湘潭大学智慧校园信息集中与共享方案的实施——以自主研发高校教务管理系统为例

周维，谢胜文

（湘潭大学，湖南湘潭411105）

湘潭大学智慧校园信息集中与共享方案的实施
——以自主研发高校教务管理系统为例

周维，谢胜文

（湘潭大学，湖南湘潭411105）

智慧校园是继数字校园之后关于高校信息化建设的全新概念，也是现代高校管理和发展的必然趋势。但当前，信息分散、共享程度不高仍然是国内许多高校信息化建设普遍存在的问题。本文结合湘潭大学智慧校园建设的实际经验，以湘潭大学自主研发高校教务管理系统为例，详细阐述了数据共享中心的建设以及信息集中与共享方案的具体实施。

智慧校园；信息共享；教务管理

一、引言

近年来，各高校校园网不断建设并日趋完善，校园管理逐步数字化，同时，经过多年的技术积累和开发，各种针对校园网的高水平管理软件不断涌现，为改进落后的管理方法提供了技术上的保证，同时实现数字化管理的软硬件条件也不断完善，这就为进一步建设智慧校园奠定了坚实的基础。智慧校园是继数字校园之后关于高校信息化建设的全新概念，[1]是以物联网为基础、云计算为支撑的校园教学、科研、管理、学习和生活一体化环境。[2]

然而，经过近几年的发展，智慧校园发展建设中存在的一些问题开始凸显，首先，网络接入手段单一，安全保障体系尚不完善；其次，不同部门之间的信息共享与交流自动化程度低，缺乏统一的信息编码标准；再次，以学生为中心的人性化服务系统不完善，部门界限明显，管理效率较低。

特别是信息共享困难问题突出，由于各高校在信息化建设过程中，特别是在建设初期，没有统一规划，各个信息系统的开发实施，都是以本部门自身业务需求为中心，没有统一的数据编码规则，信息不能实现共享。[3][4]更为重要的是，由于没有整体的规划和分析，每个信息系统单独管理数据。这样不但会造成数据项的重复，而且相同数据项在不同信息系统中无法同步，从而无法进行跨系统的信息读取。这个问题极大地制约了高校信息化建设的进一步发展。

所以将不同信息系统间的数据整合起来，构建共享的数据中心，实现信息系统之间的数据共享和同步，是当前高校信息化和智慧校园建设中亟待解决的问题。[5][6]当前，国内高校解决信息共享问题时，大致有两种思路：一是采用中央集中方式，也就是在一个大的数据库中集成所有业务系统使用的数据库表；另外一种就是通过开发通用数据共享平台来实现系统之间的数据共享。

二、湘潭大学智慧校园信息集中与共享方案

湘潭大学智慧校园经过近两年的发展，已经有一个统一的基础设施平台，拥有有线与无线双网覆盖的网络环境，基本解决了网络接入手段单一问题；其次，开发了一大批以用户为中心的综合应用系统，方便了广大师生。

对于数据共享问题，我校提出的整改原则是：充分利用已有的信息化设施，保护好现有信息资源，缩短信息化建设周期，避免重复建设和资源浪费。因此，一方面，我校建立了数据共享中心，将绝大部分的网络应用系统和数据库集中在数据共享中心。另一方面，我校构建了信息集中与共享平台，采集、处理和存储各类共享基础数据，并为全校各类信息系统提供共享服务。

信息集中与共享平台基于已经建立的数据共享中心，一方面存放大量数据，而且有效地将数据管理起来，另一方面提供各种信息共享接口，为各个信息系统之间的信息共享提供平台，确保数据的实时性、完整性和统一性。

1.信息集中与共享平台的总体架构

信息集中与共享平台提供数据存储、数据解析和共享接口等服务，它由多个中间件、多个服务进程、自动数据采集同步接口、Web服务数据访问接口、模式数据库和中数据仓库构成。整个平台总体框架如图1所示。

部署完成后的平台和应用系统构成的整个数据交换共享体系结构是一个星型结构，处于中心位置的即信息集中与共享平台，各应用系统成为为该平台的外围节点。对于每个数据交换平台，通过标准化的Web服务接口节点提供服务。对于处在不同应用系统中的不同数据，不需要直接访问，数据交换节点通过Web服务和数据交换中心交互，即可进行XML数据转换和获取。信息集中与共享平台就像是一个大而全的中心数据库，一方面为用户提供所有的信息，另一方面对用户屏蔽底层存储机制和交换共享的实现细节。

图1 数据集中与共享平台

2.基于模块化组件分解的方式实现信息集中与共享平台

对于整个信息集中与共享平台，我们采用模块化组件的方式进行构建，根据功能进行模块组件的划分，整个平台的技术实现也基本分解为如图1所示的各个组件。

数据交换引擎实现数据交换和协同的核心功能。自动数据采集同步接口从模式相对固定、变化比较规律的外部数据源进行数据采集，实现平台中心数据库与外围应用数据源之间的数据同步。Web服务接口联系各个应用系统。中心数据库提供转换后的数据存储功能和数据仓库功能。

为了实现数据及时同步，平台将公平地调度所有定义的数据交换。参与交换的数据可分为共享数据、局部数据。共享数据，就是N个数据源都包含并且需要两两交换的数据，平台需要把这类共享数据保存在平台的中心数据库中，并且及时将这N个数据源的更新通过数据交换同步到中心数据库，保证中心数据库的共享数据是最全最新的。局部数据只需要小范围的数据交换和共享，它不需要以中心数据库作为中转站，而是采用点对点的数据交换模式。

三、高校教务管理系统中的事务重构

通过信息集中与共享平台对高校数据的整合和统一管理，我们可以很快地建立“以用户为中心”的应用系统，它将打破传统以管理部门为中心的管理思维，是以不同类型用户为中心的综合业务管理信息平台，也可以对已有的事务进行重构和再造，更好地服务于师生员工，为老师和同学构建便捷、舒适、人性化的高校生活。

在我校自主研发的“基于B/S和C/S结构的高校教务管理系统”（简称高校教务管理系统）中，通过信息集中与共享平台，建立了跨部门、业务逻辑统一的综合业务体，实现学生、教师事务业务流程的优化与重构，打破了之前以部门分工和单个信息系统为分界的业务规则，按照学生、教师事务本身的规则进行业务流程重构。

1.以学生为中心的事务重构

我校高校教务管理系统是根据目前高校教育改革最新发展状况自行开发的、以学生为中心的综合应用系统。该系统涉及学生的入学、在校学习、在校生活、毕业的全过程，实现全过程的计算机管理，覆盖了与学生相关领域的服务与应用。系统打破了教务、学工、后勤、招生就业办等部门界限，大大提升管理效率。现阐述通过信息集中与共享平台，高校教务管理系统中入学管理模块的数据重构。

（1）新生入学的一般业务流程

新生入学是高校学生管理工作中一项基础性工作，主要涉及学工、后勤、财务、各院系和其他相关部门。新生报到的关键工作流程概括如图2所示。

图2 新生入学管理流程

在通常应用中，由于各应用系统数据共享程度不高，新生入学报到工作需要各部门之间配合、协调。在报到日期内，新生需要到不同部门办理各种手续，由于新生一般是集中到达，往往造成现场各处需要排长队、场面混乱等常见的现象。新生报到注册完毕之后，学籍部门才能生成正式新生名册，各应用系统需要将学籍信息导入或更新。总之在新生报到业务流程重构前，新生数据的处理非常复杂，而且由于报到时间短，报到流程人性化不够等原因，容易造成混乱和工作效率低下。

由此可见，完全有必要对入学管理流程进行重构。信息集中与共享平台的建立为入学管理业务流程重构提供了基础，同时根据湘潭大学新生入学报到事务实际和应用系统的逻辑关联分析，实现流程的优化。

（2）新生入学流程的重构

招生部门的招生计划和录取学生信息是入学管理数据的基础，高校教务管理系统首先提前导入招生计划生成虚拟学生信息，而在入学管理中，系统直接导入录取学生信息，进行自动预分班，并同步到信息集中与共享平台，并按信息标准将录取学生数据的各字段信息处理为标准格式。同步完成后，其他应用系统可以通过信息集中与共享平台按照预先设置好的调度流程将录取学生信息导入，从而实现新生报到前数据的初始化工作。

高校录取的新生由于种种原因不一定全部报到，所以报到后的新生信息还要进行处理。首先处理未报到、未缴费学生，然后处理因特殊原因进行的专业调整、国防生处理等等，生成分专业、班级的新生正式名册，接着编制正式学号，最后生成真实学籍信息，并在学籍库中用其替换虚拟学生信息。新生报到业务数据处理流程如图3所示。

图3 入学管理数据流程重构

（3）学籍数据更新流程重构

新生报到的信息同步到信息集中与共享平台后，高校教务管理系统可以进行注册条件判断，符合条件的新生在高校教务管理系统中自动生成注册信息，不符合注册条件的新生则自动生成“未注册”信息，通过邮件或系统消息等方式发送相关的院系。为了提前对新生进行开课、排课等相关业务安排，教务系统提前根据招生计划生成了虚拟学生信息。因此在注册完成之后，需要生成真实学籍信息，并用其替换虚拟学生信息，同时更新开课、选课等信息。

新生学籍信息正式生成后，如果新生信息需要变更，则在不同应用系统中应做相应的同步更新，如学生临时学号到采用教务处最终确定的正式学号、学生专业与班级的调整等属于批量信息变更，而个别学生的身份信息的变更属于个别变更。无论批量信息变更还是个别信息变更，共享数据中心都可以捕捉高校教务管理系统中学生信息的变化，同时实时更新学生信息的数据，更新后再将这种变化推送到相关联的其他应用系统，实现数据的自动同步。

2.以教师为中心的事务重构

教师综合应用系统是以高校实际开发的以教师为中心的综合应用系统。该系统涉及教师备课、行课、辅导、评价等各个教学环节，全面服务于教师的教学、科研工作，同时支持职称评定、岗位津贴定级、课时津贴发放等工作。通过信息集中与共享平台，我们可以将教师综合应用系统和高校教务管理系统有机衔接，实现数据共享，使两者成为一个整体，实现真正的智慧校园应用。现阐述通过信息集中与共享平台，利用高校教务管理系统中的数据对岗位申报数据流程进行重构。

（1）岗位申报的一般业务流程

岗位申报和评审工作是高校人事管理工作的一项重要内容，它关系到教师的岗位设置，与个人利益切身相关。由于岗位申报的时间期限短，工作繁杂，如果采用手工申报或单一系统申报，会存在一定问题。一方面岗位申报评定过程中，学校往往要求申报材料中相关业绩尽可能填写完整。比如教师在填写近年来的教育教学工作量时，需填写日期、课程、班级、人数等。因此，教师需要填写的内容较繁杂，而且各位教师对相关内容的理解不一样，为了填写内容规范常常需要重复更改数次，增加了工作量，造成人力物力财力的浪费。另一方面教师利用手工或单一系统制作的申报材料，各院系和学校进行材料核实和审查时，往往需要花费大量时间和精力，效率低下；同时，各院系和学校在管理大量申报材料时会比较繁琐，不便对申报信息进行汇总及统计分析。岗位申报中数据获取流程如图4所示。

图4 岗位申报中数据获取流程

而实际上，岗位申报内容涉及的专业技术人员个人基本信息、教学业绩、学生评价等信息已经存在于教务管理系统中。如果系统独立管理申报业务的所有数据，不但会造成数据的冗余，同时也难以和其他系统同步，对院校整体统筹管理带来负面的影响。由此可见，必须依托信息集与共享平台，对岗位申报流程进行重构，同时根据我校自身的岗位申报具体情况，实现流程的优化。

（2）岗位申报中对教务数据获取流程的重构

如前文所述，申请教师的个人基本信息、教学业绩、学生评价等信息已经存在教务管理系统中，申报系统可以首先生成个人信息，按信息标准将数据的各字段信息处理为标准格式，然后从信息集中与共享平台提取，将教育教学工作量、学生评价等信息导入，导入的信息格式标准统一，没有错漏。由于高校教务管理系统的使用年限问题，有些较为早期的信息没有存在系统中，因此申报系统无法从信息集中与共享平台获取，这些数据只能手工填写。其次，申报系统在进行审核的时候，由于绝大部分信息是自动生成的，所以只需要对极少部分的系统外信息进行审核，这样就节约了时间，提高了效率。岗位申报中对教务数据获取流程的重构如图5所示。

高校教务管理系统中的数据和信息集中与共享平台是实时同步的，因此教学教育工作量的统计也是实时的。但是，对学生评价信息，经常会因为学生的忘记填写无法获取。所以为了保证学生对任课老师进行网络评价，系统还重构学生网络成绩查询业务流程，整合教师综合应用系统中的学生评价业务和高校教务管理系统中的成绩查询业务成为一个业务流程，即学生必须先对任课教师评价才能查询该课程成绩。

四、小结

在智慧校园建设中，信息分散、共享程度不高普遍存在，我校在数据共享中心构建下，建立了信息集中与共享平台，实现了大量数据的存放，同时有效地将数据管理起来，为各个应用系统之间的数据共享提供平台。同时，在信息集中与共享方案实施中，针对我校的实际，对教师、学生事务的业务流程进行优化和重构，降低事务工作的复杂程度，提高工作效率。☉

[1]吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].计算机科学,2011,38(Z10):18-21,40.

[2]王永平.物联网技术在学校信息化管理中的应用展望[J].中国教育信息化,2011(21):76-78.

[3]戴云龙.浅议高校教务管理数字化建设[J].中国教育信息化,2010(15):31-32.

[4]何文华,李学俭.基于共享数据中心的高校学生事务业务流程再造研究[J].计算机应用与软件,2011,28(7):216-218.

[5]郭智敏,魏红宁,邓碧敏.基于JMS的高校信息互操作平台数据共享的研究与实现[J].实验技术与管理,2011(5).

[6]周天绮.基于网格技术的教务管理数据共享技术研究[J].软件导刊,2010,9(12):133-134.

（编辑：金冉）

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