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新型智慧校园“大生态”建设方案
2020-02-03

     教育信息化2.0时代,大数据拥有无可替代的地位,数据是学校的资产,数据是智慧校园的血液,数据是智慧校园向数据价值化、决策**化、服务便捷化发展转型的核心要素,数据治理是智慧校园建设的基础与关键。随着高校各类信息化系统的不断建设积累了大量的运行数据,这些数据是独立存储在各自的系统中,形成了“数据孤岛”,这些数据是相对独立的、晦涩的、不规范的,但是这些数据是清晰可见的,是*有含金量的。从学校层面打通各个信息孤岛,联通各个数据孤岛,建设形成能看懂、可共享、易使用的,能够覆盖校园所有业务数据的全局数据中心是智慧校园建设的前提,因此,对校园业务数据进行有效治理是新型智慧校园建设的基础和关键。

一、高校现状:

我国高校信息化发展于上世纪九十年代,经历了“简单的信息化基础建设、单一的业务应用、中期网络信息系统建设、数字校园整合集成”等历程,现在进入到高度集成、以流程优化和服务整合为主的智慧校园应用建设阶段。当前高校业务系统大多由各职能部处、教辅部门、学院(部)自建自办,无统一规范和标准,系统不能相互联通,信息共享水平低,各处室之间数据较少实现沟通共享,绝大多数的院校处于“信息孤岛”阶段,**、可持续的解决数据互联互通问题是一个共性难题,普通存在以下问题:

1、宏观层面:对于信息化工作的重视程度有待进一步加强。学校是一个“小社会”,需要组建信息化协同工作组,从管理和技术层面对全校所有业务和数据梳理分析、整体规划,因此,信息化建设既是“一把手工程”,又是“全员工程”。

2、理论层面:缺乏融入*新先进理念的信息化顶层规划。很多高校临四种情况:一是规划不足,头痛医头;二是高度不够,缺乏全局顶层设计;三是不接地气,缺乏解决**系统接入的办法;四是不可持续。

3、技术层面:缺乏真正能破解互联互通难题的办法。在建设过程中,接口工程量大,周期长,每当学校需求改变,需再次协调部门、厂商进行改造和联调,工作量巨大,随着时间推移,数据互联互通效果越来越落后于实际需求。

4、现实层面:被厂商捆绑,严重依赖承建厂商。以现有数据接口总线为核心的交换共享机制,存在着难以突破的难点,需求升级、接口调测等都需要协调软件厂商支持,但大多数厂商不太愿意配合,学校始终处于“弱势”地位,项目推进完全受困于厂商。主要表现为:无法联系到原厂商的、联系到原厂商但业务改变而无法提供支持的、学校没有经费而厂商不支持的、学校有经费但厂商技术已经无法支持等。

5、人力层面:信息化队伍力量严重不足。信息技术更新速度快,而高校信息化管理人才知识更新相对滞后,绝大部分高校缺乏担任维护和更新系统、管理软件集成和开发工作的高技术人才,信息化发展水平无法满足基于高校全局数据的全过程、全要素、全周期的**管理!

二、创新理念:

由慧萌软件创新提出并研发的一套不依赖系统建设厂商的一站式新一代数据治理平台,该体系直面数据,以数据为中心,摒弃了传统的系统+接口机制,秉持先汇聚融合、后分析共享的设计理念,打通各个信息孤岛,联通各个数据孤岛,帮助高校建立能看懂、易使用、可共享的全局数据中心,面向教职工、学生、领导、厂商等提供数据服务、科学分析、办公服务的“大生态”数据环境。

相对于传统智慧校园,体现出两大创新理念:

1、“系统为纲”转为“数据为王”:传统智慧校园以多个软件系统建设和系统间数据交换为核心的建设方式,绝大多数的处于“信息孤岛”阶段,即“系统为纲”;新型智慧校园则直面数据,以数据为中心,向上为学校、***、厂商提供全时、多方式、安全可控的生态数据服务环境,即“数据为王”。

2、从受困于厂商到主导建设过程:传统智慧校园建设中,软件承建厂商处于强势地位,校方需求变更、接口开发、接口调测等完全受困于厂商,甚至支付高昂的接口费用;新型智慧校园建设中,由高校主导数据治理,直接旁路采集清洗数据,全局规划全校业务系统环境,学校拥有更强的掌控能力,撑握全局数据,扩展性强,彻底摆脱受困于厂商的窘境。

三、数据治理:

智能综合数据治理体系:是由慧萌软件创新提出并研发的一套不依赖系统建设厂商的一站式新一代数据治理平台,该体系直面数据、以数据为核心,摒弃了传统的系统+接口机制,通过旁路实时同步技术,实现异构数据源的适配和实时同步;通过内嵌全局信息模型的数据清洗引擎,实现清洗逻辑的解耦和与实时清洗;通过基于全局信息模型的数据服务引擎,实现界面可视化配置下的数据服务能力设计与调整;通过全面深度监测手段,实现数据流转的可视化监视;通过成套的安全保障机制,确保数据的全过程安全;通过大数据技术,实现覆盖报表体系、时空域分析、全生命周期等科学分析能力。基于新一代数据治理体系以逻辑上、语义化的大一统数据中心替代了物理上的分散化、逻辑上孤岛化的数据中心,数据的治理是一站式的,数据的使用是超越业务系统的。

新型智慧校园“大生态”建设解决方案能真正解决高校痛点:


  • 建立了理论:形成了校园数据共享信息模型。

  • 解开了死结:旁路避开厂商协作难题。

  • 构建了环境:基于统一可理解模型的校园数据融会贯通环境。

  • 解决了痛点:创新了校园全生命周期分析展现方法与产品。

  • 建立了平台:建立了支持开放共享的数据分析平台。


图1:智能综合数据治理平台架构组成

智能综合数据治理平台是由数据融合中心、数据互通中心、数据治理中心和大数据分析中心四部分组成:

1、数据融合中心:是数据治理的核心与基础,通过异构数据源实时同步中间件汇聚各业务系统数据形成全局的大集中数据库;通过数据清洗引擎基于校园信息共享模型进行数据抽取、清洗形成共享数据库;通过综合支撑系统和综合查询系统提供对数据综合监视、运维管理、多种查询等功能,保障数据的完整性和准确性。

2、数据互通中心:是数据治理的共享服务中心,提供流程化的基于数据服务目录的数据申请和发布流程,提供可视化的数据接口发布工具,提供发布接口的管理和访问权限控制功能。

3、数据治理中心:是数据监视和分析应用中心,提供对清洗数据的一致性、完整性、合规性监视和处理功能;提供面向实体的、面向专题的分析功能和实体的全生命周期查询功能。

4、大数据分析中心:通过运用Hadoop、speaker等大数据分析技术,对内部结构化数据、内部非结构化数据、静态数据和外部互联网数据的综合分析、算法,实现对数据的深度挖掘。

四、关键技术:

该数据治理体系中所涉及的关键技术国内**,暂无竟品,综合性能达到国际先进水平,也是各行业建设大数据中心的普适性、基础性、关键性软件,已成功应用于广电总局收视综合评价大数据系统、北京邮电大学数据共享中心、北京怀柔区雁栖镇社会综合治理等大中型项目,具有数据全集变化实时捕获、全局共享模型脚本化自动映射、数据服务接口可视化发布、跨平台/多版本万能化采集等特点,归纳特性如下:


  • 不依赖业务系统厂商,就可以抽取数据。

  • 不再是抽取一部分数据,直接抽取全集。

  • 实时抽取,比目前接口技术产品快很多,目前国内没有竞争产品。

  • 简单操作一下界面就能调整数据互通能力,彻底破解持久保持互通水平的难题。

  • 支持从各种主流的数据库中抽取数据。

  • 创新了一套数据分析展示方法,相当于给数据加上了年龄,拎起来一条时间线,方便看到关键数据的前世今生。


1、异构数据源实时同步中间件(Wisdom-GATE)

异构数据源实时同步中间件是我司由自主研发、拥有自主知识产权,是智慧校园建设领域中比较先进的技术,一切基于数据出发、通过旁路实时同步技术,实现异构数据源的适配和实时同步,能够支持当前主流数据库和操作系统,提供实时的不影响业务运行的数据同步能力,通过该中间件形成涵盖各业务系统的全局大集中数据库。

图2:异构数据源实时同步中间件原理图

2、基于模型的数据清洗引擎(Wisdom-RETL)

基于模型的数据清洗引擎通过抽取规则的配置进行数据过滤、关联、归并,过滤掉不合规的数据、关联**度数据、归并重复数据,*终形成基于模型的、可读的、能共享的共享数据库,其原理如图所示:

图3:基于模型的数据清洗引擎原理图

五、智慧校园

慧萌新型智慧校园定义:是一个泛在化、智能型校园信息环境,是高校信息化发展历程中相对于智慧校园的更**的形态,是智慧校园的演进,是对智慧校园的深化、丰富、拓展,充分利用云计算、虚拟化、大数据、AR/VR、社交网络、人工智能等新一代信息技术,推动新技术与教学、科研、管理、决策、校园生活深度融合与全面创新,以建立全局信息模型为着眼点,以形成深度互联互通能力为关注点,以数据为中心,以运行环境为支撑,以业务应用为载体,面向教职工、学生、领导、社会提供全时、泛在、多方式、互动式、安全可控的接入和服务能力,支持向上级主管部门提供自动化的数据服务接口能力。

1、新型智慧校园架构(1+2+3+4):


  • 1个基础:智能综合数据治理体系

  • 2个服务:数据库服务、云计算服务

  • 3个中心:运维支撑中心、数据监测中心、数据查询中心

  • 4个平台:科学决策分析、统一身份认证、统一信息门户和网上办事大厅


图4:慧萌新型智慧校园组成架构图

2、智慧校园产品介绍:


  • 数据治理体系:采用先汇聚融合、后分析共享的设计理念,通过异构数据源实时同步技术抽取各业务系统数据,从数据的采集、过滤、归并、关联到数据的融合,建设覆盖所有业务数据的智慧校园共享数据中心,为学校、***、软件厂商提供数据交换服务。

  • 科学决策分析:通过对校园数据的统计分析和深度挖掘,提供多主题、多专题的决策分析,如校情分析、**资助、学业预警、异动预警、学生画像等;通过记录数据变化过程提供面向实体的全生命周期分析;采用组件式设计、提供美观多样的展示控件,为***提供微应用服务快速开发环境。

  • 统一身份认证:建立电子身份认证系统,实现统一的用户管理与权限控制,实现用户单点登录,避免重复登录、重复验证等操作,分为身份管理、身份验证、安全权限、数字证书、日志管理等五个模块。

  • 统一信息门户:采用响应式设计,满足不同终端浏览需求,提供应用集成入口和插件库,汇聚咨询服务、校园建设、校园动态、校务公开、办学理念等服务,为不同用户提供个性化的信息交互平台。

  • 一站式服务大厅:通过工作流引擎与自定义表单定制应用服务,整合多个服务模块,提供事务办理、咨询服务、进度跟踪、教务管理、创就指导、后勤服务、资金结算等服务职能。


3、智慧校园“大生态”建设:

未来,基于新一代数据治理体系的新型智慧校园将以“大生态+治理”为核心,向上提供多个方向的“大生态”应用与服务,新技术促进业务生态互融,新理念推动产业互联,搭建出“大生态+分析”、“大生态+服务”、“大生态+管理”、“大生态+产业”……

图5:智慧校园“大生态”建设

4、大数据可视化

六、项目优势:

新型智慧校园的重要特征是“数据为王、服务至上”,直面数据,以数据为中心,通过异构数据源实时同步技术抽取各业务系统数据,秉持先汇聚融合、后分析共享的设计理念,帮助高校建立能看懂、易使用、可共享的全局数据中心,面向教职工、学生、领导、厂商等提供数据服务、科学分析、办公服务的“大生态”数据环境,让高校全面掌握校园全局数据,彻底摆脱受困于厂商的窘境,真正解决高校痛点:

1、标准数据:基于教育行业标准制定校园共享信息模型,使得全校第一次拥有了关于数据方面的共同沟通语言,便于信息化建设顶层设计。

2、摆脱厂商:以公司自主知识产权“异构数据源实时同步中间件(WISDOM GATE)”为核心工具,解开了协调厂商的死结,让学校彻底摆脱受困于厂商的窘境。

3、实时同步:采用基于数据触发式的数据清洗方式,具备亚秒级的数据清洗能力,对业务系统零影响,对全校的“人、财、物”等数据全方位的实时掌控。

4、数据服务:基于标准信息模型、可视化配置的数据共享中心可为第三方业务软件提供全时、多方式、安全可控的接入服务,支持上级主管部门数据交换服务。

5、应用分析:和高校界定的业务范围后,读取全局相关数据源,借助平台组件式微应用开发功能,快速开发面向招生、就业、教学、后勤、安全等主题的应用服务平台。

新时代、新理念、新思路

欢迎加盟“慧萌新型智慧校园全国示范工程”

携起开创新型智慧校园的新局面!


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