探析如何開發數字化校園平臺

徐海峰

摘 要：在數字化時代的今天，校園信息化也深入影響到校園內各類用戶、各個管理機構和部門，而平臺建設需要統一的標準以適應學校各部門之間、學校與學校之間、學校與上級教育管理部門之間的信息數據的交換。因此，從信息標準、信息門戶平臺、身份認證平臺的統一、數據中心平臺方面進行探析數字化校園平臺的開發與建設。

關鍵詞：數字化校園；平臺；開發

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2017）27-0159-03

信息化技術在教育領域的推廣和應用越來越多，學校信息化的建設已經是學校教育發展必不可少的重要環節。在信息化不斷發展的今天，數字化校園將逐步取代傳統校園。為了適應學校發展，也為了使學校信息化建設與應用更進一步，就需要整體規劃數字化校園的建設。數字化校園建設平臺需要從學校數字化校園建設的全局考慮，需要兼容各個業務系統管理的支撐平臺，滿足各個部門的業務管理需求。

一、信息標準

信息標準是信息在數據從采集、處理、到用戶訪問、交換、傳輸等過程中統一制定的規范，標準的指定是信息資源共享和信息系統協同發展的基石。從國家、教育部、行業等在信息方面都指定了相對統一的使用標準，編制出信息分類編碼規格的說明書，這樣可以滿足不同系統之間保持信息的一致性和相互的兼容性，以及系統的易升級和可擴展性，可以更好地完善和服務于學校的各項應用，建成適合各個學校自身需要的管理信息化標準。作為信息數據傳輸的標準可使用Web Service、XML等，建立統一的數據傳輸和數據交換規范可采用JMS消息傳遞機制，這樣數據可實現各部門之間和不同應用系統之間的數據交換，具有良好的易升級和可擴展性。

（一）信息管理標準體系將遵循的建設原則

1.涉及到已經頒布的國家、教育部、行業的標準，則必須采用已頒布的國家、教育部、行業的標準。如教育管理信息化標準：《國家經濟信息系統設計與應用標準化規范》《標準化工作導則—信息分類編碼規定》（國標GB7026-86）、教育管理信息化標準第1部分學校管理信息標準/中華人民共和國教育部編 2002.12、《CELTS-33高等學校管理信息標準》等；教育信息化技術規范：教育和訓練技術規范、計算機輔助教學規范、網絡教育技術規范、元數據和智能授導規范等；軟件設計與開發規范：包括軟件工程方法、軟件設計開發的標準等。

2.涉及到高等學校部分管理信息已經頒布的標準，在制定《數字化校園信息管理標準集》時盡量與已頒布的標準保持一致。《數字化校園信息管理標準集》是可以根據 國家教育部、行業和學校信息管理與服務的需要進行不斷完善，在《數字化校園信息管理標準集》制定執行后，所有的信息化系統必須符合該信息標準體系。

3.對于已經頒布執行的相關學校信息的管理標準，需要采用學校已頒布的執行標準，確保數據的前后兼容性。

4.信息標準體系的建設在參照了相關信息標準的基礎之上，也需要考慮學校信息化管理和服務的實際情況和實際需求。

（二）數據標準編碼遵循的原則

1.唯一性。雖然一個編碼對象可以按照不同的方式和不同的方法對它進行描述，也可有各種不同名稱，但是在數據標準的一個分類編碼標準中，每一個編碼對象僅用一個代碼表示，每一個代碼也只允許表示一個編碼對象，這樣才能保證數據標準的唯一性。

2.規范性。在一個信息編碼的標準中，每一個編寫代碼的編寫格式、類型和結構等都必須統一形成規范。

3.兼容性。信息編碼的信息標準必須符合國家、教育部、行業等信息標準的相關要求，這樣才能相互兼容，信息標準的制定為各個部門信息系統建設、數據的收集、分析、發布、共享奠定了重要的基礎，也具有非常重要的意義。

4.全面性。為了實現學校的業務優化過程和數據資產盤活，信息標準除了需要包括國家、教育部、行業和各個學校自身的業務標準集，還要考慮在業務標準的基礎上構建數據統計分析模型和業務數據模型標準。

5.可擴性。由于業務的不斷更新和發展，為適應不斷擴充的需要，也需要為增加的編碼對象預留備用的編碼以供升級和擴展，代碼的結構也必須能適合同類編碼對象不斷升級和擴展的需要。

6.簡單性。為了提高機器處理的效率、減少代碼的差錯率和節省機器存儲空間，代碼結構應盡量簡單，長度盡量短。

7.適用性。數字化校園中編寫的代碼要盡量與分類對象的特點相結合，這樣有利于應用。

8.合理性。數字化校園中編寫的代碼在分類體系和結構類型都要相互適應。

二、信息門戶平臺

信息門戶平臺是處在學校數字化校園體系結構中的頂層，全程為數字化校園的各類應用系統和用戶提供交互服務，是各應用系統中應用服務集成和部署的平臺，是數字化校園的信息集中展示的窗口。它提供了一個完整統一的信息服務入口給各類用戶，很好地把分立的各個業務系統的不同功能無縫地組織對接起來。數字化校園信息系統門戶建設包括學校門戶結構布局的定義、欄目內容的定義、二級門戶網站使用模板的定義、個性化Web桌面、布局、風格等的自定義；用戶在相關務系統集成后的功能和服務等方面的定制工具，為用戶提供個性化信息服務，快速完成后臺應用構件基于規劃的展現。

信息門戶平臺開發遵循如下原則：

第一，穩定性。用戶訪問的入口一般是數字化校園的信息門戶平臺，這就要求學校除了硬件能夠穩定運行外，信息門戶平臺也需要能夠不間斷地穩定運行，才能夠讓校園網內的各種應用系統和所以的信息共享資源才能被用戶實時訪問。可能在某時間段內用戶會集中訪問，需要在高負載、以及在運行環境出現故障時仍能穩定并且持續地訪問信息門戶系統。

第二，跨平臺部署性。支持Unix（包括AIX、HP Unix、Sco Unix等主流版本）、Linux、Windows多種平臺，完全支持跨平臺的部署。endprint

第三，可擴展性。隨著社會信息化程度的不斷發展，校園信息化建設也要適應環境不斷更新和擴展，所以經常有大量更新的信息資源和應用系統擴充到數據校園中。信息門戶平臺需要提供能夠具有良好的可擴展的訪問接口和服務架構，學校的門戶系統可以方便地集成各種資源集，給用戶更加便利和完善的使用體驗。

第四，安全性。信息門戶平臺集成了整個校園網內全部應用系統和信息共享資源，用戶的合法身份被盜用、信息被非法用戶竊取時有發生，這就需要信息用戶平臺能夠安全可靠地傳輸信息，并為用戶提供安全的業務數據的獲取和信息資源。

第五，支持大規模用戶訪問。校園內用戶訪問量最大的信息系統是信息門戶，訪問校園內的信息資源和應用系統的校園網內的用戶可以通過信息門戶訪問整個數字校園。

第六，技術先進性。采用先進的SOAP設計理念和技術架構的信息門戶可以滿足校園信息化建設不斷發展的要求。

三、身份認證平臺的統一

之前學校使用的不同校園應用系統存在不同的省份認證方式，沒有統一的認證平臺，進入不同的校園應用系統需要不同身份和密碼，用戶常常容易忘記或混淆而無法登錄。因此，為規范應用系統的用戶認證方式，需要建設以認證服務和目錄服務為基礎的統一用戶身份認證、管理和授權體系，統一存儲用戶信息和組織信息，可以進行集中身份認證和分級授權。身份認證平臺的統一可以提高各個應用系統的安全性，可以有更好的用戶體驗，也實現了全部應用的單點登錄。用戶通過統一身份認證平臺進行登錄后，根據用戶的權限和角色，用戶只需要進行一次身份認證，就可以在自己的權限內自由進入不同的應用系統，為該用戶提供對應的信息資源、權限、功能模塊和工具。當學校的學校組織機構人員、工作人員、學生等用戶發生異動后，用戶的權限和身份在各系統之間可以進行同步處理，使得各個應用系統的維護成本和開發成本也大大減少，而且更加便捷。故統一身份認證平臺開發內容主要包括：

第一，統一身份管理。學校需要建設統一的用戶身份庫和建立基于目錄服務的統一身份管理機制，有助于集中管理和統一存儲用戶信息，進行規范的命名，在整個系統中提供唯一的用戶ID，為不同應用系統的用戶身份的同步提供統一規范的標準接口，支持基于LDAP目錄服務器海量的用戶數據管理和存儲功能。

第二，統一用戶身份認證。采用集中統一方式的用戶認證和支持多種方法認證的身份認證，支持RF卡（校園一卡通）、用戶名/口令、動態口令、802.1X、智能usb key和標準的X.509數字證書等認證方式，同時支持代理認證機制和第三方認證方式，能夠根據應用功能的不同安全等級合理使用憑證。

第三，單點登錄服務。實現學校主要應用系統的單點登錄，與統一信息門戶配合，在信息門戶平臺上建設主要應用系統的統一入口。采用開放的跨平臺SSO實現技術，支持同域內多個應用系統間的單點登錄。

第四，統一資源訪問控制。在統一身份認證平臺中需要對授權進行統一管理，能集中管理的肯定需要集中統一授權，通過數據集成方式把用戶的授權功能代碼、數據字段、讀寫權限、數據范圍等權限管理數據集中到統一權限管理和身份認證平臺。

第五，資源訪問安全審計。統一身份認證平臺的日志系統可以詳細記載用戶身份認證的有關數據和用戶訪問的相關操作，可以對訪問日志進行關聯分析和集中分析，根據分析結果有效地實現系統入侵預警、故障事件重建、違反安全規程的操作分析、系統違規訪問分析和異常訪問分析。

第六，開放的身份認證接口。應用系統的認證集成方式支持Java、.net、ASP、PHP 等不同開發語言、WebService、API等不同應用服務器平臺，使得此后開發的應用系統能便捷地接入統一的權限管理和身份認證平臺。

四、數據中心平臺

（一）數據中心平臺建設目標

數據中心平臺建設須要嚴格遵循國家、教育部、行業等信息標準，編寫符合本校實際情況的信息編碼標準和數據字典，建立統一的數據交換體系，從源頭信息的采集，到信息的處理和交換，再到綜合利用的全過程都需要規范，實現全部資源數據的有效管理和存儲，保證全校范圍的數據的資源共享和數據的集中統一。通過數據中心平臺的相關數據的統計和分析，可以為學校有關部門的重大決策和長遠規劃提供數據支持。這就需要把數據中心平臺建成為：

1.建成服務共享的數據中心。按照各業務系統的數據訂閱需求，數據中心平臺將中心數據分發到各業務系統，從而實現數據的標準化和集成統一，為各項業務管理系統之間的數據統一、避免數據不一致奠定了重要的數據基礎。為各業務系統提供快捷的數據共享服務與獲取機制。

2.建成權威全面的數據中心。數據中心平臺集中統一存放分散在各部門業務系統的數據，以教師、學生角色為主線，提供跨部門的教務、人事、財務、科研、后勤等綜合數據，為各類用戶提供授權范圍內的信息服務，并實現“誰產生、誰維護、誰負責”的權威數據源。為了后續開發的應用系統，數據中心平臺可以提供通用數據庫支撐；為數據綜合查詢、統計、分析、決策等應用提供權威數據支持。

3.建成統一規范的數據中心。無論是數據中心平臺的上層應用還是業務系統，在數據統計分析、數據上報等過程中都需要統一的信息標準來支撐。在全校范圍內為數據庫設計中，信息標準提供了類似數據字典的作用，為數據共享、信息交換提供了基礎性條件。信息標準的建設需要符合國家標準、教育部標準、行業標準等標準，在滿足以上標準的前提下結合學校已建業務系統的信息標準，逐步建設成具有本校特點的信息標準體系。

4.建成管理規范的數據中心。建設完善的平臺管理功能，要提供存儲安全、定時備份、數據完整性保證、數據回溯、圖形化開發和管理、垃圾數據清理、數據導入導出、數據維護，數據轉換等方面的工具。

5.建成支撐決策的數據中心。數據中心平臺建立可以提供綜合信息查詢、匯總分析、預警預測等功能，可以對相關業務數據進行多維匯總分析，然后直觀清晰地顯示分析結果，為學校各部門提供輔助決策的數據支持。endprint

（二）數據中心平臺建設的原則

學校需要建立一整套運行與管理的制度是為了保障數據中心平臺的穩定運轉。這些制度主要面向對象是系統的直接使用用戶、業務部門系統的管理人員、數據中心平臺的管理人員等。因此，數據中心平臺建設應遵循如下建設原則：

1.可行性和實用性。數據應用平臺使用不僅需要提供成熟而可行的技術和功能，而且最重要的是實用，既便于系統管理，又要便于用戶體驗。

2.標準性和權威性。為學校提供基于教育管理信息化標準信息的數據平臺應具備完整、權威、準確的特性。在管理和技術層面上要充分保證數據庫平臺的統一性和權威性，數據“誰產生、誰維護”、統一地進行管理。

3.專業性和開放性。數據應用平臺應是一個符合業界主流技術標準的開放系統平臺，而且需要對網絡的軟件環境，通信環境，操作平臺間的相互依賴非常小。

4.成熟性和先進性。系統設計既要注意思維的合理性、技術的成熟性、方法的正確性，又要采用超前思維，先進技術和系統工程方法，不至于幾年后就因落后而被淘汰。

5.保密性和安全性。在數據應用平臺設計過程中，既要考慮到信息資源的共享，更要注意信息資源的保密和安全，對所存儲的數據需要采取保護與隔離措施，防止數據被竊取和泄露，這就需要對不同的應用和網絡通信環境采取不同的針對措施。

6.穩定性和可靠性。數據應用平臺的建立不僅要考慮技術先進性和開放性，更要考慮系統運行的可靠性和穩定性提供保證，從而達到最大的平均無故障時間，隨時為用戶提供訪問。

7.可維護性和可管理性。由于整個應用平臺面向全校師生提供服務，為了保證系統能長時間無故障地運行，系統需要日常運行管理和維護，良好的可維護性和可管理性可以降低維護成本，提高系統運行效率。

8.易升級性和可擴展性。隨著技術的不斷發展，新的應用和功能層出不窮，應用需要提供平滑可擴充和易升級的拓展功能。

數據平臺最主要的目的是共享平臺與信息交換，貫穿整個系統信息，負責將各個部門業務系統中獲取的數據傳輸并且保存到數據中心，為用戶提供基于發布和訂閱的消息分發和集線器式的集成服務。數據平臺根據預規則和數據訂閱請求，將相關數據發送給對應部門，實現數據平臺內數據信息共享和交換。

隨著互聯網技術的日益普及和數字化技術的日新月異，數字化校園平臺得到了快速發展，通過對數字化校園平臺建設標準的統一，消除了部門間的“信息孤島”，實現了互聯互通，數字化校園讓學校的教學更加多樣、管理更加高效、服務更加全面。

參考文獻：

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[責任編輯 李曉群]endprint