北京大學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)與思考

1、北京大學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)與思考一、 數(shù)字化校園的含意1998年1月31日美國前副總統(tǒng)戈爾在美國加利福尼亞科學(xué)中心發(fā)表題為數(shù)字地球21世紀(jì)認識地球的方式的報告。在這個報告中，他最先提出了數(shù)字地球的概念，此后，數(shù)字化概念被全世界普遍接受，所以就引伸出了數(shù)字城市、數(shù)字校園、數(shù)字圖書館等各種概念。那么，數(shù)字校園的含意到底是什么？我們認為：第一，數(shù)字化校園是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)對學(xué)校與教學(xué)、科研、管理和生活有關(guān)的所有信息資源進行全面的數(shù)字化，這是基礎(chǔ)建設(shè)工作；第二，運用科學(xué)規(guī)范的管理，對這些信息資源進行整合和集成，使這些信息資源能夠有序的運轉(zhuǎn)，更好地為教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)；第三，把學(xué)校

2、建設(shè)成面向校園內(nèi)，也面向社會的一個超越時間、超越空間的虛擬大學(xué)，是我們要達到的目標(biāo)。二、北京大學(xué)數(shù)字化校園的建設(shè)和發(fā)展1、校園網(wǎng)建設(shè)校園網(wǎng)的建設(shè)是數(shù)字校園建設(shè)的基礎(chǔ)，北京大學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)經(jīng)歷了19891996年的起步階段、211建設(shè)階段以及985建設(shè)三個階段。到目前為止，我們的光纖網(wǎng)覆蓋了學(xué)校的168座樓，鋪設(shè)光纖100多公里。全部覆蓋了教學(xué)、科研、管理辦公室和學(xué)生宿舍，部分覆蓋了家屬宿舍?，F(xiàn)在全校校園網(wǎng)的范圍內(nèi)共有30000個信息點，聯(lián)網(wǎng)的計算機是24500臺，另有1900戶電話入網(wǎng)用戶。校園網(wǎng)采取的是三層交換結(jié)構(gòu)，即主干交換（1000兆以太網(wǎng)和622兆ATM的混合）、區(qū)域交換、樓宇交換（千兆

3、進樓、10-100兆自適應(yīng)進桌面）。上圖是北京大學(xué)校園網(wǎng)邏輯圖。作為有線校園網(wǎng)的補充，我們于2002年6月以校園內(nèi)有線局域網(wǎng)為依托，全面開通了校園無線網(wǎng)，這是全國高校中第一個覆蓋整個校園的校園無線網(wǎng)。利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將校園網(wǎng)絡(luò)延伸到不易部署網(wǎng)線而移動用戶又較多的公共區(qū)域，如會議大廳、教室、圖書館、閱覽室、辦公室、學(xué)生宿舍，以及校園內(nèi)一些開闊區(qū)域，如未明湖邊、草坪周邊等地方，以滿足用戶隨時隨地連機上網(wǎng)的要求，改善我校信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境，為數(shù)字校園建設(shè)提供更為堅實的基礎(chǔ)。無線網(wǎng)采用的協(xié)議是802.11B，帶寬11M，接入點250個，無線網(wǎng)全面開通以后，在北大校園內(nèi)又增加了3000-4000個

4、入網(wǎng)的信息點。當(dāng)然校園網(wǎng)的建設(shè)還有大量的工作，如隨著應(yīng)用范圍的擴大，網(wǎng)上流量的增加，主干網(wǎng)還要升級，網(wǎng)絡(luò)接入范圍也要擴大；建立以病毒防范、黑客防范、故障監(jiān)測和故障報警等為內(nèi)容的校園網(wǎng)安全體系；校園網(wǎng)上信息的存儲、后援及容災(zāi)系統(tǒng)等。2、數(shù)字圖書館有了校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)后，就要有各種各樣的應(yīng)用。對于高校來講，數(shù)字圖書館是一個最重要的應(yīng)用。北京大學(xué)從美國引進了SIRSI圖書管理系統(tǒng)，支撐我們傳統(tǒng)圖書業(yè)務(wù)，管理了百萬書目。圖書館的網(wǎng)頁有全文檢索、學(xué)位論文提交和檢索、古籍拓片檢索、視頻點播等。數(shù)字性文獻索引數(shù)據(jù)庫覆蓋全校相關(guān)的專業(yè)，全文期刊近2萬種，已經(jīng)投入運行多年。同時，教育部的文獻保障體系CALIS

5、的中心也在北大，CALIS已經(jīng)實現(xiàn)了幾百萬的書目期刊數(shù)據(jù)庫的共享。北京大學(xué)數(shù)字圖書館的建設(shè)還要進一步的發(fā)展，如還要建立有較大規(guī)模服務(wù)能力的系統(tǒng)化的數(shù)字圖書館應(yīng)用平臺；充實文獻資源庫；優(yōu)化圖書信息資源配置，建立完善的分館綜合文獻保障系統(tǒng)；Sirsi自動化集成管理系統(tǒng)硬件的更新及擴展，滿足數(shù)字圖書館業(yè)務(wù)擴充的需要等。3、管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)建設(shè)是數(shù)字校園的基礎(chǔ)，它除了對提高學(xué)校的管理和決策水平起著重要作用以外，校園網(wǎng)上的許多應(yīng)用都依賴它提供信息。北京大學(xué)在校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行管理信息系統(tǒng)建設(shè)起步于1992年，經(jīng)過10年的努力，目前，由自己開發(fā)并在校園網(wǎng)上投入運行的已經(jīng)有17個系統(tǒng)：1）校內(nèi)信息服

6、務(wù)系統(tǒng)2）辦公自動化系統(tǒng)3）本（專）科生教務(wù)系統(tǒng)4）人事管理信息系統(tǒng)5）教務(wù)管理信息系統(tǒng)6）學(xué)工部管理信息系統(tǒng)7）外事管理信息系統(tǒng)8）綜合查詢與統(tǒng)計系統(tǒng)9）儀器設(shè)備和實驗室管理信息系統(tǒng)10）科研管理信息系統(tǒng)11）成人教育管理信息系統(tǒng)12）研究生教育管理信息系統(tǒng)13）保衛(wèi)部管理信息系統(tǒng)14）物資管理信息系統(tǒng)15）研究生網(wǎng)上招生系統(tǒng)16）新一代圖書館信息系統(tǒng)17）基于用戶的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)計費系統(tǒng)這些管理信息系統(tǒng)的運行，覆蓋了學(xué)校管理工作的方方面面，實現(xiàn)了全校范圍內(nèi)的信息共享，提高了工作效率和管理水平，為促進管理工作的現(xiàn)代化和提高管理的科學(xué)性奠定了良好的基礎(chǔ)。在這17個系統(tǒng)里，前9個已經(jīng)通過了由教育部組織

7、的專家鑒定，專家們一致認為這些系統(tǒng)的整體水平處于全國同類系統(tǒng)的領(lǐng)先地位，建議在全國高校中推廣應(yīng)用。目前，全國已經(jīng)有40多所兄弟院校不同程度的使用了我們這些系統(tǒng)，對高校的管理信息系統(tǒng)建設(shè)起到了很好的示范作用。以上這些系統(tǒng)我們有多種版本，尤其是教務(wù)系統(tǒng)，現(xiàn)在可以適用于學(xué)年學(xué)分制的，也可以適用于學(xué)年學(xué)分制向全學(xué)分制轉(zhuǎn)化模式的，還可以適用于全學(xué)分制模式。我們在管理信息系統(tǒng)建設(shè)上有幾點體會：1、管理信息系統(tǒng)建設(shè)必須要有一個良好的管理機制來推動；2、管理信息系統(tǒng)建設(shè)必須要有一支穩(wěn)定的技術(shù)隊伍；3、對于學(xué)校在校園網(wǎng)上搞管理信息系統(tǒng)必須要有一個整體解決方案。下圖是北京大學(xué)管理信息系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)：4、開放式的教

8、學(xué)實驗環(huán)境現(xiàn)在除了計算中心有600臺機器供學(xué)生上機以外，各院系還有機房，整個學(xué)校大約有1000多臺微機供學(xué)生上機實習(xí)5、科學(xué)計算任何高校都有大量的科學(xué)計算題目，學(xué)校引進了一臺IBM RS6000 SP高性能的并行處理機，它由64個主頻為375兆的CPU組成，構(gòu)成了4個高結(jié)點，每個結(jié)點有16個CPU，這16個CPU共享16兆內(nèi)存，每一個結(jié)點內(nèi)置34G的硬盤，4個結(jié)點之間是通過1000兆的以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換，另外還外接有1000G的磁盤。我們從去年下半年開始投入試運行，現(xiàn)在CPU的利用率基本上在5080%。這也是數(shù)字校園的一個重要組成部分。該領(lǐng)域還有進一步發(fā)展的空間，高性能計算的硬、軟件資源要進一

9、步擴充，網(wǎng)格計算的研究已在開展，要形成面向校內(nèi)也面向社會開放的格局，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享。6、遠程教育現(xiàn)在校內(nèi)有70多個網(wǎng)絡(luò)多媒體教室，近8000個座位為北京大學(xué)的教學(xué)提供數(shù)字教學(xué)服務(wù)，改變了傳統(tǒng)的粉筆+黑板的教學(xué)模式。2000年開始通過教育衛(wèi)星（因為現(xiàn)在的教育網(wǎng)帶寬不夠）開通了部分專業(yè)的遠程教育招生，這個發(fā)展速度很快，第一年招生700人，第二年招生1200人，目前的在校生人數(shù)已近20000人。目前我們的遠程辦學(xué)點遍及全國，已有31個辦學(xué)點。VOD課件點播系統(tǒng)提供了300多個課件的點播。7、移動教育我們研究開發(fā)了基于有線網(wǎng)和無線網(wǎng)的移動虛擬校園系統(tǒng)MVC，目前已經(jīng)完成其中的關(guān)鍵技術(shù)的前期研究，并且

10、在該成果上開發(fā)了大規(guī)模分布式的并行移動處理系統(tǒng)LDPM。LDPM為校園內(nèi)和校園外的用戶提供了大規(guī)模的移動計算環(huán)境，可以在任何地方、任何地點不間斷的訪問LDPM的信息?；贚DPM的綜合信息服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)了對北大校園的移動管理，教師、學(xué)生、服務(wù)人員可方便的交互和數(shù)據(jù)訪問。已開發(fā)完成的系統(tǒng)有移動辦公系統(tǒng)、移動BBS討論系統(tǒng)、移動答疑系統(tǒng)、移動新聞系統(tǒng)、移動教室管理系統(tǒng)，其中移動教室管理系統(tǒng)正在試運行。8、教育資源建設(shè)我們研制的教學(xué)資源系統(tǒng)ERSON，是一個基于資源庫的多功能教學(xué)系統(tǒng)平臺，主要功能是為教師、學(xué)生、管理人員提供方便的支持和服務(wù)。該系統(tǒng)的特點是： 1、支持多種教學(xué)模式（支持校內(nèi)教學(xué)也支持遠

11、程教學(xué)）；2、支持流媒體的播放也支持交互式教學(xué)資源；3、有效地對教育資源的版權(quán)進行保護；4、課程課件內(nèi)容完全代碼化，課程課件的空間小，大大減少對網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力；5、課件制作完全基于基本素材庫，實現(xiàn)素材完全、細密度共享；6、教師制作課件使用多種媒體，方便靈活多樣，制作時間短；7、學(xué)生可以生動活潑、主動地學(xué)習(xí)，方便地使用課件、數(shù)字圖書館和英特網(wǎng)等多種資源。9、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這里的“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”是指在校師生利用校園網(wǎng)開展的各種教學(xué)活動，例如通過校園網(wǎng)進行課程點播或同步實時地網(wǎng)上課程（學(xué)術(shù)報告）直播，基于校園網(wǎng)的答疑系統(tǒng)和小組討論（實時），通過校園網(wǎng)的作業(yè)提交以及多種形式的師生交流等。

12、這些不僅是傳統(tǒng)學(xué)校教學(xué)的補充，更是打破傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)、形成以學(xué)生為主體進行自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)具有高度信息素養(yǎng)、良好創(chuàng)新意識與團隊合作精神的新型人才所必不可少的，是數(shù)字校園建設(shè)的重要內(nèi)容。目前北京大學(xué)許多院、系都在大力開展基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)實驗，尤其是名師名課的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，收到了良好的效果。10、其他應(yīng)用系統(tǒng)除了上述主要的應(yīng)用系統(tǒng)外，還有其他的應(yīng)用系統(tǒng)如：1、檔案系統(tǒng)已經(jīng)開始使用，和各應(yīng)用系統(tǒng)的接口已基本完成，北京大學(xué)的歷史資料數(shù)字化已經(jīng)開始起步；2、社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)在北京大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下投入使用；3、北京大學(xué)地理信息系統(tǒng)，它是指北京大學(xué)地下的網(wǎng)管系統(tǒng)，前幾年就投入了運行，可以查到北京大學(xué)地下鋪設(shè)的電、

13、氣、水、暖和電訊通訊線路等資源信息。該系統(tǒng)需要進一步網(wǎng)絡(luò)化；4、校園卡系統(tǒng)目前處于調(diào)研階段，近期將會正式啟動；11、根據(jù)學(xué)校學(xué)科建設(shè)的特點，在校園網(wǎng)上建設(shè)各種信息資源庫根據(jù)北大的學(xué)科建設(shè)特點，我們在校園網(wǎng)上不斷地豐富資源，包括：全唐詩電子檢索系統(tǒng)、北大法律信息網(wǎng)、生物庫檢索系統(tǒng)、中國經(jīng)濟學(xué)教育科研網(wǎng)、經(jīng)絡(luò)科學(xué)數(shù)據(jù)庫、化學(xué)信息網(wǎng)站、北大貴重儀器設(shè)備共享信息檢索系統(tǒng)、科學(xué)雜志在線檢索系統(tǒng)等等。其中科學(xué)雜志在線檢索系統(tǒng)是由國家自然科學(xué)基金委、教育部和中國科學(xué)院共同投資， 把美國Science雜志電子版在中國建的一個電子網(wǎng)站，這個網(wǎng)站就設(shè)在北大，每周五Science雜志的最新期刊一出，我們的電子版馬上

14、就能得到，這樣全國各地的高校和科研機構(gòu)都可以查到最新Science雜志的內(nèi)容；在生物庫檢索系統(tǒng)中有一個歐洲分子生物信息網(wǎng)中國節(jié)點，這是該信息網(wǎng)在亞洲地區(qū)的第一個節(jié)點，該節(jié)點就建在北京大學(xué)，把歐共體在生物領(lǐng)域里所進行的一些科研成果放到它的庫里，然后移植到我們這邊來，現(xiàn)在這里面已經(jīng)有幾十個與生物信息有關(guān)的數(shù)據(jù)庫，再加上北大生命科學(xué)學(xué)院自己的一些成果進去，這樣形成一個比較強大的生物庫。這對生命科學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)研究起到了很好的作用。小結(jié)綜上所述，數(shù)字校園首先要抓基礎(chǔ)建設(shè)，即對學(xué)校與教學(xué)、科研、管理和生活有關(guān)的所有信息資源進行全面的數(shù)字化，這是我們數(shù)字校園建設(shè)要做的首要任務(wù)。北京

15、大學(xué)十多年來，在數(shù)字校園的基礎(chǔ)建設(shè)方面做了大量的工作，產(chǎn)生了很好的社會效益和經(jīng)濟效益。下一步的工作應(yīng)該包括兩個部分：第一部分繼續(xù)抓基礎(chǔ)建設(shè)，如網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷升級和性能優(yōu)化；各應(yīng)用系統(tǒng)的進一步完善、優(yōu)化；擴展網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域，啟動一些新的應(yīng)用系統(tǒng)的研制和開發(fā)，真正實現(xiàn)與教學(xué)、科研、管理和生活有關(guān)的所有信息資源全面的數(shù)字化，這是一項長期的工作。在進行第一部分工作的同時，要開展第二部分工作，即要對校園網(wǎng)上所有信息資源的整合和集成，以構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理，統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制。校園網(wǎng)的任何用戶，在任何地方，任何時間，可以用不同的設(shè)備，根據(jù)自己的權(quán)限訪問校園網(wǎng)上的各種信息資源。三、數(shù)字化校園建

16、設(shè)過程中的思考1、問題的提出1）、數(shù)字化校園建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程，它需要有一個總體規(guī)劃。一個學(xué)校是一個有機的整體，雖然各個應(yīng)用有各自相對的獨立性，但應(yīng)用與應(yīng)用之間有相互的功能依賴或信息依賴關(guān)系。如果沒有總體規(guī)劃，各個應(yīng)用又會成為一個個信息孤島，應(yīng)用與應(yīng)用之間的信息交換十分困難，校園網(wǎng)上數(shù)據(jù)的一致性和信息共享問題難以解決。有了總體規(guī)劃，學(xué)校就可以根據(jù)自己的財力、人力情況，在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下采取分步實施的辦法，逐步完成數(shù)字化校園的建設(shè)?？傮w規(guī)劃中尤其要注意各種各樣規(guī)范的建立，包括基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)范、應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)范、信息規(guī)范、用戶規(guī)范和信息化管理規(guī)程等。2）、信息系統(tǒng)建設(shè)起來以后，原來的有車無路的問題解

17、決了，但又帶來新的問題，網(wǎng)上的信息資源很豐富，但是交通混亂。所以這就急需要建立網(wǎng)絡(luò)秩序，要建立政策法規(guī)。3）、數(shù)字化校園的建設(shè)，會引起管理組織結(jié)構(gòu)的重組。4）、數(shù)字化校園建設(shè)，需要包括各級干部在內(nèi)的人們觀念的變化、素質(zhì)的提高。人的觀念的轉(zhuǎn)變和素質(zhì)的提高是一個長期的任務(wù)。5）、由于數(shù)字校園建設(shè)，會帶來利益的再分配，這種利益的再分配對數(shù)字校園的建設(shè)會產(chǎn)生巨大的阻力。6）、數(shù)字化校園建設(shè)需要一支具有一定數(shù)量的，穩(wěn)定的技術(shù)隊伍。數(shù)字化校園建設(shè)，盡管涉及到計算機科學(xué)與技術(shù)的各個領(lǐng)域，有許多關(guān)鍵技術(shù)需要解決，但這些技術(shù)問題不是影響數(shù)字化校園建設(shè)的關(guān)鍵所在，關(guān)鍵在于如何解決好以上六個問題對數(shù)字化校園建設(shè)帶來

18、的負面影響。我們認為，數(shù)字化校園建設(shè)首先需要強有力的領(lǐng)導(dǎo)，建立一個良好的管理機制來推動數(shù)字校園的建設(shè)，采取行政驅(qū)動和技術(shù)支持相結(jié)合的辦法，以克服數(shù)字化校園建設(shè)中的重重阻力和困難。要想把數(shù)字校園建設(shè)好，這是最關(guān)鍵的問題。2、高等學(xué)校要建立CIO體系所謂CIO（Chief Information Officer），可以叫信息主管或首席信息官或信息總監(jiān)。政府的各個部門、各事業(yè)、企業(yè)單位都要有CIO這個崗位，負責(zé)本部門，本單位的信息化建設(shè)。所謂CIO體系，就是不僅國家要有從上到下一系列的CIO崗位，高校內(nèi)部的各部處、各院系也應(yīng)該有相應(yīng)的位置。以CIO體系為核心，形成一個良好的管理機制，推動數(shù)字化校園建設(shè)健康有序的發(fā)展。我們認為：1）、設(shè)置學(xué)校一級的“信息主管”由校長或常務(wù)副校長兼任此職，以信息主管為主任，成立“大學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)管理委員會”或“領(lǐng)導(dǎo)小組”。成員可以由學(xué)校的各主要職能部門如發(fā)展規(guī)劃部、大學(xué)辦公室、計算中心、圖書館