数字校园平台校园信息化建设方案0309.docx

1、数字校园平台校园信息化建设方案0309数字校园平台信息化建设方案第一章概述1.1 项目背景教育信息化是教育现代化的主要标志，它不仅是教育手段的变革，而且必将引起人们教育观念、教育方法的一场大变革，要实现教育现代化，必须利用现代教育技术，加快教育信息化的进程。我们充分认识教育信息化在学校教育中的重要地位和作用，加快建设以信息技术为核心的现代教育教学环境，培养一支熟练掌握信息技术的教师队伍，重视教学信息资源中心的建设，大力发展网络技术，把信息技术广泛应用于教学过程，全面提高办学质量和效益。数字化校园环境的推进，是对传统教育的一种延伸和改进，其优势不仅仅局限于用大屏幕代替黑板、用现代教育工具代替老师

2、手中的粉笔，而是把更多的数字化信息如视频、音频、动画等更加生动地带入课堂及校园学习中，对教育教学和对素质教育的开展都具有深远的推进意义。1.2数字校园建设的现状通过上图中的内容并结合我国数字校园建设的实际情况，当前，我国大部分学校处于数字校园建设的第一阶段（偏远区域除外），少部分学校处于数字校园建设的第二阶段，极少数学校的数字校园处于从第二阶段向第三阶段过渡的阶段。学校数字化教学环境现状1、“数字校园”建设规划情况所有学校都是在当地教育主管部门的统一规划下建设完成了数字校园硬件与软件设备的建设。2、“数字校园”计算机教学系统配置情况所有学校都在前期规划下配置了教学系统平台3、“数字校园”信息网

3、点分布情况办公室90%的学校都实现了计算机进办公室且连接了互联网教室100%的学校都在普通教室预留（改造）了多媒体设备接口，可以随时链接移动多媒体设备进行教学。而且65%的学校已经在教室安装了多媒体设备，随时可以开展多媒体技术支持下的教学活动。多媒体教室100%的学校都建设数目不等的多媒体教室，师生可以进入该教室开展多媒体技术支持下的教学。计算机网络教室100%的学校都有数目不等的计算机多功能网络教室，师生可以进入该教室开展一人一机的互联网络支持下的教学。4、“数字校园”中教师电教设备配置情况85%以上的学校都为教师配备了专用的电脑，方便老师备课、授课和教研。5、“数字校园”与Internet

4、连接情况100%的学校都实现了百兆到桌面的互联网连接。综合来看，我国当前教育信息化建设取得了重大历史性突破，但同时也面临着一系列突出的问题：1）信息化基础设施建设仍处于低水平状态，缺乏统筹有效的投入机制；2）信息化基础设施不能有效满足各级各类教育的发展需求3）在投入内容上，重建设轻应用的现象普遍存在；4）学校管理信息化推进配套制度仍需完善；5）没有专业的网络管理人员，校园网的维护与管理跟不上；6）大多数教师的计算机水平不高，造成学校配置的相关应用系统使用率低；7）购买多而杂的独立系统，难以全面推广平台应用。1.3 建设目标利用先进成熟的计算机技术、网络技术与数据库技术，通过科学合理的管理规范与

5、完备通用的技术规范，基于统一的信息标准整合、集成各种信息资源，构建安全、可靠、可扩展、易维护的综合管理信息平台，实现中等学校各项管理工作的信息化；为广大师生提供简便、快捷的网络化信息服务。具体如下： 完成校园信息化基础服务平台的建设。建统一身份认证平台：集中信息资源管理、应用服务管理与内容整合，为广大师生提供统一访问入口、个性化的综合信息服务。建设协同办公服务平台：基于校园网/互联网为教职工及管理人员提供先进实用、高效安全的无纸化办公平台。建设部门业务支撑系统：包括教务网络管理系统、数字迎新管理系统、实践实训管理系统等，实现学校各项管理工作的信息化。 实现“一卡在手，走遍校园”实现消费一卡通，

6、校区内凡涉及到现金使用的任何一个消费网点，校园卡的电子钱包都能通用，如：食堂、超市、浴室水控管理等。实现身份识别一卡通：用校园卡取代学校以前的各种证卡（包括学生证、工作证、借书证/卡、医疗证、出入证等），实现宿舍楼、图书馆等的身份识别一卡通。所有用证、用卡的信息管理系统，其身份识别部分都连通校园一卡通系统，实现身份识别的数据共享。1.4建设意义 有利于人才培养质量的提高利用多媒体、网络技术构建人人互通的数字化学习空间，实现高质量教学资源、信息资源和智力资源的共享与传播，建立多元评价模式，完善评价机制，推动教学模式变革，提高人才培养质量。 有利于学校完善公共服务体系建设高质量数字化教务管理、教学

7、管理、行政管理等，在校园内建立电子身份及其认证系统，为学校高水平的教学、科研和管理等提供强有力的支撑。学校可根据自身特点和内外部环境制定合理的规章制度、工作流程、工作标准等，包括将已经取得的成功经验、方法固化形成规范，将复杂的事情简单化、条理化、规则化，甚至模板化、流程化、自动化。 有利于提高管理效率和决策水平提供信息和数据的集成和分析服务，有利于职业院校管理效率和决策水平的提高。具体体现在整合各种分散应用系统，实现统一身份认证，建成学校公共数据库，打破因不同管理软件而形成的“信息孤岛”，实现各类基础数据的共享和交换；运用科学的思维和方法体系，遵循PDCA循环，不断完善并优化制度及业务流程体系

8、；支持网上协同办公，促进决策信息和反馈信息快速在决策层与执行层之间流动，实现扁平化管理，促进校务公开。 有利于提升管理水平和竞争实力职业教育的核心竞争力在于教学与管理水平，二者最终影响着学校的生源与生存问题。提升学校核心竞争力，是当前各个学校发展的当务之急。“系统化、规范化、精细化、信息化”管理能够提升学校科学决策水平、有效防范风险、提高工作效率和质量，整合集成的数字校园软件平台是“四化”管理的支撑工具和根本保障。第二章总体架构2.1系统架构图物理结构图逻辑结构图2.2 一卡通与数字化校园的无缝结合设计校园一卡通系统在未来数字化校园中，应该会逐步演化成一个应用服务平台。它对所有应用子系统提供基

9、于卡片的服务功能。一卡通系统应该充分使用统一信息标准、统一数据平台提供的公共数据编码、身份信息等数据。而不应该单独维护一套独立、非标准的信息。一卡通系统在某种程度可以理解为数字化校园系统中的一个金融信息的采集系统，它为门户、信息发布系统、领导决策提供必要的基础数据。“校园一卡通系统”在数字化校园中的定位如下图所示。在数字化校园整体规划下的校园一卡通系统具有以下特点：1、整体规划周全、具有长远性。校园一卡通系统遵循数字化校园的整体规划原则，做到硬件集群、数据集中、应用集成，具有统一的数据存储模式、统一的软件体系结构，全校用户的身份统一管理和认证，信息发布在统一的平台上进行。2、安全体系健全、具有

10、牢固性。校园一卡通系统与数字化校园形成一个完整的安全体系，校园卡可以加入安全体系，成为强度更高的密钥载体。3、具有良好的开放性和扩展性。整体规划为数据的开放和系统功能的扩展提供了可能，使得校园一卡通可以随着学校信息化建设的深入可持续性发展和升级。2.3一卡通与数据交换共享平台无缝接入一卡通系统拥有自己的业务数据库，同时为实现系统较高的安全性，将需要查询统计的数据同步到一卡通发布库；通过对一卡通原有发布数据库的扩展，并将其纳入数据交换共享平台的统一设计中，实现校园一卡通系统数据对整个数字化校园的共享。通过对校园一卡通业务数据库结构的调整和规范化，对纳入数据交换共享平台的一卡通数据进行数据清理，确

11、保一卡通数据与数据交换共享平台要求的一致性和可用性。通过对校园一卡通数据流程的改进，并提供相应的消息机制，在业务逻辑上建立与数字化校园其他业务系统的关联，逐步实现业务流程的整合。一卡通业务系统的数据，可根据实际情况在统一数据层建立共享数据或逻辑的数据，供门户等系统进行数据调用。其中一卡通的数据如在共享数据层存在数据，那么数据将通过数据集成工具抽取到数据交换共享平台。如果是在共享数据层建立逻辑数据层，则通过相关的机制来完成。2.4 一卡通与数据中心接入一卡通系统里，校园卡开户的身份信息将直接从公共数据库查询，以避免出现无效的身份信息。已开户的身份信息以及一些必须的字典信息与公共数据库之间建立数据

12、同步：从上面的图中我们可以看到，整个集成是一种最简单的请求响应的接口模式。应用系统提供OUT和IN两个接口，其中OUT接口是必须的，当公共数据库平台向该接口发出请求（参数为一日期戳：begin Time：yyyy-mm-dd-hh-mm，end Time：yyyy-mm-dd-hh -mm），该接口应能返回该begin Time到end Time的所有涉及到该系统与公共数据库平台接入的更新操作和相应数据。这里我们也可以将集成理解为主从服务模式，这里公共数据库平台是主服务，应用系统是从服务，应用系统在运行期间记录下涉及到集成的数据操作类型和数据并保存到数据库中的特定表或XML文件库中。当公共数据

13、库平台发出请求后，从服务解析入口时间参数，经过处理从数据库或XML文件库中过滤出的数据转换成约定的格式返回给本次请求。主服务启动分析程序处理后将执行日志返回给从服务后本次交互结束。2.5一卡通与门户系统无缝接入“校园一卡通”系统的信息发布面向的是与一卡通系统有关的统计与查询，还不能满足数字化校园层面的查询与统计要求。只有通过信息发布门户，将一卡通系统与其他业务系统的数据进行整合、分析与处理，才能充分体现校园业务系统之间的逻辑关系，将数据背后的深层含义挖掘出来，并且在此基础上拓展专业化的信息发布手段，拓展了系统的服务范围与能力。校园一卡通在门户上的信息发布与服务提供可以分为以下三类： 一卡通系统

14、提供数据源，数据源包括数据库表或者视图的结构、用户名称、口令，信息发布平台通过数据源可以获得需要发布的所有信息，可以将数据存储在信息发布临时的数据库中或者直接访问一卡通系统的发布数据库，在信息发布平台上重新开发和配置查询，将各类消费与管理的信息及需要查询的明细发布到门户，提供权限控制下的信息查询与统计和分析； 在门户上集成一卡通系统的用户登录，使得门户上一卡通系统的相应栏目可以直接显示持卡人最直接需要的统计结果，提供最人性化的服务方式； 在原有信息服务的基础上，通过与其他应用及校园基础网络服务的整合，开发新的服务模块，该模块可集成到门户上，利用门户所提供的各种发布方式向全校师生提供增值的信息服

15、务。同时，通过将校园一卡通系统的信息查询与统计集成到门户上，可以借助于门户的WEB发布、多媒体查询终端等各种发布手段，扩展校园一卡通服务的覆盖面。信息发布平台支持各应用系统的信息在平台上发布，包含了动态网站的框架和应用系统开发集成平台。信息发布平台部分栏目由平台自身提供的工具维护，与应用系统相关的部分则需要二次开发或者集成。平台与一卡通系统的接口分为两部分： 数据接口：一卡通系统提供数据源，数据源包括数据库表或者视图的结构、用户名称、口令，信息发布平台通过数据源可以获得需要发布的所有信息，可以将数据存储在信息发布临时的数据库中或者直接访问一卡通系统的数据库，在信息发布平台上重新开发和配置查询的

16、应用。 认证接口：将一卡通原有的WEB发布系统的形式集成进信息发布平台，这种链接不是简单的WEB链接，而是需要将一卡通系统的用户登陆进行改进，保证在信息平台上登陆一次即可以进入子系统，无需二次登陆，实现单点登陆。第三章设计与规划3.1数字化校园设计原则数字校园管理系统设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：3.1.1先进性与适用性系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操

17、作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和的特点。该系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。数字校园的建设将实现资源的有效配置和充分利用，实现管理的优化、协调，从而提高各种管理和服务工作的效率、效果和效益。数字校园是在统一的门户和身份认证平台下，提供尽可能丰富的公共信息服务，具有信息共享、综合分析和决策支持功能。 有效地规范化业务流程 解决学校信息化孤岛问题 降低劳动强度，提升人员脑力价值 信息处理具有实时、权威的特点 创建虚拟空间，实现跨地域管理 为教职员工、学生和办事者提供“一站式”服务 体现学校教育信息化的程度，决策者

18、水平，以及整体综合实力3.1.2经济性与实用性充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。3.1.3可靠性与安全性系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完整的系统管理策略，可以保证系统的安全运行。3.1.4 开放性单点登录，统一身份认证，可与第三方系统集成及数据交换。3.1.5可扩充性系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有

19、更新、扩充和升级的可能。并根据今后学校的具体需求升级扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。3.2数字化校园建设标准化信息标准建设是数字化校园建设的重点之一，对推进数字化校园建设，保证信息的交流与共享，有着重要的意义。鉴于各个学校的特殊性，因此所采用的信息标准必须保证和国家以及教育部的信息标准相兼容。参考教育部关于教育管理信息化标准的要求，在此基础之上，融合高校的数据特点，进行归纳整理建立学校信息化数据标准。信息标准保证信息在采集、处理、交换、传输的过程中有统一、科学、规范的分类和描述，能够使信息更加有序流通、发挥信息资源的综合效益。3.2.1统一信息门户建设面向校内

20、外的信息服务网站（统一信息门户平台），及时发布学校各类信息。对社会公众和校内师生提供不同的信息服务和进入相应校园信息管理系统的入口。该平台位于数字化校园体系结构中的最上层，实现数字化校园各应用系统与用户的人机交互服务平台，是数字化校园的信息集中展示的窗口。统一信息门户平台需将数字化校园的信息和应用资源有机整合成一个统一的 WEB页面，用户只要拥有一个帐号，就能访问到权限范围内的所有资源。同时，门户平台要提供个性化信息服务，信息的内容和形式可以定制，不同的用户可以根据自己喜好来定制信息和服务内容，个性化设置自己的界面风格，用户可以享受到数字化校园所提供的个性化信息服务。3.2.2学生门户系统体系

21、庞大，内容丰富，数据中心记录储存了大量的普通公告信息、新闻资料信息，学生入学至毕业个人动态信息、学生申请资助或奖励的过程及结果信息、学生班级建设及优秀集体创建信息、学生工作干部档案及工作职责范围信息等，通过个性灵活、功能强大、操作方便的检索统计系统，允许相应权限的用户读取相关信息，为教育管理者提供强有力的决策支持。3.2.3统一身份认证传统模式下，院校不同的应用系统都要建立独立的用户认证及授权系统。这样一来，一方面会造成用户认证信息在多个应用系统的数据库中的重复放置，带来大量的数据冗余，而且各个应用系统的用户管理模块势必重复开发，给系统的用户认证信息管理和用户的使用造成诸多不便（比如，用户需要

22、注册或更改自己的认证信息，就必须在所有的应用系统中逐个进行）；另一方面，用户在不同应用系统之间切换时，必须重复进行多次登录。此外，传统的开发模式都是基于关系型数据库的用户认证信息管理模型，数据读取速度慢，可移植性较差。目前，这些传统的开发模式中的用户认证的诸多弊端已经严重影响了基于Web的应用系统的性能和使用的方便性。 总体设计：(1) 实现统一退出功能，既在任何一个系统中点击退出，用户所有单点登录系统均统一退出。(2) 提供用户统一登录门户，根据用户(教师、学生、家长、系统管理员)等不同身份进入不同的统一门户。(3) 教师门户登录后应能够查看日常办公相关信息及工作提示。(4) 学生门户登录后

23、可以查看学生成绩、课表及相关信息。(5) 系统管理员登录后可对系统门户及相关系统进行授权及相关设置。3.2.4统一数据平台各应用系统中的数据并不是互相独立，很多业务部门的业务彼此重叠交叉，或者互相紧密联系。一些基础数据（比如：人员基本信息，设备基本信息）很多业务部门都会用到，成为各种应用系统的基础。在传统的信息系统建设中由于各个系统都是独立构建，没有全局的考虑和分析，每个系统都关心自己系统的独立应用，在各个系统中存储的同样的基础数据各不相同，字段的个数、类型、长度千差万别，数据的编码标准也不一致。每个系统独立的维护自己的数据，不仅造成数据的冗余，而且同一个数据在不同系统中是不一致的，更无法实现

24、跨系统的数据访问。这种局面对院校整体统筹管理带来极大的影响，同时严重制约院校信息化建设的进一步发展。随着信息时代的不断发展，不同部门、不同地区间的信息交流逐步增加，计算机网络技术的发展为信息传输提供了保障。当大量的空间数据出现在网络上，面对多种多样的数据格式，我们怎样才能有效地利用它们呢？这其实就是数据共享与数据转换的问题。简单地说，数据共享就是让在不同地方使用不同计算机、不同软件的用户能够读取他人数据并进行各种操作运算和分析。图:数据共享与数据交换平台结构 总体设计：统一数据库平台、统一存储、集中存放的数据中心，将不同应用系统需要和产生的数据集中存储，配合数据交换接口和数据交换中间件为其他应

25、用系统提供数据共享，各应用系统本身应提供各种数据接口，便于各应用系统之间进行业务数据的交换，实现数据的互通、互换，让每个数据都有一个唯一的来源和管理责任单位，保证数据的唯一性和一致性。 基础数据访问接口提供技术手册,可由学校或第三方自主调用接口功能。 要达到系统的数据同步需求，为其他系统提供基础数据。 涵盖的基础数据包括：教师信息、学生信息、组织机构、办公信息等。3.2.5信息标准内容及规范数据共享和数据交换的基本条件是数据的标准化。只有在信息标准化的基础上才能保证数据唯一和准确。3.2.5.1信息标准内容信息标准内容包含如下部分。(1) 信息标准集。(2) 标准代码集。(3) 推荐常用信息编

26、码规则。(4) 信息标准数据的ER图。3.2.5.2 信息标准规范编制1采用教育部的标准为基本标准，制定的信息标准保证和教育部标准的兼容性2补充学校自定义的标准信息3扩充的信息集以子信息集的方式实现4在教育部信息标准的基础上进行完善，遵循以下原则: 在信息子集中增加必须的主键或联合主键字段，并对每个信息表的主键或联合主键作出明确定义。 对于需要关联查询但是数据无法保证唯一性的修改成外键关联或子表形式。 对于教育部标准信息项中只能有一条记录而实际上可能有多条记录的情况，新建一个一对多的子表，子表中信息项的类型、长度等和教育部标准保持一致，以保证和教育部标准的兼容。 对含有历程性质的信息集拆分成两

27、个信息集，一个是当前信息集，一个是历程信息集。第四章公共数据交换平台（数据中心）4.1数据中心概述数据中心是收集、处理和存储各类共享数据，并为高校提供信息共享服务的平台。为实现系统的集成和各个系统之间的数据共享，提供有效的决策支持数据，需要建立基于数据管理和利用的综合性技术方案的共享数据中心，在用以存放大量数据的同时有效地将数据管理起来，并提供数据访问的手段，为系统集成和各个系统之间的数据共享提供平台，保证数据的及时性、完整性和一致性。4.1.1数据中心建设目标建设一个统一的校园数据中心，主要实现以下目标： 打破信息孤岛。统一数据中心提供了信息共享的手段，打破了部门间的信息孤岛，使各部门的数据

28、能够互联互通。共享的数据既可以包含政策法规等信息，更重要的是各单位和部门的业务数据。 为领导的决策提供实时的数据，发挥数字化校园的实时和准确的特点。通过一个数据中心，整个高校的业务数据都可以实时的相互查询和访问。 提高高校内部的工作效率，为不同部门和不同区域的应用整合提供强大的基础。各个部门可以从被动等待数据到主动要求数据和主动使用数据。以往，不同部门间需要查询数据必须通过较多的手续才能最后拿到数据，今后，通过统一数据中心，就能直接访问别的部门所共享的数据。4.1.2数据中心技术特点 严格以国家教育部相关标准以及高校编制的高校数据共享规范及接口标准为依据而定制开发，提供了开放的数据共享标准接口

29、，实现与任何遵循数据共享规范与接口标准的软件系统进行无缝集成。 分布式的数据共享方式。系统以共享接口目录为核心，通过目录服务系统映射用户业务库的数据，以SOAP、XML、WSDL、UDDI等Web Service技术建设高校资源目录体系，实现松耦合的校园数据共享。 数据实时共享。业务数据的任何改动可通过目录服务系统实时地体现，用户通过共享数据操作平台所查询的数据均为实时数据。 平台通过统一的用户门户访问，实现多重安全认证机制。设计了涉及安全技术、安全运行和安全管理等内容，安全认证和授权机制能够与CA认证系统进行无缝集成。采用JAVA语言编写，具有跨平台，支持ORACLE、SYBASE、SQL_

30、SERVER等多种主流数据库类型的特点。4.1.3数据标准建设从构建数据中心伊始，首先要关注的便是信息的标准化问题。整个高校的数据表示需要按照一定的标准编码，方便校内数据和行业之间数据流通。目前存在国家标准、行业标准、市级标准和高校内部自己标准，各个标准也不能完全的一致。如何根据这些标准，兼顾各个标准之间的兼容性，和标准的一致性，以及标准的可扩展性，给出具体高校的信息分类编码规格说明书成为高校共享数据中心建设的前提。4.2数据中心架构4.2.1数据库总体设计各部门按照统一标准规范，整合本部门业务系统数据，形成共享数据库。集中建设统一的信息资源目录体系、元数据库、专题应用数据库，形成信息共享的基

31、础。校园信息共享数据库总体框架如下图所示。信息资源管理中心中的数据库按照所服务的业务功能，可以大致分为元数据库、基础信息库、交换信息库、主题数据库、决策支持库和其他数据库。4.2.2数据中心平台设计为了确保高校信息编码的统一性和一致性，保证“谁产生、谁维护”，保证提供反映整个高校的全面信息并为以后开发的高校决策支持系统积累分析数据，我们设计出如下图所示的高校共享数据中心系统结构图。4.2.3平台功能1）数据源及中心库数据源是数据中心平台的数据抽取来源，我们把高校所有的应用系统的数据库称为数据源，这其中包括两个方面内容：一是现在高校已有的应用系统数据库；二是后续建设的各个应用系统的数据库。数据中心平台库是所有共享数据的集成地，所有应用系统的共享数据在这里集成。它向下从数据源集成数据并保持更新同步，成为各个应用系统之间的共享数据通道；向上作为统计分析服务的数据源，向统计分析服务提供从各个应用系统集成过来的共享数据。2) 数据管理系统数据管理系统面对的是管理数据中心的操作人员，为数据中心的管理人员提供可视化操作界面。通过数据管理系统，可以对数据库中的各项管理，如元数据管理、主题管理、接口配置管理等操作提供一种更加便捷、直观的管理方式，同时也可将数据监测、数据统计与分析、用户日志等以图形化