雙中臺架構下的校園微服務建設

郭麗娜

摘要：智慧校園的深入發展，對信息化微服務部署要求越來越高，即要求快速搭建各類輕量級微服務，而原有的信息化基礎架構很難滿足高效、易用、安全性高的要求。本文基于統一的管理體系進行創新改革，豐富了智慧校園微服務體系，提高了其對教育教學的支撐能力。

關鍵詞：智慧校園；數據平臺；數字化校園基礎平臺

中圖分類號：G712? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）11-0105-03

引言

《中國教育現代化2035》指出：建設智能化校園，統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺；要突出改革創新，注重規劃實施，堅持以改革促發展，系統謀劃教育現代化的制度框架，充分運用新機制、新模式、新技術激發教育發展活力。《高等學校數字校園建設規范（試行）》中明確了高等學校數字校園建設的總體要求，提出要圍繞立德樹人的根本任務，結合業務需求，充分利用信息技術特別是智能技術，實現高等學校在信息化條件下校園環境的數字化改造等，并在基礎設施方面指出應當選擇主流和相對成熟的技術路線和設備進行基礎設施建設，應對學校標準規范、建設方案、技術平臺等進行總體規劃設計。

“十三五”期間，筆者所在學校建設了數據交換平臺、統一身份認證系統、移動服務門戶、重點業務系統，初步實現了數據治理和校園部分微服務建設。“十四五”期間，大數據、人工智能技術的發展，要求學校首先要對信息化基礎設施進行改革，進一步開展數據治理，促進數據的交叉融合，豐富智慧微服務體系，讓數據價值得到發揮，提高其對教育教學的支撐能力。但新形勢下高等教育信息化建設面臨巨大的不確定性及風險，要想完成立德樹人的根本任務，學校需要全面規劃，基于統一的管理體系開展創新改革，為師生提供全方位、主動式、精準化、個性化的信息化服務。

雙中臺架構

數字化校園基礎平臺（簡稱“基礎平臺”）是高校信息化的底層建筑，是對業務系統提供資源、網絡、數據交換和信息安全的基礎設施。一個完善的“基礎平臺”可以為高校的教學、人事、科研和財務等業務系統提供開放、協同的運行環境，建立規范且靈活的數字化服務體系，為高校的日常管理提供有力支撐。[1]

除底層服務器和網絡資源外，基礎平臺主要分成數據和業務兩大類。數據平臺包含數據采集、數據交換、數據標準管理、數據服務接口管理等。業務平臺包括統一身份認證、統一門戶、辦事大廳、一表通、消息推送等。隨著智慧校園的發展，借助互聯網思維“大中臺、小前臺”的戰略，在高校信息化建設過程中為了解決系統零散、資源浪費等問題，越來越多的高校開始進行“中臺”的建設，中臺是一種新型的IT架構，目的是實現復用，減少重復投入，提升效率。筆者所在學校從數據層和業務層兩方面分別開始了數據中臺和業務中臺的建設，采用雙中臺的架構體系，兩個中臺相互關聯。業務中臺是將業務數據化，記錄所有業務活動的數據。數據中臺是將數據業務化，鏈接所有數據，其本質上是從數據中發現價值，反過來賦能業務。高校智慧校園中臺的建設突破了傳統業務系統中心化的建設和業務應用模塊高耦合的情況，通過解耦、開放、共享的平臺化構建業務中臺和數據中臺。[2]

1.數據中臺

目前，筆者所在學校數據平臺各部分獨立部署，安裝了Oracle數據庫，搭配了Oracle RAC避免數據庫服務器異常情況發生；數據集成依靠Oracle ODI工具，配置數據源，采集業務系統數據，按領域將數據整合與預處理，建成各類主題數據庫，并實現了核心數據的共享，同時，獨立部署了數據質量監控平臺，定義數據信息標準，定義數據模型，分析數據的有效性、完整性、準確性、規范性。但目前學校的數據平臺建設處于較落后的水平，大部分數據同步采用數據視圖共享的方式，數據共享效率較低，平臺不能實現數據接口靈活生成，對外共享與加密還不夠完善。

近年來，數據中臺的理念被廣泛采用，其實這是為更靈活地支撐業務應用的建設提供一種規范的數據處理架構，本質上就是建設一個綜合性的通用平臺，可以完成數據采集、處理、存儲、共享與服務、監控等工作，達到數據的高效率和高質量使用，對前臺業務需求提供快速響應。數據中臺的部署不僅可以滿足傳統數據交換的需求，還為學校各類業務系統提供統一的數據服務，解決學校數據接口建設耗時長、人工處理煩瑣、數據同步時間過長、故障處理不及時等問題。

2.業務中臺

業務中臺是提供統一微服務的平臺，以流程引擎為核心，主要目標是實現業務能力的復用，解決業務能力重復建設的難題。業務中臺的建設首先需要重構業務模型，基于分布式微服務技術體系完成微服務建設。除流程引擎外，業務中臺還包括消息推送、表單系統、授權管理等支撐組件，業務中臺支持校園融合門戶各類微服務的快速構建，讓數據價值得到體現。

目前，筆者所在學校已經建設了統一身份認證平臺和服務門戶，為全校師生提供各類流程訪問的統一入口。部署了流程平臺和表單工具，實現了快速建設學校各項審批工作。部署了消息推送系統，為用戶待辦實現提供提醒并對異常數據實現提醒。但PC門戶、移動門戶、服務大廳等平臺獨立部署，用戶權限需要獨立授權，技術人員需要在系統角色授權方面投入大部分人力。此外，由于各類業務系統的獨立部署，數據孤島的問題還很嚴重，跨業務系統的微服務很難創建，不能提供基于API接口級的業務服務能力。

3.雙平臺架構

筆者所在學校結合實際情況，組建了學校數據中臺和業務中臺架構，數據平臺解決數據收集、數據清洗、數據轉換、數據共享、數據質量監控的問題，為業務中臺提供統一標準的數據。業務中臺支持快速創建輕量級的服務，不同身份的用戶通過統一身份認證登錄學校融合服務門戶，根據權限訪問PC端、移動端以及第三方應用，服務產生的數據反哺數據中臺，再通過數據中臺進行數據共享，供各類信息化服務建設。具體架構方案如上頁圖所示。

微服務搭建

雙平臺架構可以很好地解決流程時間要求緊、管理多變、缺少傳統信息管理系統無法收集數據等問題。以學生出校請假服務為例，業務中臺要基于學校的流程引擎為中心，通過可視化流程編輯和表單編輯工具快速建立輕量級的服務流程應用。數據中臺提供業務中臺學生基礎數據和教師基礎數據等所需業務數據，學生和教師經過統一身份認證后，登錄融合服務門戶訪問進行申請和審批，審批后的數據需返回給數據中臺，數據中臺借助數據分析工具通過融合服務門戶中的數據分析應用統計展示在前臺頁面，同時也可數據共享給所需要的業務系統，業務中臺和數據中臺互相作用，達到一個數據流的循環。

業務中臺和數據中臺的搭建，可以實現輕量級微服務的快速搭建，微服務的創建要涵蓋教育教學的各個方面，一般是按照業務邏輯功能創建分類，合理的服務劃分是智慧校園建設的重要體現，服務粒度過細會導致服務數量過多交互關系復雜，導致難以維護，后期集成效率比較低。服務粒度過粗會無法滿足師生對某個細分服務的使用需求，缺乏靈活性。[3]微服務的設計要根據學校實際業務需求多因素考慮，包括現行管理方式、數據質量情況、師生易用性、管理工作量等。但要遵循單一性與完整性的原則，單個微服務中不應該存在多個相互無關的邏輯，并且相關的邏輯都應包含在同一服務內。高校微服務建設進行初步劃分可以分成七類，具體如上表所示。

總結與展望

智慧校園的建設與發展，離不開信息化工作的開展與應用。高校的信息化發展需要從教師、學生等多角度出發，并在改進學習工作理念和思維方式的基礎上，開創信息化建設新局面，促進高校智慧校園的高校化應用與創新化發展。[4]雙平臺架構使得高校信息化服務建立在一個統一的管理體系上，方便數據信息的交換共享，促進信息系統的整合及業務流程的再造，通過學校標準規范的制約達到規范管理的目的，提高教育教學效率，逐步實現立德樹人的目標。

參考文獻：

[1]祝恒節.基于數據融通的高校數字化校園基礎平臺建設路徑研究[J].網絡安全和信息化，2022（09）：61-63.

[2]朱廣福，楊溯然.高校智慧校園“雙中臺”的建設思路[J].信息與電腦：理論版，2020，32（02）：249-250+253.

[3]成天龍，許維勝.基于微服務架構的一體化教務系統研究[J].中國教育信息化，2019（05）：73-77.

[4]王為.智慧校園建設及其對高校信息化的挑戰[J].電子元器件與信息技術，2022（10）：75-78.