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云网“东南”飞,高教智慧校园的“数智密码”

  数字校园的出现最早要追溯到1990年,美国克莱蒙特大学教授凯尼斯·格林主持了一项名为“信息化校园计划”大型科研项目,首次提出“数字化校园”的概念。而我国从上个世纪90年代起展开的教育行业信息化建设,其实就是围绕数字校园开展的。

  发展到今天,以人工智能、物联网、移动互联网、云计算、大数据、区块链为代表的新兴信息技术正在推动高等教育发生深刻变革,并为高教领域带来全新的发展契机,这就是“智慧校园” 的由来。

  数字校园是教育信息化时代的结晶,更偏重于基础设施建设。而智慧校园则面向智能化,是技术与教学的有机结合。高校作为教学和科研的重要场所,一直也是智慧校园建设的主要落地场景。作为中国建立最早的现代大学之一,东南大学至今已有百余年历史,计算机、信息、电子、网安等信息化相关学科建设位于全国前列。同时,东南大学也具备与时俱进的数字化战略,以新一代数字技术支撑运行和管理效率迈向全新的维度。在近期,东南大学的智慧校园建设,涵盖从网到云,为高教信息化树立了新标杆,其背后有何“数智密码”?

  智慧校园发展的机遇与挑战2018年4月,教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》,提出2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标;在2019年3月国务院印发的《中国教育现代化2035》文件中,特别指出:“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。利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合。”

  l 很明显,国家已经进一步明确了信息技术在推动教育变革中所扮演的角色和使命。同时,相应标准的出台,也标志着智慧校园的建设正在从国家标准的推广向具体实施规范/指引的方向推进,智慧校园正成为教育行业数字化转型的载体。

  l 但我们也必须承认高校在智慧校园建设的过程中,也遇到许多具有共性的挑战:第一,学校建设涉及到多部门协作,在建设中很难顾及到数字化的全局,尤其在顶层设计的能力上较为薄弱。

  l 第二,教育信息化1.0时代,学校分阶段建设了众多软硬件的基础设施,这些系统之间难以互通,存在数据孤岛,这需要从底层逐步打通。

  l 第三,早期的教育IT投资多以建设为主,缺乏应用视角,大量的系统长期处于运维不善的境况,应用服务很难做到以人为本。

  l 第四,传统IT基础设施缺乏弹性,支撑智慧校园的能力成为难题,尤其是传统数据网络,已经无法满足高校的未来发展需要。

  解铃还须系铃人,打破这些难题的关键其实在高校本身,高校应该以开放的思维,主动投入数字化,并与业界的教育“懂行人”携手,将这些问题逐一打破。以东南大学为例,在原信息化建设的坚实根基上,通过与华为及其合作伙伴等“懂行人”携手,学校主动梳理信息化建设情况,强化顶层设计能力;统筹各方资源,打造智慧校园地基,将云、网和设备全面融合;构建数据中台,消除数据孤岛,实现数据共享、数据分析和决策,并基于数字平台构架智慧校园应用生态,支撑了校园日常管理、科学研究、人才培养和辅助决策,构建智慧校园建设新模式,以“东大模式”解答高校数字难题。数智东南的“三云一路”我们常说,联接是实现智慧的基础,对高校而言,只有用无处不在的联接,构建互联互通的校园建设,才能带来真正意义上的智慧校园。

  事实上,东南大学本身的数字化已经有了很强的基础,学校在建设前已实现了教学、教务及日常管理的全面电子化、数字化,为了更好创造智慧校园的网络环境,东南大学希望进一步增强校园网络联接的带宽和效率,满足优势学科建设对信息化的需求,覆盖三地六校区的不同用网场景,解决网络的管理运维智能化需求。基于东南大学的网络现状和用网需求,东南大学最终采用了华为的Wi-Fi 6全光以太网络方案,建设一张面向未来多网融合的校园网络,并率先于宿舍区落地了全国高校领域内首个支持100G骨干,10G接入的Wi-Fi 6全光以太网络,覆盖全校近九千七百间宿舍,一百二十二栋独立楼宇,对网络进行了全面升级改造。

  新的网络解决方案本身,也带来了很多价值。其一,新网络大幅提升了网络体验。华为与合作伙伴赛尔网络有限公司携手东南大学实现了有线、无线、大带宽、低时延、高并发的接入,打造了安全、高速、易管理的全光以太+Wi-Fi 6网络,能为全校三地六校区的师生提供无处不在的高速网络体验。升级后的用网体验-稳定、快速、流畅其二,新网络将帮助学校构建泛在学习环境。新网络能够满足更多智能设备的联接需求,构建伴随式学习过程数据采集的 “智慧课堂”;协同线下多样化教学与线上开放式授课,打造以数字资源服务为支撑的网络学习空间——“至善空间”;融合资源、服务、数据为一体,创建具有树形知识脉络结构的“知识图谱”,构建“人人皆学、处处能学、时时可学”的多维学习空间。其三,新网络实现全智能的主动运维。本次宿舍区网络采用华为的iMaster NCE自动驾驶网络管理与控制系统,基于大数据的实时监测与智能诊断,识别潜在故障,精准定位问题,特别是网络自治、自愈功能极大地将网络管理人员从繁琐的工作中解放出来,提升了运维效率。同时能自动实现无线网络的智能射频调优,优化后在学生正常使用的情况下,单用户实测带宽超过100Mbps。Wi-Fi 6全光以太网络保证了数据的极速联接,为“数智东南”的建设提供了网络高速路,让云能更好地承载教学和科研应用,打破数据孤岛。同时,向云端的数字化转型,也代表了东南大学更加积极地拥抱教学形态的转变和科研方式的转变。作为华为HCSO混合云平台在全国985院校中的首次部署,华为携手东南大学构建了校级计算、存储、网络统一资源平台,支撑校内各种系统及应用的运行,以一体化全栈方式交付完整的校园云服务平台,统一架构,统一服务,统一API,为学校各类智慧应用的构建提供统一的集成服务、数据使能、应用使能、开发使能,以及人工智能、物联网、大数据、视频云等NEW-ICT能力。另外,基于华为HCSO混合云底座,华为携手东南大学共同打造学校统一的智慧校园数字平台,从应用场景出发,实现学校信息化业务承载、人才培养承载、科学研究承载、多校区办学等功能,打造数“聚”服务层,建设全校统一的数据湖,实现数据治理;提供公共支撑平台层,为智慧校园的平台和校园各类应用提供土壤;构建校园应用开发平台,创建东南大学应用开发生态圈。东南大学结合自身智慧校园的建设经验,将云与网深入融合到教学和科研环节,基于自有的大数据平台和本次建设的数据中台,创造性提出了“三云一路”的建设方案,促进科研资源交流、汇集和共享。

  首先,通过科研数据中心,打造学校的“科研数据云”,做好数据的采集和存储,管理好数据的访问和使用,促进科研数据开放共享,为推动学科交叉发展提供基础支撑平台。其次,利用云计算、虚拟化等技术建设“智能计算云”,构建学校的智能计算资源池,满足广大师生科研工作对高性能计算资源的需求,夯实信息化深度支撑科研的能力。第三,建设“仪器共享云”,实时追踪记录设备基本信息和预约使用情况,根据系统自动生成的仪器统计数据,对各类大型仪器运维的运行、维护、服务水平、功能开发等情况进行评价,通过对仪器使用数据的综合分析,优化原有的管理模式,提高仪器设备的利用效率。这三朵云与Wi-Fi 6全光以太网络,共同形成了“三云一路”的整体架构。实际上,东南大学所践行的“三云一路”是回归教育本质的典型云网一体解决方案。三朵云而不是一朵云,意味着东南大学的云平台建设步入到精细化管理,并深入到核心的教学和科研业务。而随着云应用的不断升级,其对网络的带宽和时延的要求也越来越高,需要构建更加宽阔的网络信息高速路。对东南大学来说,云和网不能再以独立的价值存在,而是走向了协同与融合。这一套完整的逻辑和方法论,让东南大学智慧校园的建设持续走在高校的前列。数智东南为智慧校园建设带来的启示随着智慧校园成为高校信息化建设的共识,智慧校园将会在高校教育教学中扮演更为重要的角色。系统架构作为智慧校园的灵魂,东南大学的“三云一路”,代表了智慧校园整体方法论的胜利。

  三朵云彼此呼应,互为补充,与高速稳定的网络通路相融合,做到了更多从实际需求出发,从教育的细节出发,从教师和学生体验出发,树立了智慧校园的标杆。而东南大学自身对数字化转型的理解与思考,同样值得借鉴。东南大学从顶层设计的角度,制定了“数智东南”的战略规划,将科学研究和人才培养等核心业务作为数字化转型的关键,积极拥抱变革。东南大学自上而下,做到了将高层和各部门资源、厂商资源、生态资源一体化统筹,对内夯实根基,打造全国领先的智慧校园基础设施地基;对外结合学校与众多“懂行人”能力,以“科研+业务+方案+产品”合作模式共同服务于“数智东南”建设。同时,以数据驱动为准绳,东南大学以数据中台为核心构建智慧校园的数字平台,强化数据在管理、教学和科研中的价值,实现日常服务从“被动式”向“主动式”转变;管理从“抽样”评估向“全面”掌控转变;教学形态从“经院式”向“广场式”转变;科研投入从“粗放式”向“精准化”转变。世界上没有完全一样的大学,也不会有完全一样的校园,“数智东南”的秘密,其实就藏在这一系列的细节当中,开放求变的思维模式、与“懂行人”携手的合理认知、对智慧校园模式和需求的精细打磨,以及与华为合作的珠联璧合。这就是东南大学智慧校园的“数智密码”。

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