中职学校智慧校园项目总体设计方案.doc

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1、中职学校智慧校园项目总体设计方案1.1 设计理念1、智慧校园要与学校职业教育的理念相匹配，应用系统与业务的匹配度、利用率要高，注重为教职工、学生和家长服务，为决策者提供有力的数据支撑。2、加强智慧校园建设，提升部门服务创新理念，大力推行工作流程的标准化、创新化，提升教职工的业务技能和素质，为学生、家长提供更优质的服务，塑造中职学院的新形象。3、以家长、学生及用人单位为中心，为家长、学生及用人单位设计多种创新服务及体验，提供亲切和及时的服务。为家长、学生、用人单位和社会提供一个即时了解中职学院教学、生活等全方位信息的窗口和互动渠道。4、通过将信息技术有效地融合于职业教育的教学过程来营造一种信息化

2、教学环境，体现出对职业教育的信息技术支撑作用。1.2 设计标准和规范1.2.1 教育管理信息化标准智慧校园建设的信息标准完全遵循以下标准，主要包括：国家经济信息系统设计与应用标准化规范、标准化工作导则-信息分类编码规定(国标GB7026-86)，教育部公布的教育管理信息（系列）标准教育管理基础代码、教育管理基础信息、教育行政管理信息、教育统计信息以及中职学校管理信息等。1.2.2 教育信息化技术规范包括教育信息化技术规范、网络教育技术规范、教育和训练技术规范、计算机化训练规范、计算机辅助教学规范、智能授导和元数据规范等。1.2.3 软件设计与开发规范1. 软件工程方法在软件设计、开发过程中，运

3、用新一代软件工程开发方法（Rational Unified Process）体现迭代式增量开发、使用模型驱动、以软件体系结构为核心的三个鲜明特征。2. 软件设计开发的标准国际标准：信息技术互联国际标准（ISO/IEC 11801-2002），以及与其等同的国家标准。软件开发国家标准：GB/T 9385-2008计算机软件需求规格说明规范GB/T 9386-2008计算机软件测试文档编制规范GB/T 14394-2008计算机软件可靠性和可维护性管理GB/T 15532-2008计算机软件测试规范GB/T 8566-2007信息技术软件生存周期过程GB/T 8567-2006计算机软件文档编制规

4、范GB/T 11457-2006信息技术软件工程术语GB/T 16260.1-2006软件工程产品质量第1部分:质量模型GB/T 16260.2-2006软件工程产品质量第2部分:外部度量GB/T 16260.3-2006软件工程产品质量第3部分:内部度量GB/T 16260.4-2006软件工程产品质量第4部分:使用质量的度量GB/T 16680-1996软件文档管理指南GB/T 16896.1-2005高电压冲击测量仪器和软件第一部分:对仪器的要求GB/T 17544-1998信息技术软件包质量要求和测试GB/T 18221-2000信息技术程序设计语言、环境与系统软件接口独立于语言的数据

5、类型GB/T 18491.1-2001信息技术软件测量功能规模测量第1部分:概念定义GB/T 18492-2001信息技术系统及软件完整性级别GB/Z 18493-2001信息技术软件生存周期过程指南GB/T 18726-2002现代设计工程集成技术的软件接口规范GB/T 18905.1-2002软件工程产品评价第1部分:概述GB/T 18905.2-2002软件工程产品评价第2部分:策划和管理GB/T 18905.3-2002软件工程产品评价第3部分:开发者用的过程GB/T 18905.4-2002软件工程产品评价第4部分:需方用的过程GB/T 18905.5-2002软件工程产品评价第5部

6、分:评价者用的过程GB/T 18905.6-2002软件工程产品评价第6部分:评价模块的文档编制GB/Z 18914-2002信息技术软件工程 CASE工具的采用指南GB/T 19003-2008软件工程 GB/T19001-2000应用于计算机软件的指南GB/T 19668.5-2007信息化工程监理规范第5部分: 软件工程监理规范GB/Z 20156-2006软件工程软件生存周期过程用于项目管理的指南GB/T 20157-2006信息技术软件维护GB/T 20158-2006信息技术软件生存周期过程配置管理GB/T 20916-2007中文办公软件文档格式规范GB/T 20917-2007

7、软件工程软件测量过程GB/T 20918-2007信息技术软件生存周期过程风险管理GB/T 21026-2007中文办公软件应用编程接口规范行业标准：信息行业相关标准HB 6464-1990软件开发规范HB 6465-1990软件文档编制规范HB 6466-1990软件质量保证计划编制规定HB 6467-1990软件配置管理计划编制规定HB 6468-1990软件需求分析阶段基本要求HB 6469-1990软件需求规格说明编制规定HB 6698-1993软件工具评价与选择的分类特性体系HB/Z 177-1990软件项目管理基本要求HB/Z 178-1990软件验收基本要求HB/Z 179-19

8、90软件维护基本要求HB/Z 180-1990软件质量特性与评价方法HB/Z 182-1990状态机软件开发方法SJ 20778-2000软件开发与文档编制SJ 20823-2002信息技术软件生存周期过程配置管理SJ/T 10367-1993计算机过程控制软件开发规程SJ/T 11234-2001软件过程能力评估模型SJ/T 11235-2001软件能力成熟度模型1.3 总体架构设计三层（N层）的分布式架构：分层从逻辑上将子系统划分成许多集合，而层间关系的形成要遵循一定的规则。通过分层，可以限制子系统间的依赖关系，使系统以更松散的方式耦合，从而更易于建设、维护和升级。平台主要业务系统的实现中

9、将采用典型的三层（N层）体系结构，将中职学院智慧校园平台分为门户访问层、应用服务层、信息资源层、校园网络层和基础设施层。从建设的角度讲，通过这些层次的划分，使得系统开发人员的分工更加明确，负责每个层面的技术人员只需要掌握相关的技术和接口，而不必掌握全部的技术，降低了开发人员的技术难度；对业务人员来讲，只需要把注意力集中在业务逻辑的实现上，并可以通过管理和配置的方式来适应未来业务一定程度上的发展变化。从上图可以看出，中职学院智慧校园平台从逻辑上划分为如下功能层次，包括：门户层、应用层、资源层、数据层、基础设施层。1.3.1 门户层门户展现层，描述了系统涉众，可通过统一的一站式的门户，访问中职学院

10、智慧校园平台的所有业务功能。门户作为整个系统的信息存储与展示中心，把中职学院的各种应用系统、数据资源和互联网资源集成到统一的信息平台之上，根据每个用户使用特点和角色的不同，形成个性化的应用界面。一站式门户中为用户提供了多种访问系统的渠道：多种形式的浏览器客户端、邮件、短信；为用户提供统一的身份认证及访问多个系统的单点登陆。同时为用户提供个性化的网站定制等。在门户中，根据应用的特征，又分成了内部用户门户和公共用户门户。内部用户门户是既是教职员工的办公平台，也是学校与学生、家长、合作企业的互动平台。通过注册用户门户实现所有应用系统的集成，同时根据权限的设置满足不同用户需求。公共用户门户是中职学院对

11、外宣传、服务的窗口，通过此门户为公众提供各种信息、服务。1.3.2 应用层应用层，为实现中职学院智慧校园平台提供支持。在应用功能组织上，根据中职学院业务特点，将中职学院智慧校园应用服务分成了数字化教学、数字化教科研、数字化管理、数字化公共服务、数字化文化生活和数字化社会服务六大块。1.3.3 资源层智慧校园平台的信息资源按照需求分析的信息分类可分成：通用教学资源、仿真实训资源、数字场馆和数字图书馆，对与后续新增资源类型都可无缝接入。1.3.4 数据层智慧校园的数据层根据教育部最新的数据标准和规范，搭建一个面向应用、安全可靠、操作便捷、技术先进、规范统一、灵活可扩展的数据平台，为学校未来数据建设

12、打下良好的基础，同时也为校领导进行综合查询和决策分析提供所需的数据信息。1.3.5 基础设施层 基础设施层是智慧校园建设和运行的基础，主要包括综合布线系统、综合管网弱电系统、园区骨干汇聚接入及无线网络系统、服务器主机、存储、安全系统等基础硬件设备。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。1.4 扩展接口设计智慧校园平台包含了职业院校大部分业务部门的业务，而且涉及的业务系统较多，因此在设计上必须考虑到系统间的接口，如：学生信息、教职工信息、学生成绩信息等，在多个系统中都有涉及。同时，还需考虑与现有系统、其他将来的扩展业务

13、及与上级主管单位应用对接预留接口。1.5 关键技术路线智慧校园建设应采用当前市场最先进、主流技术，包括但不限于SOA、面向对象组件技术、Web Service、工作流技术、J2EE技术、流媒体、分布式、LDAP、CAS、Birt。1.5.1 面向服务集成SOA面向服务技术架构（SOA， Service-Oriented Architecture）是当今技术发展的趋势，其松耦合的特点，特别适合于智慧校园平台当前以及今后的需要，为此将采用SOA技术完成中职学院智慧校园分析与设计，保证系统的灵活性、可扩展性和良好的维护性。1.5.2 面向对象组件技术面向对象的组件技术是一种完全独立于硬件和操作系统的

14、开发环境，着重于开发构成应用程序“业务对象”的可重复使用的组件，实现软件“即插即用”。可以加强中职学院智慧校园平台的可操作性、可扩展性、语言独立性和跨平台的操作能力。1.5.3 Web ServiceWeb Service技术主要包括可信简单对象访问控制协议SOAP（Simple Object Access Protocol）、可信Web服务描述语言WSDL（Web Service Description Language）和可信统一描述、发现集成协议UDDI（Universal Description，Discovery Integration）。Web Service体系框架包含以下部分：

15、1. 可信的Web Service运行环境：提供可信Web Service的运行管理机制；2. 面向智慧校园门户信息平台的UDDI注册表和系统可信Web Service的安全管理服务。1.5.4 工作流技术将工作流技术与智慧校园进行融合，实现服务框架下的具体应用系统中各个职能部门之间的联办互动工作，将信任服务、授权服务和工作流等业务流程有机融合紧密结合在一起，构成安全的工作流业务系统，为不同业务系统集成提供实现的技术手段。1.5.5 J2EE技术J2EE是Java 2 platform Enterprise Edition的缩写，J2EE是企业应用的开发平台，适用于创建服务器应用程序和服务。J

16、2EE的主要目标是：通过把在企业级开发中最基本的而又显得零散的，低层次的语义（如连接池和各种事务）封装到一个基于包容器（Container）的体系结构中，而使得开发者专注于业务逻辑的处理过程中。这也正是J2EE的优势所在。J2EE技术可以在Internet基础上构架多层企业应用，可以支持分布式企业应用模型，可以提供可扩展的，模块化的组件开发模式及组件装配技术。基于J2EE的企业应用可以方便快捷地部署到任意J2EE平台产品之上，从而实现“一次开发、处处可用”的理想目标。下图是J2EE标准组件及其相互关系的示意图：J2EE的组件按功能可划分为：Application Components、Web

17、components、Database Access三大类，分别负责企业应用、Web应用、数据库操作。下图是J2EE组件分类及标准。J2EE中提供了分布式计算环境中组件需要的所有服务，例如组件生命周期的管理、数据库连接的管理、分布式事务的支持、组件的命名服务等等，可以提供程序更加高效地运行于应用服务器中，支持多种客户端的访问。基于J2EE的分布式计算技术可以实现以下三个目标：1. 集成性：集成性主要反映在对应用程序互操作能力的支持上。它要求分布在不同机器平台和操作系统上、采用不同的语言或者开发工具生成的各类商业应用必须能集成在一起，构成一个统一的企业计算框架。这一集成框架必须建立在网络的基础之

18、上，并且具备对于遗留应用的集成能力；2. 可用性：要求所采用的软件构件技术必须是成熟的技术，相应的产品也必须是成熟的产品，在至关重要的企业应用中能够稳定、安全、可靠地运行。另外，由于数据库在企业计算中扮演着重要角色，软件构件技术应能与数据库技术紧密集成；3. 可扩展性：集成框架必须是可扩展的，能够协调不同的设计模式和实现策略，可以根据企业计算的需求进行裁剪，并能迅速反应市场的变化和技术的发展趋势。通过保证当前应用的可重用性，最大程度地保护企业的投资。1.5.6 流媒体技术流媒体是指以流的方式在网络中传输音频、视频和多媒体文件的形式。 流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输方

19、式是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容，而是只需要经过几秒钟或几十秒的启动延时即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，剩余的部分将继续进行下载，直至播放完毕。1.5.7 分布式存储分布式存储，是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据，存储服务器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储采用可扩展的系统结构，利用

20、多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。1.5.8 LDAPLDAP目录服务定义LDAP协议：轻量级目录访问协议(LDAP)，英文全称是Lightweight Directory Access Protocol，是一个用于访问存储在信息目录中的信息的Internet协议，是目录服务在TCP/IP上的实现（RFC 1777 V2版和RFC 2251 V3版）。它是对X500的目录协议的移植，但是简化了实现方法，所以称为轻量级的目录服务。LDAP的优势主要体现在：1. 跨平台可以在任何计算机平台上，用很容易获得的而且数目不断增

21、加的LDAP的客户端程序访问LDAP目录；而且也很容易定制应用程序为它加上LDAP的支持。在组织机构范围内实现和部署LDAP，可以让运行在几乎所有计算机平台上的所有的应用程序从LDAP目录中获取信息；而数据源可以放在任何地方，可以方便用户信息系统的集成，简化员工在机构单位内部查询信息的步骤。LDAP协议是跨平台的和标准的协议，得到了业界的广泛认可，因此应用程序就不需关心LDAP目录放在什么样的服务器上。软件厂商在产品中加入对LDAP的支持，根本不用考虑另一端（客户端或服务端）是怎么样的。LDAP服务器可以是任何一个开发源代码或商用的LDAP目录服务器（或者还可能是具有LDAP界面的关系型数据库

22、），因为可以用同样的协议、客户端连接软件包和查询命令与LDAP服务器进行交互。与LDAP不同的是，如果软件厂商想在软件产品中集成对DBMS的支持，那么通常都要对每一个数据库服务器单独定制。2. 效率高LDAP目录服务专门针对快速响应和大容量查询等读密集型的操作进行了专门的优化，因此，可极大地提高数据读取和查询性能。3. 安全性好LDAP提供很复杂的不同层次的访问控制或者ACL，以控制对数据读和写的权限，可以根据谁访问数据、访问什么数据、数据存在什么地方以及其它对数据进行访问控制，因这些访问可以在服务器端控制，这比用客户端的软件保证数据的安全可安全多了；此外，LDAP服务器可以用“推”或“拉”的

23、方法复制部分或全部数据，例如：可以把数据“推”到远程的分支机构/办公室，以增加数据的安全性。4. 成本低不像很多商用的关系型数据库，不必为LDAP的每一个客户端连接或许可协议付费，大多数的LDAP服务器安装起来很简单，也容易维护和优化。复制技术是内置在LDAP服务器中的而且很容易配置；而如果要在DBMS中使用相同的复制功能，则需要支付额外的费用，而且也很难管理。1.5.9 CASCAS的优点很多，例如设计理念先进、体系结构合理、配置简单、客户端支持广泛、技术成熟等等。1. CAS 原理和协议从结构上看，CAS 包含两个部分： CAS Server 和 CAS Client。CAS Server

24、 需要独立部署，主要负责对用户的认证工作；CAS Client 负责处理对客户端受保护资源的访问请求，需要登录时，重定向到 CAS Server。图1 是 CAS 最基本的协议过程：2. CAS 基础协议CAS Client 与受保护的客户端应用部署在一起，以 Filter 方式保护受保护的资源。对于访问受保护资源的每个 Web 请求，CAS Client 会分析该请求的 Http 请求中是否包含 Service Ticket，如果没有，则说明当前用户尚未登录，于是将请求重定向到指定好的 CAS Server 登录地址，并传递 Service （也就是要访问的目的资源地址），以便登录成功过后转

25、回该地址。用户在第 3 步中输入认证信息，如果登录成功，CAS Server 随机产生一个相当长度、唯一、不可伪造的 Service Ticket，并缓存以待将来验证，之后系统自动重定向到 Service 所在地址，并为客户端浏览器设置一个 Ticket Granted Cookie（TGC），CAS Client 在拿到 Service 和新产生的 Ticket 过后，在第 5，6 步中与 CAS Server 进行身份合适，以确保 Service Ticket 的合法性。在该协议中，所有与 CAS 的交互均采用 SSL 协议，确保，ST 和 TGC 的安全性。协议工作过程中会有 2 次重定

26、向的过程，但是 CAS Client 与 CAS Server 之间进行 Ticket 验证的过程对于用户是透明的。另外，CAS 协议中还提供了 Proxy （代理）模式，以适应更加高级、复杂的应用场景。1.5.10 BirtBIRT (Business Intelligence and Reporting Tools)，是为基于 Eclipse 的开源报表系统，特别之处在于它是以 Java 和 JavaEE 为基础。 Web 应用程序开发的BIRT 有两个主要组件：基于 Eclipse 的报表设计器，以及部署到应用服务器上的运行时组件。BIRT 提供了图标引擎，能为应用增加图标。1、脚本支持

27、BIRT 提供基于 JavaScript的脚本。JavaScript 经常作为客户端脚本语言，但是它也可以用于用于表达业务逻辑。特别的，JavaScript 能与你的现有 Java 逻辑进行良好集成，能非常轻松地从 BIRT 报表调用业务逻辑。BIRT 提供从 JavaScript 对象访问报表对象模型（Report Object Model）的整套方案：同时表现报表设计和运行时的状况，允许报表的完全控制处理甚至最复杂的报表格式化工作。2、报表管理BIRT 集成了 Eclipse 项目管理特性来组织相关报表。BIRT 也可以与 Eclipse CVS 协作进行源码管理。BIRT 的 XML 报

28、表设计格式让它能容易的比较两份报表，或者两个不同版本的相同报表，并跟踪变更。3、样式任何设计 web 页面的人都知道有时会反复使用相同的样式。CSS 允许 web 设计者从内容中提取样式信息，并复用样式。BIRT 提供类似的特性。当然，BIRT 样式也是基于 CSS 的，这样使得网页应用开发人员能容易得设计 BIRT 表现形式。BIRT 样式可堆叠，允许你在一个地方设置样式后套用到所有报表或报表的一部分或单一报表中。4、库典型的应用中会包括许多有关联的报表。一个简单的客户应用将包括一个按照字母排序的客户列表、按照地理位置分类的客户群，为客户指定的销售代表，客户身份筛选等等。总之，用户不停的地变

29、化报表以解决具体业务需要。这样一来，最终的报表应用将包含多组相关报表。相同的数据源、样式、业务逻辑、报表条目。将来的 BIRT 版本将包含组织这些共享资源的支持库。这些库可包含任何报表元素，比如样式、数据源、报表条目、脚本等等。5、国际化全世界都可以访问你的 web应用程序。BIRT 为国际化和本地化提供良好的支持。文本本地化 你可以建立一份把字符串自动变成用户本地语言显示的简单报表。所有的表单和报表文本都能以标准的 Java 本地化规则进行翻译。在运行时，BIRT 使用资源 key 找出文本的正确翻译。本地化 BIRT 提供 locale-aware 格式化数据，意味着对于美国用户的日期数据

30、可以以 mm/dd/yy 的格式出现，而欧洲用户则是 dd-mm-yy 格式。动态格式化 中文文本非常紧凑，德文有时又有点冗长，而英文正好是中等大小。BIRT 自动调整报表条目的大小来适合其中的内容，避免每次翻译都要进行报表测试。6、扩展性报表应用程序的范围是十分庞大的，BIRT 团队不能为每个应用提供很具体的特性。可利用 BIRT脚本来扩展 BIRT，另外还可构建 BIRT 扩展插件到 BIRT 中。7、数据访问BIRT 提供 ODA(Open Data Access)框架来支持自定义数据访问方法。数据访问的范围还包括一个获取数据的运行时组件。也包括构建自定义查询的自定义设计时 UI。例如，打包后的应用程序可以让 ODA 构建数据访问 UI 并运行在自己的数据模型中。