趙 偉,吳天宇
(蘇州大學 紡織與服裝工程學院(紫卿書院),江蘇 蘇州 215000)
隨著大數據、云計算等信息技術的不斷發展,教育智能化在各高校不斷推進,校園信息化建設成為高校的一項重要工作。中共中央、國務院印發的《中國教育現代化2035》要求加快信息化時代教育變革,建設智能化校園,統籌建設一體化智能教學、管理與服務平臺[1]。目前高校信息化建設主要依賴于學校各職能部門,缺乏統一的系統管理,數據重復,更新較慢[2];各系統管理分散,而部分信息又互相依賴,數據結構亂,效率低;更重要的是,以學生需求為導向、以學生發展為中心的高校思政教育信息化建設發展較慢。采用微服務架構,將復雜應用切分成很多微服務,在應用層面相互獨立,同時滿足學生、教師、企業三方需求,智能開發個性化創新服務,實現信息技術與思政教育的深度融合,實現“三全育人”模式,形成可感知、可診斷、可分析、可自愈的新型思政教育實踐生態。
高校學生的思想政治工作千頭萬緒,獎懲助貸、思政引領主要涉及學工部門,學習規劃、學業教育主要涉及教務部門,生涯規劃、就業指導主要涉及生涯就業部門,意識形態、價值觀引領主要涉及宣傳部門,等等。思政教育工作涉及面廣,涉及部門多,學生需求大而雜,信息化思政平臺建設的需求迫切。目前高校思政教育信息化建設主要存在以下問題。
1. 以學生為中心的需求端供給不到位
目前學校各職能部門的信息化建設大多是自上而下進行信息服務與輸出,并沒有自下而上以學生自我需求為出發點。在學生就業工作中,一般高校信息化服務僅限于就業信息的發布和收集,而學生所迫切需要的是通過高校信息平臺實現與社會企業的“面對面”直觀而便捷地進行雙向選擇,彼此節省時間和精力。在學風建設工作中,學生的曠課情況可能只掌握在任課教師手上,學生本人不能數據化分析自己一段時間上課出勤總體情況,更不能滿足學生、班主任、任課教師三方需求,實現信息共享。
2. 信息化平臺建設服務不精準
高校思政信息化建設大多以職能部門牽頭,各自相互獨立,而部分數據又相互依賴,缺少共享、共用,不能及時更新,大量過時的數據混雜其中。各信息服務平臺的開發都是為了方便職能部門日常工作,并沒有真正服務到學生的日常學習、生活,往往學生還需要根據教務、宣傳、就業等各個信息化平臺填寫各類數據,下載各類APP,甚至出現同一學生不同部門信息不一致,影響了整體思政教育工作的開展。
3. 信息化建設自身內核易受挑戰
部分高校為實現管理信息化,依賴傳統巨塊應用架構設計,采用單體架構,將所有的功能打包在一起統一部署。然而隨著用戶數量增多,學生需求變化頻繁,信息服務業務復雜度增加,信息平臺成本逐漸增大,信息調整牽一發而動全身。長此以往,信息系統越來越復雜,單體應用無法承受高并發的性能要求,也不利于分布式擴展,無法真正滿足“智慧校園”信息化服務建設需要。
1. 微服務架構概念
2012年,Martin Fowler提出了微服務理論。隨著云計算技術的發展,微服務架構橫空出世,這是一種全新的架構模式,它提倡將單一應用程序劃分成一組小的服務,服務之間互相協調、互相配合,為用戶提供最終價值。微服務架構就是一項基于云計算技術在云中運轉工作的新型技術;每個服務運行在其獨立的進程中,服務與服務間采用輕量級的通信機制互相協作;每個服務都圍繞著具體業務進行構建,并且能夠被獨立地部署到生產環境。
目前微服務架構在智能醫療、智能圖書管理等方面應用廣泛[3-4],被認為是未來最適宜將應用程序部署在云環境中的架構。在微服務架構的理論上可以將應用和服務分解成松散耦合組件,更加容易升級和擴展。
2. 微服務架構應用于高校思政教育工作的優勢
(1) 具有高可用和分區容錯的特點,延展性強。微服務將傳統信息化復雜大業務切分成很多微服務,將復雜問題簡單化,易于開發和維護。增加或者減少各業務,不需要整個系統做較大調整,只需要增加新的微服務節點。當某一微服務的負載超負荷后,可以增加這一微服務的節點數(云服務器),并部署負載均衡,增加并發量,同時也可以對這一服務進行再拆分,從而使微服務具有橫向擴展能力。在高校思政教育工作中,可以根據實際需求,不限量增加微服務業務,為實現將學風建設、就業指導、獎懲助貸等涉及學生“大思政”領域的各條線信息化平臺整合到一起成為可能。
(2) 滿足不同服務需求,技術靈活。在微服務架構中,每個服務都可以獨立開發,每個微服務節點可以根據完成需求功能的不同,自由選擇最適合的技術棧,不存在緊密的耦合關系,方便對于某一個微服務節點進行重構。在高校思政教育工作中,對于迎新季、畢業季、考研、就業等關鍵時間節點,可根據學生、教師、社會企業需求實施調整微服務業務,實時高效,并且最大程度降低技術門檻和成本投入。
(3) 運營管理方便快捷,實操性強。微服務架構可以將每個微服務獨立部署,每個微服務節點都是一個單一進程,專注于單一功能,并通過定義良好的接口清晰表述服務邊界。體積小、復雜度低,維護運營團隊不需要熟悉所有的業務代碼,不需要關心服務的運行環境,也不需要協調各個服務之間的影響,方便掌握和管理,易于保持高可維護性和開發效率。在高校思政教育工作中,依托微服務架構,由學生團隊自己管理運營涉及自己的微服務平臺,分類指導、分別運行,實現學生團隊自我管理、自我服務、自我決策、自我監督,真正實現“三全育人”教育落地落實。
1. 微服務架構設計
(1) 總體設計。微服務架構的本質是對于數據的處理和調用。高校數據板塊界限相對清晰,能夠細分為教學教務數據、科研創新數據、招生就業數據等,服務間的交叉程度小。需要使用到多個服務數據的業務主要是管理,可以使用單獨的架構,從另一個維度請求到所需的數據。
圖1為三維微服務架構設計圖,微服務架構以數據為中心,通過云計算集群對云數據庫的請求完成業務。主要服務啟動時,由主要服務告知各微服務的服務配置與API接口,請求時,主要服務根據服務節點進行負載均衡,第三方微服務直接請求相應的API接口。第三方平臺、開放平臺、企業平臺等,通過請求主要服務告知的API接口進行讀寫操作。管理端對整體服務配置進行管理。

圖1 三維微服務架構設計
學生端口雖然用戶量大,但大部分請求都是對單個服務器和數據庫進行的,請求量大但計算量小,服務集群的負載能夠承受。教師端口可能會對多個數據庫進行同時調用,計算量稍大但請求量小,整個服務集群的負載仍是穩定的。
(2) 服務實現。整個微服務架構采用三維化布局,學生端的服務構成了一維平面的微服務,而企業、第三方的服務和數據在二維層面上掛載在服務框架上,但又脫離服務架構運行,教師、學校的管理端在三維層面上對所有數據進行整合和管理。
對于學生而言,主要問題在于平臺多而雜,大量的賬戶信息需要記憶,基礎信息需要重復填寫,而由于權限問題,學生自始至終都無法看到自己的全面數據。故學生端采用微信小程序或輕服務部署,一端多用,減輕學生壓力。同時,使用響應式布局,并提高界面美觀度,可以有效增強學生使用的熱情。對于企業和第三方平臺而言,不論是業務邏輯,還是安全考量,此類服務一般是不接入一維數據庫的,而是通過二維掛載的方式,借用微服務架構完成其業務。對于教師和學校(職能部門)而言,主要問題在于對綜合信息分析的迫切需要,各職能部門的數據不互通,教師沒有足夠的權限,或是沒有足夠的技術能力和操作水平對數據進行綜合的考量和分析。故對于教師端的開發,通過全維度對學生的信息進行管理,可以通過網頁、軟件等形式開發。
2. 微服務架構應用于高校思政教育工作的意義
(1) 保證以學生發展為中心的需求端供給。微服務架構以學生自我需求為出發點,可以根據學生在出國、就業、考研等不同時期的不同需要,設計不同的微服務平臺,提供相關指導與幫助。學生更可以利用微服務架構平臺,通過數據縱向分析自己從大一到大四學習生涯過程中的變化,形成信息化思政教育開環到閉環全過程。
(2) 發揮平臺優勢,實現思政教育精準服務。大學生思政教育涉及方方面面,微服務架構利用平臺優勢,能夠以最快的速度與高校師生實現信息化對接,不再需要各類紙質材料,減輕學生和教師的工作量,節約成本與資源。同時,根據不同要求,數據統計可以及時調整,并相應作出分析,對于每一類思政教育工作需求,能確保有一個微服務平臺提供服務,服務平臺可以隨時做出調整,實現精確對接、精準服務。
(3) 實現學生自我教育、自我管理育人新模式。基于微服務架構技術設計,各微服務平臺相互獨立,操作簡單,不會因為平臺的增減和數據量的多少影響運行。有利于學生實現平臺的自我管理和自我服務,可以組織專門的學生管理團隊,完成上課簽到、問卷發起及統計、考試答題等傳統思政教育實踐。
1. 分布式系統結構以學生發展為中心,滿足學生供給需求,用信息服務思政教育
我校(蘇州大學)紡織與服裝工程學院(紫卿書院)利用校園大數據和“云中蘇大”建設契機,調研學院學生學習、生活、工作各方面需求,開發“云上紫卿”微信小程序。小程序基于微服務構架,打造精致化信息服務。以學風微服務為例,平臺集成了簽到、記錄、上傳,同時具有按班級、年級、課程等分類預覽和導出數據的功能,并提供了完整的可視化解決方案。為了進一步方便操作和數據整理,同時開發了網頁后臺。圖2為微服務學風平臺技術構架設計圖,學風數據一欄里有個人數據、課程數據、學期數據、提交記錄、班級數據五個按鈕,分別可以按照學號(或姓名、姓名拼音、拼音首字母)、課程名稱、學期、班級搜索詳細記錄。能夠同時滿足學生實時自我檢查,班主任實時查詢學生上課情況,任課教師實時了解課堂出勤,并可以按照每周、每學期進行階段性分析,以數據促學風。

圖2 微服務學風平臺技術構架設計圖
2. 以兩大系統為支撐,綜合運用六大云板塊,開創智慧思政教育平臺
以“互聯網+”的網絡拓撲式結構方式實現平臺開放共享云管理,通過權限管理系統和班級管理系統,支撐數據云、管理云、用戶云、論壇云、預約云、學習云六大板塊。根據大學生德智體美勞綜合育人培養理念,開發學風平臺、考試中心、圖書查詢、問卷廣場、企業招聘、互動論壇等多個微服務平臺,滿足學校、學院思政管理需求和社會企業需求,為學生、教師、企業提供智能化、數據化服務。以企業招聘微服務平臺為例,開放組織方、招聘方、應聘方三方共享信息模式,同時提供有線與移動互聯相結合的智能化、個性化預約方式(手機+計算機),充分調動學生自主就業積極性,提高企業招聘工作靈活性,保證校園招聘的運行秩序,提高使用效率。2020年初,全國上下共同為打贏新冠病毒防疫戰而努力,國內各大高校也延期上課,推廣網課、慕課。我校紡織與服裝工程學院在2020年就業工作中也及時做出調整,依托企業招聘微服務平臺,將原計劃線下企業大型雙選會調整為線上雙選會,用共享信息服務師生和社會企業。
3. “微服務+微管理”集開發、運營、管理、服務于一體,打通5G智慧校園
考試中心微服務平臺允許導入題庫,并向學生開放全題庫刷題、模擬考試、快速練習三類在線考試,支持單選題、多選題、判斷題等,并能實現全程自動算分,學生可以“自己給自己考試”。問卷廣場微服務平臺允許輔導員、班主任、班長對自己年級、班級的數據進行統計,問卷的創建有完整的UI界面和邏輯系統。通過培訓,整個問卷系統由學生發起、學生跟蹤、學生填寫、學生分析。在自習室及事務預約微服務平臺,自習室預約功能由學生干部專人負責管理,使用學生可以自行預約并可以實時跟蹤目前使用情況,管理團隊學生可以通過后臺及時調整自習室開放數量和開放時間,保證資源高效率使用。通過一系列微服務平臺,學生團隊自我管理、自我服務、自我決策、自我監督,真正實現“三全育人”教育,形成可感知、可診斷、可分析、可自愈的新型思政教育實踐生態。
大學生思政教育是高校立德樹人的重點工作,涉及方方面面,基于微服務架構的大學生思政教育實踐平臺,打通5G智慧校園。微服務架構設計以學生發展為中心,六大云板塊支撐,推進信息技術與教育教學深度融合,推動教育信息化轉型升級。通過“微服務+微管理”打造信息化“三全育人”新模式,開創智能化校園建設新局面。