安全性管理,采取良好的管理措施,才能保证校园与管理信息系统的正常运行。

6) 运营需求得不到完全解善

高职院校校园网在为学校管理、教学、科研等提供网络平台的同时,也为校内教职工及学生提供网络接入服务,这就提出了运营的需求。而学校收费和学生缴费是一对天然的矛盾,当前不少学校采用的运营模式与学校实际的情况差距太大, 无法有效杜绝学生逃避收费等问题一直困扰着学校的网管人员。有效解决高职院校校园网的运营需求,也是当前一大难题

2 下一代数字化校园建设的主要功能

1) 基于教学方面的功能:利用多媒体、网络技术实现高质量教学资源、信息资源和智力资源的共享和传播,促进主动式、协作式、研究型的学习,更好地培养学校的信息素养和问题解决、创新能力;

2) 基于管理方面功能:利用信息技术实现智能信息管理的自动化,实现办公

数字化、无纸化,实现上下级部门之间更迅捷的沟通,实现不同职能部门之间的数据共享与协调,提高决策的科学性和民主性;

3) 基于科研方面的功能:利用网络促进科研资源和设备的共享,加快科研信息

的传播,促进国内外学术交流,并利用网络促进最新科研成果向教学领域的转化,从而大大提升科研的创新水平和辐射力;

4) 基于服务保障方面的功能:要在校园网上建立电子身份及其认证系统,实现

校园一卡通;同时,开展各种网络化服务项目,为广大学员和教职员工提供快捷、高效、集成和健康的生活、休闲服务,形成智能型的服务保障体系;

5) 基于政工方面的功能:利用网络平台,把信息技术尽快运用到政治工作中,

扩大政工信息的传播和交流,利用网络进行在线调查、民意测验、网上公示、法律咨询、交流思想等工作。

3 下一代数字化校园建设的主要特点

1) 校园网的性能在传统的网络基础上得到大幅度的提高。校园网运用运营级、高性能、分布式处理的网络设备来组网,采用千兆的骨干网络,能线速处理IPv4/v6的数据,网络具有集成的路由、交换处理能力;

2) 在网络的安全方面,能提供完整的网络用户认证系统,彻底解决IP地址盗用、冲突等问题,能有效阻止网络病毒在校园里的扩散,网络资源的使用更为合理;核心网络设备应具有多级的容错机制,内网采用多种路由协议的冗余处理;各种应用系统能做到热机备份等。

3) 在网络管理方面,较传统的校园网在设备、用户、网络中数据流量等更易于管理,网络用户必须接受认证和授权才能进入网络,用户通过认证实现网络权限的按需分配;这样,用户的合法身份得到有利保障,对非法用户采用多策略隔离方法;网络中的数据流量,采用多级网络流量的控制策略,在核心层、汇聚层的设备采用Sflow流量监控,并可以对包括IPv4/IPv6在内的多种数据进行适时监控。

4) 校园网由IPV4向IPv6平滑升级,网络由硬件支持IPv6的网络设备组成,并完整兼容IPv6的各种协议。

4 数字化校园在教、科、研数字化管理方面实现的目标

教、科、研是高职院校的核心工作:利用先进的技术手段和指导思想提高教育、培养、管理水平,对提高人才的综合素质培养具有重大的影响,对打造高品牌大学更有着广泛深远的意义。

1) 学习管理方面,为学生提供选课、课表管理、成绩查询、上课及考试安排等学生最关切的服务和信息,为教师提供教学班级名单管理、课表管理、成绩录入管理等服务,为教务管理人员提供课程管理、排课管理、选课审批管理、成绩管理、教师测评管理等教务管理功能,减轻教师和管理人员的工作负担,提高工作效率和工作透明度。

2) 人力资源方面,可以高效实现高职院校人事管理信息系统数字化,主要体现在:提供员工个人基本信息管理、档案管理;支撑考核服务的教学、科研、管理、教辅人员服务;教师可以选择公开个人的部分信息,定制个人主页;可以有效地提高人事管理部门的工作效率和质量;促进人事部门规范化管理,提高管理效率和水平;将原来分散在各部门的人事信息进行有机地组织和管理,及时提供可靠数据,为学校的科学化决策提供重要依据。

3) 科研管理方面,能遵循最新国家标准代码、教育部标准规范,使得科研管理信息标准化;针对科研工作的特点,对众多高职院校科研工作进行了解和分析,并归纳整理出业务工作流程,给用户提供了清晰、有条理的管理方法;同时提供项目合同、项目申报、项目跟踪、项目经费、科研论文、专利、鉴定成果的管理;提供科研信息查询和科研信息公布,提供查询接口,可按照用户需要查询和阅览相关科研业务信息,操作过程方便、快速,还可根据用户需求准确、快速地得到科研业务相关的各种统计报表和数据。

4) 办公自动化方面,为高职院校建立起一种开放的、网络化的、高效的办公与教学新环境,以一套完善的支持群体协作、流程控制、信息查询及管理功能的应用软件,为学校内部管理和外部交流提供基本信息的传递、处理渠道。办公自动化系统的成功运行,还会带动其他信息系统的处理需求,使学校逐渐进入到与时展同步的数字化校园。

5) 招生管理方面,招生系统除辅助招生工作外 , 还为学校其他学校部门提供新生的基本数据,与“高职院校数字化校园”其他系统在业务处理上相关连,为校医院、财务处、各院系、宿管科、学生就业指导中心等提供外部接口; 实行网上远程网上录取新生,由招生部统一整理基本数据。

6) 学生管理方面,能提供从学生入学到毕业在校期的各种管理服务,为管理者、辅导员、学生等不同角色提供个性化服务,辅助高职院校学生工作部门进行学生奖、惩、贷、助等信息的收集、统计和管理、学生处分管理、凭证管理等;实现实时收集学生提供的信息并及时反馈,支持学生在线评测等高负荷操作,对学生综合测评更合理、科学和全面,提升学生工作管理档次、提高工作效率、为全校提供方便快捷的服务。

5 数字化校园模型结构分析

高职院校下一代数字化校园要实现以上功能,对网络各层在设备和功能上,都有大幅度的改进和提升。成功的数字化校园如图1所示中国矿大数字化校园升级拓扑图(主体工程部分)。

图1的中国矿大数字化校园主体工程升级拓扑图中,在核心交换层,能完成高速数据交换,网络产品采用高性能、万兆、硬件IPv6/v4双栈路由交换机;在策略汇聚层,能提供路由策略执行能力(流量整型等),组成产品采用支持万兆、IPv6/v4双栈路由硬件交换机;在业务接入层,能实现智能业务区分,执行网管等各种策略,其产品采用接入层交换机;在边界路由层,要实现高速策略路由、流量分析、地址转换,采用高性能、硬件IPv6/v4双栈路由器;策略管理层为安全网络的管理核心,能组织、协调网络中各个设备之间的互动,及时对可能造成网络不稳定的因素做出反应,采用网络管理系统、认证管理系统、网络安全系统(含FireWall、IDS、UTM)、流量整形系统、网络接入安全管理系统、网络日志系统等。网络安全防范方面,如多种多样的资源误用、非法入侵、病毒泛滥、P2P各种应用对网络的冲击等等,都使得网络的安全不是一种手段、一种设备可以解决的,而需要网络中的多种设备之间的联动,并通过一些策略动态的做出反应来保障网络内部、对外的的安全。

当前,由于高科技的迅速发展,高职院校校园网正面临着向广覆盖面、高效率、使用和管理更简单等方向发展。校园的全面数字化进程,也必将取代现在传统的网络,这将在未来的工作和学习中,给高职院校广大师生带来前所未有的便捷!

参考文献:

[1] 王其良.计算机网络安全技术[M].北京:北京大学出版社,2007.

[2] Andrew S. Tanenbaum.计算机网络[M].4版,北京:清华大学出生社,2006.

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