數(shù)字校園信息化應(yīng)用系統(tǒng)整合的實(shí)施架構(gòu)

1、    數(shù)字校園信息化應(yīng)用系統(tǒng)整合的實(shí)施架構(gòu)    摘要：本文通過分析數(shù)字校園應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及信息化應(yīng)用系統(tǒng)整合的必要性，分析系統(tǒng)整合的整體需求，確定整合原則和目標(biāo)；研究和分析現(xiàn)有系統(tǒng)，確立整合步驟；提出構(gòu)建統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制的信息化應(yīng)用系統(tǒng)整合模型，進(jìn)而給數(shù)字校園建設(shè)提供一個(gè)可行的“一網(wǎng)一卡兩級(jí)庫，一門多戶全服務(wù)”整合方案。關(guān)鍵詞：數(shù)字校園，系統(tǒng)整合，信息化系統(tǒng)，web服務(wù)，soa基金項(xiàng)目：廣州市教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題“教育e時(shí)代數(shù)字校園信息化應(yīng)用系統(tǒng)綜合研究”(08a063)；廣州市廣播電視大學(xué)“十一五”規(guī)劃課題

2、“遠(yuǎn)程教育環(huán)境下信息共享空間構(gòu)建研究”(08yb05)。信息技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)教育產(chǎn)生了史無前例的巨大沖擊，從教育環(huán)境、教育模式到教育理念、教育目標(biāo)、教育思想都在這場(chǎng)沖擊中發(fā)生著變革?；ヂ?lián)網(wǎng)的普及為學(xué)校提升信息化層次提供了良好的條件和機(jī)遇。在教育e時(shí)代環(huán)境下，各級(jí)各類學(xué)校都進(jìn)行了大規(guī)模、高投入的信息化建設(shè)，目前大部分學(xué)校已經(jīng)完成了基本的校園網(wǎng)建設(shè)和綜合信息系統(tǒng)建設(shè)，并逐步開展以“數(shù)字校園”為主題的校園網(wǎng)升級(jí)改造建設(shè)。一、數(shù)字校園信息化應(yīng)用系統(tǒng)所面臨的問題和挑戰(zhàn)目前，由于校園信息化建設(shè)的特定歷史過程中重硬件輕軟件、重網(wǎng)絡(luò)輕數(shù)據(jù)、重建設(shè)輕集成、重投資輕管理，在積累了豐富信息資源的同時(shí)，也

3、造成了大量的信息孤島。這些孤島由于沒有得到有效的治理，正隨著數(shù)字資源的增長而增大，而且還不斷產(chǎn)生新的信息孤島。在實(shí)踐中，學(xué)校的應(yīng)用系統(tǒng)包括oa系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、招生系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)、后勤管理系統(tǒng)等。各個(gè)系統(tǒng)自成體系，相對(duì)封閉和獨(dú)立。信息孤島導(dǎo)致的問題具體表現(xiàn)在：(1)數(shù)據(jù)失真，信息不能在系統(tǒng)之間流通。各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)在不同時(shí)期、由不同部門組織開發(fā)推廣，缺乏統(tǒng)一的硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)境及數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)失真，信息不能在系統(tǒng)之間流通；(2)數(shù)據(jù)的一致性問題。由于部分應(yīng)用系統(tǒng)功能交叉重疊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)重復(fù)采集，難以保證一致性；(3)數(shù)據(jù)綜合利用水平較低。各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相對(duì)獨(dú)立，難以實(shí)現(xiàn)

4、對(duì)數(shù)據(jù)資源的深度加工和集中利用；(4)操作不便。由于界面不統(tǒng)一，每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)都要通過不同的口令登錄；(5)維護(hù)困難。原有一些規(guī)劃是并列、孤立的，應(yīng)用系統(tǒng)在改造、升級(jí)過程中無功能層次之分，常常偏離信息化建設(shè)的總體方向，加大了后期維護(hù)的難度。另外，在思想認(rèn)識(shí)上，首先，部分工作人員的意識(shí)仍停留在替代手工的工作思維層面上，認(rèn)為信息技術(shù)僅僅是輔助人們完成工作的手段，甚至只是一個(gè)好看的門面，未能認(rèn)識(shí)信息化是實(shí)現(xiàn)信息共享、過程監(jiān)控、管理強(qiáng)化、效率提高、成本降低的有效手段；其次，沒有一個(gè)科學(xué)的符合實(shí)際的整體規(guī)劃，由于業(yè)務(wù)需求缺乏整體規(guī)劃，而it部門數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)挖掘設(shè)計(jì)的前瞻性不足，兩者之間又缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管

5、理，因此不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)自成體系、重復(fù)建設(shè)、功能交叉、效率低下；最后，沒有一個(gè)能夠統(tǒng)一推行信息化建設(shè)的組織架構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制，作為項(xiàng)目發(fā)起者的業(yè)務(wù)部門和負(fù)責(zé)具體規(guī)劃、開發(fā)的信息部門存在嚴(yán)重的主導(dǎo)地位模糊現(xiàn)象，兩者之間缺少專門的管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行全局性規(guī)劃和協(xié)調(diào)。二、數(shù)字校園信息化應(yīng)用系統(tǒng)整合的必要性數(shù)字校園倡導(dǎo)的目標(biāo)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)對(duì)學(xué)校的教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)等所有信息資源進(jìn)行全面的數(shù)字化，并科學(xué)規(guī)范地對(duì)這些信息資源進(jìn)行整合和集成，以構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制，通過組織和業(yè)務(wù)流程再造，推動(dòng)學(xué)校進(jìn)行制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)教育信息化、決策科學(xué)化和管理規(guī)范化

6、，把學(xué)校建設(shè)成面向校園、面向社會(huì)的一個(gè)超越時(shí)間、超越空間的虛擬大學(xué)。實(shí)踐中，我們希望計(jì)算和通信能力普遍存在并融入到日常生活環(huán)境中，信息空間與物理空間實(shí)現(xiàn)融合，人們可以隨時(shí)隨地自由訪問環(huán)境提供的各種信息和服務(wù)，計(jì)算機(jī)將從人們的視線中褪去，而將注意力回歸到要完成的任務(wù)本身，這強(qiáng)調(diào)資源的高可獲性、透明性和對(duì)資源的無縫訪問能力，實(shí)現(xiàn)任何人、任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、任何設(shè)備上取得信息且能進(jìn)行回應(yīng)。因此，有必要對(duì)已有的信息系統(tǒng)進(jìn)行整合，建立多個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)用整合和信息交換平臺(tái)，達(dá)到資源共享和信息互通。筆者所在的學(xué)校不遺余力地推動(dòng)信息化建設(shè)。從1999年建設(shè)校園網(wǎng)算起，九年來累計(jì)對(duì)信息化的投資超過6000萬。在推

7、進(jìn)信息化建設(shè)的過程中，也遇到信息化整合難題的掣肘，隨著信息化應(yīng)用系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，學(xué)校自身需要利用信息化的手段來提高管理服務(wù)能力，來自行政、業(yè)務(wù)等上級(jí)主管部門的“煙囪”式系統(tǒng)加強(qiáng)了對(duì)學(xué)校各個(gè)層面的管理和交流，這些都對(duì)現(xiàn)有信息環(huán)境中的數(shù)據(jù)資源共享、業(yè)務(wù)系統(tǒng)互操作性和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的深層次利用提出了新的要求，前期的這種相對(duì)獨(dú)立各自為政的開發(fā)建設(shè)模式、數(shù)據(jù)共享和挖掘模式已經(jīng)不能滿足數(shù)字校園的需要，暴露出的弊端越來越多，信息化應(yīng)用系統(tǒng)整合成為迫在眉睫的問題。因此，本文在教育e時(shí)代大學(xué)數(shù)字校園建設(shè)項(xiàng)目的背景下進(jìn)行研究討論。三、數(shù)字校園信息化應(yīng)用整合的實(shí)施方案數(shù)字校園信息化應(yīng)用整合的核心是整合、開放、聯(lián)盟

8、、綜合，即整合各種技術(shù)與服務(wù)資源，面向最終用戶與應(yīng)用開發(fā)人員，提供全面、綜合、開放的應(yīng)用解決方案體系。筆者應(yīng)用企業(yè)信息系統(tǒng)整合的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，充分分析學(xué)?，F(xiàn)有的各種典型應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行環(huán)境和功能，提出并實(shí)現(xiàn)數(shù)字校園信息系統(tǒng)整合的“一網(wǎng)一卡兩級(jí)庫，一門多戶全服務(wù)”方案。1.設(shè)計(jì)目標(biāo)數(shù)字校園數(shù)據(jù)集成平臺(tái)是對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)無縫連接提供支持的系統(tǒng)平臺(tái)。它的具體設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：(1)“一網(wǎng)一卡兩級(jí)庫，一門多戶全服務(wù)”整合方案“一網(wǎng)”就是統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括校園網(wǎng)絡(luò)、voip、網(wǎng)絡(luò)電視等都運(yùn)行在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上；“一卡”則是指校園的一卡通，具有消費(fèi)和身份認(rèn)證的功能；“兩

9、級(jí)庫”是指核心數(shù)據(jù)庫(它的主要功能是進(jìn)行信息的交換、整合與信息的保存和備份，是數(shù)字校園最重要的數(shù)據(jù)庫)和保留在原業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，“兩級(jí)庫”間的數(shù)據(jù)交換是數(shù)字校園整合實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵步驟；“一門”是統(tǒng)一應(yīng)用信息系統(tǒng)門徑入口；“多戶”是指在統(tǒng)一的入口內(nèi)有序地匯集了數(shù)字校園的多個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)，這多個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)圍繞服務(wù)組織并覆蓋了數(shù)字校園的全部服務(wù)。(2)面向服務(wù)的整合架構(gòu)采用基于web服務(wù)的多層體系結(jié)構(gòu)，由用戶層、訪問接入層、應(yīng)用服務(wù)層、應(yīng)用支撐層和資源層構(gòu)成。核心思想是主要的業(yè)務(wù)服務(wù)邏輯與資源數(shù)據(jù)相互獨(dú)立，以業(yè)務(wù)服務(wù)組件和門戶組件的方式部署和交互。用戶的各種應(yīng)用請(qǐng)求(包括內(nèi)部和外部應(yīng)用請(qǐng)求)通過

10、門戶組件發(fā)送到應(yīng)用服務(wù)層，通過應(yīng)用服務(wù)接口完成一般性服務(wù)的處理功能。如果客戶端請(qǐng)求需要后臺(tái)支撐服務(wù)的支持或訪問其他資源，應(yīng)用服務(wù)層將調(diào)用應(yīng)用支撐層和資源層的其他服務(wù)接口。(3)分階段實(shí)現(xiàn)整合的方案按照整合信息化應(yīng)用系統(tǒng)前端(門戶)整合數(shù)據(jù)整合應(yīng)用三階段實(shí)施整合。2.具體實(shí)現(xiàn)步驟(1)確定系統(tǒng)整合的原則與目標(biāo)系統(tǒng)整合基本目的是為了滿足學(xué)校管理與業(yè)務(wù)流程的需求，因此要確定系統(tǒng)整合的原則和目標(biāo)。信息系統(tǒng)整合要堅(jiān)持實(shí)用性、先進(jìn)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的原則；目標(biāo)是滿足學(xué)校管理與業(yè)務(wù)流程的需求，提供方便的操作、更多人性化的功能、更高的工作效率。(2)研究和分析現(xiàn)有系統(tǒng)，確立整合步驟以筆者所在的學(xué)校為例，對(duì)二十

11、多個(gè)信息化應(yīng)用系統(tǒng)的情況進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)現(xiàn)有各個(gè)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)進(jìn)行分類，再對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行分析，最后按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行歸類，寫出專題報(bào)告；圍繞學(xué)校管理及服務(wù)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)整合后整體系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)以及運(yùn)行環(huán)境，對(duì)現(xiàn)有的各個(gè)信息系統(tǒng)進(jìn)行必要的分析、論證，圍繞新業(yè)務(wù)的需求，采取完全不用、部分使用、部分修改和開發(fā)必要接口等方式逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整合。(3)建立門戶平臺(tái)確立明確的整合目標(biāo)，通過物理空間投射數(shù)字空間，以整合校園主頁門戶平臺(tái)為主線，以統(tǒng)一登錄(sso:single sign on)為切入點(diǎn)，統(tǒng)一相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口，整合信息化應(yīng)用系統(tǒng)前端。以建立門戶平臺(tái)為主線是比較流行的一

12、種系統(tǒng)整合方式。門戶平臺(tái)是指在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，把各種應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源統(tǒng)一集成到通用門戶，根據(jù)每個(gè)用戶使用特點(diǎn)和角色的不同，形成個(gè)性化的應(yīng)用界面，并通過對(duì)事件和消息的處理傳輸把用戶有機(jī)地聯(lián)系在一起。簡單地說，門戶平臺(tái)即特定的用戶用高度個(gè)性化的方式，交互訪問相關(guān)信息、應(yīng)用軟件以及業(yè)務(wù)流程的軟件平臺(tái)。通過建立學(xué)校門戶平臺(tái)，組織各種結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的信息內(nèi)容和應(yīng)用系統(tǒng)頁面，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、各個(gè)管理人員、教師和學(xué)生群體等不同的信息受眾，提供了統(tǒng)一的信息訪問渠道、統(tǒng)一的界面和規(guī)范的操作方式，但是不同權(quán)限的信息內(nèi)容。(4)建立數(shù)據(jù)整合平臺(tái)建立數(shù)據(jù)整合平臺(tái)，繼續(xù)統(tǒng)一相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口，建設(shè)核心數(shù)據(jù)庫，

13、開發(fā)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，對(duì)分散異構(gòu)的多數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的訪問，通過核心數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，實(shí)時(shí)、智能地將有價(jià)值的數(shù)據(jù)傳遞給分析系統(tǒng)或其他應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行信息的進(jìn)一步加工。對(duì)非管理域內(nèi)的系統(tǒng)(如“煙囪系統(tǒng)”)利用數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)互聯(lián)互通，信息共享一致。構(gòu)建數(shù)據(jù)整合平臺(tái)，目的是從不同的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提取數(shù)據(jù)源，并完成在線轉(zhuǎn)換和分析。數(shù)據(jù)平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)對(duì)分散異構(gòu)數(shù)據(jù)源的訪問并形成統(tǒng)一的、對(duì)分散異構(gòu)數(shù)據(jù)源所產(chǎn)生映射的虛擬數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)平臺(tái)要整合各種外部信息數(shù)據(jù)庫和內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，綜合利用數(shù)據(jù)資源，提供靈活的數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式。構(gòu)建數(shù)據(jù)平臺(tái)是構(gòu)建具有流暢數(shù)據(jù)處理功能的門戶平臺(tái)的基礎(chǔ)，兩者緊密集成可以實(shí)現(xiàn)全面、統(tǒng)一的權(quán)限管理、靈活的數(shù)

14、據(jù)共享和數(shù)據(jù)挖掘。因此，要實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的整合，進(jìn)行數(shù)據(jù)級(jí)的整合是后續(xù)整合的基礎(chǔ)。(5)進(jìn)行應(yīng)用集成以面向服務(wù)的理念整合信息化應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)，將應(yīng)用系統(tǒng)抽象成一個(gè)個(gè)粗粒度的服務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)接口、松耦合服務(wù)架構(gòu)。在管理域內(nèi)，使用面向服務(wù)的服務(wù)總線sb平臺(tái)集成信息化應(yīng)用系統(tǒng)，將系統(tǒng)服務(wù)化，通過服務(wù)組合重用系統(tǒng)，對(duì)于新開發(fā)的信息化應(yīng)用系統(tǒng)，采用插接方式進(jìn)行快速部署，縮短建設(shè)周期，提高了校園系統(tǒng)整體的適應(yīng)性、靈活性和擴(kuò)展性。考慮到未來信息化服務(wù)進(jìn)入移動(dòng)開發(fā)領(lǐng)域的擴(kuò)展需求，對(duì)傳統(tǒng)soa架構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在pocketpc、pda、smartphone上部署系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)據(jù)同步的服務(wù)體系并將其納入到現(xiàn)有的體

15、系結(jié)構(gòu)中，真正面向未來而設(shè)計(jì)。構(gòu)建應(yīng)用集成平臺(tái)，為不同的應(yīng)用系統(tǒng)互通提供了基于工作流引擎(workflow engine)的統(tǒng)一可靠的實(shí)時(shí)消息通信平臺(tái)，突破了橫貫于異構(gòu)不兼容應(yīng)用或數(shù)據(jù)庫之間的障礙，通過消息和智能路由機(jī)制實(shí)現(xiàn)異構(gòu)應(yīng)用之間的松散耦合。支持web service、xml/httpejb、rmi、jms、imb mq等接口，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)在統(tǒng)一工作流下的整合工作。應(yīng)用集成平臺(tái)提供多種可供選擇的通信模式，實(shí)現(xiàn)同步/異步的消息傳送以及多種消息傳送質(zhì)量的保證。應(yīng)用集成是系統(tǒng)整合中將現(xiàn)有信息系統(tǒng)最大化保留，同時(shí)對(duì)業(yè)務(wù)需求信息最大整合的最佳模式。參考文獻(xiàn)：1service-oriented ar

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