戶占良 郭玉濱

摘 要：本文首先介紹了數(shù)字校園建設情況、數(shù)字校園基礎平臺的概念及建設原則。然后討論了數(shù)字校園基礎平臺建設的關鍵技術，例如SOA、Web Service、Portlet等。最后論述了統(tǒng)一信息門戶平臺、統(tǒng)一身份認證平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺的設計。

關鍵詞：數(shù)字校園基礎平臺；SOA；Web Service；Portlet；基礎平臺設計

Research and design of digital campus basic platform

HU Zhanliang1 ， GUO Yubin2

（1 Modern Education Technology Centre， Heze University， Heze Shandong 274015， China；

2 Computer and Information Engineering Department， Heze University， Heze Shandong 274015， China）

Abstract： Firstly， this paper introduces the construction of digital campus， the concept and construction principles of the digital campus basic platform. After that， the paper discusses the key technologies of digital campus basic platform， such as Web Service， SOA， Portlet， etc.. Finally， it also discusses the design of the unified information portal platform， unified identity authentication platform and unified data management platform.

Key Words： digital campus basic platform； Web Service； SOA； Portlet； the design of basic platform

1 數(shù)字校園基礎平臺概述

1.1 數(shù)字校園建設需求

數(shù)字校園是以校園網(wǎng)絡為基礎，從教學環(huán)境、教育資源到教學科研活動全部呈現(xiàn)信息化的整體衍變新模態(tài)。其特點在于利用信息技術把學校教育科研機構、教育科研基礎設施、教學資源等實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化，使得校園內(nèi)的教師、學生利用計算機網(wǎng)絡進行各種教學、科研和管理等活動。數(shù)字校園建設是高等學?；A設施設計升級的重要組成部分[1]。數(shù)字校園建設應統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、逐步完善、協(xié)調(diào)發(fā)展。把整體規(guī)劃根據(jù)實際進度細化。系統(tǒng)實用性是在建設過程中必須加以注意的，否則數(shù)字校園建設將會功虧一簣。同時在數(shù)字校園建設過程中，要根據(jù)新技術的發(fā)展與實際需要提出建設調(diào)整。數(shù)字校園建設是長期的拓展完善過程，在注重技術的同時也一定要從功能、性能等方面滿足學校教學、

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基金項目：菏澤學院科研基金資助項目（XYKJ09）。

作者簡介：戶占良（1975- ），男，碩士，工程師，主要研究方向：信息管理與網(wǎng)絡安全。

科研和管理等需求。

1.2 數(shù)字校園基礎平臺概述

數(shù)字校園基礎平臺針對目前數(shù)字校園建設中存在的信息交互過少而形成的若干信息孤島，無統(tǒng)一信息平臺而造成的管理和溝通的不便等問題，采用具有擴展性、通用性的技術，尤其是參考數(shù)據(jù)交換的相關技術，對現(xiàn)有數(shù)字校園的建設引入了高端優(yōu)化研究改進。數(shù)字校園基礎平臺包括統(tǒng)一信息門戶平臺、統(tǒng)一身份認證平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺。其中，統(tǒng)一信息門戶平臺，就是可為全校提供信息共享服務[2]。而統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺則是數(shù)字校園建設的重點、基礎與前提，只有全面提升數(shù)據(jù)平臺的綜合性質(zhì)，使其

臻置統(tǒng)一、共享、標準、完善，也唯有如此，才有可能構建得到成功的數(shù)字校園。具體來說，通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺將學校內(nèi)的各類數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)集成、集中存儲，并在做到統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一信息共享、集中應用控制的基礎上，全面實現(xiàn)教學、辦公與管理的信息化。

1.3 數(shù)字校園基礎平臺遵循原則

1）實用性 基于對學校多種管理方式和教學特點的廣泛調(diào)查和深入研究，數(shù)字校園基礎平臺應充分考慮用戶需求的多樣性，結合靈活的初始化設置、部門定制和功能預期，滿足不同類型和級別學校的各類需求。同一功能需求，2個學校往往表現(xiàn)出2種操作流程和工作習慣，數(shù)字校園基礎平臺充分考慮到這些差異，最大限度地滿足用戶的需求。

2）交互性。數(shù)字校園基礎平臺不僅是一個管理平臺，也是一個交流平臺。數(shù)字校園基礎平臺包括功能強大的通知、實時響應的消息發(fā)送、方便快捷的內(nèi)部郵件、網(wǎng)上論壇等子系統(tǒng)，為廣大用戶提供了豐富的交流方式和渠道，使其能夠充分享受信息化建設的成果。數(shù)字校園基礎平臺充分利用網(wǎng)絡優(yōu)勢，改善原始的備課授課方式，教師可共享課件和素材選件的教學素材庫，聯(lián)機編寫多媒體教案，并直接用于教學。

3）安全性。數(shù)字校園基礎平臺的建設不可避免會牽涉到眾多職能部門，數(shù)據(jù)安全至關重要。在平臺建設中必須配有安全保障體系，并要加強安全制度建設和安全教育培訓，在保證網(wǎng)絡安全的基礎上，確保數(shù)據(jù)安全。從客觀實際出發(fā)，數(shù)字校園基礎平臺要充分考慮學校在內(nèi)部管理、資源共享和信息交流等方面的復雜需求，建立了一套合理、高效且靈活的權限體系。針對不同類型的用戶需要，身份不同的用戶對各功能模塊擁有特定的基本權限，另外根據(jù)實際情況獲得附加權限和臨時權限，確保真正有效地解決實際工作中的各類問題。

4）擴展性。數(shù)字校園基礎平臺要具備未來在功能性能擴展上的設計裕度，采用先進技術和研發(fā)方法，不但根據(jù)需求添加新的功能，而且代價較小就可以升級到新版本，保護投資[3]。

2 數(shù)字校園基礎平臺建設關鍵技術

以XML、J2EE、Web Service和中間件技術為基礎，以標準化和開放性為準則，采用分層次、容錯、組件式等設計思想，確保數(shù)字校園基礎平臺的實用性、交互性、安全性和可擴展性[4]。

2.1 SOA（Service-Oriented Architecture）技術

校園存在異構系統(tǒng)，導致系統(tǒng)間信息的交互與互操作非常困難，為了實現(xiàn)業(yè)務過程自動化，需要投入大量的人力和財力來進行系統(tǒng)集成。基于面向服務架構的應用集成開發(fā)方案（SOA）就是技術首選。SOA是時下先進的軟件設計架構，采用基于服務的設計理念，遵循SOA相關標準與規(guī)范，來解決異構系統(tǒng)問的集成，提高系統(tǒng)的可維護性和軟件代碼的重用性，降低對lT資源的投資。

SOA架構具有以下優(yōu)勢：

1）基于SOA架構的信息系統(tǒng)建設投資少、周期短、使用成本低、靈活性；

2）SOA架構更能適應企業(yè)業(yè)務流程和商業(yè)模式的快速變化；

3）與傳統(tǒng)架構的ERP相比，SOA架構更能適應國內(nèi)企業(yè)管理模式，符合現(xiàn)階段信息化變革的要求；

4）SOA架構能夠充分利用原有信息資源，保護投資；

5）SOA架構可能降低軟件系統(tǒng)對硬件資源的依賴程度；（6）SOA架構的建設改變了信息化推進模式，且有助于建立自己的開發(fā)隊伍，管理隊伍和運維隊伍。

2.2 Web Service技術

Web Service是SOA中服務的主要實現(xiàn)技術，也是一種廣泛采用的組件技術[5]。SOA是一種軟件架構；Web則是一種技術架構，面向實現(xiàn)模式。

Web Service所涉及的關鍵技術包括：

1） XML。XML可擴展標記語言（Extensible Markup Language）標準是一個基于文本的W3C規(guī)范標記語言。Web Service全部的規(guī)范，技術都是以XML為底層核心和構架基礎的，對Web Service而言，SOAP、WSDL和UDDI都是使用XML作為信息描述和交換的標準手段。

2） SOAP（Simple Object Access Protocol，簡單對象訪問協(xié)議）。SOAP是基于XML的協(xié)議。通過SOAP， 客戶端請求和Web服務響應程序可以進行數(shù)據(jù)交換。

3） WSDL （Web Services Description Language， Web服務描述語言）。WSDL可以理解為Web Service的SDK標準。對于服務提供者來說，既需要描述由其提供的Web Service是做什么的，還要描述如何使用其所提供的Web Service。

4） UDDI （Universal Description，Discovery，and Integration，統(tǒng)一描述，發(fā)現(xiàn)與集成）。UDDI基于XML的標準，使企業(yè)可以將有關其產(chǎn)品和Web服務的信息發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上，并使這些信息可以被任何客戶端訪問到。

2.3 Portlet技術

Portal的功能包括單點登錄、資源整合、定制與個性化、協(xié)作功能、工作流、信息檢索。Portal支持異構資源的“一站式”操作，提供個性化和定制服務。Portal實現(xiàn)資源的有效組織，使用戶能迅速發(fā)現(xiàn)并使用與其信息需求相關聯(lián)的資源；每個用戶都能根據(jù)偏好設置個性化的模式。用戶通過Portal訪問各種資源、調(diào)用各種服務，而無需分別登錄到各個系統(tǒng)。Portal是新一代的工作臺，所有的用戶都可以在這樣一個工作平臺上開展日常工作、及學習。

基于J2EE技術的門戶產(chǎn)品，由于其平臺無關性，使其不管是在Windows平臺還是Unix平臺均可以順利部署，并且能支持第三方的組件，因此就成了門戶產(chǎn)品的主流。Portlet是基于Java技術的Web組件，業(yè)界已經(jīng)公布了關于Portlet的2個規(guī)范，即JSRl68標準和WSRP標準，由其為Portlet提供了統(tǒng)一的開發(fā)標準，并允許將Web應用系統(tǒng)引入到門戶系統(tǒng)中來。完整的Portal通常由Portal服務器、Portlet容器、Portlet構成。

3 數(shù)字校園基礎平臺設計

3.1 統(tǒng)一信息門戶平臺

統(tǒng)一信息門戶平臺是數(shù)字校園建設的重要組成部分，是數(shù)字校園應用系統(tǒng)的集成平臺和校園信息資源的集中展示平臺，能夠有效地整合校內(nèi)分散、異構的應用和信息資源，實現(xiàn)信息共享，不僅為學校各類用戶構建了一個單點登錄的、個性化的信息環(huán)境，同時也為用戶提供一個統(tǒng)一的信息接收、查詢、 閱讀的入口[6]。統(tǒng)一信息門戶平臺使學校用戶得以便捷獲取和使用學校的網(wǎng)絡信息資源，實現(xiàn)各部門業(yè)務協(xié)同，高效完成學校教學、科研和管理任務。

為了準確把握校園門戶的功能定位，在統(tǒng)一信息門戶平臺設計過程中應注意把握以下2個方面：

1）系統(tǒng)高度集成。系統(tǒng)高度集成是指在信息標準基礎上利用網(wǎng)絡技術，將教學教務系統(tǒng)、學工系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)，OA系統(tǒng)等各種系統(tǒng)進行高度集成，使各個部門能夠順暢協(xié)同工作。

2）信息高度智能處理。統(tǒng)一信息門戶平臺能夠對信息引進高度智能處理設計流程，就是對信息執(zhí)行智能整合并優(yōu)化加工等控制步驟，使信息得到系統(tǒng)化深度開發(fā)，從而實現(xiàn)信息挖掘與提取。

3.2 統(tǒng)一身份認證平臺

統(tǒng)一身份認證平臺是數(shù)字校園建設的必要組成部分。學校用戶在不同的應用系統(tǒng)中有不同的用戶名、密碼及認證方式，也沒有統(tǒng)一的應用訪問入口，效率和安全性不高。統(tǒng)一身份認證平臺是以統(tǒng)一身份認證服務為核心的服務模式。用戶登錄統(tǒng)一身份認證服務后，即可使用支持統(tǒng)一身份認證服務的應用系統(tǒng)。統(tǒng)一身份認證平臺管理方式更加靈活，在相當程度上減少了系統(tǒng)管理人員的工作量，從而降低管理成本，提高管理效率。

3.2.1 信息標準

信息標準建設是數(shù)字校園統(tǒng)一認證平臺的技術構成基礎。實現(xiàn)信息標準化的規(guī)范演變也就是信息整合的一體化設計進程。信息標準化是指信息表達上的標準化，是在一定范圍內(nèi)人們能共同使用的對客體抽象的描述與表達。信息標準化能夠減少由于格式及編碼不一而導致的高成本、高出錯率等問題。

完成信息標準制定工作，就要進行信息編碼、信息分類、數(shù)據(jù)格式的確認：

1） 信息編碼。信息編碼工作保證數(shù)據(jù)在各業(yè)務系統(tǒng)中的一致性，保證編碼對象的唯一性，有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高數(shù)據(jù)處理效率。信息系統(tǒng)開發(fā)之前，首先完成編碼工作，建設數(shù)據(jù)庫，提供各種系統(tǒng)統(tǒng)一使用的編碼規(guī)范。

2） 信息分類。根據(jù)成熟的分類方法，信息分類能夠減少結果的復雜性，依據(jù)組織形式分類：各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息、多媒體信息、辦公信息；依據(jù)信息來源分類：教學資源、圖書資源、科研信息、辦公信息、檔案信息等。

3）數(shù)據(jù)格式。根據(jù)學校實際需要，制定出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。這也將直接決定設計信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)唯一性。

3.2.2 統(tǒng)一身份認證平臺設計

建立統(tǒng)一身份認證平臺，由統(tǒng)一身份認證服務系統(tǒng)代替各認證模塊，實現(xiàn)身份與門戶的統(tǒng)一，各系統(tǒng)遵循統(tǒng)一接口，避免重復開發(fā)，方便用戶使用[7]。平臺設計要點如下：

1）要對所有用戶展開集中管理，建立身份中心，同時采用不同的認證方式；

2）通過身份管理實現(xiàn)應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)與平臺數(shù)據(jù)的同步，平臺具有兼容性；

3）實現(xiàn)單點登錄，用戶通過一次認證能夠獲取相應權限的信息資源。

3.3 統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺

統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺是對數(shù)字校園中的結構化數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理的平臺，能有效消除信息孤島現(xiàn)象，是數(shù)字校園的基礎平臺[8]。數(shù)據(jù)管理平臺為開發(fā)應用提供支撐環(huán)境，從異構系統(tǒng)中抽取不同格式的數(shù)據(jù)信息利用數(shù)據(jù)轉換，生成標準數(shù)據(jù)格式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。

數(shù)據(jù)管理平臺要按照教育部頒發(fā)的數(shù)據(jù)標準，同時根據(jù)實際需求，開發(fā)學校內(nèi)部的編碼標準，構建形成共享實用的數(shù)據(jù)庫，對分析決策提供依據(jù)。數(shù)據(jù)管理平臺設計重點如下：

1）全校信息編碼必須具有統(tǒng)一性；

2）各系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)共享的模式；

3）去除重復業(yè)務數(shù)據(jù)；

4）注重信息安全性設計，從硬件損壞和惡意攻擊等方面防范風險；

5）每個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)都要保持獨立性。

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