高校智慧校園應用支撐平臺建設探討

朱宇華

摘要：該文從高校信息化建設現(xiàn)狀出發(fā)，分析了高校信息化建設中存在的部分問題，探討了應用支撐平臺的建設思路，探討了平臺建設的架構、內(nèi)容，并探討了平臺建設涉及的關鍵技術。

關鍵詞：智慧校園；構件；SOA；消息

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0268-03

1 現(xiàn)狀分析

1.1 缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃

在信息化建設過程中，業(yè)務系統(tǒng)由各個部門獨立建設和維護，主要解決當期的、局部的需求。各系統(tǒng)的開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)庫和運行環(huán)境千差萬別，沒有明確的技術規(guī)范和要求。隨著校園應用和資源越來越多，缺乏有效的組織和管理，技術升級存在風險；缺少技術及功能的長期規(guī)劃，沒有形成統(tǒng)一管理，有的甚至造成系統(tǒng)的重復建設，從而也帶來業(yè)務系統(tǒng)維護成本不斷增加的問題，造成了嚴重的資源浪費，也不利于學校信息化的長期發(fā)展。

1.2 現(xiàn)有平臺局限性

學校現(xiàn)已建成數(shù)據(jù)共享平臺，能滿足部分業(yè)務數(shù)據(jù)共享需求。現(xiàn)有平臺是基于OracleODI的方式實現(xiàn)的，在建設初期，ODI可以解決平臺和各類業(yè)務系統(tǒng)集成的難度，縮短集成周期。但隨著業(yè)務系統(tǒng)陸續(xù)的集成和校方對數(shù)據(jù)使用要求的提升，ODI的方式不能完全滿足后期的集成需求，所以需要增加數(shù)據(jù)集成的方式。

從實際使用的情況來看，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)共享平臺也存在諸多問題，如：

1） 數(shù)據(jù)同步一旦出錯，將產(chǎn)生大量的日志文件，嚴重的將會導致系統(tǒng)崩潰。

2） 現(xiàn)有平臺并沒有整合學校所有業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，部分第三方的系統(tǒng)沒有對接進來，沒有達到真正意義上的數(shù)據(jù)交換共享。

3） 現(xiàn)有平臺的數(shù)據(jù)對接方式單一，不能滿足日益增長的數(shù)據(jù)對接需求。

4） 技術專業(yè)性較強，沒有方便可管理的操作界面，導致維護困難且浪費成本。

現(xiàn)有平臺局限于數(shù)據(jù)抽取，沒有數(shù)據(jù)服務的理念，更沒有分級權限的機制。

1.3 數(shù)據(jù)利用率不高

一方面，目前學校使用的大多軟件局限于查詢、統(tǒng)計、打印報表等事務性處理，具有輔助決策分析功能的不多。學校在辦學過程中積累了大量的原始數(shù)據(jù)，這些原始數(shù)據(jù)亟需按主題進行收集整理，構建數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)加以充分利用，獲取例如學校教師科研情況、學生就業(yè)率、各專業(yè)課程數(shù)量變化歷史對照分析等主題的數(shù)據(jù)，通過多維度的數(shù)據(jù)分析，分析的結果是輔助學校領導進行科學決策的重要依據(jù)，對學校今后發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。

另一方面，現(xiàn)有共享平臺的數(shù)據(jù)大部分服務于學校的信息門戶，沒有形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務資源池，業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享程度不高，導致數(shù)據(jù)的利用率不高。

1.4 被動式數(shù)字化

學校信息化快速發(fā)展的同時，也存在一些問題。實際中，很多業(yè)務系統(tǒng)并沒有被充分利用起來，部分職能部門有一種被數(shù)字化的感覺，覺得校園信息化反而給自己帶來了額外的工作負擔，不愿意使用數(shù)字化建設的成果。要改變這樣的現(xiàn)狀，就需要讓職能部門切身體會到智慧校園的好處，同時也要讓本職能部門承擔相應的責任、履行相應的義務。

1.5跨部門流程未完全整合

考慮到學校現(xiàn)有信息化系統(tǒng)各自為政的現(xiàn)狀，獨立的系統(tǒng)支撐獨立的業(yè)務，跨部門協(xié)同的業(yè)務無法展開，導致信息流無法正常流轉(zhuǎn)。由此帶來許多問題，如：業(yè)務單位缺乏責任意識、辦事效率低下、問題無法追責、系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余等。導致很多協(xié)調(diào)的工作都是由信息中心來負責，如：直接操作人工操作數(shù)據(jù)庫導入數(shù)據(jù)，這種做法很不合理。

2 應用支撐平臺建設探討

2.1 建設思路

智慧校園應用支撐與數(shù)據(jù)分析平臺的建設，將實現(xiàn)從管理型信息化到服務型信息化的轉(zhuǎn)變。整合資源，面向服務，決策管理，提供統(tǒng)一的管理服務平臺。

高校智慧校園建設規(guī)劃，以人為本、面向服務、信息互通、數(shù)據(jù)共享，能提供及時、準確、高效、隨時隨地的校園信息化服務，“提供滿足跨部門的業(yè)務管理、面向全校用戶便捷的信息服務”。通過“管理化+服務化”的思路幫助學校實現(xiàn)由傳統(tǒng)應用系統(tǒng)以管理為核心，轉(zhuǎn)向前端以服務為核心。實現(xiàn)學校各類資源的整合和配置優(yōu)化，提高學校的管理水平和辦學效率，使高校信息化應用達到較高水平。

2.2 整體架構

結合平臺的定位，按照平臺建設內(nèi)容的劃分，從宏觀上整體搭建應用支撐與數(shù)據(jù)服務平臺的架構。

整體規(guī)劃內(nèi)容：

1）基礎支撐層

基礎支撐層是平臺的基礎核心構件的集合，提供支撐平臺運行的必備的基礎能力單元，包含資源總線、統(tǒng)一用戶管理、消息總線及流程中心。

2）資源管理層

資源管理層側重對數(shù)據(jù)資源、服務資源的管理，涵蓋核心數(shù)據(jù)平臺的建設，數(shù)據(jù)主題庫的建設、服務生命周期管理及運維平臺的搭建。

3）應用層

在提供平臺服務基礎上實現(xiàn)服務應用，建設包括校園門戶、決策分析系統(tǒng)及數(shù)據(jù)資產(chǎn)治理平臺等。為各類用戶提供多樣化服務。

另外，除去上除整體分層意外，有兩個體系將貫穿平臺，作為垂直支撐的體系，具體如下：

4）標準規(guī)范體系

為了保證平臺建設水平和運營的可持續(xù)性發(fā)展，必須確保建設和運營遵循各項標準規(guī)范和相應領域管理辦法。主要有以下方面：數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)采集規(guī)范、數(shù)據(jù)交換規(guī)范和系統(tǒng)接口標準規(guī)范等。

5）安全保障體系

針對本平臺可能遇到的各種安全威脅和風險，加強信息安全建設，形成有效的平臺安全保障體系，保證信息在產(chǎn)生、存儲、傳遞和處理過程中的完整性、高可用性、高可控性，確保各項數(shù)據(jù)及平臺應用能夠安全、穩(wěn)定、可靠地運行，需要建立完整的安全保障體系。

2.3 技術構件

平臺的建設遵循構件化的原則，細分多個相對獨立的能力單元，形成多個技術構件，構件之間以消息的方式進行通訊。整體架構按照SOA模式進行高度解耦，前端展現(xiàn)與后臺支撐明確分離，增強平臺的擴展性和維護性。

2.4 數(shù)據(jù)關系

智慧校園應用支撐與數(shù)據(jù)分析平臺的數(shù)據(jù)中心整體規(guī)劃是按照全業(yè)務管理的思路，數(shù)據(jù)收集涵蓋教務、學工、科研、圖書館、一卡通等主要業(yè)務種類；平臺數(shù)據(jù)中心為上層應用提供數(shù)據(jù)支撐，包含業(yè)務系統(tǒng)、服務門戶及決策系統(tǒng)等；為領導、教職工和學生提供各類服務。

2.5 平臺建設

智慧校園應用支撐與數(shù)據(jù)分析平臺的建設，涵蓋應用支撐平臺、數(shù)據(jù)分析平臺及數(shù)據(jù)資產(chǎn)治理平臺三部分，平臺的建設堅持以“數(shù)據(jù)”為中心，建立數(shù)據(jù)資源體系、數(shù)據(jù)分析體系及數(shù)據(jù)治理體系。

智慧校園應用支撐平臺是智慧校園建設的基礎，通過校級數(shù)據(jù)倉庫的建立，達到包含異構數(shù)據(jù)采集交換、主題分析、數(shù)據(jù)服務及運維管理的目的。為數(shù)據(jù)資源及服務資源提供管理平臺，同時為上層應用及領導決策分析提供數(shù)據(jù)支撐。

應用支撐平臺包含數(shù)據(jù)管理、服務管理及運維管理三大部分，各部分分別描述如下：

2.5.1 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理的核心是建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，其核心包括數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)核心區(qū)、擴展主題區(qū)及數(shù)據(jù)共享區(qū)建設，負責整個智慧校園體系內(nèi)各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐。

1）數(shù)據(jù)交換

數(shù)據(jù)交換的核心功能是提供多樣化數(shù)據(jù)適配接口（如：數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、WebService等數(shù)據(jù)源格式）對已有數(shù)據(jù)適配進行接入和統(tǒng)一的管理控制，同時提供安全、穩(wěn)定、靈活多樣的交換通道。

2）數(shù)據(jù)核心區(qū)

數(shù)據(jù)核心區(qū)存儲的數(shù)據(jù)是經(jīng)過緩沖區(qū)再次處理過后的數(shù)據(jù)，處理的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)的權威性、業(yè)務關系、異常數(shù)據(jù)，這邊的異常包含業(yè)務異常和數(shù)據(jù)異常。存儲的是學校的核心數(shù)據(jù)，比如學生、老師的基礎信息、擴展信息，是一個比較全面的數(shù)據(jù)資源池。

3）擴展主題區(qū)

擴展主題區(qū)的數(shù)據(jù)來源于緩沖區(qū)和核心區(qū)，在物理上統(tǒng)一存儲，這部分的數(shù)據(jù)是經(jīng)過緩沖區(qū)和核心區(qū)挖掘的有業(yè)務主題的相關數(shù)據(jù)集合，這些數(shù)據(jù)集合可以是動態(tài)新增的，每個數(shù)據(jù)集合都分別有不同的數(shù)據(jù)庫段存儲，相互獨立，對外提供的時候通過接口的方式。

4）數(shù)據(jù)共享區(qū)

根據(jù)業(yè)務需求驅(qū)動，會建立數(shù)據(jù)共享區(qū)，共享區(qū)的數(shù)據(jù)供需求單位使用。數(shù)據(jù)屬于業(yè)務系統(tǒng)需要的支持數(shù)據(jù)，由業(yè)務系統(tǒng)的需求決定，我們不做主動推送，存儲的方式和擴展區(qū)一樣，在物理上統(tǒng)一存儲，每個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求相互獨立。對外提供的時候是以前置庫或webservice的方式提供。

2.5.2 主數(shù)據(jù)庫建設

平臺通過數(shù)據(jù)適配器，采集前置區(qū)各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，作為原始數(shù)據(jù)落地；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、代碼轉(zhuǎn)換形成緩沖加工庫；緩沖加工區(qū)的數(shù)據(jù)經(jīng)過清洗比對形成校園主數(shù)據(jù)庫，主數(shù)據(jù)庫是學校的核心數(shù)據(jù)，是其他應用及分析的基礎。

1）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集利用專業(yè)的數(shù)據(jù)抽取工具，按照一定的頻率采集學校各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

2）數(shù)據(jù)加工

數(shù)據(jù)加工通過建立學校信息化統(tǒng)一標準代碼表，通過專業(yè)的工具經(jīng)過數(shù)據(jù)的清洗轉(zhuǎn)換、關聯(lián)整合，形成學校核心基礎數(shù)據(jù)。

3）數(shù)據(jù)質(zhì)量

業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)千差萬別，學校主數(shù)據(jù)庫建設的同時，要保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，才能為應用及分析決策提供最準確、最真實的數(shù)據(jù)。

4）數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的基本要點：

基于數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的要點，通過建立數(shù)據(jù)標準、設定多個數(shù)據(jù)監(jiān)控點、改善優(yōu)化數(shù)據(jù)采集流程及落實責任制等保障機制。

2.5.3 服務管理

服務管理是應用支撐平臺針對數(shù)據(jù)服務的管理功能。平臺的數(shù)據(jù)對外統(tǒng)一通過服務接口的方式提供，數(shù)據(jù)服務模塊統(tǒng)一管理所有的數(shù)據(jù)服務。自身封裝好的數(shù)據(jù)服務在服務總線進行注冊，通過審核后經(jīng)由服務總線統(tǒng)一對外發(fā)布。

各業(yè)務系統(tǒng)因應數(shù)據(jù)交換需求產(chǎn)生的數(shù)據(jù)服務，也需要參照平臺接口開發(fā)規(guī)范，進行封裝并注冊在數(shù)據(jù)服務總線。數(shù)據(jù)服務的注冊、審核、發(fā)布、調(diào)用、查詢、統(tǒng)計及管理、監(jiān)控等功能均由數(shù)據(jù)服務總線完成。

2.5.4 運維管理

運維管理通過整合數(shù)據(jù)資源和服務資源，提供對數(shù)據(jù)和服務的全方位管理和監(jiān)控的統(tǒng)一UI展現(xiàn)。匯總各類資源信息（節(jié)點、適配器、流程、數(shù)據(jù)、服務）的告警信息，使用webservice方式調(diào)用接口，達到統(tǒng)一監(jiān)控和展現(xiàn)的目的；綜合評判各類資源形成的運維事件，實現(xiàn)事件流程的智能分析與事件全生命周期的管理；同時將產(chǎn)生的各類事件形成完整的流程及日志記錄，為信息化人員提供有價值的、準確的可用性信息。相關監(jiān)控日志可注冊數(shù)據(jù)服務對外提供，可供信息化操作人員查看。

運維管理主要包含數(shù)據(jù)資源管理、服務資源管理、日志審計及統(tǒng)計分析功能。平臺通過分級權限體系，達到分級授權、有權使用的目的。

1）數(shù)據(jù)資源監(jiān)控

統(tǒng)一管理學校應用支撐平臺的數(shù)據(jù)資源，管理數(shù)據(jù)的來源部門、數(shù)據(jù)來源、代碼組類型及數(shù)據(jù)權威配置等等。

2）服務資源監(jiān)控

統(tǒng)一管理學校應用支撐平臺的服務資源，管理服務的DSS節(jié)點、業(yè)務樞紐、服務分類、應用系統(tǒng)、服務流程、服務信息等。

3）日志審計

統(tǒng)一管理學校應用支撐平臺的日志信息，包括前置機表結構、數(shù)據(jù)采集日志、數(shù)據(jù)加工日志、服務調(diào)用日志及系統(tǒng)日志。

4）統(tǒng)計分析

提供面向日志的各種統(tǒng)計分析功能，如基于時間的統(tǒng)計、基于類型的統(tǒng)計、按數(shù)據(jù)源統(tǒng)計及其他相關統(tǒng)計。

5）系統(tǒng)設置

提供系統(tǒng)常用配置，包括用戶管理、角色管理、權限分配及菜單管理。

2.5.5 流程中心

建立統(tǒng)一的業(yè)務流程管理機制，通過數(shù)據(jù)加工作流的方式，串聯(lián)碎片化的信息；并且通過可視化的管理，達到統(tǒng)一的在線流程管理的目的。通過統(tǒng)一流程管理，可以解決原有業(yè)務系統(tǒng)需要升級才能解決的問題，或是沒有業(yè)務系統(tǒng)但有業(yè)務數(shù)據(jù)的問題。

統(tǒng)一業(yè)務流程管理的流程如下所示：

流程可定制：面向職能人員和IT管理員，基于業(yè)務場景提供多種流程模板，按照使用需求來啟用模板，極大提高流程設計效率。提供可視化的流程設計方式，可通過拖拽的方式輕松創(chuàng)建流程表單或者流程審批鏈。

支持時間管控，可以對每一個流程和流程中的每一個環(huán)節(jié)進行時間控制，管理啟動時間、結束時間、辦理時限以及相應的對策；支持流程設計中，由表單數(shù)據(jù)控制流程實例中的流程走向。

表單可定制：提供圖形化，配置化的表單定義建模工具，可通過拖放的方式快速配置，生成實用美觀的頁面表單，同時動態(tài)表單結合流程動態(tài)運行。

流程監(jiān)控：對流程實例的實時監(jiān)控管理，包括參與人信息、流轉(zhuǎn)信息及表單信息。對流程實例的實時調(diào)度，可對流程的運行狀態(tài)進行人為調(diào)整。對流程預定的審批時間進行監(jiān)控，到點未審批的流程節(jié)點進行預告提醒。保證流程的健康運行，從而保證業(yè)務的持續(xù)高效展開。

權限控制：針對流程及表單的定制進行權限控制，可以對流程和表單的建模、發(fā)布、修改和版本信息維護進行權限管控。

支持對組織機構權限的管控，可以將組織機構整體和局部的管理權限分配給其他用戶組或用戶。

2.5.6 消息中心

建立統(tǒng)一的消息通信管理核心構件，即消息中心。消息中心具備通知或消息的發(fā)送、接收、撤回、存儲、查詢及管理功能。對外，消息中心將面向外部應用提供發(fā)送服務，各個應用可向用戶直接發(fā)送相關通知提醒；對內(nèi)，消息中心將集成多種通知渠道，包括：主界面框架、短信、郵件，通知內(nèi)容包括：文字、超鏈接，不包含圖片和附件。

消息中心是個人或應用消息管理的通用構件，未來新建的其他應用系統(tǒng)（如：教務系統(tǒng)、圖書館系統(tǒng)、其他新建應用等）都將調(diào)用消息中心服務對外發(fā)布消息或通知。

消息中心主要分為應用消息接收并持久化、消息解析分發(fā)、歷史消息管理、前臺消息面板、用戶消息配置及運維管理幾個部分，各部分的描述如下：

1）應用通知接收并持久化

通過調(diào)用通知接受服務，各個應用發(fā)送通知，并永久保存到歷史消息數(shù)據(jù)庫中。原則上歷史消息庫的數(shù)據(jù)永久存在，不可變更。

2）消息解析分發(fā)

針對應用發(fā)送過來的消息，系統(tǒng)將讀取用戶的消息配置，對通知進行關聯(lián)整合，如路由配置，存儲到用戶消息庫。

3）歷史通知管理

提供對歷史消息的查詢功能，對通知數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析圖表功能。便于對歷史消息的追溯及分析通知收發(fā)的活躍度等。

4）前臺消息面板

前臺面板作為消息中心提供給用戶對消息的統(tǒng)一可視化展現(xiàn)，讓用戶及時查看消息或通知。提供刷新、刪除、已讀、清空、提醒等交互功能。

5）用戶消息配置

用戶消息配置提供對消息接受方式、消息訂閱開關的配置?？梢詣討B(tài)配置消息的接受方式，如：郵件、短信等；也可以配置是否接受應用的通知提醒。

6）運維管理

作為消息中心構件本身的運維管理，提供基礎的功能，如：日志查詢、服務器狀態(tài)監(jiān)控、接口調(diào)用記錄等。

3 結束語

在“三網(wǎng)融合”、“互通互助”的大環(huán)境下，校園信息化建設也應順應潮流，打破部門業(yè)務壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、業(yè)務流程互通。通過打造智慧校園應用支撐平臺，為校園信息化生態(tài)建設提供了可能。實現(xiàn)了平臺、數(shù)據(jù)和環(huán)境的統(tǒng)一，明確了技術規(guī)范和業(yè)務流程，提高了部門組織和管理效率，降低了業(yè)務運營和維護成本，提高了數(shù)字資源利用率，促進了學校信息化的長期發(fā)展。

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