基于微服务架构的产业学院运行管理平台设计

贺 义

(长沙航空职业技术学院，湖南 长沙 410124)

产教融合、校企合作是职业教育的基本办学模式，是培养高素质技术技能人才的内在要求，是职业教育最显著的类型特征。近年来，国家层面就产教融合、校企合作出台了一系列政策，《国家职业教育改革实施方案》指出：“深化产教融合、校企合作，育训结合，健全多元化办学格局，推动企业深度参与协同育人，扶持鼓励企业和社会力量参与举办各类职业教育。”[1]12《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》更是明确提出：“推动校企共建共管产业学院、企业学院，延伸职业学校办学空间。”[2]产业学院作为校企深度合作的一种新的形式，已然成为职业教育产教融合、创新办学的聚焦点。产业学院打破了职业院校传统的封闭办学模式，加强了院校与社会的联系，整合了学校和企业的教育教学资源，促进了产业链、创新链、教育链的有效衔接。

产业学院运行管理平台以促进教育教学改革、提高人才培养质量、提升管理服务效能为目标，借助信息化管理手段，推动院校与企业在信息、人才、技术和物质等资源共享上全方位合作，营造良好的技术技能创新服务环境，实现对产业学院师生、教育教学、科学研究、社会服务、成果转化等校企合作管理的数字化、知识化和网络化，综合利用大数据、人工智能等手段推动产业学院管理方式的变革，破除信息壁垒，加强校企联系，不断提升智能化管理水平，充分调动学校、行业企业、社会组织等各方面人员的积极性、创造性和创新活力，打造多方共赢、创新发展的校企命运共同体。

一、产业学院功能定位分析

产业学院以服务特定产业集群为宗旨，以培养高素质、复合型、创新型技术技能人才为核心，整合“政、行、企、校”等多方资源，搭建校企合作新平台。校企共建产业学院是深化产教融合的重要途径，是高层次技术技能型人才培养的有益探索，是促进大学生就业创业的有力举措。按照国家关于产业学院建设的相关要求，产业学院是以产业发展急需为牵引，利用高校特色鲜明、产业关联性强的学科专业(群)优势，与地方政府、行业企业等多主体共建、共管、共享的非独立法人机构[3]。产业学院建设包括产业学院管理与服务系统以及相应的学院建设服务，旨在推动“政、行、企、校”在人才培养、技术创新、社会服务、成果转化、产业引领等领域深度融合发展，力争将产业学院打造成为集“产、学、研、转、创”五位一体、多功能、多主体深度融合的新型办学实体，积极探索产教资源互相支撑、互相转化，形成产教深度融合、良性互动的职业教育发展新生态。

1.产业发展。产业发展是目标，产业发展带动职业教育人才需求，通过职业教育为产业发展提供技术与人才，产教融合共同推进产业经济的发展。

2.教学实施。教学运行实施过程是开展人才培养的保障，通过科学有效的行业发展研究、岗位需求调查、职业能力分析、课程体系转化，形成针对性的培养体系。

3.技术研究。如何将最新的技术、最前沿的工艺与生产流程转化为生产力，是职业教育研究的重要课题，也是职业教育反馈产业发展的重要途径，是社会服务的体现形式。

4.成果转化。推进科技成果使用、处置、收益与个人收入挂钩，激发科研人员的创新活力，产生更多具有转化价值、能够形成产业的技术成果。

5.创新创业。通过创新人才培养，推动企业更具生命力，针对特殊行业，通过持续不断的创新与创业活动，让企业与行业协同发展。

二、产业学院运行管理平台需求分析

通过对产业学院的功能定位分析，发现产业学院运行管理平台应当以信息化为手段，以微服务为基础，面向不同的业务场景，构建覆盖产业发展、人才培养、科学研究、技术创新、社会服务、学生就创业等业务领域的“一体化系统”，实现产业学院的基础信息、人才培养方案、课程标准、师资团队、弹性学习、技术研究、成果转化、就业推荐、下厂实习、创新创业、社会服务等全要素数据的管理与应用，搭建学校、企业、教师、学生四方互动交流平台，实现产业学院运行管理的流程化、数字化和网络化。

(一)合作企业信息管理

产业学院共建企业的相关信息管理，主要包括企业基本信息、企业招聘信息、企业合作项目信息、企业用人需求、培训课程、企业导师信息、企业投入资源、员工发展路径等方面的情况。运行管理平台可以为每个企业分配对应的账号，企业人员可以管理企业相关信息。企业在产业学院开设个性化空间，用于该企业的业务与产品展示，通过面向合作产业学院、专业和学生推送信息，实现企业品牌形象的推广，推进企业招聘、合作办学和技术创新。

(二)产业学院学生信息管理

产业学院的学生由原专业学生筛选以后进入产业学院，所有的学生信息都会通过产业学院运行管理系统进行管理，包括学生姓名、学号、手机号、年级和专业等信息。通过建立符合校企一体化培养的学生档案模型，具备按照教学管理要求组织和管理学生档案的功能；通过对学生专业背景、能力水平、成长评价等综合要素进行数据分析，推送合适的岗位信息。预留第三方数据交互接口，支持与学校的数据中心进行对接互通。

(三)产业学院教师信息管理

产业学院的教学由双导师团队来完成，学校的专任教师和企业的技术专家、技能大师共同组成产业学院教学团队，所有参与产业学院运作的教师的基本情况都可以通过软件平台进行查询与了解，包括：教师类型、姓名、性别、学历、学位、职称、工作年限、获得成果、能力方向和教授课程等，并从“双师”比例、企业教师比例、博士的教师比例等多个维度呈现专业师资建设情况。

(四)校企合作项目管理

校企合作项目分为人才培养、专业建设、课程开发、师资建设、教育教学、科学研究、社会服务和创新创业等类型。校企合作项目管理根据每种类型的合作项目特点，动态设置管理要素。通过设定企业、教师、学生等各类角色管理界面，规范数据采集、严格数据使用权限等技术手段，实现对合作项目的精准管理。

(五)产业学院整体运行情况监控分析

基于对产业学院运行状况的分析，实现简单易用且功能强大的可视化平台。通过对产业学院共建企业、参与学生、合作项目、产生的成果、社会影响等情况进行全方位数据监控、统计分析，利用大屏可视技术，分类别、分项目展示产业学院运行情况。通过对产业学院运行数据深度挖掘，为重要决策、创新、变革和日常工作的管理运行做好技术支撑。

(六)产业学院运行成果对外宣传

对于产业学院日常运行组织以及运行所产生的重要成果对外进行展示宣传，包括组织架构、管理制度、教育教学等日常办学活动，以及校企双方依托此平台产生的科学研究技术创新项目成果、产教融合教学成果、校企合作生产成果等信息的宣传展示。

三、产业学院运行管理平台可行性分析

随着IT技术的快速发展和广泛应用，目前大量的手工管理手段被信息化管理手段所替代，现有的软件技术完全可以实现平台目标。从硬件角度来看，产业学院运行管理平台对硬件的要求不高，普通办公电脑甚至个人手机都可以满足本平台运行的需要。从使用者角度分析，当下各类网络管理系统、App、小程序已融入老百姓的日常生活，大家深切感受到信息技术对工作和生活带来的便利，能够使用计算机、智能手机已成了一项基本技能。产业学院运行管理平台的主要用户是高校教师、企业管理人员和大学生，这类人群都会使用计算机，信息化水平相对较高，基本上不需要辅导就可以完成产业学院运行管理平台的使用和管理。

四、基于微服务架构的产业学院运行管理平台设计

(一)系统功能模块设计(图1)

图1 产业学院运行管理平台功能模块

1.门户网站功能。门户网站是产业学院对外宣传的窗口，通过对产业学院的组织架构、运行模式、规章制度、学生活动、科研创新、社会服务等办学风采和校企合作成果的展示，吸引社会各界关心、支持、参与职业教育，同时为学校、企业、教师、学生四类用户提供登录接口。门户网站主要设置产业学院介绍、信息发布、学生活动、合作成果展示、登录管理、信息检索、互动交流等系统模块。

2.学校端功能。实现院校对产业学院的综合管理，主要包括产业学院项目的创建维护、企业信息管理、学生信息管理、教师信息管理、校企合作项目管理，实现对专业标准建设、课程标准开发、课程资源建设、实习实训、师资团队管理、教学管理、质量监控、就业管理、社会服务、科学研究、学分银行、成果转化等合作信息的采集与管理。使用数据挖掘技术、大屏技术实现对产业学院运行数据的实时监控与数据统计分析。

3.企业端功能。企业端的主要功能包括企业基础信息维护、产学研项目需求发布、产学研技术研发中心管理、科研成果转化、员工培训及竞赛鉴定需求发布、企业兼职教师资源库建设、专业标准联合开发、课程资源共建共享、订单班组建与管理、校园招聘会、就业实习管理、创新创业指导、人才培养质量社会评价等。

4.教师端功能。教师用户参与产业学院管理的主要接口，主要包括资源建设(专业标准、课程标准、教学资源)、教学服务、联合科研、创新创业指导、下厂顶岗培训申请、校企合作过程材料管理等功能。

5.学生端功能。主要实现学生的在线学习、实习实训材料上报、创新创业项目申报、求职简历完善、企业招聘信息查询、招聘会报名及签约管理、企业用人评价调研等功能。

6.管理员端功能。主要实现系统基础参数的设置和管理，包括平台基本信息维护、用户注册管理、用户权限管理、数据管理、系统运行监控等模块功能。

(二)微服务系统架构的选择

随着技术的发展，应用系统架构从单体应用架构到SOA架构，逐步发展到今天广泛使用的微服务架构。微服务架构是指使用一系列粒度较小的服务来开发单个应用的方式。在该架构中每个服务运行在自己的进程中，服务间采用轻量级的方式进行通信，每个服务可以采用不同的编程语言编写，使用不同的数据存储技术[4]。微服务架构通常由服务注册与发现、路由、负载均衡、服务网关等核心部件组成(图2)。

图2 微服务架构

相对于传统的单体应用架构和SOA架构，微服务框架的主要特点是组件化、自治、松耦合和去中心化，它的优点主要有以下几点：

1.服务拆分粒度更细，有利于资源的重复利用，提高开发效率。

2.可以更加精准地制订每个服务的优化方案，提高系统可维护性。

3.微服务架构采用去中心化思想，服务之间采用RESTful等轻量协议通信，相比ESB更轻量。

4.适用于互联网时代，产品迭代周期更短。随着微服务架构技术的成熟与发展，在当前分布式云平台广泛使用的大背景下，微服务正逐渐成为默认的系统架构设计模式。当前较为流行的微服务框架有Spring Cloud、Dubbo、Motan、gRPC 4种，根据服务调用方式以及功能特色可将它们分为RPC(Remote procedure call)型微服务框架和RESTful微服务框架2种[5]10。它们的基本特性对比见表1。

表1 常见的微服务框架基本特性比较

经过技术比较，Spring Cloud微服务框架性能优异，是本系统的最佳选择。Spring Cloud是基于Spring Boot的一整套实现微服务的框架，它本质上是一种RESTful的微服务框架，具有稳定性、可持续性、便捷性等特性[6]。Spring Cloud提供了一系列分布式基础设施的功能，如配置管理、服务发现、服务追踪和负载均衡等，使用简单且有强大的技术支持，是一个优秀的分布式技术解决方案。

(三)微服务系统总体架构设计

产业学院管理平台基于Spring Cloud微服务框架构建，软件架构从下至上共分为五层，分别是运行环境层、数据服务层、微服务平台层、信息服务层、前端应用层，具体架构如图3所示。

图3 微服务架构的产业学院运行管理平台架构

五、产业学院运行管理平台实现

(一)登录模块实现

使用JWT的方式实现用户登录，将用户的信息存储到token中，用户只需要在登录服务器登录一次，就可以生成一个token，将用户的相关信息存储到token中，然后将token存储到cookie中，之后再去访问其他相互信任的服务时，就可以直接按token去访问，那个服务就会解析token拿到用户信息，再进行其他操作。用户登录模块的程序流程如图4所示。

图4 登录认证原理

(二)权限管理模块实现

用户权限一般分为功能权限和数据权限。功能权限采用经典的RBAC(Role based access control)方式进行控制，不直接将系统操作权限授予具体用户，而是引入角色的概念，在用户集合与权限集合之间建立一个角色集合，将用户与权限逻辑分离，实现了灵活、方便、安全的授权管理[7]130。RBAC的核心就是通过角色来控制用户权限，用户通过角色和权限产生关联，再去控制用户的操作。(如图5所示)

图5 功能权限管理图

数据权限通过数据范围的模型去控制，核心是通过数据范围来控制数据权限，先定义好在哪些维度上进行数据权限的控制，数据范围有各个维度数据的数据集，根据这个数据集去控制用户的数据访问范围。

基于微服务架构的产业学院数字化管理平台通过对产业学院实际业务分析，结合市场上正运行的相关校企合作管理平台的应用经验，运用软件思维对产业学院业务进行流程化、规范化，采用主流的软件架构技术开发设计。面向PC、手机、平板等不同的业务终端，为各类用户提供便捷的信息服务，同时利用数据挖掘技术对产业学院的运行情况进行深度分析，为产业学院运营决策提供信息支撑。管理平台的使用将便于产业学院的日常管理，提升工作效能，进一步促进校企深度融合。