束衛(wèi)平

摘 要：結合高校數(shù)字化校園建設現(xiàn)狀，從大數(shù)據(jù)角度提出了高校數(shù)字化校園建設方案，該方案可為高校數(shù)字化校園建設提供參考。

關鍵詞：數(shù)字化校園;平臺;大數(shù)據(jù)

1 建設背景

近年來，數(shù)字化校園建設的需求逐步由各業(yè)務部門建設獨立的信息系統(tǒng)轉變?yōu)橛尚畔⒒芾聿块T牽頭建設覆蓋全校的綜合系統(tǒng)。構建一站式的網(wǎng)上服務大廳，實現(xiàn)辦事流程一站式、跨業(yè)務系統(tǒng)的服務申請辦理，并且集成消息提醒與校園網(wǎng)資訊信息成為了現(xiàn)代高校信息化發(fā)展的主要目標。

在高校數(shù)字化校園建設開始初期，各部門各自開發(fā)信息系統(tǒng)。這些信息系統(tǒng)均是針對各部門具體工作進行設計的，缺少全校的統(tǒng)一規(guī)劃。存在以下問題：

（1）各業(yè)務系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫版本、應用部署環(huán)境，數(shù)據(jù)編碼、字段屬性等各個方面的不一致，都容易造成整個平臺數(shù)據(jù)異構的問題;

（2）各部門對相關聯(lián)數(shù)據(jù)的屬性名定義不同以及各系統(tǒng)開發(fā)的時間不同，易造成數(shù)據(jù)冗余和不一致問題;

（3）在系統(tǒng)開發(fā)和業(yè)務操作過程中，缺少高校數(shù)據(jù)的全局監(jiān)控，易出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)。這些異構業(yè)務系統(tǒng)的長期并存是數(shù)字化校園普遍狀態(tài)，各個業(yè)務系統(tǒng)容易成為一個個“信息孤島”。

大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)產(chǎn)生的價值越來越大，開發(fā)基于數(shù)據(jù)的新型應用已經(jīng)成為高校信息化建設的一個重點領域，目的就是挖掘數(shù)據(jù)價值，推動業(yè)務發(fā)展，目前數(shù)據(jù)應用項目非常多，但真正取得預期效果的項目少之又少，而且開發(fā)過程困難重重，需要通過有效的數(shù)據(jù)治理來解決。

2 建設目標

建設數(shù)字化校園旨在利用信息化工具和方法，將校園的各項資源、管理及服務流程數(shù)字化，對傳統(tǒng)校園環(huán)境的革新，構建一個集高校教學、管理、生活、科研為一體的數(shù)字環(huán)境，以滿足教師對教學、管理、科研以及學生對學習、生活、科研的個性需求。

在這樣一個全新的數(shù)字環(huán)境中，教師能夠通過良好的教學環(huán)境、培養(yǎng)環(huán)境和科研環(huán)境，提高學術和科研水平，培養(yǎng)優(yōu)秀的學生;學生則能夠通過良好的學習環(huán)境、生活環(huán)境和培養(yǎng)環(huán)境，提高自身綜合素質，發(fā)掘個人潛能。而管理、教學、科研水平的提高和培養(yǎng)出高素質學生是學校成功的標志，是學校實力和水平提升的綜合體現(xiàn)。因此立足于師生需求，改善和提升學校的教學環(huán)境、管理環(huán)境、生活環(huán)境和科研環(huán)境是我校數(shù)字化校園建設的主要工作，這些環(huán)境的組成和改善主要圍繞著校園的管理、資源和服務三大要素展開。

“數(shù)字化校園平臺”建設的總體目標是：利用先進的技術與產(chǎn)品構建數(shù)字校園基礎平臺，包含數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)分析、身份認證、信息門戶和網(wǎng)站群、迎新、平臺監(jiān)控等應用系統(tǒng)建設。在此基礎上構建數(shù)字化的管理環(huán)境、數(shù)字化的教學環(huán)境、數(shù)字化的生活環(huán)境、數(shù)字化的科研環(huán)境，實現(xiàn)全校范圍的信息共享和業(yè)務協(xié)同，最終提高學校的核心競爭力，實現(xiàn)學校的跨越式發(fā)展。

3 建設原則

數(shù)字校園的建設是一項系統(tǒng)工程，在項目的建設應遵循以下原則：

（1）先進性和成熟性。方案應充分參考國內外高校數(shù)字化校園發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，提出的數(shù)字化校園模型架構，應當能夠滿足學校一定時間內的建設需求，符合國內教育行業(yè)的信息標準，同時能適應未來的擴展。通常選用業(yè)界主流的技術、開放且標準的技術架構、成熟的并且開放的產(chǎn)品來構建。

（2）開放性原則?？紤]到新技術、新業(yè)務產(chǎn)品出現(xiàn)時對本系統(tǒng)的兼容性，隨著信息技術和學校業(yè)務的不斷發(fā)展，數(shù)字化校園的建設需求也會發(fā)生各種變化，方案設計必須能適應這種變化，當外部環(huán)境和內部需求發(fā)生變化時，可以擴展系統(tǒng)的功能和性能。在系統(tǒng)建設過程中，隨著外部環(huán)境和內部需求的變化，系統(tǒng)要求有足夠的靈活性來適應這種變化。

（3）標準化原則。數(shù)字化校園的建設是一個龐大的系統(tǒng)工程，系統(tǒng)的整體設計和實施等都需要遵循規(guī)范和標準，確保整個系統(tǒng)能夠互聯(lián)互通、信息共享，各個業(yè)務系統(tǒng)能夠無縫集成。

（4）實用性和可行性。易操作性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：易開發(fā)、易管理、易學習和易使用。通過簡捷、直觀的應用界面，符合工作人員的思維方式和工作習慣，便于用戶快速掌握系統(tǒng)操作方法，方便非計算機專業(yè)人員的使用和管理。

（5）安全性和可靠性。通過各種措施，從系統(tǒng)結構，技術措施，系統(tǒng)管理等多方面保證產(chǎn)品能夠連續(xù)、安全、無故障、不間斷運行作業(yè)，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。

在平臺設計過程中，既要充分考慮信息資源的共享，同時要提供多種安全策略保證數(shù)據(jù)的安全。

4 建設方案

4.1 技術路線

方案設計基于SOA架構之上的B/S結構，采用J2EE技術進行開發(fā)，實現(xiàn)跨平臺性，全面支持Unix、Linux與Windows不同的操作系統(tǒng)環(huán)境，以及Oracle、DB2等主流數(shù)據(jù)庫。各類資源整合成基于標準的服務組件，使系統(tǒng)功能最優(yōu)化，并將系統(tǒng)內部模塊的相互依賴性在技術上降至最低。

（1）基于SOA架構。我們選用了SOA架構構建數(shù)字校園環(huán)境，所有產(chǎn)品與組件均支持SOA松耦合、面向服務等主要特征，最大限度的減少技術與業(yè)務的相互依賴性，提高系統(tǒng)未來平滑升級與擴展的可能。

（2）擴展性要求。應用平臺模塊要求相對獨立，提供標準的開發(fā)接口。所有模塊基于組件開發(fā)，可插拔。能協(xié)助學校適應未來業(yè)務規(guī)模、業(yè)務類型和集成應用的擴展;并向第三方提供獨立的標準集成接口、樣例程序和相關技術文檔。

（3）應用程序的編程語言。在應用系統(tǒng)開發(fā)上，采用的是J2EE技術及基于J2EE技術基礎之上的Java編程語言技術進行應用系統(tǒng)的開發(fā)。

（4）面向對象的組件技術。數(shù)字化校園通過建設統(tǒng)一的信息門戶，將分散、異構的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源進行整合，通過統(tǒng)一的界面，實現(xiàn)學校各種業(yè)務管理系統(tǒng)的無縫集成，并能夠提供一個高效的集成化環(huán)境，實現(xiàn)定制化業(yè)務的開發(fā)和部署。

（5）應用程序的開發(fā)和運行結構。方案選用J2EE技術，采用面向瀏覽器/應用服務/數(shù)據(jù)服務的三層體系架構及采用支持按J2EE規(guī)范的Java程序語言開發(fā)的主流開發(fā)工具開發(fā)應用系統(tǒng)。

（6）基于ETL技術的數(shù)據(jù)交換平臺。據(jù)統(tǒng)計，數(shù)據(jù)量每2～3年時間就會成倍增長，這些數(shù)據(jù)蘊含著巨大的價值，而現(xiàn)實利用角度，管理者所關注的通常只占在總數(shù)據(jù)量的2%～4%左右。如何通過各種技術手段，并把數(shù)據(jù)轉換為信息、知識，已經(jīng)成了提高其核心競爭力的主要瓶頸。而ETL則是主要的一個技術手段。

4.2 總體框架

（1）信息化基礎平臺。由學校所有的網(wǎng)絡基礎設施、服務器、存儲、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件等組成，是學校信息化的基礎。

（2）數(shù)據(jù)支撐平臺。數(shù)據(jù)支撐平臺包括數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一身份認證和數(shù)據(jù)服務工具和。數(shù)據(jù)中心對部門級業(yè)務應用的數(shù)據(jù)進行抽取、綜合、歸類和抽象，各應用系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享并消除信息孤島，在應用和數(shù)據(jù)層面達成統(tǒng)一;數(shù)據(jù)服務工具包括數(shù)據(jù)報表生成、數(shù)據(jù)分析和工作流服務相關的工具，通過統(tǒng)一的技術標準，實現(xiàn)業(yè)務流程的優(yōu)化處理。保證了平臺的按序開發(fā)和部署;統(tǒng)一身份認證平臺實現(xiàn)用戶的單點登錄。

（3）管理與服務中心。管理和服務中心由學校層面的業(yè)務應用系統(tǒng)（如人事、財務、教學等）和覆蓋全校的應用服務（如教師服務、學生服務、校友服務等）組成。并通過對這些業(yè)務應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行流程重建，為師生和訪問者建立更全面的信息服務。

4.3 主要建設內容

（1）信息化標準體系。信息化標準體系建設的總體目標是：根據(jù)信息行業(yè)的各項國際和國家標準，參照教育部頒布的《教育信息化數(shù)據(jù)標準》，根據(jù)學校發(fā)展狀況和信息化建設的具體需求，建立一套規(guī)范和完善的信息化標準體系。

（2）數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的主要目標是：基于數(shù)據(jù)交換平臺的數(shù)據(jù)交換機制，快速構建學校共享數(shù)據(jù)庫，提供反映全面情況的數(shù)據(jù)信息。構建全局共享數(shù)據(jù)集，并形成全局數(shù)據(jù)共享的管理、維護、處理和服務機制，實現(xiàn)信息資源的共享、集成和利用。

（3）統(tǒng)一身份認證。學校存在多個不同的應用系統(tǒng)，用戶在不同的系統(tǒng)有不同的賬號和密碼，本方案的目標是實現(xiàn)用戶的單點登錄，以方便用戶的使用，同時保證系統(tǒng)平臺的安全性。根據(jù)信息標準對全校人員信息統(tǒng)一編碼，并通過數(shù)據(jù)清洗等技術方法對人員數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)全校各系統(tǒng)人員基本數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，以目錄服務和認證服務為基礎，實現(xiàn)用戶信息統(tǒng)一存儲、分級授權管理和身份認證體系。

（4）統(tǒng)一信息門戶。建設校園統(tǒng)一信息門戶的目標是通過統(tǒng)一的界面，為教職工和學生提供提供集成的、定制的、安全可靠的信息服務;同時通過整合全校的新聞、通知、人員、物資、財務等各類流程和信息，實現(xiàn)用戶、數(shù)據(jù)、服務、流程等各個方面的集成，為全校師生的工作生活帶來便利。提升校園信息化水平。

（5）統(tǒng)一監(jiān)控平臺。平臺監(jiān)控是學校信息系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要保障。其目標是對校園基礎平臺數(shù)據(jù)庫、表單及其相關服務器進行實時監(jiān)測，提供故障定位、圖形展示、告警功能，提升故障排除的效率，降低維護成本。并能事后形成故障分析報告，從不同維度分析還原故障原因。最終目的是建立長期可持續(xù)維護的校園信息化環(huán)境。

（6）現(xiàn)有應用系統(tǒng)的集成。數(shù)字化校園建設之初，學校通常已有多個業(yè)務系統(tǒng)，為了充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源，需要對這些業(yè)務系統(tǒng)進行身份、數(shù)據(jù)的集成，并把這些服務集成到學校統(tǒng)一的信息門戶。這樣，既方便用戶登錄使用，也滿足學校對于信息安全和用戶身份的管理需求。主要包括三個方面：數(shù)據(jù)集成、認證集成和服務集成。

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