Linux操作系統(tǒng)在校園網中的應用

何進 張洪沖

隨著人類由工業(yè)化向信息化社會過渡，原有教育的封閉狀態(tài)已被打破，教育將向創(chuàng)造性、多樣性、開放性和個性化發(fā)展必成為信息社會教育的重要特征。在現代教育技術的基礎上，需要全方位開放的、互動式交流的全新網絡管理和教育環(huán)境。而基于Linux操作系統(tǒng)平臺的、B/S(瀏覽器/服務器)架構的校園網解決方法，將采用新一代的網絡編程開發(fā)語言開發(fā)，集辦公、交流、管理等多種功能于一體，是數字校園的理想平臺。

一、建設目標

高校信息化建設從上個世紀90年代就已經開始了，伴隨著計算技術和網絡技術的高速發(fā)展，高校信息化建設取得了顯著成果，計算機和網絡技術已經在高校各類活動中發(fā)揮著重要作用。以“挖掘先進的管理理念，應用先進的計算機網絡技術把高校現有的教學、科研、管理、生活、服務等有關的資源進行整合和集成，實現統(tǒng)一的用戶管理、資源管理和權限控制，實現資源的有效配置和充分利用，實現校務管理和后勤服務過程的優(yōu)化、協(xié)調，創(chuàng)造新的教育和工作模式，完成傳統(tǒng)教育模式難以實現的目標”為特征的數字化校園建設成為了各所高校信息化建設的主要工作。

數字化校園建設是一個系統(tǒng)工程，很多高校在建設中都遇到了困難，包括：由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，業(yè)務系統(tǒng)之間的功能重疊，關鍵數據歸屬和管理不明確，很難保證數據一致性;業(yè)務系統(tǒng)的技術平臺繁多，互操作能力差，數據交換和功能調用困難，維護成本高，可靠性和安全性差;建設過程中存在各自為政的狀況，分散實施和維護系統(tǒng)，難以實現統(tǒng)一認證和信息共享;用戶體驗差;業(yè)務系統(tǒng)整體開發(fā)周期長，開發(fā)效率低，難以應付學校業(yè)務需求的變化等等。

Linux校園網解決方案把滿足學校需求作為目標，以網絡及計算機技術為手段，建設一個以計算機輔助教學(CAI)、辦公自動化(OA)為核心的綜合系統(tǒng)，將學校所有信息處理設備和通訊設施高速連接起來，最終構建一個使各類資源充分共享、各類信息充分流通并能和Internet實現聯通的校園網絡環(huán)境。

二、校園網絡系統(tǒng)結構

校園網為用戶搭建開放性的系統(tǒng)，給予用戶更多自由選擇硬件設備的權利，大大提高了系統(tǒng)的開放性，它可以支持多種服務器、客戶端計算機機型和網絡結構(包括異構網絡結構)，使得用戶在構造系統(tǒng)的時候具有最大的靈活性。以Linux操作系統(tǒng)作為服務器操作系統(tǒng)，支持以太網、高速以太網局域網、城域網等網絡和包括Postgres 7.x、Sybase、Oracle等常用數據庫在內的眾多應用軟件。

基于Linux系統(tǒng)的數字校園信息平臺架構圖

Linux校園網服務器操作系統(tǒng)對硬件要求不高，完全能夠在多數校園現有硬件設施基礎上實施整套校園網解決方案。在清華附中，Linux校園網解決方案的實施獲得了圓滿的成功，在實際應用中得到了廣大師生的好評。其典型系統(tǒng)結構如圖1所示。

三、系統(tǒng)功能概述

Linux校園網針對學校日常辦公、教學管理和教師的備課授課等日常需求，同時保證管理機構、教師和學生之間保持緊密聯系，使各類教育教學資源充分共享，實行了模塊化的設計、分布式B/S結構和集中式管理。紅旗數字校園共分為人事管理、教學管理、資源管理和信息交流子系統(tǒng)4個子系統(tǒng)，18個主功能模塊。

1．人事管理子系統(tǒng)

該系統(tǒng)能夠提供學校部門基本信息的設置與查詢、涵蓋學期、年級、班級、班主任、年級主任等詳盡的各類基礎信息，還可以從新生入學到中考、高考等學籍變動進行全程的跟蹤。根據學生情況合理配置師資力量，可以使學校有限的資源得到最大限度地發(fā)揮。人事管理信息系統(tǒng)主要功能包含：人事基本檔案管理、人事合同管理、人事變動管理、考勤管理、考核獎懲管理、培訓進修管理、政策法規(guī)管理、綜合查詢管理。

2．教學管理子系統(tǒng)

Linux校園網在深入分析教學管理流程的基礎上，綜合了易操作性和信息的全面性，除了成績輸入與普通查詢之外，系統(tǒng)提供多種成績統(tǒng)計與分析工具；教師管理組件用于解決教師的人事信息管理、教師隊伍的編制管理、教師的聘任與解聘、教學質量和業(yè)務考核等問題；提供了德、智、體、美、勞等全面的學生評估與考核指標體系(評估與考核的指標總共有18種之多)，是全面考核與管理學生的有效工具。還有專業(yè)課程的設置、排課選課等模塊。

3．資產設備管理系統(tǒng)

資產設備管理系統(tǒng)包含系統(tǒng)維護子系統(tǒng)、設備申請購買子系統(tǒng)、設備到貨入庫子系統(tǒng)、設備處理子系統(tǒng)，能實現學校設備資產管理工作從采購、入庫到使用的網絡化、信息化、規(guī)范化。使各使用單位大大提高工作效率，使查詢、統(tǒng)計數據更為方便。

4．協(xié)同辦公系統(tǒng)

辦公自動化系統(tǒng)是為我校校內行政、黨政辦公人員提供公文批辦、公文歸檔、用戶授權、信息發(fā)布、個人待辦事務處理等功能的一個行政事務網上辦公的系統(tǒng)。其目的是提高各部門的辦公效率，使學校日常辦公實現無紙化、自動化和網絡化。改進和提升學校現代化管理水平，促進學校內部信息資源交流，解決信息孤島的問題。

四、系統(tǒng)特點

Linux校園網集辦公自動化管理、校園管理、電子郵件服務、信息發(fā)布、在線交流、資源管理等諸多功能于一體，在學校的網絡教學和網絡辦公中充分發(fā)揮了網絡的優(yōu)勢。Linux的校園網使用了先進的B/S網絡架構方式，充分利用了網絡的帶寬優(yōu)勢和服務器的訪問速度優(yōu)勢，對不同平臺的計算機都提供良好的支持。同時，本系統(tǒng)可以很方便地與Internet和遠程網絡進行連接。

1．實用性

對于學校不同的管理方式，本系統(tǒng)充分考慮了用戶需求的多樣性，靈活的初始化設置和功能定制，可以滿足不同類型、不同級別學校的各類需求；對同一功能需求，不同學校往往表現出不同的操作流程和工作習慣，Linux的校園網充分考慮到這些差異，最大限度地滿足用戶的需求。

2．穩(wěn)定性

Linux已被實踐證明是高性能、穩(wěn)定可靠的操作系統(tǒng)，得到了世界上許多大軟件公司的支持，擁有了大量的應用軟件，包括數據庫、Internet軟件、辦公軟件、開發(fā)工具和游戲等。Linux的校園網系統(tǒng)正是運行在紅旗Linux操作系統(tǒng)上的應用軟件，采用了操作系統(tǒng)本身自帶的數據庫Postgres，基于紅旗Linux及其數據庫本身的良好性能，因此運行情況非常穩(wěn)定。

3．靈活性

無論用戶是第一次搭建網絡系統(tǒng)，還是已經擁有龐大而復雜的網絡，Linux的校園網操作系統(tǒng)都可以適應各種要求，它高度的靈活性和先進的B/S架構能滿足校園數字化管理的各種需求。系統(tǒng)還具有靈活的服務器配置，既可適用于經濟簡單的單服務器系統(tǒng)，也可以按照要求組成強大的多服務器系統(tǒng)，而且可以在保留原來投資的情況下進行多服務器升級。

4．安全性

本系統(tǒng)充分利用了Linux操作系統(tǒng)在用戶管理和文件管理方面的優(yōu)勢和特點，建立了一套合理、高效而靈活的權限體系，不同身份的用戶擁有不同的基本權限，還可以根據實際情況獲得附加權限和臨時權限。通過多層次的權限驗證機制，沒有相應權限的用戶無法修改或訪問有關的信息，充分保障了數據安全和個人隱私。

5．擴展性

本系統(tǒng)的核心部分在開發(fā)過程中充分考慮了將來的功能擴展，可以方便地在原有系統(tǒng)中增加新開發(fā)的功能模塊，或者平滑地升級至更高版本，來實現系統(tǒng)更新和功能增強，確保用戶的投資長期有效，使用戶利益得到保障。

基于Linux的校園網既是一個管理平臺，也是信息交流的平臺，同時它還是一個資源平臺。所以基于Linux的全套校園網解決方案將為提高學校自身的信息化水平、推動學校管理的正規(guī)化建設、為學校的教育教學提供有力的支持。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。