智慧校园建设中微服务与微应用的构建实践

陈国胜，顾明言，张辉宜，刘 明

(安徽工业大学 信息化处，安徽 马鞍山 243002)

随着云计算、物联网、移动互联、大数据以及知识管理与社交网络等新型信息技术的广泛兴起与应用，以管理信息化为核心的高校数字校园建设遇到了多方面的挑战。数字校园体现的是管理思维、服务模式单一，其主要是业务系统的建设与集成，交互性不强，覆盖面不广。在基于IT的创新教育教学模式和管理模式不断涌现，且日益受到各方重视[1]的大背景下，如何解决数字校园面临的问题，已成为必须要面对的一个重要课题。提升数字校园，实现向智慧校园的跃升，是高校信息化建设的必然选择。

我校认真实施《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》和《教育信息化“十三五”规划》，在智慧校园建设中，既加强顶层设计，又从微观层面考虑具体的实施，突出微服务与微应用，为全校师生员工提供智慧应用和智慧服务，为学校管理者提供科学的决策依据。

一、数据来源

首先划分数据类型以及采取有效方法对数据进行管理。经过分析归类，将数据类型分为三种类别，即权威数据、非权威数据、非结构化数据。其中，业务系统产生的原始数据和经过业务管理者审定的数据称为权威数据，形成共享数据中心；由流程引擎、表单服务等得到的数据称为非权威数据，形成应用数据中心；申报材料、归档文件等数据称为非结构化数据。如表1所示。

在提供微服务与微应用时，可以同时从共享数据中心和应用数据中心读取数据，但前者数据不可修改。在微服务平台上，通过建立的表单服务，用户可以自身填报数据，不依赖业务部门，所填报的数据直接进入应用数据中心，为后期的微应用开发提供数据支撑，打破原来业务部门之间的形态，以流程驱动的形式提高了学校的管理服务水平，推动了学校信息化建设进程。其数据流架构如图1所示。

表1 智慧校园数据类型及其属性

图1 智慧校园微服务与微应用体系数据流架构

二、技术框架

采用SOA架构，尽量减少各子系统在技术上的相互依赖性(软件对平台、软件对数据、软件对软件、平台对平台等)，使任一子系统未来的减少、增加或变更，都不影响其它子系统和总系统，从而最大限度地保护既有投资，也减少系统维护和未来开发的投入。

采用Portal技术对分布式微应用及微服务系统进行集成。综合服务平台将分散、异构的应用和信息资源进行聚合，通过统一的访问入口，实现各类微应用及微服务系统的无缝接入和集成，提供一个支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境，实现个性化业务应用的高效开发、集成、部署与管理。

采用LDAP(轻量目录访问协议)技术，为各类微应用及微服务系统提供统一认证管理、统一用户管理，方便已有业务应用系统和微应用及微服务系统集成。

三、一站式服务中心

根据不同用户角色的实际需求与使用习惯，选取合理的服务内容、设计不同的组织和展现方式。通过挖掘服务的内在联系，采用主动式和个性化的服务方式建立面向校园各类用户一站式服务中心。

该一站式服务中心是全校师生进行在线流程事务办理的入口，用户可以详细了解学校的各种流程服务，根据自己的需要和权限，申请流程服务、办理流程服务、审批流程任务、关闭评价流程服务等，而且通过数据服务，了解自己和服务大厅的统计数据分析，为更好的使用流程服务提供帮助。

一站式服务中心对已有的信息资源、应用系统及未来微应用及微服务系统进行管理和整合，实现数据、用户、权限、应用、服务、流程、内容等各个方面的集成；根据用户需要的信息和服务去组织内容，提供集成的、无缝的、安全的、个性化的资源访问，为用户提供访问信息资源及服务的统一入口。通过该中心的建设，解决了学校智慧校园建设中面临的数据不统一、不共享和不及时的问题，实现流程类服务线上办理，为广大师生提供方便、快捷、实用的一站式服务，打破原来业务、部门之间的割据状态，提高了学校的管理服务水平。

一站式服务中心具备以下特点：

一是随着后期各类业务规模的扩展、业务类型的扩展和集成范围的扩展等扩展性需求，可支持各类业务的新增、变更和扩展。

二是采用以目录服务和认证服务为基础的统一用户管理、授权管理和身份认证体系，将组织机构信息、用户身份信息统一管理，进行分级授权和集中身份认证，规范应用系统的用户认证方式，如图2所示。

三是能够提供各类流程服务的集中展示与应用，解决当前服务流程分散、服务流程不能在线办理的问题，同时提供个人数据、综合数据等的查询、统计、分析、报表的服务等。

四是提供面向各类用户的一站式服务体验，结合不同角色的不同使用需求和使用体验，进行不同的UI展示和使用体验，充分体现了面向服务的建设思想。

图2 微服务系统与现有系统整合框架

目前，中心已集成的微应用大多为自主开发，主要有大学生思政工作平台、教师听课评价系统、大型仪器使用效率管理系统等。校园云存储系统可实现教师课件内容的“云”上传和“云”下载，教师上课不用携带任何资料，直接从多媒体教室控制台或任何地点的计算机终端获取云端教学资源，实现用户对非结构化数据的统一存储、管理和使用。其微应用可灵活配置，可将学校自主研发应用集成到平台上，还能实现各类应用的合作开发，最大程度提升了应用的扩展性，有效实现服务的一体化和未来平台的多样性扩展。

四、展望

随着信息化建设逐步深入和应用不断推广，学校各个方面的业务数据越来越全面，如教师信息、学生信息、教学信息、科研信息等，但是80%的信息只是简单地存储在数据库中，并没有被充分的发掘和利用。通过流程类表单填报产生数据形成的应用数据中心也会积累大量的应用数据。下一步工作就是确立大数据开发框架，合理地分析这些积累的数据，从中找出有价值却不易被发现的信息，又或者能从中找出一些随各种因素动态变化而形成的规律。在此基础上，开发一些有价值的微应用，如教工画像、学生画像、学业预警等综合数据分析，为广大师生提供更高效、更全面的教学和管理等服务。