普通高校數字化校園建設規劃設計

摘要： 校園數字化對于我國的高等教育具有重要意義，本文以建設泉州師范學院的數字化校園為例，介紹了高校數字化校園系統的規劃設計和技術路線方案。希望能為高校數字化校園建設積累一些經驗和參考。

關鍵詞： 數字校園 技術 規劃

數字校園是一種以網絡為基礎依托現實校園平臺，這一平臺通過數字化環境支撐，利用先進的信息化手段和工具，實現了環境、資源、活動的數字化，輔助完成校園活動的全部過程，實現學校辦學的數字化、信息化和智能化。數字校園是我國普通高校校園文化發展的必然，數字校園必將把學校中的管理和教學帶入一個全新的網絡信息化時代，以數字化的方式來體現我們的工作、學習、交流與管理的校園生活。本文以泉州師范學院數字化校園網絡系統規劃設計為例，探討校園數字化。

1.數字化校園建設的意義

校園數字化建設具有重大的意義，它在學校層面上建設一個統一的應用平臺，解決各部門信息化建設各自為政，數據類型各異的情況，實現資源的統一和共享。它將信息技術融于教育的各個環節，使信息工具成為教師教學、學生學習、校務管理的重要手段，拓展廣大師生員工獲取知識、獲取信息的渠道，改變了傳統的教學模式、教學方法和教學手段。它制定了相應的管理規范和信息標準，從制度上保障信息化建設和數字信息的標準化。

2.數字化校園建設的總體規劃

我校“數字校園”建設將利用先進技術手段，以建設校園公共數據庫平臺及校園門戶平臺、校園應用服務建設為重點，先期以數據平臺建設和完善為突破口，把現有的系統和資源進行整合后建立一個具有統一的入口；一次性身份認證，個性化界面；統一的數據平臺；開放的體系結構；統一的操作模式，易于使用；所有數據相互關聯的校園智能平臺。

系統的總體要求：實現多校區互通；充分考慮系統安全，確保網絡傳輸過程中的安全、應用系統本身的安全；可以容納（但不限于）10萬用戶；系統在軟件和硬件上具有可擴展性，留有軟件、硬件擴展接口，易于添加和擴展新應用，完整的數據和恢復方案；充分考慮原有系統及其信息的可再利用性。建設路線為：硬件集群、數據集中、應用集中。

2.1總體體系結構

圖1為系統的總體框架圖。

基礎設施建設：包括網絡、主機等基礎硬件和操作系統，是基礎；

應用支撐平臺：包括公共服務平臺和公共管理工具，是信息傳輸平臺；

應用系統建設：包括教學、科研、管理等方面的綜合信息服務系統、管理信息系統和業務系統，是建設的核心；

個性化門戶：包括部門級信息門戶、個人工作平臺，為用戶提供與其身份相對應的個性化信息服務，是建設的窗口；

信息安全體系：包括系統安全、信息安全、安全管理、安全審計等，是保障數字校園安全可靠運行的條件之一；

標準規范體系：包括管理規范、實施規范、維護規范等，是保障應用系統安全可靠運行的條件之一。

2.2總體策略

在我校局域校園網的基礎上，已擁有一卡通、綜合教務管理系統、圖書管理系統、財務管理系統、電子郵件系統和網絡計費系統的情況下，按照學校目前的這種現狀，制定了校園信息化建設的基本策略：

制定學校數字校園建設標準（數據規范、流程、標準化編碼）

公共數據庫系統的建設

門戶建設（包括身份認證系統、用戶權限管理、用戶身份認證服務）

辦公自動化

人事管理系統

學生管理系統

應用集成（一卡通、綜合教務管理系統、圖書管理系統、財務管理系統（部分）、電子郵件系統和網絡計費系統）。

以下介紹幾個主要的模塊：

2.2.1統一數據庫平臺

統一數據庫平臺的目標就是建設一個面向應用、安全可靠、規范統一和靈活可擴展的統一數據庫平臺，為其他數字業務平臺提供可靠權威的數據來源，實現各業務系統之間的數據共享，各業務系統之間沒有冗余業務數據保證唯一性和完整性，數據的產生者必須對數據進行維護、各業務系統修改不影響其它業務系統的正常運行。統一數據庫的數據整合包括舊系統的集成：將新開發的業務系統對應的舊系統中的數據一次性的加載到數據平臺中，公共數據、集中數據定期從對應的舊業務系統中抽取出來加載更新，實現與老系統中的數據進行同步。

2.2.2統一身份認證平臺

統一身份認證系統的核心思想是將機構、用戶統一存儲，對應用系統統一授權、規范應用系統的用戶認證方式，從而達到提高整個系統的整體性、可管理性和安全性的效果。統一身份認證平臺功能重點包括三個方面：用戶資料的集中存儲和管理，用戶身份集中的驗證，訪問權限的集中控制和管理。其結構如下圖所示：

其主要功能是提供針對現有系統及未來系統的統一用戶管理及認證架構及實施方案的分析及規劃；構造全校統一的用戶管理平臺；構造全校統一的用戶認證平臺。

2.2.3統一信息門戶平臺

統一信息門戶平臺的定位是提供給學生、教師用戶一個統一的入口，通過該入口解決以下幾個方面的問題：

1.提供統一的操作入口，避免用戶在日常工作中需要輸入不同的網址，并登錄后才可以使用自己有權限操作的模塊；

2.提供統一的信息查詢入口，通過該平臺用戶能夠比較容易的集中發布、共享和查找利用所需信息；

3.提供良好的個性化的服務，通過該平臺提供對用戶有價值的協作服務和個性化管理。

從功能上來看信息門戶平臺應該有四個邏輯層次組成：支撐框架、功能插件、內容管理、通用服務，該平臺底層用戶認證、用戶授權實現和統一認證平臺的無縫集成，在此平臺上，可以進一步基于一期業務系統進行整合，開發擴展信息服務。

2.2.4應用系統集成

將學校現有的一些信息管理系統進行整合，以解決各個子系統各自為政、數據不規范不統一等問題。應用集成系統的核心是數據交換平臺，數據交換平臺是數字校園各個應用系統互聯互通的基礎，通過數據交換平臺可以將校園內的各種不同的應用平臺，不同數據結構的應用系統有機地結合起來。

3.技術路線

數字校園建設的應用軟件開發所采用的技術路線應充分支持“數字校園”的應用需求和未來發展，同時考慮到系統的總體擁有成本。總體擁有成本并不只是組成系統各部件價格的總和，更不是絕對意義上的價格成本，而是一個現代信息系統辯證的動態成本核算。

系統在總體結構設計上要充分考慮整體性、可用性、穩定性、成熟性、靈活性和開放性的要求，要體現出安全性、可擴展性、可管理性、用戶界面友好性和高性能等特點。

3.1方案設計原則

3.1.1實用性和先進性

必須具有極好的實用性，因為只有實用才能使教師、學生、科研人員和管理人員直接受益。但在實用的基礎上，應盡可能采用先進成熟的技術，使用戶操作簡單一目了然。

3.1.2開放性與標準化原則

必須具有極好的開放性，這種開放性靠標準化實現，使得這些信息標準和接口標準能符合國際或國家標準，以使系統很容易進行信息間的交流和共享。

3.1.3可靠性和安全性

可靠性的原則也是非常重要的，應從系統結構，技術措施，設備性能，系統管理等方面著手，確保系統運行的可靠性和穩定性，達到最大的平均無故障時間。注意信息資源的保護和隔離，應分別針對不同的應用和不同的網絡通信環境，采取不同的措施，包括系統安全機制、數據存取的權限控制等。

3.1.4經濟性與可擴充性

經濟性是指在滿足應用要求的基礎上盡最大可能降低成本，使有限的建設費用可做更多的事情。但經濟性是建立在可擴充性的基礎上，應用平臺的軟硬件環境必須有良好的平滑的可擴充性。這要求在設計時，保證系統結構模塊化，軟硬件環境可以積木式拼裝，如：服務器可通過添加系統板擴充CPU，內存，I/O，硬盤等，軟件系統是基于組件的功能模塊，并提供開發API等。

3.2應用開發技術

應用開發采用J2EE標準、組件技術及在數據交換上對XML的支持，使系統功能最優化，同時將整體系統內部在技術上的相互依賴性減至最低。

3.2.1應用程序的編程語言

應用系統軟件平臺按J2EE（Java 2 Enterprise Edition）規格，采用Java編程語言和服務器端Java技術（如：EJBs、Servlet、JNDI、JDBC和RMI等）開發。Java作為基于Web的軟件業的公共標準，其獨立于操作系統，獨立于服務器的“跨平臺性”，使其“一次編寫，到處運行”，是最適合運行于互聯網上軟件的編程語言。

3.2.2面向對象的組件技術

面向對象的組件技術是一種完全獨立于硬件和操作系統的開發環境，著重于開發構成應用程序“業務對象”的可重復使用的組件，利用這些組件，像搭積木一樣的建立分布式應用程序。不同供應商按一定協議開發的組件可互相“對話”，遠程調用。面向對象的組件技術在異構分布環境下為不同機器上的應用提供了互操作性，并無縫地集成了多種對象系統；另一方面，大大加快了軟件開發的速度，降低了軟件開發和再開發的成本。應用系統軟件平臺須采用基于組件的技術開發。組件技術簡化了用JAVA語言編寫的應用軟件平臺的開發、配置和執行，提供了系統良好的可伸縮性，使系統輕易地組合與拆分其功能模塊。

3.2.3應用程序的開發和運行結構

應用系統平臺的開發及運行結構要基于后臺數據庫的三層架構，即Web服務器、應用服務器和數據庫服務器。運用這種架構將“業務邏輯”部分從Web服務器中分出，在應用服務器中用獨立和完整的編程語言開發應用程序，同時使系統支持任何HTML的顯示工具。利用應用服務器作為訪問數據庫請求的“緩沖區”，重新安排、管理“請求”，采用多線程處理訪問請求，從而提高系統響應訪問數據庫請求的效率和速度。將應用軟件平臺載體的應用服務器作為與其它應用程序集成的切入點，使之可在不影響系統其它部分下與其它應用做有效和無縫集成。應用軟件采用主流應用程序開發工具，并最有效地支持按J2EE規范的Java程序語言開發應用程序。

3.2.4動態網頁生成技術

應用系統軟件平臺的網頁生成采用模板技術。模板技術是類似JSP，但比JSP更有效率的基于內容和數據驅動的動態網頁生成技術。用戶界面的排版和顯示部分由預先制作模板承擔，并支持任何標準化的HTML工具，嵌入模板的Java程序根據用戶的角色和權限提取相應的內容和數據，配合模板合成針對用戶的個性化動態網頁。

總之，構造以一個基礎平臺（中心數據庫），一個統一身份認證系統，一個門戶網站（綜合信息服務系統）和N個應用系統（各職能部處、院系的業務處理系統）為核心的數字化校園，是為了使校園信息化，最后實現的目標是增加信息服務；學校主要業務部門將脫離紙筆手動辦公的模式，使用數字校園業務系統進行真正意義上辦公自動化；教師將通過網絡獲得自己感興趣的教學、科研、學習、日常辦公方面的信息；學生將通過網絡處理從入學到畢業的大部分事務和一部分學習任務；學校各級管理者將通過數字校園系統快速查找各類數據報表，為各種管理決策提供依據。實現真正的校園網內的網上辦公、網上教學、網上服務、網上管理。

參考文獻：

［1］林華東，吳偉斌.高等院校數字校園建設策略［J］.泉州師范學院學報（自然科學版），2005，（6）：1-6.

［2］仲煒.高校數字化校園建設探討.計算機網絡，2006，（4）：123.