字数化校园系统功能设计大学毕设论文.docx
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字数化校园系统功能设计大学毕设论文
数字化校园系统功能设计
一、数字化校园概念
数字化校园是挖掘先进的管理理念，应用先进的计算机网络技术，整合学校现有的教学、科研、管理、生活、服务等有关的资源，以实现统一的用户管理、资源管理和权限控制，实现资源的有效配置和充分利用，实现校务管理和后勤服务过程的优化、协调，从而创造新的教育和工作模式，完成传统教育模式难以实现的目标。
概括地说，数字化校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到活动（包括教、学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园的基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高教育管理水平和效率的目的。
1.1数字化校园带来的变革
学校实施建设数字化校园的目的就是对教学、科研、管理、技术服务等校园信息进行收集、处理、整合、存储、传输和应用，使教学资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。
因而，数字化校园的建设实施将为学校带来如下变革：
●学校业务流程将得到有效地规范
通常学校每个部门的业务流程都不尽相同，这些业务流程既有合理的也有不合理的，数字化校园的实施应用，则可以无形中规范化学校的各项业务流程，提高工作效率，减少以往一些工作因手工操作所带来的随机性大、流程不易规范化的缺点。
●轻松解决学校信息化孤岛问题
数字化校园的实施应用使学校内部相对独立分散的网络系统，得到统一整合，消除了学校信息化孤岛问题，有效地实现数据共享、消除对数据的重复管理、及数据不同步的问题。
学校各个部门分别管理自己业务的相关信息，数据采集点唯一。
所有的数据信息都可实现共享，当某个部门需要用到其他部门信息的时候，可以直接从网上获得，这样就避免了多部门的重复劳动，节约了人力成本，保证了数据的标准化存储。
如：
学校教务处需要人事处的人员统计信息时，就可登陆数字化校园系统直接从人事处调用数据，教务处管理人员无需对数据再次进行逐一录入，这样不但保证了信息的同步，而且也不会发生诸如人员统计数据已经变动，而其他部门很长时间还无法得知的混乱情况。
●降低劳动强度，提升人员脑力价值
建设实施数字化校园，可将管理人员从繁杂、简单重复的数据输入、传送、管理、检索等工作中解脱出来，尤其是数字化校园系统提供的信息检索及统计报表的生成功能，把以往需要花费大量时间和精力进行信息查询、统计、计算工作，交给系统来完成，大大降低了工作强度，提高了工作效率，使人员的脑力价值得到提升，改善了师生员工的工作、学习和生活环境。
●使信息处理具有实时性、权威性
数字化校园的实施应用可使用户随时随地从网上获取学校的信息。
此外，由于信息的录入与发布都是由学校各个部门来完成的，数据采集点唯一，因而这就保证信息采集的唯一性及权威性。
●创造新的教育和工作模式
数字化校园建设不是一项单纯的技术工作，而是一项人类工程，它将先进的信息技术引入到教学、科研、管理和服务等各项活动中去，提高教、学、管的质量和效率，创造新的教育和工作模式，完成传统教育模式难以实现的目标。
教育信息化的过程就是教育思想、教育观念、教育模式转变的过程。
●创建虚拟大学空间，实现跨地域管理
数字化校园建设以信息资源与信息服务为核心内容，实现数字化的学习、教学、科研和管理，创建数字化的生活空间，创建虚拟大学空间，实现教育信息化和现代化。
虚拟大学空间可为学校的跨地域业务管理提供坚实的基础保障，如系统通过提供分校区各业务部门的统计图表，就可帮助学校领导进行业务优化，促进学校各项工作的开展。
1.2数字化校园建设的必要性
●顺应高等教育事业发展的需要
随着大众化高等教育阶段的到来，高校招生规模迅速扩大。
如何在大学生数量急剧增加的同时，确保教学质量的稳定和提高，实现人才培养目标，是每一个高等学校都必须考虑的大事。
加强教学管理是稳定和提高教学质量的重要手段，科学、规范的教学管理是提高教学质量的重要保障。
●统一教学资源管理和规范业务流程的需要
数字化校园平台项目的实施、应用，可以无形中规范学校的管理工作的各项业务流程，提高工作效率，减少以往一些工作因手工操作所带来的随机性大，流程不易规范化的缺点。
同时通过数字化校园将我院内部的相对独立分散的网络系统，进行了统一整合，消除了高校信息化孤岛问题，有效地实现数据共享，消除对数据的重复管理、数据冗余以及数据不同步的问题。
●减少劳动强度提升教学管理水平的需要
学院的办学规模大，教职工及学生人数众多，加上开课计划管理、排课管理、考试管理、学生工作管理、迎新、收费等一系列工作，使工作人员不堪重负。
显然，采取信息技术手段传递和处理各种教务信息有利于从整体上把握高校的管理工作，提高教学管理工作的效率和水平，使管理迈上一个新台阶，使教学管理环节实现计算机化、自动化，并引进和融入先进的教育思想、管理理念。
将人员从繁杂、简单重复的数据输入、传送、管理、检索等工作中解脱出来，尤其是信息的检索及统计报表的生成功能，把以往需要花费大量时间和精力进行信息查询、统计、计算工作，交给系统来完成，大大降低了工作强度，提高了工作效率，使人员的脑力价值得到提升，改善了师生员工的工作、学习和生活环境。
●为教职员工、学生提供“一站式”服务的需要
数字化校园平台是为学校教职员工、学生提供教学管理服务的窗口。
教职员工、学生通过网络可以及时了解教务办事流程、进行学习安排、使用学校教学资源、办理各种网上申请和网上选课、查询教学管理的信息，免去不必要的东奔西走，减少盲目性、提高办事效率、减轻了工作量。
●体现学校教育整体综合实力的需要
在教育行业信息化的大背景下，数字化校园中的教务管理系统建设水平不仅体现了高校教育信息化的程度，也反映了决策者的对现代教育发展趋势高瞻远瞩的水平；更是衡量学校办学能力和教学科研水平的重要标准之一。
数字化校园整体解决方案的进一步实施、应用，还可以让更多的人有机会了解到学校的情况，有助于孕育学校的发展机遇，拓展新的市场；提高学校的知名度，吸引更好的生源和优秀的科研、教学人才。
综上所述，建设高校校情的数字化校园平台是高校管理现代化的重要标志和发展的必然趋势。
本项目的实施对于实现高校数字化校园管理具有非常重要的意义，也是十分迫切的需要。
1.3数字化校园体系结构
数字化校园的体系结构是一个层次结构；由网络基础设施、网络基本服务、应用支撑系统、信息服务系统和个性化门户组成。
我们用下面的轮图来描述：
在轮图中，着重描述的是功能的层次划分，在这里，内圆是核心、是基础，外圆是在内圆的基础上提供的更进一步的服务。
网络基础层：
网络是数字化校园的基础设施，没有相应的网络基础设施，数字不能流动，就不可能形成数字的空间。
网络基本服务层：
网络基本服务是数字流动的软件基础，包括域名服务、身份认证、目录服务、网络安全、以及公共服务（如电子邮件、文件传输、Web发布）等。
应用支撑系统：
它主要处理业务逻辑，将各类数据按照业务的逻辑规范管理、组织起来，包括办公自动化系统、数字图书馆、管理信息系统和一卡通应用系统等，它们是数字化校园的核心支持系统。
信息服务系统：
它主要处理用户逻辑，将规范化的数据按照用户的需要提取出来提供给用户，为用户提供服务，如后勤服务、信息查询、决策支持、电子商务等。
个性化门户：
它是数字化校园的总入口，各类用户通过门户进入数字化校园，可以获得与其身份相对应的信息与服务。
在校园充分数字化后，大学的功能就将突破围墙的限制，成为一个可以覆盖网络可达范围的无疆域的大学，用户进入门户就等于进入了虚拟大学。
二、数字化校园总体目标与建设内容
用层次化、整体的观点来实施数字化校园工程，将校园网上信息进行更好的组织和分类，让用户在网上快速发现自己需求的信息，并为师生提供网上信息交流环境，让管理人员科学地、规范地管理自己的数据，同时可以将这些信息方便地发布出去。
将教学环境、教学资源到教学管理活动全部数字化后，通过应用系统的紧密联结实现校园的信息传递和信息服务，以信息技术等现代化手段，达到提高教学质量、科研水平、管理水平的目的。
数字化校园建设目标是建成一个完整统一、技术先进、高效稳定、安全可靠的校园综合系统。
在新的技术体系架构下，通过“硬件集群”、“数据集中”和“应用集成”的实施，以信息资源管理为核心，使应用系统间有机联系，实现学校的教学、科研、管理、服务等信息共享。
具体目标是以校园网为依托，以信息应用建设为突破口，通过信息应用带动信息资源建设，建设一个由综合化的门户网站、实用化的网络教学系统、智能化的管理信息系统、特色化的综合信息服务系统和数字化图书馆构成的信息化学习、工作、生活环境，使学校的信息化建设水平迈入国内学校先进行列，明显增强学校开放办学的实力和水平。
简言之，数字化校园总体建设目标是网络硬件基础设施和软件技术实现相结合，实现网上教学，网上管理，网上办公，网上服务。
数字化校园建设内容从技术层面上包括网络平台、教育网络中心、公共软件平台、网络安全保障系统、应用系统和资源系统。
数字化校园建设中最核心内容是应用支撑系统和信息服务系统。
重点建设内容：
接入访问服务、资源共享服务以及数字化校园架构的改造和整合。
●接入访问服务
校园环境中的网络访问，包括教育、学习、科研、行政管理等广泛行为，涉及用户有在校学生、教师、行政人员等，面对的应用系统也是多种多样，这就要求提供一个能够连通校内外各类对象和资源的先进且强大的通讯网络基础。
校园网已有的网络结构包括连接部分楼宇的主干光纤和与主干相连的研究网络以及较为复杂的网络安全和网管设置。
因而，项目规划的第一步就是加强主干网络建设，另外对一些重要计算资源也要以光纤接入主干，同时合理规划网络拓扑和网络安全体系结构，实现高速而安全的底层网络基础。
●资源共享服务
随着网络应用规模的扩大，教职员工、学生等最终用户面对的是纷繁复杂的访问方式、界面、工具和操作方法，在这之后的是更为复杂和混乱的系统和服务。
资源无法做到最佳的合理利用，运营成本升高，应用效率大幅降低。
因而，整合现有的系统、创建统一的资源共享服务就成为一项具体工作。
●体系架构的改造和整合
合理的数字化校园体系结构的设立是整个数字化校园建设成败的关键，错误的决策会使建设倒退很多年。
数字化校园的系统框架可以分层次实现，从下到上涉及网络基础、服务器、数据存储、应用开发平台、应用和中间件服务与集成、企业级信息门户和广泛的对内对外的服务提供。
三、数字化校园方案设计
3.1设计目标
经过我们前期的调研和需求分析，建议高校启动“数字化校园工程”实施建设，让学校在数字化校园建设上达到以下目标：
建设一个高效的宽带IP网络，为数字化校园建设提供网络支撑环境。
建立全校的电子身份体系，使全校用户在所有的网络应用系统中都使用统一的电子身份，保证用户电子身份的唯一性、真实性与权威性。
充分整合学校应用各个方面的信息资源，从高层管理的角度组织实施学校的信息系统建设，建成一个统一的网络应用平台，为各类用户提供个性化的信息服务。
加强信息系统建设，将学校管理的大多数环节搬到网上，实现网上办公与管理。
加强网络教学系统建设，建立一个为全校师生服务的支持教学全过程的统一网络教学平台，为教学改革提供一个重要的手段和工具。
建设一个为全校提供服务的网络中心，包括主机托管、虚拟主机、应用服务、数据存储服务、数据备份服务、数据安全服务等。
建立全校的网络安全体系，保证校园网络的安全、保证关键数据、关键应用的安全以及关键业务部门的安全，实现校园网络及其应用系统的安全高效运行。
3.2设计原则
方案设计的主导思想
在符合国家教育部和行业标准的体系指导下，以关键业务系统为核心，以平台为框架，无缝集成学校已建和在建的第三方应用软件系统，促进数据利用的最大化，建设一个可持续发展的、具有先进性、开放性的大学数字化校园架构。
把应用管理、用户管理、统一身份认证、权限的管理、数据交换、信息发布等都融合起来，以应用、用户、数据这三个重点要素为主线进行规划和建设。
总体原则
我们提出的数字化校园建设方案，是一个用层次化、整体的观点来规划、实施的信息化建设的方案。
首先是整体的观点：
就是将高校数字化教学与管理环境建设，当作一个整体，而不是各个一堆分立系统的集合。
为此，在我们的建设规划方案中，特别强调通过提供统一的接口、平台与工具，将高校的各应用系统集成起来，形成一个有机的整体。
其次是层次化的观点：
就是运用分层的思想，根据数字化校园中各部分之间的关系，将数字化校园划分为几个层次，通过定义不同层次之间的接口，来理顺各个系统之间的关系，简化整个系统的设计。
另外，在具体的方案设计和设备选型中，还将遵循如下总体原则：
●统一规划、需求驱动、分步实施、逐步推广。
●实现高起点、大规模、入主流、跨越式的建设模式。
●统一领导、归口管理、共同建设。
●项目化管理、合作化开发、共享合作成果。
●队伍稳定、模式规范、持续发展。
实施原则
实施遵循“整体规划，逐步实施”的前提下，我们将大学“数字校园工程”分阶段实施。
信息标准化
实现高校数字化校园的整体目标；解决信息的共享与交换；解决面对众多的应用系统的成千上万的信息，如何统一、科学、规范地分类和描述信息的问题，使信息能有序流通、发挥信息资源的综合效益；建立大学的信息化基础设施规范、应用系统规范、信息标准（含信息的应用规范）、用户规范和信息化管理规程。
为高校数字化校园应用中产生的数据，科学合理的划分不同的应用类别，为高校实现统一的数据标准。
信息标准是整个数字化校园运行畅通的基础。
安全保障体系
安全保障体系是在“数字化校园”建设中贯穿始终的内容。
从大体上安全体系可分为内容安全、应用安全和网络安全三个部分。
●内容安全
侧重管理要求和制度如安全管理制度，工作用机的要求以及信息专人专职负责。
●应用安全
对于普通用户，我将通过统一身份认证，以及完善的日志和审计。
对于管理者和系统操作人员，我们则通过系统本身基于角色的访问控制，以及完善的日志和审计进行管理。
●网络安全
对于网络中心等机房设备依托安全设备（如防火墙）来保证，对于办公用户主要防病毒，防系统漏洞等手段来保证。
3.3数字校园基础构建平台
3.3.1建设目标
建设高校校园门户系统并结合统一身份认证机制，可以有效地解决用户要记忆若干个密码的问题。
校园门户提供统一登录的入口，登录后进入其它应用系统时不再需要登录。
事实上，统一身份认证系统并不是和门户系统是不可分的，但是二者的结合却可以达到更好的效果，所以我们在本规划书中认为二者应该同时建设。
建设统一身份认证机制的目标主要是，有些内容和门户系统的目标是一样的，在这里再强调一下：
（1）解决密码管理问题，实现应用系统的统一登录。
像上面我们所提到的那样，多个独立认证的系统会给用户带来密码上的麻烦，使用统一身份认证后用户只需要一组帐号和密码。
并且该身份认证系统与重庆市大学城市科技学院身份认证系统能够对接。
（2）实现所有应用系统的集中鉴权。
具体说，在实现了用户统一登录的基础上，制定出一套规范的用户鉴权机制，提供一个用户管理的统一接口，要求所有新建的应用系统，其用户鉴权完全由集中认证安全管理系统来实现，以达到真正意义上的集中鉴权。
（3）提高基于校园网应用的可维护性、可用性、安全性等。
把用户资料、网络资源等等重要的信息统一存储，这样使得重要信息的存储和维护都变得容易、方便，有统一的接口、应用来维护这些信息，也可以提高系统的安全性。
3.3.2建设内容
（1）统一目录系统。
统一目录系统是门户系统的重要支撑部分，共享的用户资源库是实现统一身份认证、统一资源管理以及单点登录的基础。
按照目录管理思想，结合相应的目录管理手段，对网络服务、用户资料实行统一规划，旨在建立起以目录树结构为基础、以目录管理为手段的后台网络架构，为后续所有工作，如用户管理、用户授权、网络资源访问控制、应用系统统一登录等，建立一个集中管理的网络环境。
（2）统一资源管理。
统一资源管理指目录系统负责保存、管理所有的人员、组织、工作组、角色、应用系统和域名规则等信息，为系统提供认证、授权和资源管理的服务。
（3）对已有应用系统采用“伪”自动登录功能。
大部分现有或旧有系统对用户的管理和认证基于专用或非标准的方式，这些应用也很难再改变，所以我们在不改动当前应用系统的前提下，采用一种“伪”SingleSignOn的方式实现对用户透明的SSO。
（4）统一的身份认证机制。
所有新建设的应用系统采用统一的身份认证机制，结合门户系统实现真正的SSO，即单点登录。
3.3.3系统功能
●统一目录系统
在众多的应用系统中，有很多信息可以并且必须是共享的，如用户资料、网络设备、打印机等等，这些信息常被作为企业目录信息。
规划校园统一的目录系统，存储和管理用户资料，可以被所有应用系统共享，包括门户系统和其它的应用系统。
如果没有共享的用户资料库，就会出现有多少个独立的应用系统就有多少套用户资料的情况，对用户而言，需要记忆和管理个人的多个用户名和密码对，在应用的切换时，需要进行多次登录。
对管理者来说，需要维护多套的用户资料。
很显然，如果所有的应用系统都共享一套用户资料，以上所描述的情况就不会出现，有了可共享的用户资料库，可以实现统一用户管理，对于管理者来说，可以实现集中管理和单键管理；对于用户来说，只需要记忆和管理一对用户名和密码，并且进一步可以实现单点登录。
建立目录服务的第一个步骤是，按照目录管理思想，结合相应的目录管理手段，对网络服务、用户资料实行统一规划，旨在建立起以目录树结构为基础、以目录管理为手段的后台网络架构，为后续所有工作，如用户管理、用户授权、网络资源访问控制、应用系统统一登录等，建立一个集中管理的网络环境。
总而言之，规划校园统一目录系统，可以实现以下目标：
●统一用户和资源管理
●集中授权和访问控制
●单点登录
●统一身份认证
在基于目录服务的统一资源管理的基础上，设立校园门户系统的统一身份认证中心。
用户在访问门户或其他应用系统（包括受保护的网站）时，将首先被指向认证中心认证。
●统一资源管理
将学校全体人员的个人、组织、工作组、角色、应用系等信息统一存放在主校区的主目录（Master）服务器中。
而分校的人员、组织、工作组、角色、应用系统等信息可以根据其规模选择是否在分校建立从目录（Slave）服务器，并从主目录服务器中复制相应的信息，以实现维护、服务和负载的分布式部署。
资料的维护，如开户、销户、基本维护等工作可由主目录服务器完成，也可由主目录服务器授权多级的委托管理员（如部门管理员）代理完成。
认证中心的身份识别服务器上，将实现统一的用户策略管理（Policy）。
按照全校的组织结构，统一策略管理采用“组织”、“单位（OU）”、“人员”、“工作组”、“角色”、“应用系统”等方式管理用户信息和应用系统信息，从而形成一个层次结构。
包括管理部署域名、组织、用户（基本信息、帐号、口令、用户证书）、角色、工作组、个性化定制（模版、布局、门户组件）、系统资源配置、应用系统关联等信息。
主校区的策略管理系统将保存全校人员的策略信息，各分校保存各分校人员信息，主校区和分校区所保存的人员信息保持同步，实现人员信息的集中管理和分部存储。
全校教职员工对内部的各种应用和信息，是否在其门户桌面上可见，是否允许其访问，是通过策略管理来实现的。
策略管理是上述各个门户功能（安全、个性化展示、定制等）的基础。
对内部的各种应用和信息的访问控制，是通过用户的安全级别实现；用户的安全级别可以区分为不同的域、组、成员，每个成员可以拥有不同的安全属性。
策略管理模块的功能包含：
●管理用户的安全信息
Ø管理用户对应用资源的访问策略和权限信息
Ø管理系统的资源配置信息
Ø提供多域管理能力，支持分布式的策略信息部署
Ø支持大容量，高性能的信息查询
Ø具有用户策略数据的备份和恢复机制
四、应用系统功能设计
4.1校园网统一门户
学校数字化校园统一门户是以学校校园网络为基础，利用先进的信息技术手段和工具对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化，并科学地对这些信息资源进行整合和集成，使得传统的校园在时间和空间上得以延伸。
从而构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制；通过组织和业务流程再造，推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化，达到提高教育管理水平和效率的目的。
统一门户功能实现：
（1）建立校园网基础数据库
建立起统一的组织机构库、用户目录库，即全校所有系统共享一套学生基本信息、教职工基本信息、组织机构关系。
在此基础上建立起我校基础数据库标准，以及为后期的信息化整合、集成建设提供组织机构、用户数据基础。
（2）统一用户管理
创建用户中心，将各教职工及学生的资料进行统一的管理。
该项与统一身份认证联系。
（3）统一权限管理
提供用户权限设置和分配机制，统一管理校园网用户访问各应用系统的权限，包括角色设置、角色授予、权限特别授予等。
通过在门户中为用户分配其在各整合业务系统中的权限，不同身份和角色的用户便可访问到自己需要的资源。
（4）集成现有应用系统
根据以上定义的基础数据库标准、统一用户管理和认证、统一的权限管理机制，集成目前我校已有的应用系统（包含教务系统、简单财务系统等等）。
同时今后分步部署的新系统也依照此模式模块化集成。
（5）个性化访问环境
可以像定制Windows桌面一样根据自己的喜好设计和编辑个人使用界面，例如选择喜欢的门户样式、添加需要的门户工具、设置经常访问的Web资源等。
门户根据用户的身份、权限、个人信息、个性化定制等，在用户登录时，自动整合相应资源，提供给用户个性定制的访问界面。
（6）内容管理
具有对各种结构化和非结构化内容进行创建，审批，发布，搜索的能力。
4.2统一身份认证平台
随着数字化校园建设进程全面展开，学校校园网的规模急剧扩大，校园网用户数量、校园网的技术应用水平得到不断提高，应用系统随之增加。
而由于各系统有其自身的用户管理和认证方式，用户要面对不同的登录界面，记忆不同的帐户信息。
系统管理员不得不维护多个系统中的用户信息。
因此为以后建立我校合理、开放和基于标准的内部网应用平台，统一用户管理、统一资源管理、统一访问控制的统一身份认证系统是完全必要的，而且是必需的。
有了统一身份认证系统，管理员就可以在我校整个网络内实现单点管理、用户可以实现一次登录、全网通行，我校各种管理应用系统可以通过统一的接口接入信息平台。
对用户的统一管理，一方面用在访问各个成员站点时无需多次注册登录，既给用户的使用带来方便，也为成员站点节约资源，避免各个成员站点分散管理统一用户带来的数据冗余。
另一方面也给新的成员站点（新的应用系统）的开发提供方便。
统一认证平台实现目标
统一身份认证平台设计的目标必须达到能够使用唯一的用户名和口令（数字证书）即可登录所有应用系统的目标。
当访问多个采用统一用户管理和身份认证系统的多个管理系统时，用户只需要登录一次。
同时在进行统一用户管理和身份认证系统的设计时，应结合校园网门户管理，必须遵循统一用户管理、基于分级角色的权限管理、应用级的安全管理、统一证书管理和统一资源管理的设计思想，以实现数据集中、资源集中和应用集中的建设数字化校园的终极目标。
统一身份认证平台功能实现：
（1）SSO单点登录
当用户持有的USBKey、数字证书或是静态口令通过统一认证平台的认证后，即可访问其有权限的所有应用系统，无需再输入原有系统的登录口令。
同时支持基于B/S结构的Web应用系统和C/S结构的非Web应用系统的两种单点登陆方式。
（2）统一身份认证
对访问组织或校内所
升级会员 