高职学院数字化校园系统整体框架研究与实现

陈辉

(陕西交通职业技术学院 陕西 西安710018)

目前，很多高校投资建立起众多管理信息系统，由于缺乏高层的统筹规划和统一的信息标准，致使管理信息不能快捷流通，信息不能共享，形成了许多"信息孤岛"，远没有发挥信息化效力。要解决“信息孤岛”的问题，就要进行统一的信息资源规划[1]。信息资源规划是指对高校管理运作所需要的信息，从采集、处理、传输到使用的全面规划，使每个职能部门内部，职能部门之间，职能部门与院系之间的频繁、复杂的信息流畅通，充分发挥信息资源的作用，同时通过信息资源规划，梳理业务流程，搞清信息需求，建立高校信息标准和信息系统模型。因此，对数字化校园的整体框架进行分析，在此基础上建立符合我院实际情况的数字化校园系统框架，融合学院各项信息系统之间的数据交换，可以极大的提高我院信息化水平。

1 数字化校园建设的目标

高校信息资源规划需要以信息工程方法论为指导，采用工程化方法进行整体规划，包括按照一定的方法步骤、遵循一定的标准规范、进行各职能部门和院系信息需求和数据流分析，制定信息资源管理基础标准，建立全校、各职能部门和院系的信息系统框架[2-3]。

1.1 统一的信息资源整合

目前高校信息系统的建设，多以学院行政管理部门为线索进行信息系统项目的建设，并且采用不同的技术路线和技术平台。部门信息系统的建立适应了部门迫切的信息化需求，使部门的管理与服务上了一个新的台阶，但用户在不同的部门信息系统中数据不一致，用户需要从校园网上不同的网址去访问各部门的信息系统甚至无法判别其网址的合法性[4]。

1.2 高可靠性的运行体系

随着高校信息系统的广泛使用，校园网用户对信息系统依赖型的增加和对信息服务质量要求大大提高，因此保证信息系统能持续、可靠地提供服务是检验高校信息化建设成功的重要指标。在这种背景下，高校出现了对高可靠性运行体系和高可靠性运行体系的规划方案的需求[5]。

1.3 可靠的应用服务

在数字化校园平台之上，建立各个不同部门的应用系统，提高学生管理，教学管理，图书馆管理，财务管理，办公自动化等系统，这些系统依赖于数字化平台提供的公共数据服务，实现数据交换和共享，用户可以从综合门户登录，根据自己的权限使用相应的系统功能[6-7]。

2 学院数字化校园整体框架和分层设计

2.1 整体框架

根据我院的实际情况，提出了学院数字化校园整体框架设计方案，如图1所示，整体分为公共平台的下层、应用系统的中层和个性化门户的上层。

图1 数字化校园整体框架Fig.1 Framework of digital campus

2.2 分层设计

根据目标要求，学院数字化校园分层设计目标为：“数字化校园平台 （统一信息门户+数据中心+统一身份认证）+多个网络应用系统”[8]。

2.2.1 数据中心

数据中心是数字化校园的统一的数据存储访问集合，目的是在全校范围内建立以一个共享的数据库平台，形成一个唯一的可信数据源，使整个数字化校园的新系统、不同时期已经建设的已有系统的数据能够有机的集成，保持所有应用数据的统一和一致，并为整个学院的信息查询和决策分析提供可靠的、全面的数据保障。

2.2.2 统一身份认证

建立用户认证和LDAP（轻量级目录协议）服务，用户经门户登录学院公共数据库平台，从一个功能进入另一个功能应用时，系统平台已根据用户的角色与权限完成对用户的一次性身份认证(Single Sign On)。用户无须一次次输入用户名和密码登录门户平台外接的（集成的）应用子系统，而是单一的登录。系统平台并依据用户的角色与权限，提供该用户相应的活动“场所”、信息资源和基于其权限的功能模块和工具。

2.2.3 统一信息门户

统一信息门户建立在身份认证服务之上，实现用户的单点登录，应用漫游，并且对数字化校园中的不同应用系统进行集中管理，统一控制用户对应用系统的访问权限，并对应用系统进行注册、授权和监控。

统一信息门户提供个性化的使用界面，用户可以像定制Windows桌面一样根据自己的喜好设计和编辑门户使用界面，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。门户存储和管理用户个性化定制，并据此生成用户的使用界面。

统一信息门户提供还提供个性化的资源整合，用户通过门户看到的并不是门户系统中的所有资源，也不需要通过搜索引擎查找自己所需的资源。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，提供给用户访问[9-10]。

3 关键技术分析

3.1 统一身份认证-LDAP目录服务实现技术

LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)技术是一种标准的目录服务技术，它基于X.500标准。X.500是一种的目录服务模型 这个模型,包括了所有的命名空间和查询更新协议，通常也被称作“DAP”(Directory Access Protocol)，这个协议运行在OSI网络协议层，功能极其强大，但也由于丰富的数据模型和操作使得它非常复杂而显得笨重。LDAP相对比较简单，并且它可以根据应用的需要进行定制和扩展。与最大的不同在于，LDAP一开始就设计为运行在TCP/IP协议上，是 目录服务在 上的实现,因此LDAP对于Internet访问的支持非常好，并且它还为浏览和查找 目录以及内容读取提供了专门的优化，使得读取速度比一般的关系数据库要快得多。

3.2 基于SOA的技术路线

面向服务的体系结构 （Service-Oriented Architecture，SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来，使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。数字化校园建设基于SOA技术进行整体框架设计，便于整合业务数据、规整业务流程、梳理业务规范。

3.3 基于J2EE的框架技术

在学院数字化校园基础平台和应用整合的建设中，规划和设计了横跨各职能管理部门、业务部门的统一的管理、服务的支撑平台，实现大集中模式的信息共享和交换、教学教务服务、科研项目服务、协同服务、管理集约化、多机构的联动服务以及未来知识整合和资源服务的拓展支撑。J2EE计算平台是构建基础平台和整合数字化校园应用建设的首选。

数字化校园平台的设计和开发遵循J2EE规范和XML技术的多层计算平台，符合这一计算模式的发展潮流。将应用计算平台与信任和授权服务技术、资源管理和资源服务等方面进行有机融合、简化用户应用系统的开发和运行维护、方便学院信息化应用在框架体系上的业务延伸、技术延伸和服务延伸。

3.4 面向对象的组件技术

数字化校园的建设采用面向对象组件化设计，并基于跨平台业界标准，包括Java、XML等，完全独立于硬件和操作系统的开发环境。在设计和开发上提供了多种组件服务：公用组件和应用组件。基础服务提供独立于业务的公用组件，如如工作流引擎、服务引擎、消息引擎、菜单管理引擎、电子表单、格式转换、个性化订制等方面；基于对业务功能的抽象，建立可重复使用的应用程序“业务对象”（应用组件），利用这些组件，构建分布式应用系统。面向对象的组件技术在异构分布环境下为不同机器上的应用提供了互操作性，并无缝地集成了多种对象系统；另一方面，组件的可重用性和可插拔性，可以大大加快软件开发的速度，降低了软件开发和再开发的成本，提供了系统良好的可伸缩性，使系统轻易地组合与拆分其功能模块。

3.5 基于W eb Services的数据交换技术

目前我院已经教务、财务、图书等多个应用系统，而且这些系统已经被业务部门熟悉。在数字化校园项目开发中不可回避对这些系统的处理，如果彻底推翻而重新开发显然不是上策。 但如果能实现新老系统之间数据共享，实时交换，则可保留原有系统。才进行数据共享和实时交换中采用的主要技术是WebService（Web服务），而WebService技术所依赖的数据交换格式就是XML格式。

数字化校园的建设需要采用XML的数据交换技术，基于WEB SERVICES进行业务系统整合和集成。以XML数据交互引擎，提供异构系统间XML数据的传输、迁移等服务，完成数据抽取、加载、发布和订阅模板以及数据格式的转换。

3.6 面向MVC的实现路线

模型-视图-控制器（Model-View-Controller，MVC）体系结构模式将一个交互式应用程序分为3个组件。MVC模式是J2EE应用程序开发中被广泛使用的一种体系结构数字化校园的架构和应用设计一般遵循MVC模式，学院采用MVC框架部署模型如图2所示。

图2 部署模型图Fig.2 Deploymentmodels

4 结论

通过对学院实际情况的分析，并研究学院数字化校园系统框架，提出了符合学院实际情况的数字化校园框架平台，在陕西交通职业技术学院的数字化校园建设中使用了该框架进行实施，由于结构合理，技术成熟，建成的学院数字化平台取得良好的效果，得到了学院师生的欢迎。极大的推动了学院的信息化建设。

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