探析如何开发数字化校园平台

徐海峰

摘 要：在数字化时代的今天，校园信息化也深入影响到校园内各类用户、各个管理机构和部门，而平台建设需要统一的标准以适应学校各部门之间、学校与学校之间、学校与上级教育管理部门之间的信息数据的交换。因此，从信息标准、信息门户平台、身份认证平台的统一、数据中心平台方面进行探析数字化校园平台的开发与建设。

关键词：数字化校园；平台；开发

中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2017）27-0159-03

信息化技术在教育领域的推广和应用越来越多，学校信息化的建设已经是学校教育发展必不可少的重要环节。在信息化不断发展的今天，数字化校园将逐步取代传统校园。为了适应学校发展，也为了使学校信息化建设与应用更进一步，就需要整体规划数字化校园的建设。数字化校园建设平台需要从学校数字化校园建设的全局考虑，需要兼容各个业务系统管理的支撑平台，满足各个部门的业务管理需求。

一、信息标准

信息标准是信息在数据从采集、处理、到用户访问、交换、传输等过程中统一制定的规范，标准的指定是信息资源共享和信息系统协同发展的基石。从国家、教育部、行业等在信息方面都指定了相对统一的使用标准，编制出信息分类编码规格的说明书，这样可以满足不同系统之间保持信息的一致性和相互的兼容性，以及系统的易升级和可扩展性，可以更好地完善和服务于学校的各项应用，建成适合各个学校自身需要的管理信息化标准。作为信息数据传输的标准可使用Web Service、XML等，建立统一的数据传输和数据交换规范可采用JMS消息传递机制，这样数据可实现各部门之间和不同应用系统之间的数据交换，具有良好的易升级和可扩展性。

（一）信息管理标准体系将遵循的建设原则

1.涉及到已经颁布的国家、教育部、行业的标准，则必须采用已颁布的国家、教育部、行业的标准。如教育管理信息化标准：《国家经济信息系统设计与应用标准化规范》《标准化工作导则—信息分类编码规定》（国标GB7026-86）、教育管理信息化标准第1部分学校管理信息标准/中华人民共和国教育部编 2002.12、《CELTS-33高等学校管理信息标准》等；教育信息化技术规范：教育和训练技术规范、计算机辅助教学规范、网络教育技术规范、元数据和智能授导规范等；软件设计与开发规范：包括软件工程方法、软件设计开发的标准等。

2.涉及到高等学校部分管理信息已经颁布的标准，在制定《数字化校园信息管理标准集》时尽量与已颁布的标准保持一致。《数字化校园信息管理标准集》是可以根据 国家教育部、行业和学校信息管理与服务的需要进行不断完善，在《数字化校园信息管理标准集》制定执行后，所有的信息化系统必须符合该信息标准体系。

3.对于已经颁布执行的相关学校信息的管理标准，需要采用学校已颁布的执行标准，确保数据的前后兼容性。

4.信息标准体系的建设在参照了相关信息标准的基础之上，也需要考虑学校信息化管理和服务的实际情况和实际需求。

（二）数据标准编码遵循的原则

1.唯一性。虽然一个编码对象可以按照不同的方式和不同的方法对它进行描述，也可有各种不同名称，但是在数据标准的一个分类编码标准中，每一个编码对象仅用一个代码表示，每一个代码也只允许表示一个编码对象，这样才能保证数据标准的唯一性。

2.规范性。在一个信息编码的标准中，每一个编写代码的编写格式、类型和结构等都必须统一形成规范。

3.兼容性。信息编码的信息标准必须符合国家、教育部、行业等信息标准的相关要求，这样才能相互兼容，信息标准的制定为各个部门信息系统建设、数据的收集、分析、发布、共享奠定了重要的基础，也具有非常重要的意义。

4.全面性。为了实现学校的业务优化过程和数据资产盘活，信息标准除了需要包括国家、教育部、行业和各个学校自身的业务标准集，还要考虑在业务标准的基础上构建数据统计分析模型和业务数据模型标准。

5.可扩性。由于业务的不断更新和发展，为适应不断扩充的需要，也需要为增加的编码对象预留备用的编码以供升级和扩展，代码的结构也必须能适合同类编码对象不断升级和扩展的需要。

6.简单性。為了提高机器处理的效率、减少代码的差错率和节省机器存储空间，代码结构应尽量简单，长度尽量短。

7.适用性。数字化校园中编写的代码要尽量与分类对象的特点相结合，这样有利于应用。

8.合理性。数字化校园中编写的代码在分类体系和结构类型都要相互适应。

二、信息门户平台

信息门户平台是处在学校数字化校园体系结构中的顶层，全程为数字化校园的各类应用系统和用户提供交互服务，是各应用系统中应用服务集成和部署的平台，是数字化校园的信息集中展示的窗口。它提供了一个完整统一的信息服务入口给各类用户，很好地把分立的各个业务系统的不同功能无缝地组织对接起来。数字化校园信息系统门户建设包括学校门户结构布局的定义、栏目内容的定义、二级门户网站使用模板的定义、个性化Web桌面、布局、风格等的自定义；用户在相关务系统集成后的功能和服务等方面的定制工具，为用户提供个性化信息服务，快速完成后台应用构件基于规划的展现。

信息门户平台开发遵循如下原则：

第一，稳定性。用户访问的入口一般是数字化校园的信息门户平台，这就要求学校除了硬件能够稳定运行外，信息门户平台也需要能够不间断地稳定运行，才能够让校园网内的各种应用系统和所以的信息共享资源才能被用户实时访问。可能在某时间段内用户会集中访问，需要在高负载、以及在运行环境出现故障时仍能稳定并且持续地访问信息门户系统。

第二，跨平台部署性。支持Unix（包括AIX、HP Unix、Sco Unix等主流版本）、Linux、Windows多种平台，完全支持跨平台的部署。endprint

第三，可擴展性。随着社会信息化程度的不断发展，校园信息化建设也要适应环境不断更新和扩展，所以经常有大量更新的信息资源和应用系统扩充到数据校园中。信息门户平台需要提供能够具有良好的可扩展的访问接口和服务架构，学校的门户系统可以方便地集成各种资源集，给用户更加便利和完善的使用体验。

第四，安全性。信息门户平台集成了整个校园网内全部应用系统和信息共享资源，用户的合法身份被盗用、信息被非法用户窃取时有发生，这就需要信息用户平台能够安全可靠地传输信息，并为用户提供安全的业务数据的获取和信息资源。

第五，支持大规模用户访问。校园内用户访问量最大的信息系统是信息门户，访问校园内的信息资源和应用系统的校园网内的用户可以通过信息门户访问整个数字校园。

第六，技术先进性。采用先进的SOAP设计理念和技术架构的信息门户可以满足校园信息化建设不断发展的要求。

三、身份认证平台的统一

之前学校使用的不同校园应用系统存在不同的省份认证方式，没有统一的认证平台，进入不同的校园应用系统需要不同身份和密码，用户常常容易忘记或混淆而无法登录。因此，为规范应用系统的用户认证方式，需要建设以认证服务和目录服务为基础的统一用户身份认证、管理和授权体系，统一存储用户信息和组织信息，可以进行集中身份认证和分级授权。身份认证平台的统一可以提高各个应用系统的安全性，可以有更好的用户体验，也实现了全部应用的单点登录。用户通过统一身份认证平台进行登录后，根据用户的权限和角色，用户只需要进行一次身份认证，就可以在自己的权限内自由进入不同的应用系统，为该用户提供对应的信息资源、权限、功能模块和工具。当学校的学校组织机构人员、工作人员、学生等用户发生异动后，用户的权限和身份在各系统之间可以进行同步处理，使得各个应用系统的维护成本和开发成本也大大减少，而且更加便捷。故统一身份认证平台开发内容主要包括：

第一，统一身份管理。学校需要建设统一的用户身份库和建立基于目录服务的统一身份管理机制，有助于集中管理和统一存储用户信息，进行规范的命名，在整个系统中提供唯一的用户ID，为不同应用系统的用户身份的同步提供统一规范的标准接口，支持基于LDAP目录服务器海量的用户数据管理和存储功能。

第二，统一用户身份认证。采用集中统一方式的用户认证和支持多种方法认证的身份认证，支持RF卡（校园一卡通）、用户名/口令、动态口令、802.1X、智能usb key和标准的X.509数字证书等认证方式，同时支持代理认证机制和第三方认证方式，能够根据应用功能的不同安全等级合理使用凭证。

第三，单点登录服务。实现学校主要应用系统的单点登录，与统一信息门户配合，在信息门户平台上建设主要应用系统的统一入口。采用开放的跨平台SSO实现技术，支持同域内多个应用系统间的单点登录。

第四，统一资源访问控制。在统一身份认证平台中需要对授权进行统一管理，能集中管理的肯定需要集中统一授权，通过数据集成方式把用户的授权功能代码、数据字段、读写权限、数据范围等权限管理数据集中到统一权限管理和身份认证平台。

第五，资源访问安全审计。统一身份认证平台的日志系统可以详细记载用户身份认证的有关数据和用户访问的相关操作，可以对访问日志进行关联分析和集中分析，根据分析结果有效地实现系统入侵预警、故障事件重建、违反安全规程的操作分析、系统违规访问分析和异常访问分析。

第六，开放的身份认证接口。应用系统的认证集成方式支持Java、.net、ASP、PHP 等不同开发语言、WebService、API等不同应用服务器平台，使得此后开发的应用系统能便捷地接入统一的权限管理和身份认证平台。

四、数据中心平台

（一）数据中心平台建设目标

数据中心平台建设须要严格遵循国家、教育部、行业等信息标准，编写符合本校实际情况的信息编码标准和数据字典，建立统一的数据交换体系，从源头信息的采集，到信息的处理和交换，再到综合利用的全过程都需要规范，实现全部资源数据的有效管理和存储，保证全校范围的数据的资源共享和数据的集中统一。通过数据中心平台的相关数据的统计和分析，可以为学校有关部门的重大决策和长远规划提供数据支持。这就需要把数据中心平台建成为：

1.建成服务共享的数据中心。按照各业务系统的数据订阅需求，数据中心平台将中心数据分发到各业务系统，从而实现数据的标准化和集成统一，为各项业务管理系统之间的数据统一、避免数据不一致奠定了重要的数据基础。为各业务系统提供快捷的数据共享服务与获取机制。

2.建成权威全面的数据中心。数据中心平台集中统一存放分散在各部门业务系统的数据，以教师、学生角色为主线，提供跨部门的教务、人事、财务、科研、后勤等综合数据，为各类用户提供授权范围内的信息服务，并实现“谁产生、谁维护、谁负责”的权威数据源。为了后续开发的应用系统，数据中心平台可以提供通用数据库支撑；为数据综合查询、统计、分析、决策等应用提供权威数据支持。

3.建成统一规范的数据中心。无论是数据中心平台的上层应用还是业务系统，在数据统计分析、数据上报等过程中都需要统一的信息标准来支撑。在全校范围内为数据库设计中，信息标准提供了类似数据字典的作用，为数据共享、信息交换提供了基础性条件。信息标准的建设需要符合国家标准、教育部标准、行业标准等标准，在满足以上标准的前提下结合学校已建业务系统的信息标准，逐步建设成具有本校特点的信息标准体系。

4.建成管理规范的数据中心。建设完善的平台管理功能，要提供存储安全、定时备份、数据完整性保证、数据回溯、图形化开发和管理、垃圾数据清理、数据导入导出、数据维护，数据转换等方面的工具。

5.建成支撑决策的数据中心。数据中心平台建立可以提供综合信息查询、汇总分析、预警预测等功能，可以对相关业务数据进行多维汇总分析，然后直观清晰地显示分析结果，为学校各部门提供辅助决策的数据支持。endprint

（二）数据中心平台建设的原则

学校需要建立一整套运行与管理的制度是为了保障数据中心平台的稳定运转。这些制度主要面向对象是系统的直接使用用户、业务部门系统的管理人员、数据中心平台的管理人员等。因此，数据中心平台建设应遵循如下建设原则：

1.可行性和实用性。数据应用平台使用不仅需要提供成熟而可行的技术和功能，而且最重要的是实用，既便于系统管理，又要便于用户体验。

2.标准性和权威性。為学校提供基于教育管理信息化标准信息的数据平台应具备完整、权威、准确的特性。在管理和技术层面上要充分保证数据库平台的统一性和权威性，数据“谁产生、谁维护”、统一地进行管理。

3.专业性和开放性。数据应用平台应是一个符合业界主流技术标准的开放系统平台，而且需要对网络的软件环境，通信环境，操作平台间的相互依赖非常小。

4.成熟性和先进性。系统设计既要注意思维的合理性、技术的成熟性、方法的正确性，又要采用超前思维，先进技术和系统工程方法，不至于几年后就因落后而被淘汰。

5.保密性和安全性。在数据应用平台设计过程中，既要考虑到信息资源的共享，更要注意信息资源的保密和安全，对所存储的数据需要采取保护与隔离措施，防止数据被窃取和泄露，这就需要对不同的应用和网络通信环境采取不同的针对措施。

6.稳定性和可靠性。数据应用平台的建立不仅要考虑技术先进性和开放性，更要考虑系统运行的可靠性和稳定性提供保证，从而达到最大的平均无故障时间，随时为用户提供访问。

7.可维护性和可管理性。由于整个应用平台面向全校师生提供服务，为了保证系统能长时间无故障地运行，系统需要日常运行管理和维护，良好的可维护性和可管理性可以降低维护成本，提高系统运行效率。

8.易升级性和可扩展性。随着技术的不断发展，新的应用和功能层出不穷，应用需要提供平滑可扩充和易升级的拓展功能。

数据平台最主要的目的是共享平台与信息交换，贯穿整个系统信息，负责将各个部门业务系统中获取的数据传输并且保存到数据中心，为用户提供基于发布和订阅的消息分发和集线器式的集成服务。数据平台根据预规则和数据订阅请求，将相关数据发送给对应部门，实现数据平台内数据信息共享和交换。

随着互联网技术的日益普及和数字化技术的日新月异，数字化校园平台得到了快速发展，通过对数字化校园平台建设标准的统一，消除了部门间的“信息孤岛”，实现了互联互通，数字化校园让学校的教学更加多样、管理更加高效、服务更加全面。

参考文献：

[1] 张海燕.数字化校园的发展趋势研究[J].科技情报开发与经济，2015，（23）：124-126.

[2] 苏岩.数字化校园设计方案[J].计算机与电子商务，2014，（8）：57.

[3] 杨万平.数字化校园建设存在的问题及策略[J].科技风，2014，（22）：267.

[责任编辑 李晓群]endprint