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微软“数字校园”框架
http://www.edu.cn   2006-07-21 作者:本刊编辑部
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国内高校数字校园建设现状

目前,许多高校在经历了以硬件投资为主的校园网建设之后,在需求的拉动之下,开始新一轮注重软件建设、以“强调应用”为主题的校园网升级改造,展开“数字校园”的建设热潮。

由于种种原因,当前各高校进行校园网升级改造,建设各自的“数字校园”时,面临了很多问题。例如,由于过去建设校园信息应用系统时,缺乏整体架构观念,各职能部门各自为“战”、独立建设,以及系统开发采用的技术平台不同、开发人员变化等原因,导致校园内已建成的应用系统形成大量“信息孤岛”。各个应用系统之间不能进行信息交换,用户操作繁琐,业务数据不一致,流程难以实现自动化,给学校的教学、管理工作带来诸多不便,现阶段又苦无良策进行集成整合。

此外,由于校园网内大量计算机缺乏有效管理,校园网成为计算机病毒滋生和泛滥的温床,经常出现病毒发作导致网络瘫痪、系统崩溃等严重问题,给用户使用、系统管理造成了非常大的障碍。

 

“数字校园”的整体功能框架

针对高校“数字校园”建设中面临的这些问题,结合微软最近几年调查、跟踪、参与国内高校信息化建设的经验,我们从整体架构的角度出发,提出了一个“数字校园”的整体功能框架,供各高校在进行“数字校园”规划和建设时参考。

当我们把大多数“数字校园”中存在的应用层面和支撑层面的信息系统抽象出来,可以看到,一个比较完整的“数字校园”整体功能框架一般包含以下功能模块:

 

“数字校园”的关键组成部分

从图1可以看到,可以把一个“数字校园”中包含的功能模块分为两大类,一类是直接提供高校教学管理工作服务的“信息化应用系统”(图中红色虚线所围部分);除此之外,其余为应用系统提供支撑(基础架构服务模块)、安全(安全管理模块)、维护(运营维护模块)、整合(应用集成与信息交换平台模块)服务的,以及帮助用户更容易地使用应用系统的模块(信息门户),均可称之为“软件基础架构”。

由于业务应用系统与高校日常教学管理工作紧密相关,用户比较易于理解各个系统的功能和意义,因此下面仅对“数字校园”整体功能框架中的“软件基础架构”的功能和意义进行简要说明。

在过去和当前阶段,相当数量高校的信息化建设基本是根据业务工作需要,由各职能部门独立负责,分别建设。由于建设过程中缺乏整体架构观念的指导,也没有考虑到本部门的业务应用系统需要和其他部门的系统进行数据交换和共享,同时各系统开发的时间、使用的技术和开发人员不同,导致这些业务系统从建成之日起,就成为校园内部的“信息孤岛”。随着时间的推移,校内各种应用系统越建越多,“信息孤岛”的问题积重难返,最终给学校的教学和管理工作带来很大困难。

因此,对于高校的“数字校园”建设,不管是已建成一定规模的学校,还是开始起步的学校,除了要重视业务应用系统的建设,还要从全局的角度,充分重视“数字校园”的“软件基础架构”的建设。

下面对“软件基础架构”中各模块的功能和相互之间的关系进行简要说明。

统一的基础架构服务

作为各业务应用系统的支撑,提供统一的用户管理、数据管理和消息协作等三大类服务功能。

其中统一的用户管理为上层各应用系统提供统一的用户身份认证服务,管理校园内各种人员在各个信息系统中的数字身份信息,使得各应用系统不再需要分别建设各自的用户管理模块,既提高了用户在使用这些应用系统时的简便性,也是实现用户权限集中管理、应用集成、单点登录的基础。

统一的数据管理实现校园内各种信息资源、数据的统一、集中管理和维护。

消息与协作服务主要包括电子邮件和即时消息。除了给用户提供邮件与即时消息服务之外,同时也和各应用系统进行集成,实现应用系统给用户的任务通知和消息提醒等功能,实现用户与系统之间的互动,帮助用户更方便地使用各种应用系统。

应用集成与信息交换平台

为了解决和避免“数字校园”中普遍存在的“信息孤岛”问题,必须实现校内多个异构和异种应用系统之间的互联和数据交换。

由于校内应用系统的数量比较大,不可能为每个系统分别开发连接其他所有系统的模块。解决问题的现实方法是在校内建设一个应用集成与信息交换的平台,各应用系统只需经过少量改造之后,即能遵循开放的标准,通过这个平台,与其他系统实现互联互通。

应用集成平台是实现校内应用系统整合,系统间无缝信息交换的核心。该平台通过运用消息队列、XMLWeb Service等技术,在遵循国际通行的开放标准的前提下,在各应用系统之间扮演了一个消息交换中间件的角色,各应用系统通过应用集成平台与其他应用系统实现互联互通。

在建设应用集成平台的过程中,应根据相关的国际标准和国内教育管理数据标准制定学校的应用系统和数据接口规范。新建系统只要遵循这些标准和规范的要求,就能很好地集成到现有“数字校园”的框架当中,从而形成一个统一整体。

校园信息门户

在“数字校园”中,通常都存在数量众多的应用系统,用户在使用这些系统时,往往需要访问不同入口,接触多种界面。

建立一个完整有效的校园信息门户,可以在一定程度上把分立系统的不同功能有机地组织起来,为用户提供一个统一的信息服务功能入口。并利用相关的门户技术,整合学校的后台业务应用系统,减少信息孤岛的存在并降低重复投资,为用户提供更加完善的信息服务。

通过建设统一的校园信息门户和运用单点登录技术,可以为用户提供一个易于使用的信息服务访问入口。用户登录门户之后,再访问其他应用系统和数据时,不再需要重复输入用户名/密码。通过集成化的门户,校园网用户可以在各自的权限范围内访问相应的信息和应用系统。

同时,统一的校园信息门户提供了一个个性化的可定制平台,可以方便、灵活地为学生、教职员工、各课题组、各部门建立各具特色的信息窗口,真正做到将适当的信息传递给适当的人,并且各取所需。

安全管理系统

随着因特网技术和校园信息化应用的发展,“数字校园”的应用系统不只是局限于校园内部,还需要通过因特网与校外应用系统进行信息交换。

为了防止网络上的各种黑客攻击行为,病毒、蠕虫、垃圾邮件、恶意软件等危害校园网内部的应用系统和用户计算机系统,必须建设一个多层次、全方位的安全管理系统,保证“数字校园”正常、健康、稳定地运转,真正发挥其应有的效益。

关于安全管理系统,可参阅刊登于本刊九月号的《微软校园网信息安全解决方案》一文,在此不再赘述。

运营维护系统

要建设一个安全、整洁、井然有序的校园环境,校园内部的基础建筑设施一定需要物业管理服务。同样,为了建设一个能够正常运转、稳定发挥效用的“数字校园”,其中数量众多的信息化应用系统也需要一套行之有效的运营维护服务。

要做好“数字校园”的运营维护工作,除了要制定科学高效的操作规程,还要借助一定的技术手段,建设一套服务器系统的监控、预警和排错的系统。

 

“数字校园”应用系统建设策略

要建设一个能体现学校特色、功能丰富的“数字校园”,最终还要依靠各种业务应用系统来实现。因此,应用系统的建设是各高校最为重视的工作之一。

应用系统是给用户直接提供功能服务的信息化系统。如图1所示,在当前高校“数字校园”的建设当中,比较常见的应用系统包括教学资源、网络辅助教学、办公自动化、数字图书馆、校园一卡通、校务(教务)管理等多种系统。

从用户体验的角度而言,一个“数字校园”是否成功,关键是要看这个“数字校园”能否给用户提供丰富且方便易用的应用系统功能。

从这个角度而言,应用系统的建设是整个“数字校园”建设的重中之重。但是,我们通过对相当数量高校的“数字校园”调研发现,目前很多高校“数字校园”应用系统的建设仍然普遍存在以下问题:

根据“按需建应用,打补丁式”的思路开展应用系统的建设。

由于缺乏整体规划的指导,相当数量的高校在建设应用系统时采取“打补丁式”的建设思路。要么是随大流盲目跟风上项目;要么是看当前需要解决什么问题,就上什么系统。而且各个系统分属不同职能部门,独立建设,独立管理,造成了校内应用系统“各自为战”,形成了数量众多的信息孤岛。

过于依靠学校自身的开发力量进行应用系统的研发。

作为高智商人才聚集的场所,高校拥有众多信息技术开发人员。很多高校从节约成本的角度出发,在建设应用系统的过程中过于依靠学校自身的开发力量进行研发。这样做虽然能保证比较低的开发成本,但同时带来了很多严重的问题。例如,由于学校开发人员对用户需求不熟悉,对开发过程的管理不熟练,开发效率很低;由于开发人员过于相信自己的开发实力,对一些基础应用(例如电子邮件、即时消息、门户系统等)也自行开发,但是又不具备相应的技术积累和需求经验,导致开发出来的系统可用性很差;由于开发人员缺乏系统的整体架构观念,开发出来的系统相互独立,根本不能实现互联互通,导致新建系统直接成为又一个信息孤岛……

针对客户在应用系统建设过程中存在的这些问题,我们建议:

首先,建设应用系统时应充分利用“数字校园”整体功能框架中“软件基础架构”层面提供的各种应用支撑能力,如用户管理、数据管理、消息与协作、应用集成平台和信息门户的能力。

同时,尽量采用一些成熟的商用产品,现成产品不能提供的功能可以依靠外包开发和自行开发加以完善。

这样才能保证各应用系统的建设能够与现有系统融合为一个统一整体,并且能够缩短建设周期,提高建设效率,保证建成一个系统,即能成功应用一个系统,而不是把投资浪费到漫长、低效的开发工作中去。

 

为什么选择微软

作为全球最大规模的软件公司,微软致力于“提供最优秀的软件,赋予人们在任何时间、任何地点、通过任何设备获取信息的能力”,不断推出创新技术和产品,为客户提供多样选择,帮助客户提升价值。

微软公司认为,“信息技术最重要的使命之一就是促进教学”。除了众所周知的WindowsOffice等桌面应用软件,2001年,微软发布.NET战略,提出了以Web ServiceXML、全新的设备及用户体验为中心的软件架构,并陆续发布系列.NET 企业级服务器产品;2003年,微软整合.NET 企业级服务器产品,推出Windows Server SystemOffice System。今天,微软已经可以提供全面的高端服务器软件,为广大高校客户构建“数字校园”的软件基础架构提供了全面的解决方案(详见图3)

在长期服务教育信息化建设的过程中,微软公司积累了丰富的经验,并依托这些经验,为客户建设“数字校园”,提供建设方案规划、系统开发指导、建设项目管理、运营维护、安全评估等方面的咨询服务。

此外,微软一直本着与本地客户、合作伙伴共同成长、共同发展的宗旨。今天,已经有越来越多的本地教育行业合作伙伴在微软的技术平台上,开发了很多优秀的“数字校园”核心应用系统,为客户建设“数字校园”提供了丰富的选择和支持。

正是基于上述理由,微软公司将是您建设“数字校园”最可信赖的合作伙伴之一。(

微软高校“数字校园”建设框架

国内高校数字校园建设现状

目前,许多高校在经历了以硬件投资为主的校园网建设之后,在需求的拉动之下,开始新一轮注重软件建设、以“强调应用”为主题的校园网升级改造,展开“数字校园”的建设热潮。

由于种种原因,当前各高校进行校园网升级改造,建设各自的“数字校园”时,面临了很多问题。例如,由于过去建设校园信息应用系统时,缺乏整体架构观念,各职能部门各自为“战”、独立建设,以及系统开发采用的技术平台不同、开发人员变化等原因,导致校园内已建成的应用系统形成大量“信息孤岛”。各个应用系统之间不能进行信息交换,用户操作繁琐,业务数据不一致,流程难以实现自动化,给学校的教学、管理工作带来诸多不便,现阶段又苦无良策进行集成整合。

此外,由于校园网内大量计算机缺乏有效管理,校园网成为计算机病毒滋生和泛滥的温床,经常出现病毒发作导致网络瘫痪、系统崩溃等严重问题,给用户使用、系统管理造成了非常大的障碍。

 

“数字校园”的整体功能框架

针对高校“数字校园”建设中面临的这些问题,结合微软最近几年调查、跟踪、参与国内高校信息化建设的经验,我们从整体架构的角度出发,提出了一个“数字校园”的整体功能框架,供各高校在进行“数字校园”规划和建设时参考。

当我们把大多数“数字校园”中存在的应用层面和支撑层面的信息系统抽象出来,可以看到,一个比较完整的“数字校园”整体功能框架一般包含以下功能模块:

 

“数字校园”的关键组成部分

从图1可以看到,可以把一个“数字校园”中包含的功能模块分为两大类,一类是直接提供高校教学管理工作服务的“信息化应用系统”(图中红色虚线所围部分);除此之外,其余为应用系统提供支撑(基础架构服务模块)、安全(安全管理模块)、维护(运营维护模块)、整合(应用集成与信息交换平台模块)服务的,以及帮助用户更容易地使用应用系统的模块(信息门户),均可称之为“软件基础架构”。

由于业务应用系统与高校日常教学管理工作紧密相关,用户比较易于理解各个系统的功能和意义,因此下面仅对“数字校园”整体功能框架中的“软件基础架构”的功能和意义进行简要说明。

在过去和当前阶段,相当数量高校的信息化建设基本是根据业务工作需要,由各职能部门独立负责,分别建设。由于建设过程中缺乏整体架构观念的指导,也没有考虑到本部门的业务应用系统需要和其他部门的系统进行数据交换和共享,同时各系统开发的时间、使用的技术和开发人员不同,导致这些业务系统从建成之日起,就成为校园内部的“信息孤岛”。随着时间的推移,校内各种应用系统越建越多,“信息孤岛”的问题积重难返,最终给学校的教学和管理工作带来很大困难。

因此,对于高校的“数字校园”建设,不管是已建成一定规模的学校,还是开始起步的学校,除了要重视业务应用系统的建设,还要从全局的角度,充分重视“数字校园”的“软件基础架构”的建设。

下面对“软件基础架构”中各模块的功能和相互之间的关系进行简要说明。

统一的基础架构服务

作为各业务应用系统的支撑,提供统一的用户管理、数据管理和消息协作等三大类服务功能。

其中统一的用户管理为上层各应用系统提供统一的用户身份认证服务,管理校园内各种人员在各个信息系统中的数字身份信息,使得各应用系统不再需要分别建设各自的用户管理模块,既提高了用户在使用这些应用系统时的简便性,也是实现用户权限集中管理、应用集成、单点登录的基础。

统一的数据管理实现校园内各种信息资源、数据的统一、集中管理和维护。

消息与协作服务主要包括电子邮件和即时消息。除了给用户提供邮件与即时消息服务之外,同时也和各应用系统进行集成,实现应用系统给用户的任务通知和消息提醒等功能,实现用户与系统之间的互动,帮助用户更方便地使用各种应用系统。

应用集成与信息交换平台

为了解决和避免“数字校园”中普遍存在的“信息孤岛”问题,必须实现校内多个异构和异种应用系统之间的互联和数据交换。

由于校内应用系统的数量比较大,不可能为每个系统分别开发连接其他所有系统的模块。解决问题的现实方法是在校内建设一个应用集成与信息交换的平台,各应用系统只需经过少量改造之后,即能遵循开放的标准,通过这个平台,与其他系统实现互联互通。

应用集成平台是实现校内应用系统整合,系统间无缝信息交换的核心。该平台通过运用消息队列、XMLWeb Service等技术,在遵循国际通行的开放标准的前提下,在各应用系统之间扮演了一个消息交换中间件的角色,各应用系统通过应用集成平台与其他应用系统实现互联互通。

在建设应用集成平台的过程中,应根据相关的国际标准和国内教育管理数据标准制定学校的应用系统和数据接口规范。新建系统只要遵循这些标准和规范的要求,就能很好地集成到现有“数字校园”的框架当中,从而形成一个统一整体。

校园信息门户

在“数字校园”中,通常都存在数量众多的应用系统,用户在使用这些系统时,往往需要访问不同入口,接触多种界面。

建立一个完整有效的校园信息门户,可以在一定程度上把分立系统的不同功能有机地组织起来,为用户提供一个统一的信息服务功能入口。并利用相关的门户技术,整合学校的后台业务应用系统,减少信息孤岛的存在并降低重复投资,为用户提供更加完善的信息服务。

通过建设统一的校园信息门户和运用单点登录技术,可以为用户提供一个易于使用的信息服务访问入口。用户登录门户之后,再访问其他应用系统和数据时,不再需要重复输入用户名/密码。通过集成化的门户,校园网用户可以在各自的权限范围内访问相应的信息和应用系统。

同时,统一的校园信息门户提供了一个个性化的可定制平台,可以方便、灵活地为学生、教职员工、各课题组、各部门建立各具特色的信息窗口,真正做到将适当的信息传递给适当的人,并且各取所需。

安全管理系统

随着因特网技术和校园信息化应用的发展,“数字校园”的应用系统不只是局限于校园内部,还需要通过因特网与校外应用系统进行信息交换。

为了防止网络上的各种黑客攻击行为,病毒、蠕虫、垃圾邮件、恶意软件等危害校园网内部的应用系统和用户计算机系统,必须建设一个多层次、全方位的安全管理系统,保证“数字校园”正常、健康、稳定地运转,真正发挥其应有的效益。

关于安全管理系统,可参阅刊登于本刊九月号的《微软校园网信息安全解决方案》一文,在此不再赘述。

运营维护系统

要建设一个安全、整洁、井然有序的校园环境,校园内部的基础建筑设施一定需要物业管理服务。同样,为了建设一个能够正常运转、稳定发挥效用的“数字校园”,其中数量众多的信息化应用系统也需要一套行之有效的运营维护服务。

要做好“数字校园”的运营维护工作,除了要制定科学高效的操作规程,还要借助一定的技术手段,建设一套服务器系统的监控、预警和排错的系统。

 

“数字校园”应用系统建设策略

要建设一个能体现学校特色、功能丰富的“数字校园”,最终还要依靠各种业务应用系统来实现。因此,应用系统的建设是各高校最为重视的工作之一。

应用系统是给用户直接提供功能服务的信息化系统。如图1所示,在当前高校“数字校园”的建设当中,比较常见的应用系统包括教学资源、网络辅助教学、办公自动化、数字图书馆、校园一卡通、校务(教务)管理等多种系统。

从用户体验的角度而言,一个“数字校园”是否成功,关键是要看这个“数字校园”能否给用户提供丰富且方便易用的应用系统功能。

从这个角度而言,应用系统的建设是整个“数字校园”建设的重中之重。但是,我们通过对相当数量高校的“数字校园”调研发现,目前很多高校“数字校园”应用系统的建设仍然普遍存在以下问题:

根据“按需建应用,打补丁式”的思路开展应用系统的建设。

由于缺乏整体规划的指导,相当数量的高校在建设应用系统时采取“打补丁式”的建设思路。要么是随大流盲目跟风上项目;要么是看当前需要解决什么问题,就上什么系统。而且各个系统分属不同职能部门,独立建设,独立管理,造成了校内应用系统“各自为战”,形成了数量众多的信息孤岛。

过于依靠学校自身的开发力量进行应用系统的研发。

作为高智商人才聚集的场所,高校拥有众多信息技术开发人员。很多高校从节约成本的角度出发,在建设应用系统的过程中过于依靠学校自身的开发力量进行研发。这样做虽然能保证比较低的开发成本,但同时带来了很多严重的问题。例如,由于学校开发人员对用户需求不熟悉,对开发过程的管理不熟练,开发效率很低;由于开发人员过于相信自己的开发实力,对一些基础应用(例如电子邮件、即时消息、门户系统等)也自行开发,但是又不具备相应的技术积累和需求经验,导致开发出来的系统可用性很差;由于开发人员缺乏系统的整体架构观念,开发出来的系统相互独立,根本不能实现互联互通,导致新建系统直接成为又一个信息孤岛……

针对客户在应用系统建设过程中存在的这些问题,我们建议:

首先,建设应用系统时应充分利用“数字校园”整体功能框架中“软件基础架构”层面提供的各种应用支撑能力,如用户管理、数据管理、消息与协作、应用集成平台和信息门户的能力。

同时,尽量采用一些成熟的商用产品,现成产品不能提供的功能可以依靠外包开发和自行开发加以完善。

这样才能保证各应用系统的建设能够与现有系统融合为一个统一整体,并且能够缩短建设周期,提高建设效率,保证建成一个系统,即能成功应用一个系统,而不是把投资浪费到漫长、低效的开发工作中去。

 

为什么选择微软

作为全球最大规模的软件公司,微软致力于“提供最优秀的软件,赋予人们在任何时间、任何地点、通过任何设备获取信息的能力”,不断推出创新技术和产品,为客户提供多样选择,帮助客户提升价值。

微软公司认为,“信息技术最重要的使命之一就是促进教学”。除了众所周知的WindowsOffice等桌面应用软件,2001年,微软发布.NET战略,提出了以Web ServiceXML、全新的设备及用户体验为中心的软件架构,并陆续发布系列.NET 企业级服务器产品;2003年,微软整合.NET 企业级服务器产品,推出Windows Server SystemOffice System。今天,微软已经可以提供全面的高端服务器软件,为广大高校客户构建“数字校园”的软件基础架构提供了全面的解决方案(详见图3)

在长期服务教育信息化建设的过程中,微软公司积累了丰富的经验,并依托这些经验,为客户建设“数字校园”,提供建设方案规划、系统开发指导、建设项目管理、运营维护、安全评估等方面的咨询服务。

此外,微软一直本着与本地客户、合作伙伴共同成长、共同发展的宗旨。今天,已经有越来越多的本地教育行业合作伙伴在微软的技术平台上,开发了很多优秀的“数字校园”核心应用系统,为客户建设“数字校园”提供了丰富的选择和支持。

正是基于上述理由,微软公司将是您建设“数字校园”最可信赖的合作伙伴之一。

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