现代化科技智慧校园软件建设方案.docx
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现代化科技智慧校园软件建设方案
现代化科技智慧校园
软件建设方案
编制:
___________________
审核:
___________________
批准:
___________________
某信息技术发展有限公司
20xx年xx月
1.我校教育信息化建设项目总体规划
1.1.项目背景
1.1.1.政策背景
1、《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》
纲要对高等教育提出了加快教育信息基础设施建设、加强优质教育资源开发与应用、加强网络教学资源库建设、制定学校基础信息管理要求,加快学校管理信息化进程,促进学校管理标准化、规范化,为宏观决策提供科学依据,为社会公众提供公共教育信息,不断提高教育管理现代化水平的信息化建设要求。
这表明了国家层面在新时期背景下,对我国高校教育信息化建设的高度重视,并从战略高度为高校的教育信息化建设提出了指导性要求。
2、《教育部教育信息化十年发展规划2011-2020》
此规划提出了“面向未来,育人为本;应用驱动,共建共享;统筹规划,分类推进;深度融合,引领创新。
”的高校信息化建设方针,指明了到2020年高等教育信息化发展水平框架。
其主要内容如下:
1)绿色、安全、文明的智慧校园基本建成,主要维度是:
校园网覆盖范围、带宽、安全及泛在信息平台的普及使用情况;智慧教室等信息设备的配置与使用情况,及对教育改革和创新的支撑情况;信息化教育教学资源库及优秀信息化文化资源的建设、共享与使用情况;教学、科研、教师、学生、财务等管理信息系统的建设、数据共享与使用情况。
2)人才培养模式创新普遍开展,主要维度是:
信息技术与教学深度融合的教学模式、方法、内容创新应用情况;信息化环境下教学业务组织与流程创新的情况;在信息化条件下,学生自主学习、自主管理、自主服务的情况;科研成果转化为信息化教学资源及在教学中的应用情况。
3)科研创新信息化支撑体系基本建成,主要维度是:
基于网络的协同科研开展情况及针对专业领域的科研网络社区建设与使用情况;科研条件与资源的共享情况;信息化促进产学研用结合情况。
4)利用信息化手段服务社会和传承文化,主要维度是:
信息化支撑科研成果转化情况;公共教学与科研资源对校外科普教育、人文教育、学科教育的辐射情况;多语言、跨文化的教育资源与学习平台应用情况及在国际文化交流领域的辐射情况。
《教育部教育信息化十年发展规划2011-2020》,对我国教育信息化进行了全面的总体规划设计,明确的提出了我国高等教育信息化建设的指导方针、建设思想,并通过发展水平框架指明了高校在信息化建设过程中的重要建设内容及努力方向。
通过以上政策性文件的解读,说明了学院进行智慧校园建设的重要性,改政策文件为方案的总体规划提供了政策的可行性和必要性,本次方案的形成将在此权威文件的基础上,充分结合学院的实际情况进行统筹规划设计。
1.1.2.教育信息化发展背景
我国高校的信息化建设始于上世纪90年代,经历了“简单的信息化基础建设、单一的业务应用、中等规模的网络基础建设、单一的管理信息系统建设、大规模高速的网络建设”等历程,现进入到了高度集成化的网络基础及智慧校园应用建设阶段,简称智慧校园建设阶段。
当前我国高校的智慧化建设普通存在以下问题:
1、缺少总体、全面、系统的规划,存在重复建设
学校内各职能部门的信息化建设只局限于本部门业务,所建系统只能满足自身管理需要的应用系统,建设规模小,应用单一,大多系统只是针对某一个或两个方面的具体业务工作,对应用系统的建设缺乏规划、协调、统筹,没有从全校大局去考虑,对于有些具有关联和协同业务的应用系统,存在重复建设和不适用现象,从而造成了浪费。
2、缺乏统一的数据标准,“信息孤岛”现象严重
由于各个应用系统的技术架构不同,存在多个独立的数据标准,导致全校数据标准不统一,难以优化,人为地形成了一个个相互之间资源难以共享的“信息孤岛”。
从而造成各部门提供的数据不够完整、准确和权威。
给全校范围内信息的交流和共享带来了障碍,同时产生了大量的冗余信息。
3、集成整合程度不高,运行效率不高,信息服务不及时
由于缺乏高度集成的系统平台,各部门之间无法利用公共信息进行业务协作,降低了运行效率,例如师生申报各类事项需要大量重复填写已存在的信息,造成数据失真;信息传送仍采用人工手动方式,各部门获取数据不及时,信息流不畅,部门工作不可避免的出现低效率甚至错误,师生未充分享受到信息化带来的帮助。
另一方面,信息服务不及时,信息更新缓慢,不能动态实时地将招生、就业、教学管理、科学研究、服务等信息通过校园网和互联网对外发布,全方位地服务于社会。
同时,校内已有大量应用系统没有统一的入口,师生无法享受以人为本的服务,不能根据需要自由定制个性化界面,不能为师生提供个性化的一站式服务。
4、缺乏强有力的统一管理及信息化建设机制
智慧校园建设是一项涉及全校各个部门的系统性工程,需要全校有统一有力的领导,有相应的组织机构体系和制度体系来保障。
它不仅需要一个强有力的技术支持部门,而且需要管理部门、业务部门和学术机构的密切配合和参与。
一方面,智慧校园建设对学校的管理思想、管理体制和管理方法会造成一定的冲击,而且会触及到管理机构重组、人员优化等敏感问题,也必然会涉及校领导职责变化和各个部门的利益,这些都会成为推进智慧校园建设的阻力。
另一方面,以往的建设由于只注重单个系统的开发和应用,部门之间的关联度不大,造成校园信息系统建设相互分割、各成体系的局面,难以形成资源的优化和共享,为智慧校园的建设带来难度。
实施智慧校园建设,在组织上需要得到来自学校高层领导的积极推动,需要进行很多跨部门的协调,已经成为共识。
我公司针对以上问题,结合多年的智慧校园建设经验,提出以下建设思路:
1.2.智慧校园总体规划设计
1.2.1.设计依据
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》
《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)纲要》
《教育信息化行业标准》2012年版
《计算机软件工程规范国家标准汇编》
1.2.2.总体框架设计
智慧校园搭建首要任务就是在现有“IT基础设施层”基础上,完成“应用支撑层”的搭建。
通过对“业务应用”的数据整合,实现智慧校园信息资源的共享与交换。
并且支撑智慧校园对信息整合基础上的应用整合与开发,实现WEB门户、手机客户端、短信、邮件等方式的智慧校园信息的“综合服务展现”。
同时,需要建设智慧校园的“信息标准和安全运维体系”。
因此,我公司对学院智慧校园总体架构设计如下:
图:
智慧校园总体架构图
1.2.2.1.信息标准与安全体系
信息标准体系为各个系统定义统一的标准,包括信息标准、编码标准、管理规范、实施规范、维护规范等,提供日常运维服务,是保障校园信息化系统规范、可靠运行的支撑体系。
建立校园信息化综合安全管理体系,从物理、网络、系统、信息和管理等方面保证整体安全,是保障校园信息化系统安全可靠运行的支撑体系。
1.2.2.2.运维保障体系
运维保障体系包括系统监控、系统管理、项目管理、维护服务等,是保障校园信息化系统安全可靠运行的重要支撑体系。
1.2.2.3.基础设施平台
IT基础设施平台主要包括综合布线系统、综合管网弱电系统、无线网络系统、服务器主机、存储、云计算平台等基础硬件设备。
除此之外,由数据库系统、应用服务器、目录服务器等构成的智慧校园应用系统的数据汇聚、运行支撑环境也属于基础设施的范畴。
1.2.2.4.应用支撑平台
应用支撑平台不单独提供独立的业务应用,而是作为学校应用层的支撑。
平台采用构件化、服务化的设计思想,面向各类应用系统提供技术接口、组件模块与应用服务,实现应用的复用与集成。
1.2.2.5.信息化应用中心
1、综合学生管理
围绕学生的全生命周期管理贯穿学生从入校前、入校期间、在校、离校期间、离校后的全部管理应用,具体可包括招生、迎新、宿管、学工、教务、离校等应用。
2、综合教学管理
综合教学管理主要围绕学校教学业务,构建知识、资源共享与协同的学习协同环境,提供管理、服务的各类应用。
3、综合人事管理
人事管理是针对高校教职工及科研人员,提供入校至离校全生命周期的管理过程,并实现选才、育才、用才、留才的一体化管理。
平台将按照教职工入校、
在校、离校期间的不同阶段,划分为人员招聘、进校、专技职务评定、聘任、导师遴选、党员管理、干部管理、考核、退离校等多个环节。
4、综合财务管理
综合财务管理要以成本综合最优为目标,物尽其用,降低学校的运行和维护成本,实现资产效益最大化。
5、协同应用服务
协同应用服务主要围绕学校的两大核心业务内容——即教学与科研,主体内容定位在“协作服务”和“过程支持”上,通过人际协作过程的信息化,为提升学校教学质量与科研能力服务。
6、决策支持
决策支持应用基于学校公共数据模型,采用横向对比、发展趋势、统计分析、指标展现、钻取转换等多种方式,满足全局数据的综合展示,实现校情的综合展现,辅助学校改进业务流程,并覆盖到学校的教学、管理等核心业务场景。
1.2.2.6.综合服务展现
面向师生、领导、行政人员的综合信息服务通过信息门户或移动门户实现信息化校园各应用系统与用户的交互服务过程,是校园信息化的窗口,可提供信息交互、协作交流、资源共享、跨校交流等服务。
1.2.3.主要技术路线
1、基于J2EE的架构;
2、应用程序开发与运行结构基于统一的技术开发平台的三层架构,即Web
服务器、应用支撑服务器和数据库服务器;
3、提供系统运行监控手段,可以获得系统使用情况的相关数据;
4、能完成跨业务部门的业务流程和相对应的细颗粒度的分级授权体系;
5、所有应用逻辑、流程、数据等都当能够根据学院要求的颗粒度进行封装;
6、系统支持负载均衡,支持动态监测负载状况,自动对可用资源进行并发检测,调整和分配,使之具有99%以上的可靠性。
1.2.4.项目建设原则
智慧校园建设须坚持“统一规划、分步实施、加强应用、整合资源、共享数据”的建设原则。
1、统一规划
智慧校园建设是一项庞大的系统工程,涉及到计算机技术、网络技术、通讯技术与网络工程、软件工程、项目管理等多个方面,具有投资高、建设难、周期长、涉及部门和人员多等特点,因此建设之前必须站在整个学校的层面,做好项目分析和规划设计工作,整体考虑、统一规划,确保统一的信息标准、统一的技术路线、统一的基础架构和统一的组织管理。
2、分步实施
智慧校园建设是一个建设周期比较长的项目,涉及到需求调研、方案论证
、系统选型、部署与集成、人员培训、推广应用、运行反馈、修改完善等多个过程,因此整个建设过程必须统筹安排、分步实施,确保项目的进度和质量、降低项目失败的风险。
3、加强应用
智慧校园建设的核心目的就是“应用”,使各个职能部门实现管理信息化
,实现上下级部门之间更简便快捷的沟通,实现不同职能部门之间的数据共享与交换,提高决策的科学性和民主性,减员增效,形成充满活力的新型管理机制;为广大师生提供个性化的综合信息服务。
因此,智慧校园建设必须时刻坚持以应用为主导、优先确保应用系统建设,加强应用管理,把“应用用起来”为主要目的。
4、整合资源
平台建设必须考虑保护原有的投资、充分利用已有的信息资源,充分发挥它们的作用。
因此,智慧校园建设必须不断整合已有的信息资源、开发新的资源,建设集中的信息资源管理机制。
5、共享数据
原有的多个应用系统不能互联互通、不能共享数据,所以形成了一个个“信息孤岛”,导致重复建设、重复工作,严重影响了学校的信息化建设和日常管理工作。
因此,智慧校园建设必须确保各个应用系统之间的数据共享与实时交换。
1.2.5.项目建设目标
1.2.5.1.总体建设目标
学院将通过此项目,建成完整统一、技术先进,覆盖全面、应用深入,高效稳定、安全可靠的智慧校园,消除信息孤岛和应用孤岛,实现部门间数据的流通,为广大师生提供无所不在的、个性化的一站式服务,达到提高工作效率,提高管理效率,提高决策效率,提高信息利用率,提高核心竞争力,促进学校教学、科研、管理及服务各项工作的总体目标,使学院的信息化水平达到国内先进、省内领先。
1.2.5.2.具体目标
智慧校园的目标是建成一个集信息汇集、资源共享、应用整合和综合运营为一体的统一管理平台,能够提供集成服务,诸如数据集成、流程集成、用户界面集成等,有效改变教育系统各部门、院校对信息资源的垄断和封闭的局面,从而实现区域或校园数据资源的共享,避免重复投资,从整体上提升教育信息化建设水平。
1、统一标准:
建设完备的学校信息标准;
2、高效管理:
根据职能部门实际工作流程,建设业务系统,实行“无纸化”办公,简化办事流程,实现数据共享和工作协同、提高工作的效率,减少误差。
3、资源共享:
建设统一信息门户、统一身份认证平台、数据清洗与交换平台和共享数据中心四大支撑平台,集成业务系统,实现信息的共享、资源的共享,提高信息传递的速度。
从而将学校教学、科研、管理水平推向新的高度。
4、智慧环境:
由传统校园的以“管理为核心”转变为“以服务为核心”
利用先进成熟的技术手段,围绕智慧校务、智慧教学、智慧科研、便捷生活四个方面开展智慧校园建设工作,同时建设应用支撑平台。
最终,建成智慧、多元、高效、开放、和谐、人文、安全的智慧校园。
为全校师生提供良好的管理、教学、生活的环境,同时为架起学校与家长沟通的新桥梁。
本次的设计方案严格遵循项目建设原则,规划设计符合学院需求智慧校园建设方案,具体内容如下:
2.智慧校园应用建设项目
2.1.一期智慧校园建设方案
2.1.1.基础平台搭建
根据前面的分析,智慧校园信息化平台建设的内容包含“一个标准+四大平台”,一个标准就是数据标准,是高校应用系统建设的基础;四大平台包括:
共享数据中心平台,数据清洗与整合平台,统一身份认证平台,统一信息门户平台,这四大平台构成一个整体,在智慧校园整体架构中起到支撑作用,不可分割。
下面就对“一个标准+四大平台”进行详细的阐述。
2.1.1.1.校园数据标准建设
信息标准建设是智慧校园建设的重点之一,对推进智慧校园建设,保证信息的交流与共享,有着重要的意义。
学校虽然有自己的特殊性,但需要与上级教育主管部门交换数据,因此所采用的信息标准必须保证和国家以及教育部的信息标准相兼容。
信息标准建设遵循国家标准、教育部标准、省市教育主管部门标准和学校内部自己的标准,制定出《学院校园数据标准》,兼顾各个标准之间的兼容性、一致性以及可扩展性,建成更适应于高等院校特色的数据标准。
该数据标准在全校范围内作为数据编码的依据和标准,为数据库设计提供了类似数据字典的作用,为信息交换、资源共享提供了基础性条件。
2.1.1.2.共享数据中心平台
共享数据中心平台是对智慧校园中的各种结构化数据进行统一管理的平台,是实现智慧校园数据共享,提供深层次数据挖掘,数据分析的重要基础。
2.1.1.2.1.功能清单
共享数据中心平台功能
功能
模块
子功能
功能描述
管理
员首页
包括服务器性能监控、中心库数据空间监控、中心库元数据管理动态、待发布标准统计、中心库采标率对比
信息标准管理
标准管控中心
包括执行标准统计、元数据采标率统计、待发布标准统计、
标准草案列表、中心库采标率对比
标准草案管理
对学校自定义标准草案的新增、修改、删除,同时包括对标准内子集目录、数据表、数据字段、代码表进行标准化定义,即新增、删除、修改、还原、取用参照标准和excel
导入
执行标准管理
对经标准草案发布的标准(执行标准)进行管理,能查看各发布版本的信息,并能指定和取消各发布版本的执行状
态
参照标准管理
可查看原生态的国家标准代码子集、教育部标准代码子
集、《JY/T1005—2012中职学校管理信息子集》中的数据子集内容
共享中心库管理
元数据管控中心
包括元数据统计、元数据采标率统计、中心库元数据管理
动态、执行标准更新提醒、中心库采标率对比
元数据管理
提供查看学校定义的结构化元数据和无结构的中心库元数据,动态管理中心库的数据结构,其功能包括元数据、代码目录结构的添加、编辑、删除,元数据表、字段、代码表、代码值的新增,删除,取用执行标准,中心库表的搜索,中心库表目录之间的移动,中心库表存储数据的查
询,导出元数据生成表的SQL语句等
数据查询工具
提供以SQL的方式查看中心库中的共享数据
系统管理
组织结构管理
管理学校组织结构(添加,修改,删除)
用户管理
管理共享数据中心用户(添加,修改,删除,角色与组织
机构赋予,系统访问权限赋予)
角色管理
管理共享数据中心角色(添加,修改,删除,系统访问权
限赋予)
日志管理
提供查看管理员操作标准,元数据日志、数据服务日志功
能
2.1.1.2.2.平台特色功能
共享数据中心是学校业务数据共享与交换的重要枢纽,是学校业务数据和信息资源的有效整合的基础。
包括信息标准管理工具、共享中心库管理工具、数据服务管理工具,它与数据交换平台一起协作实现各类应用管理系统间数据共享,逐渐形成全校权威数据中心库,是为部门领导、学校领导提供全面权威信息查询统计和数据挖掘分析的重要基础。
共享数据中心的主要功能特色如下:
2.2.1.2.2.1.信息标准的数字化管理
系统提供了对教育部、省、市等教育主管部门制定各类教育信息化标准的集中管理,主要包括信息标准文档导入、查询、浏览;从EXECL导入信息标准到数
据库表,并提供查询和浏览等功能;为学校领导以及信息化建设部门提供学校信息化系统设计、开发、实施等活动提供参照标准,为上级教育主管部门采集学校的教学活动信息奠定基础。
2.2.1.2.2.2.从元数据生成中心库的SQL语句
学校在开发新的应用系统时,在设计应用系统的数据库结构时,需要参照共享数据中心的结构等相关信息,共享数据中心提供了从元数据生成创建中心库的SQL语句,为系统设计员设计应用系统参照中心库的结构提供方便;当学校新建立共享数据中心时,该功能为新建中心库提供了方便。
2.2.1.2.2.3.逆向生成中心库元数据
系统在设计共享数据中心时,考虑部分学校已有具有用于数据共享与交换的简易中心库,而没有对国家和学校信息标准管理的功能,同时更不具有对中心库的元数据进行管理能力。
当学校需要采用共享数据中心提升学校信息化水平时,利用中心库逆向元数据生成功能,容易将原有的中心库平滑地整合到现有共享数据中心。
2.2.1.2.2.4.可订制的对外数据服务
为了学校业务应用系统能访问共享数据中心的共享数据,共享数据中心的业务系统提供了WebService访问的数据服务接口。
由于各应用业务系统需要访问共享数据中心的数据是不相同的,需要的访问服务接口也不一样,因此,共享数据中心管理员可以根据各应用系统的需求,灵活订制出符合业务系统需要的数据服务接口。
2.2.1.2.2.5.面向多层面的数据查询
信息查询是应用系统的重要功能之一,共享数据中心在设计中心库的查询功能时,既考虑到普通用户对中心数据浏览的需要,同时考虑到共享数据中心的系统管理员对数据复杂查询的需要。
对普通用户提供了一键式的简易查询的数据浏览功能;同时为具有较好计算机技术基础的系统管理员提供了可灵活编辑SQL语句的查询处理功能。
2.2.1.2.2.6.业务数据的无缝整合
共享数据中心结合自主研发的DCI,整合学校各业务系统的数据,将业务应用共享的基础数据转化成标准的、权威的数据,通过数据抽取或同步方法,将数据采集到共享数据中心,同时制作数据更新报告,定期分发推送到相关的应用系统。
2.2.1.2.2.7.基于角色的用户权限控制
为了阻止非法用户访问共享数据中心的数据,共享数据中心提供了基于角色的授权访问控制策略。
主要功能包括:
创建用户及权限分配,系统功能资源的管理,角色创建以及权限分配,管理员可以将角色分配给用户,也可以直接将系统功能的使用权授予给用户,实现了用户授权简洁性和灵活性。
2.2.1.2.2.8.标准数据的一键式导入导出
相同类型的不同学校,参照或引用的教育主管部门颁布的信息标准相同,与信息标准相关的元数据也基本相同的。
为了方便用户或实施人员快速部署共享数据中心,系统提供了信息标准及相关元数据的导出和导入功能。
2.2.1.2.2.9.标准的备份与还原
信息标准是共享数据中心的基础数据,大多数学校采用的教育主管部门的信息标准是相同的,学校自定义内部信息标准存在许多共性;同时与信息标准相关的元数据存在很大的相似性。
为了方便用户使用,以及快速部署。
系统提供了一键式的信息标准及元数据的备份与还原。
2.2.1.2.2.10.完善的平台日志
平台提供了系统安全日志、系统日志和事件日志,能全方位的记录平台运行状况,提供问题溯源机制。
2.2.1.2.2.11.高效的监控手段
平台提供图表等多形式的直观监控画面,对共享数据中心的性能、负荷和运行状态进行全方位的监控,并根据运行的监控结果进行智能分析,能有效提高监控质量,当故障发生时及时做出应急预警。
2.1.1.3.数据交换平台
数据交换平台实现共享数据中心的数据采集与分发,提供对被交换信息进行清洗、转换、装载入库等数据交换服务,即清理脏数据,完成对数据的整理,确保数据一致性、完整性和正确性。
各业务系统通过数据交换平台与共享数据中心平台进行数据交换与共享,各业务系统独立运行,互不影响,某一业务系统故障不会造成对其它系统的影响。
2.1.1.3.1.功能清单
数据交换中间件功能
功能模块
模块包括子功能
功能描述
数据整合管理系统
数据整合任务管理
为系统管理员和部门管理员提供针对数据交换任务的启动、停止、进度监控、审核、注销回收以及删除、修改、查询功能。
数据整合业务管理
为系统管理员部门管理员提供了数据整合业务流程的定义、设计、监控的管理功能。
数据整合影响分析与报告
为系统管理员和部门管理员提供针对数据交换任务的运行日志的浏览、分析。
数据整合任务对用户业务的影响分析报告报表。
第三方应用数据整合服务集成
支持第三方应用调用数据交换中间件对外开放的数据整合服务,实现与其他第三方应用的数据整合集成。
个性化消息定制服务
为系统管理员和部门管理员提供了对系统性能预警消息、业务数据源监控消息和数据整合任务运行监控消息的定制功能。
支持自定义消息内容、消息发送方式和消息接收对象。
系统安全认证与授权
为系统管理员提供了针对数据交换中间件中的系统安全与授权管理操作。
支持用户身份认证以及系统权限授权功能。
数据整合中间件集群监控
为系统管理员提供了已部署的数据整合中间件集群的展示以及性能负载报告。
系统管理
为系统管理员提供了系统基本参数配置、系统负载性能监控、在线用户统计、系统日志管理、系统备份与还原的功能。
数据整合客户端设计器
用户身份信息认证
为实施工程师进行身份信息认证,只有通过身份信息认证后才能进入数据整合客户端设计器进行数据交换中间件产品任务的设计操作。
数据交换中间件任务资源信息库
数据交换中间件任务资源信息库
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