数字化校园中网络教学与资源共享管理平台的构建研究

舒 晖，任 宇，陈 俊

成都医学院现代教育技术中心， 成都 610500

随着各大高校数字化校园建设的不断深入，学校在教学、科研、管理和服务等领域的信息化应用需求日益增强，教学资源应用平台建设成为数字校园建设的重要组成部分。成都医学院网络教学与资源共享管理平台的构建，是以数字化校园为依托，基于数字化基础软件支撑平台对学校的教学资源进行应用整合和优化配置，形成一个数字化教学资源极大丰富，资源获取更加便捷、高效的教学综合服务平台。平台的建立对于推进学校信息技术与教育教学的深度融合，促进学校教育管理信息化与教学应用信息化的建设发展具有十分重要的现实意义。

1 建设目标

1.1 建立校级信息标准与管理规范

信息标准是信息在采集、处理、交换、用户访问、传输过程中的统一规范[1]，确保数据能够高效、准确地传输及应用。信息标准规范是数字化校园建设的基础，用于指导数字化校园应用系统的规划、设计、开发、实施和维护，是学校各级各类信息系统进行数据交换、资源共享和对接的根本保证。

该次学校信息标准建设，参照国家标准、教育部标准、行业标准以及学校自身标准创建，遵循教育部《教育信息化行业标准》CELTS-2012版设计实施。《成都医学院信息标准规范》需兼顾各个标准之间的兼容性、一致性以及标准的可扩展性，符合学校自身实际，实现数字化校园应用系统的统一规划和管理。

1.2 建立数字化基础软件支撑平台

共享数据中心、统一身份认证、统一信息门户是数字化校园三大基础软件支撑平台[2]，为数字校园的可持续发展奠定坚实基础。共享数据中心收集、处理和存储各类共享数据，为全校的教学、科研、管理和服务提供信息共享服务；统一身份认证平台统一校园身份信息，通过对用户的一次性身份认证，实现数字校园所有业务应用的单点登录；统一信息门户是各种应用服务集成和部署的平台，为领导、行政人员、教师、学生、系统管理员等不同角色用户提供统一信息服务入口。

1.3 实现平台各业务系统的集成

基于数字化三大基础软件支撑平台,对校内现有的身份来源信息系统、教学信息系统、管理信息系统三种类别的应用系统进行集成，完成原本功能独立的多个业务系统的数据整合和应用整合，实现教学资源的有效聚合与共建共享，形成具有学校特色的教学综合服务平台。

2 总体技术框架

2.1 面向服务架构(SOA)

学校各业务信息系统个性化特征较强，开发平台和厂商众多，该次建设采用在国内高校应用较多的SOA(面向服务)架构[3]，提供统一和通用的方法在不同的平台调用，屏蔽不同系统架构之间的差异实现解耦合[4]。SOA架构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的接口和契约连接起来，实现不同平台和技术下的数据交互与通信。

2.2 J2EE应用开发平台

J2EE采用多层次、分布式的开发模式，提供丰富的API即应用程序接口，应用跨平台可以实现不同平台间的迁移[5]，基于J2EE的平台应用，具有高稳定性。该次信息化基础设施平台基于J2EE平台建设，主体代码采用Java编程语言和服务器端Java技术开发。

2.3 Portal资源整合

Portal技术将分散、异构的应用和信息资源进行聚合[6]，通过统一的访问入口实现各应用系统的无缝接入和集成，进行个性化业务应用的开发、集成、部署与管理。Portal可以通过拖拽的方式调整门户内容，采用组件化的方式进行资源整合，实现方式灵活便捷。

2.4 BPM业务流程管理

学校内部不同组织单元、部门、业务系统对工作流通常采用不同的描述方法，这种情况影响了学校的业务协同和推广。BPM是跨组织的业务流程描述语言和工具[7]，在流程之间进行衔接、协调，避免了流程孤岛的产生，改变学校各部门进行业务流程交流和沟通时“各说各话”的情况。

3 网络教学与资源共享管理平台的架构与实现

网络教学与资源共享管理平台的构建，是以数字化校园中共享数据中心、统一身份认证、统一信息门户三大基础软件支撑平台为依托，对校内教务管理、资源云盘、数字图书馆、课程中心、在线考试系统、医学虚拟仿真实验教学平台、自主学习平台等与教学相关的应用系统进行系统集成，包括数据集成、身份集成、应用发布集成三个层次的集成。

3.1 共享数据中心平台建设

3.1.1平台架构共享数据中心是统一的数据资源与交换应用服务平台，对数字校园中的各种结构化数据进行统一管理，为全校提供信息共享服务。我们采用图1所示的SOA技术系统运行架构，建设内容包括公共数据库、数据集成和交换平台、数据管理工具以及数据综合应用。

公共数据库对数字化校园中的各种异构数据源进行统一建设和管理。由于各个应用系统建设时期不同，构建技术不同，采用的数据库也各异，公共数据库通过建立和划分面向业务的主题数据库对共享数据进行规范与集成，形成完整统一的数据源。

数据集成和交换平台采用符合SOA规范建立的数据传输与数据交换规范，通过数据交换工具进行数据过滤、清洗和双向传递，实现不同部门、不同应用系统之间的数据交换和共享。

数据管理工具对公共数据库的所有数据提供管理功能，包括应用系统使用、数据访问与保护等内容。

数据综合应用是在数据中心库的基础上建立数据分析模型，提供深层次的数据挖掘和数据质量统计分析，为各级领导智能决策提供支持。

图1 共享数据中心系统结构图

3.1.2数据集成利用共享数据中心，从现有的应用系统数据中抽取出需要共享的数据，通过应用间的数据交换完成数据层的集成，同时为相关应用系统提供共享数据访问服务。数据集成实现以下功能：

①支持多种应用服务的数据集成与共享。遵循统一的数据标准和交换标准，并且符合学校标准信息集的要求，支持各种应用系统中数据的抽取、转换、清洗和加载，实现数据的交换和共享。

②集成多种异构数据源。可以集成结构化、半结构化、非结构化数据源，实现各种异构应用服务中的数据交换与共享。

③支持集成策略的灵活配置。支持如运行周期、间隔时间、事件触发、交换模式等灵活的集成策略，能够有针对性地进行集成管理。

④提供开放的接口程序。开放接口程序满足多种软件开发工具以及不同操作系统通过接口程序进行数据交换的需求。

⑤具有完善的管理功能。具有数据有效性检验、数据权限管理、数据备份与恢复、日志管理、流量及数据交换统计等管理功能；同时，具有完善的数据安全管理功能，保障数据的安全传输。

3.1.3应用效果共享数据中心建立了面向教学、科研、管理和服务等业务领域的主题数据库，主要是建立了学校教学类信息主题库，形成涵盖教学所有相关方面全部数据的教学专题集，为教育教学改革提供了信息支撑。

共享数据中心平台的建设，形成全校范围内唯一并且全面的数据源，同时为相关应用系统提供共享数据访问服务，满足学校各应用服务之间各种数据的交换需求，为在全校范围内进行综合数据分析服务提供完备、有效、可信的数据基础，保障了各类应用服务中公共数据的准确性、一致性和动态性。

3.2 统一身份认证平台建设

3.2.1平台架构随着数字校园应用建设的逐步深入，陆续建立各类部门级业务信息系统，但这些建成的应用系统采用各自的身份认证方式，用户必须记忆不同的密码和身份，使用极为不便。统一身份认证是建设统一用户管理、授权管理和身份认证体系[3]，为数字校园所有业务应用提供统一的用户管理和认证服务，用户一次登录后，在有效期间内可以直接访问任何已授权的应用系统，实现单点登录和多应用系统漫游。

统一身份认证为跨业务信息系统的单点登录提供技术框架，平台架构如图2所示。建设内容主要包括用户资料的集中存储和管理、用户身份的集中验证、访问权限的集中控制和管理。

身份认证是该平台的核心功能之一。主要是完成对用户的接入身份认证，系统通过核对用户输入的用户名和口令，看其与系统中存储的该用户的用户名和口令是否一致，从而判断用户身份是否正确，是否为合法用户。身份认证一般与授权控制相互联系，一旦用户的身份通过认证实现单点登录以后，授权控制就确定该用户可以访问哪些资源、可以进行何种方式的访问等。

3.2.2身份集成确定一套用户身份信息，利用身份认证平台将应用系统中的用户身份信息进行集成方能提供统一的电子身份，一般来说，身份来源信息系统是统一身份认证平台中系统人员的基础信息来源。

学校的身份来源信息系统包括人事管理系统、教务系统和研究生管理系统，该次建设完成本科与专科学生、研究生以及学校在编、返聘等各类人员身份信息的梳理，这些系统中的基础身份信息被采集、清洗、转换后集中存储在共享数据中心，通过统一身份认证系统提供的身份认证服务接口，向其他业务信息系统提供校园内部唯一的、权威的身份认证服务。

图2 统一身份认证平台系统结构图

人事管理系统中的在编、退休、人事代理、劳务派遣等各类人员基础信息是教工类身份的权威来源。首先，通过数据交换工具，从人事系统自动获取教职工基本信息、部门基本信息、学历学位信息、职称职务等20项数据信息，推送到共享数据中心平台，为学校各级领导提供决策支持服务，或者以统计报表的形式向上级部门提供报告。随后，通过数据流转，自动把教职工基本信息、部门基本信息数据推送到教务管理系统、一卡通管理系统、财务系统等其他需要教职工信息的业务信息系统使用。

教务管理系统中的人员信息是本、专科类学生身份信息的权威来源。教务管理系统中的各类信息通过校园信息门户的“教学”专题向学生、授课教师及各级领导呈现，通过数据交换工具，自动从教务管理系统获取学生基本信息、专业基本信息、班级基本信息等15项数据进行集成，一方面支持基于学号的统一身份认证，另一方面提供给其他需要学生信息的业务信息系统使用。

研究生管理系统与教务管理系统类似，区别在于研究生管理系统负责研究生类学生的各类信息。

3.2.3应用效果统一身份认证实现了统一的身份管理和认证管理，每位教工、学生在校园内拥有唯一的身份标识，此标识贯穿师生与校园有关的一切活动。在实际应用中，师生使用一套用户名和密码就能够访问多个应用系统，简化了用户操作，同时减少了用户信息运维管理的工作量，提高了数字校园的安全性和便利性。另一方面，在学校组织机构发生变动或者工作人员进行调动、调职、调级等变更后，能够保证用户的身份和权限在各系统之间协调同步，减少了应用系统的开发和维护成本。

3.3 统一信息门户平台建设

3.3.1平台架构统一信息门户平台位于数字化校园体系结构中的最上层，是各种应用服务集成和部署的平台，也是数字化校园信息集中展示的窗口，为不同角色的用户提供信息处理、资源访问控制、统一身份认证和应用系统集成的基础服务。

统一信息门户平台提供具有高扩展性的服务架构和访问接口，架构方式如图3所示。

图3 统一信息门户系统结构图

我们在成都医学院信息门户内建立网络教学与资源共享管理专题，根据用户的身份、权限及其自身需求，提供信息资源和应用服务，访问者利用“单点登录”“信息集成”“搜索”“订阅”等功能，可以随时、随地、按需访问信息。

3.3.2应用发布集成应用发布集成是以公共数据平台中的数据为基础，将各应用系统或应用系统的功能集成到学校统一信息门户，通过信息门户系统为广大师生提供个性化的综合信息服务[8]，扩展部门及应用信息系统的信息服务能力。

该次应用发布集成重点是集成不同架构下的课程中心、在线考试系统、医学虚拟仿真实验教学中心、自主学习平台、教务管理系统等与教学直接关联的各类业务应用，并抽取如OA、财务系统、一卡通等相关应用服务模块，信息门户针对领导、普通教师、学生等用户的身份、权限及其自身需求，将分散信息进行分类、编目，以面向个人服务的整体形式为各种用户提供资源和服务。

3.3.3应用效果统一信息门户平台通过集成各应用系统的应用服务功能，实现数字化校园各应用系统与用户的交互服务过程，有效解决“信息孤岛”问题。来自各业务信息系统的各类数据根据授权级别围绕角色进行整合，广大师生员工只要拥有一个账号，就能访问到权限范围内的所有信息资源，还可以根据自己的喜好来个性定制信息服务和系统界面，实现个性化业务应用的高效开发、集成、部署与管理。

结语

遵循统一的信息化标准与管理规范，以数字校园中数据共享中心、统一身份认证、统一信息门户三大基础软件支撑平台为依托，成都医学院网络教学与资源共享管理平台主要对校内与教学相关的各类应用系统进行集成，整合这些系统中与教学紧密相关的信息，实现用户的单点登录和应用的集中访问，为广大师生提供个性化的信息资源和应用服务，形成集教学资源共享、日常教学活动支持、辅助教学展示与教学资源管理等功能于一体的教学综合服务平台。

网络教学与资源共享管理平台的构建，实现访问入口的集中访问，内容资源的集中存储，公开信息的集中发布，个性信息的集中展示，为学生提供拓展的学习空间，为教师提供整合的教学信息，为管理人员提供动态的决策支持服务，这对于进一步推动学校信息技术与教育教学的深度融合，促进学校教育信息化建设具有十分重要的意义。