數字校園的探索與實踐

蔣東興 清華大學計算機與信息管理中心主任，中國高等教育學會教育信息化分會常務副理事長。主要研究方向為高校教育信息化、網絡教育、網絡安全。在高校信息化建設與運行的理論與規劃方面有比較深入的研究，近年來在各級刊物和國際會議發表論文70余篇。先后主持或參與了清華大學“985工程”、“211工程”項目“清華網絡學堂”、“清華大學信息化公共服務體系建設”、“清華大學現代化教學支撐平臺”，“十五”國家科技攻關項目“網絡學院示范工程”，“863”軟件重大專項“基于Linux的高等教育教學軟件的開發與應用”等科研項目；參與或組織了“數字校園”、“大學資源計劃（URP，University ResourcePlanning）”、“校園數據中心”、“數字校園運行服務體系”等高校信息化理論問題的探討與研究；科研成果“計算機開放實驗室綜合管理系統”、“校園網絡通用計費系統”通過教育部組織的鑒定，“計算機系統保護卡”、“千兆位計費系統”、“千兆位防火墻設備”獲國家發明專利，“北京科教信息網絡平臺建設及應用”獲2003年北京市科學技術獎三等獎，“大規模可伸縮的網絡教學系統”獲2005年教育部提名國家科學技術獎的科技進步獎二等獎。

我國高校信息化建設最早可以追溯到上個世紀八十年代，經過二十余年的探索與實踐，數字校園建設工作已經取得了長足的發展。在這二十年里我國高校的信息化建設經歷了哪幾個主要階段？各個時期有哪些主要特征？現階段的工作主要集中在哪些方面？未來的發展趨勢如何？在數字校園建設這一領域，我國高校在世界范圍內的位置如何？ 帶著這一系列問題，記者采訪了清華大學計算機與信息管理中心蔣東興主任。

記： 蔣主任，您好，我們知道清華大學的信息化建設工作在國內高校中起步較早，發展到現在，清華大學信息化建設工作大致經歷了哪幾個時期，各個時期的情況是什么樣的？請您介紹一下。

蔣：國內高校從八十年代開始探索信息化，當時有一個標志性的事件是1986年教育部向高校發文提出要成立管理信息中心，從這一時期各個高校開始做MIS系統。從清華來說，我們的信息化建設工作可以分為幾個階段：

我們把1996年以前歸為第一個階段，即起步發展階段。1994年CERNET成立是一個非常重要的標志性事件，但CERNET真正發揮作用還是兩年之后。1996年以前清華數字校園建設的主要工作是通過IT技術，把一些局部的、關鍵的教學環節數字化，比如說選課、排課。另外就是計算機輔助教學，做CAI課件。此外，在這一階段網絡也逐漸活躍并迅速發展起來。

第二個階段從1996年到2000年，這是清華網絡發展的重要時期，也是分片業務系統建設的重要時期。第二個階段一個比較重要的事件是1996年開始的“泰山工程”。“泰山工程”受國家“211工程”資助，比較強力地啟動了清華的教育信息化。當時有兩大重點：一個是建設網絡基礎設置，包括清華校園網和全國各高校之間的互連網。另一個是建設學校各個部門的業務系統，包括教務系統、網絡教學系統、財務系統、電子郵件系統等。這個時期暴露出很重要的問題是——雖然各部門內部都開始建立自己的管理系統并提供服務，像教務管理系統、財務管理系統等業務系統可以為師生及工作人員提供信息服務，但是大家訪問服務的時候很麻煩，需要記住多個用戶名與密碼，登錄多個不同的系統。

自2001年清華信息化進入第三個階段，開始考慮用戶整合和應用整合，建立了統一的信息門戶。通過統一的信息門戶，用戶可以實現單點登錄，使用一次用戶名與密碼就可以同時訪問多個應用系統，這樣就非常方便。2002年的時候我們把十多個應用系統掛在了門戶里，之后新開發出來的系統逐漸添加到門戶。2001年到2006年，用戶應用的積極性也越來越高，在教學、科研、管理等各個領域共有70多個系統的入口都放在信息門戶系統里。2006年的時候，清華在信息技術應用的過程中，網絡已經成為基礎設施，不再是瓶頸。在業務系統的頻繁使用過程中，又出現了新的矛盾——之前服務功能和信息資源都是按照應用的角度去設計的，而不是按照客戶的需求來組織的。這樣雖然實現了雙向的交互，師生通過網絡就可以辦很多事情，但是我們并不知道在網上有什么事情是需要我們馬上去做的，有什么事情我們還沒有去做。用戶需要在不同的系統之間點擊、切換，效率不夠高。

信息化實際上是為了提高用戶的效率，要以用戶為核心組織信息資源與服務。登錄門戶后，我要找哪些信息資源，哪些信息資源要找我，都要一目了然。2006年我曾寫了一篇文章《信息集成階段新一代數字校園建設探討》，實際上就是認為數字校園走到現在已經進入一個新的階段，即信息集成階段。從2006年清華“985工程”二期項目——我們今年年底要新上線的現代化教學支撐平臺，基本上就是按照以用戶為中心集成信息資源與服務這個思路在進行的。

以上就是我認為清華數字校園發展的一個大體的歷程，實際上這也是中國高校教育信息化的一個縮影。

記：從整體上看，目前國內高校數字校園建設已經發展到一個什么樣的階段？當前階段有哪些主要特征？要發展到下一個階段我們需要應對哪些挑戰？

蔣：國內高校信息化建設經歷了最早的單機、局域網、數字校園和新一代數字校園等階段，從應用特征看，分別對應的是系統集成、應用集成和信息集成。目前國內高校的信息化水平總體處于應用集成階段，少數高校還處在系統集成階段，也有少數高校在向信息集成階段邁進。從應用集成階段發展到信息集成階段困難還是非常大的。

回顧起來，從系統集成這種分離的應用到應用集成這種基于應用的整合，有兩個很關鍵的問題需要我們解決：第一、要實現應用的集成與統一，用戶就必須是統一的，否則就沒辦法實現單點登錄與漫游；第二、各個系統之間是存在聯系的，如果數據不能共享，那么集成起來也是有問題的。所以在這個階段主要是做兩件事情：一是實現用戶的統一，二是在數據孤島之間建立聯系，形成島鏈或島群，實現數據共享與交流。

而到了信息集成階層，要以用戶為核心去組織信息資源與服務，光有統一的用戶管理或數據交流還是不夠的。首先需要打造集成的數據環境。學校里絕大多數部門實際上都是為老師或是學生這些用戶進行服務的，這就涉及到調用全校的信息資源來支撐用戶服務。孤島性質的數據環境很難把信息統一組織起來，所以我們提出要建集成數據環境，即“數據大陸”。要把“數據孤島”變成一個堅實的“數據大陸”，這其中有非常重要的工作需要去做，例如主題數據庫、全局數據視圖以及目前對數據標準的重視都是對針對這個層面的問題。第二是已有應用的改造。原來的應用是一塊一塊做的，現在我們要以用戶為核心去組織信息資源和服務，很重要的一條是信息要按人的邏輯來組織的，我們把多個系統中的多項信息都抽取出來按照用戶的邏輯來提供，這就是以人為本的信息整合。第三就是流程的整合。原來學生要申請獎學金，需要到多個系統里做工作——教務管理他的成績、學生工作系統中管理他的品行、財務系統管理他的財務，至少要經過這三個系統。在信息集成階層我們要達到讓學生在一個界面里面就能完成這個流程，而不管后面需要多少個系統。所以我們又提出了關聯的應用環境，也就是說我能夠直接調用你的某一個服務，我能直接提供給你一個流程，你也能夠完成一個流程再返回給我，這種關聯就涉及到跨應用系統業務流程的整合。最后要實現個性化的用戶環境。在個性化的用戶環境方面一個非常重要的問題就是全局的權限管理，全局的權限管理就像當年應用集成階段全局的用戶管理一樣重要。以前用戶個性化環境是很差的，而要做到以用戶為核心的話，信息資源和服務要按照用戶個人的身份來提供，哪些信息是你有權看的，哪些信息是該給你看的，對統一權限管理的要求非常高。

信息集成階段對信息化的各個層面都提出了比較大的要求。有些系統可能就要重建，但是從大學的信息化發展規律和URP的理念來說，我們不主張全部推倒重新建立。哪些系統可以簡單改造，哪些系統要進行比較大的改造，新的系統按照什么規范去建立，這些都是需要我們去探討和實踐的。

記：我們注意到最近幾年，您一直在積極倡導并實踐URP，那么URP是在一種什么樣背景下提出的？與ERP相比，URP的核心理念是什么？URP與數字校園在邏輯上具有一種什么樣的關系？

蔣：大學資源計劃（University Resource Planning， URP）是根據清華大學多年的數字校園建設經驗提出的高校信息化建設理論，是我們清華計算中心集體智慧的結晶。URP在提出之后，我們很多高校的同行在一起探討與完善，現在也可以說是中國高校同行集體智慧的結晶。我們在做應用集成的時候就涉及到一個方向性的問題，而當時集成最好的解決方案就是ERP，企業在應用集成這方面走在大學前面，所以我們就開始研究ERP。在研究過程中面臨的一個問題是全盤引進ERP集成的思路，還是需要對它進行改造。在看到ERP先進和進步的同時，我們也看到了它的問題，即高度集中的架構在大學里面適用程度的問題。ERP一開始是從制造企業發展起來，而制造產業的管理模式相對比較固定，ERP在這里取得了很大的成功。大學不是制造企業，它是培育“人”的組織。這個組織的變化性和個性化跟制造企業相比，完全是兩個極端：一個是標準化程度很高，一個是個性化非常強。高校各院系之間具有相對的獨立性，部門之間是一種相對松散的關系，服務于各部門的應用系統之間關系也不像ERP中各子系統之間關系那么緊密，類似于松散耦合的“聯邦模型”。如果應用ERP這種穩定結構的話，牽一發而動全身，一個地方要改整個系統就麻煩了。因此我們在引進ERP在資源整體規劃和系統集成等方面先進思想的同時，對ERP體系結構的緊密耦合進行了揚棄，并在這個基礎上提出了URP。從剛開始提出技術方案，到逐步形成管理思想，到URP實施方法論，URP形成了越來越完善的一整套理論。

URP和ERP除了在應用領域的不同外，兩者真正的差別在于在管理思想上的差別，這里面有幾條本質的區別：

第一條就是以人為本的管理理念，這是URP區別于ERP的核心。ERP主要是針對制造型企業，最開始以物、物流為本，后來以錢、資金流為本，現在ERP在強調物流、資金流、信息流三流合一。在高校活動中，無論教學、科研還是社會服務，所有活動的主體都是人（教師、學生、行政辦公人員），為了充分發揮人的主觀能動性，在大學運作與管理中要強調以人為本，提供貼切的個性化服務；使得在校人員無論在學習、工作和生活中都可以極大地提高效率，增加便利性。這需要重組業務流程，去除高校業務流程中無效的工作環節；調整高校組織結構，實現高校管理從“高聳式”組織結構向“扁平式”組織結構的轉變；提高管理機構的響應速度，進一步避免信息上傳下達的阻塞和失真。所有這些，只有在IT技術的支持下才能夠很好地實現，URP系統的支持使得人們脫離了傳統工作方式的束縛，能夠真正站在服務對象的位置去思考如何做好管理與服務。

第二條就是以信息流為核心的管理模式。高校和企業不同，物流和資金流處于一個從屬的或局部的地位，信息流是高校管理的基礎。從高校的教學、科研、社會服務三大功能以及內部管理來看，信息的產生、傳遞和處理都占著主導地位：教學主要是一個知識傳授過程，也就是一個信息的收集、整理與傳遞的過程；科研主要是一個創造知識的過程，涉及的也是信息的收集、處理與傳遞；大學的社會服務職能主要是通過咨詢、成果轉讓和文化傳播來實現，這更是典型的信息傳遞；大學的內部管理雖然也涉及到物流和資金流，但更多的還是通過信息流來實現——教學管理、科研管理、人事管理等更多的是信息的管理。

前述兩條是最為重要的區別，由于大學的本質與企業的本質是不同的，對URP來說更多地還要考慮管理與服務的相對分離的管理機制、量化的管理方法、顯式化的知識管理、開放的辦學思路等這些信息化對大學的影響。

另外現在有幾個詞大家都沒有明確化。第一個詞就是高校信息化，高校信息化是最廣義的，所有IT技術在高校里的應用，支持高校的各種活動，都是高校信息化，包括高校的網絡建設、課堂中應用PPT、辦公與業務信息化等等。第二個詞就是數字校園，這是高校信息化在當前階段我們追求的一個目標，我們希望通過高校信息化一二十年的歷程能夠實現一個數字化程度很高的校園，能夠讓數字空間和現實空間完全融為一體，我們各種活動通過數字空間來擴充時間和空間兩個圍度。時間和空間一旦擴充，我們人類自身空間就擴大了，通過這個擴大來提高我們的教學科研、工作學習的效率。URP是我們為了實現數字校園而提出的一個流派的理論，并且更多是在關注資源、計劃等邏輯層面而不是物理層面的建設理論。數字校園我們要考慮建網，URP不考慮網絡，不考慮服務器，URP更關注的是在IT的支持下，大學怎么管？校園信息資源怎么調配、怎么管理，怎么能夠讓效率更高？URP作為信息時代的高校管理理論，它首先需要研究大學的運行與管理模式，包括功能定位、機構設置、管理模式、文化特色等，并從中抽象出描述大學組成元素及其相互關系的各種模型；其次要研究實施URP的解決方案和各種技術，包括總體解決方案、系統實現方案、以及各種實現技術等；此外，還需要研究相關信息標準、運行管理規范、以及運行和服務體系等。

記：數字校園建設如何實現可持續發展是最近大家討論的熱點問題之一，對這一問題您是如何看待的？

蔣：我認為從宏觀上來說數字校園的可持續性發展是不用擔心的，時代的車輪往前轉是任何東西都阻止不了的。高校信息化在宏觀上是一定要持續發展的，因為信息化是歷史的進步，歷史的進步是不會倒退回去的。但在微觀上，一個學校能不能可持續發展，這是一個需要認真去研究的問題。影響一個學校信息化不可持續的因素有很多，實際中也有很多不可持續的例子產生。一些學校事情沒有想清楚就向領導要了一大筆錢，就投資，結果沒有效果，之后不想再投資，結果是資金上的不可持續。再是技術上的路要是沒走好的話，很可能發展到一定程度的時候就會失敗。技術方案上如果只解決了當時的問題，給未來帶來多大隱患沒有考慮到，這也是技術上的不可持續。還有信息化整個建設運行隊伍的不可持續。在數字校園建設好之后的運行、維護也要有投入和研究，數字校園工程實施完后如果放任不管，隊伍一哄而散，這是隊伍的不可持續。此外，體制不好也會導致不可持續。總之所謂不可持續，就是建設了一段時間后就陷于一個低谷，甚至出現斷層。但從宏觀來看，數字校園一定是會持續發展的，中間出現的不可持續的事情，是我們極力要去避免的。研究可持續發展就是要讓整個數字校園平穩發展，和諧發展。

記：您認為未來幾年里哪些因素將會對數字校園的建設產生重大影響？

蔣：首先是像無線網絡、普適計算、移動計算等技術的廣泛推廣與應用。其次是用戶需求，特別是信息集成的需求是推動數字校園發展的直接動力。第三是安全因素，構建整個安全信任體系。從網絡安全這個角度來說，下一代互聯網會對數字校園會產生一些促進，但這只是其中的一個因素，其他還包括電子簽名等，總之要讓用戶信賴數字校園，信任它、依賴它。

記：為了迎接數字校園新階段的到來，清華大學正在側重做哪幾方面的工作？

蔣：第一我們在做頂層設計。原來做系統基本上是一塊一塊做的，整合在一起，實際上也就是把大家集合在一起。實際上真正讓各個部門各個系統以用戶為核心去組織信息資源與服務，就需要真正把用戶在整個校園的活動——他被誰管理、誰在為他提供服務、他參與了哪些活動搞清楚。這方面我們主要在做IRP，即信息資源規劃，我們對整個學校的業務流程等進行分析，分析出來業務模型、功能模型和數據模型。另外，我們也對學校管理模式做分析，對技術架構做分析，分析出學校的用戶模型和權限模型，并確定整體技術架構。此外，頂層設計里面還包括信息標準的制定和實施。清華目前正在大力加強頂層設計，并以頂層設計來指導我們后面的實踐。

第二我們在建設集成數據環境。“數據大陸”這個基礎性設施，實際上是要把一群孤島變成一個大陸，我們的想法就是以搭積木的形式把數據大陸搭建起來。第三我們在設計統一的權限管理系統，構建全校的權限管理平臺。讓將來的各個系統里去遵循統一的權限模式。然后在這些工作的基礎上，我們再逐步地升級、改造應用系統，包括門戶。

記：就您所了解到的情況，國內高校數字校園建設工作在國際上大概處于什么樣的位置？在探索教育信息化與數字校園的過程中國內外高校在理念與實踐上是否有一些不同？

蔣：說實在的這個問題由我回答不太權威，我對國外數字校園現狀了解一些，但是并不深入。就我所知，經過二十多年的努力，大陸高校的信息化建設已經有了非常長遠的發展，我們數字校園在某些高水平的方面在國際上已具備可比性。首先在大中華區，大陸一流高校數字校園建設已經不比港臺大學差。其次從管理信息化，特別是從信息資源的整合為學生和教師服務這方面來說，我們與國外大學相比已經做得比較好。這是因為國外數字校園是基本上是基于ERP方式實施的，我稱之為U-ERP，在早期推廣的時候他們的專業化比較強，但是我們把它整合好之后，更加強調提高服務水平，就已經不比他們差了。另外在計算機輔助教學方面，我們清華一直都很重視，其應用水平在世界上已經處于前列。我們一直通過管理和技術的結合來推動這件事。清華每學年開設五千多門課程，現在已經有三分之二的課程放在網上。

國外做得比較好的地方，一方面在于網上信息資源的豐富程度要高于我們，這與學校管理理念和教授的研究模式都有關系，他們的思想比較open，教學資料和各種科研材料都往上放。另一方面是體制比我們健全。港臺、歐美、澳大利亞和日本在數字校園運行服務體制、經費的管理機制、重視程度等方面都要比我們健全。

從流派來說，國外U-ERP的模式比較多，當然國內也有各種的模式，從清華來說，我們的URP模式的可持續發展和靈活性比較好一些。

記：相信在研究者與實踐者的共同努力下，我國高校的數字校園建設會早日邁入世界領先的行列。最后，感謝蔣主任在百忙之中接受我們的采訪，謝謝！

蔣：也非常感謝《現代教育技術》雜志對高等教育信息化和清華數字校園建設工作的關注，衷心祝愿《現代教育技術》雜志能夠越辦越好。