中小学预案演练云平台的构建

薛露

（广东省科技基础条件平台中心，广州510033）

中小学预案演练云平台的构建

薛露

（广东省科技基础条件平台中心，广州510033）

为了有效遏制校园安全事件，保障中小学校园安全，提高校园应对突发事件能力，依托“智慧教育云平台”技术框架，对中小学应急预案演练系统进行业务流程分析，探讨领域工程在中小学应急预案演练云平台的设计，提高对软件构件的复用性，搭建中小学应急预案演练云平台技术框架，对中小学应急预案演练云平台的实用性进行总结。

预案编制；预案演练；教育云

0　引言

根据2015年7月30日公布的《2014年全国教育事业发展统计公报》显示，全国共有义务教育阶段学校25.40万所。全国义务教育阶段共招生3106.25万人；在校生1.38亿人；专任教师912.23万人［1］。调查显示，我国每年有1.6万名中小学生死于各种意外伤害，包括交通事故、踩踏、食物中毒、校园暴力、校车事故、溺水事故等安全事故，中小学安全问题受到社会的广泛关注。为了有效遏制校园安全事件，保障中小学校园安全，提高校园应对突发事件能力，自2007-2016年，教育部先后颁布了《教育系统突发公共事件应急预案》、《中小学公共安全教育指导纲要》、《中小学幼儿园应急疏散演练指南》，旨在强化师生安全意识和应急避险能力，培养学生终身受益的安全素养。目前，根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》中要超前开展教育信息化，全面部署教育网的要求。依托云计算、大数据等技术，很多公司给出了“智慧教育云平台”的解决方案，用于推动教育教学的信息化水平。但对中小学的安全教育鲜有涉及。本文依托“智慧教育云平台”技术框架，对中小学应急预案演练系统进行业务流程分析，探讨领域工程在中小学应急预案演练云平台的设计，提高对软件构件的复用性，搭建中小学应急预案演练云平台技术框架，对中小学应急预案演练云平台的实用性进行总结。

1　需求分析

2014年3月3日教育部发布的《中小学幼儿园应急疏散演练指南》要求每月至少开展一次应急疏散演练活动，提高师生的应急能力。因此，中小学应急预案演练系统的开发应以实用性、可执行性为原则。中小学应急预案演练系统的主要功能是以预案场景编制为核心，将原先文本化的预案“数字化”，实现预案编制、预案模版管理、预案演练管理等功能，具体包括预案模版管理和查询统计，并具有应急知识库，实现预案查询、预览、附件管理等；同时可以根据预案编制规则生成应急预案模版，为应急预案编制提供基本参考，方便应急预案的生成。具备向导式编制，智能化编制方式，根据用户输入的预案编号、名称、选择类别、适用范围自动生成具备预案基本要素的预案初稿；预案演练管理预案演练管理对应急预案的演练进行记录和查询。通过预案演练，一方面可以验证预案的可行性，另一方面通过演练保证突发事件发生时，应急措施能够按照预案顺利进行。中小学应急预案演练系统的总体业务流程如下：

图1　系统流程图

2　系统用例图

统一建模语言（UML，Unified Modeling Language）是面向对象软件的标准化建模语言，采用UML建立系统用例图，UML所建的模型是精确、无歧义和完整的，它适合对所有重要的分析、设计和实现决策进行详细描述，已成为软件分析与模型设计的事实标准［2］。通过对中小学应急预案演练系统业务流程的分析，确定了系统中的的主要角色，主要包括预案编制者角色、演练组织者角色和学习者角色。

（1）预案编制者角色用例图

应急预案的成功编制需要学校、职能部门和专业人士的积极参与，可有效地保证应急预案的准确性、完整性和实用性，而且为应急各方提供了一个非常重要的协作与交流机会，有利于统一应急各方的不同观点和意见。不同类型的预案编制需要由学校不同的人员、不同的专业技术人员的参与，预案编制者角色作为实体类，用例图如图2。

（2）演练组织者角色用例图

演练模拟系统通过计算机三维建模技术构建各种突发事件发生场景、角色、运动、环境模型，依托3DGIS在系统中完成各类要素的布置和图形图像渲染，建立各要素之间的相互关系并关联相关属性、多媒体数据，结合演练流程，运用动画技术对演练过程进行动态展示，并利用数据库技术进行演练事件产生的数据进行存储。演练组织者角色作为实体类，用例图如图3。

图2　预案编制者用例图

图3　演练组织者者用例图

（3）学习者角色用例图

通过预案演练形成新的知识积累，存储到应急知识数据库中，通过教育云系统的的系统开发和数据交互，教师、学生、学校工作人员作为学习者，可以依托教育云，查询、查看应急安全教育，提高应急安全意识和能力，学习者角色作为实体类，用例图如图4。

3　云平台体系设计

整个平台将设计基于Web应用的分布式多层架构，以技术先进、功能完整、稳定可靠、低运行成本、低维护要求的、高效的、适应基础教育需要为设计原则。采用B/S模式开发，由应用层、功能层和数据管理层三层架构组成。多层架构的核心是提供可规模化特性，一方面是从服务负载上可规模化，能同时为极大规模的用户同时提供服务；另一方面是服务功能上的可规模化，可形成极大规模的软件群系统，各分系统可以共享信息、服务，形成企业级的信息高速公路。

图4　演练组织者

应用层：直接面向用户（教师、学生）。

功能层：为用户提供各种功能性和工具性的服务，以支持教师的教和学生的预案演练需要。

数据管理层：面向管理人员，为功能层提供数据支持和资源支持，保障底层的数据管理、资源管理和数据安全保障等。

4　数据共享与交换

本平台的数据库系统实际满足国家应急平台数据库标准，保证与教育部门应急平互联互通，标准统一，避免数据格式转换带来的资源浪费。数据交换系统以数据交换中间件平台为核心，系统采用信息总线的模式进行构建。无论是内部管理系统还是外部管理系统都通过以数据交换中间件平台信息总线进行数据共享，信息传输。按照接口设计的原则，数据传输格式采用统一的格式，包括各类信息的定义方式均采用统一标准。

图5　云平台体系架构

数据交换中间件平台允许不同的系统根据自身特点采用不同的介入方式，数据交换中间件平台至少提供三大类接入：Web Service接入、JMS接入、IBM MQ接入。为兼容众多差异化很大的平台，IMF采用Web Service作为主要的接入方式。

为应用系统建设一个对外共享数据库——建设在其内部，这些系统的前置适配器访问其对外共享数据库，前置适配器负责与数据交换中间件平台的计入层进行交互。这样前置适配器不会侵入应用系统本身的数据库，最大程度保障了应用系统系统敏感数据的安全，同时也满足数据采集的需求。

5　结语

通过对中小学预案演练系统的设计，为中小学应急预案演练系统原型的搭建提供设计依据，提供一种应急教育的信息化手段，丰富当前教育云平台中应急教育模块内容，提高中小学广大师生应急能力。

［1］2014年全国教育事业发展统计公报.http://www.moe.edu.cn/srcsite/A03/s180/moe_633/201508/t20150811_199589.html

［2］Lange C，Chaudron M，Muskens J.In Practice:UM Software Architecture and Design Description［J］.IEEE Software，2006，23（2）:40-46.

Research on the Construction of Plan Drills Cloud Platform of Primary and Secondary Schools

XUE Lu

（Guangdong Science and Technology Infrastructure Center，Guangzhou 510033）

In order to effectively curb the campus security incident，and ensure the safety of primary and middle school campus，and improve the campus ability to cope with emergencies，carries out the business process analysis on the contingency drills system of primary and secondary schools，discusses project contingency drills cloud platform in primary and secondary schools in the field of design based on a wisdom education cloud platform technology framework to improve the reusability of software component，finally summarizes practices of the contingency drills cloud platform in middle and primary schools.

Preplan Compiling；Preparedness Drill；Education Cloud

1007-1423（2016）25-0071-04DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.25.016

薛露（1987-），女，河南驻马店人，硕士研究生，中级工程师，研究方向为架构设计以及应急信息化咨询等工作

2016-07-05

2016-09-02

广东省科技基础条件平台中心、广东省科技计划项目（No.2013B021500003）