数字校园应用平台

2024-09-14

数字校园应用平台(精选12篇)

数字校园应用平台 篇1

0 引 言

目前国内大多数高校已经实现了部门业务管理信息化。但是,随着学校信息化的发展,业务系统越来越多,不同时期采用不同技术路线开发的系统各自独立,对用户身份标识、公共代码等数据的定义以及认证方式各不相同,用户访问不同系统必须使用不同的账号密码进行登录,缺乏统一的集成访问接口;同时由于信息孤岛[1]的存在,造成学校关键数据的不一致,如人事处的教师数据与科研处或者教务处的教师数据很难完全保持一致,从而无法向学校决策层提供可信的基础数据支持。

如何解决异构系统带来的上述信息同步和共享问题,为数字校园用户提供集成的个性化服务,成为当前高校信息化工作的一个重点和难点。华南理工大学网络工程研究中心在实施数字化校园解决方案的过程中,专门对该问题进行了研究,提出了基于统一身份管理、统一中央认证服务、信息门户以及数据交换平台的数字化校园应用集成的框架。

1 数字化校园应用集成框架设计

数字化校园的一个重要特征是以用户为核心,向学校各类用户提供个性化服务。如何实现数字化校园的网络化、智能化、个性化[2]三大特点,以人为本更好地为校园用户提供服务,关键在于如何实现对学校各职能部门独立建设和使用的应用系统进行无缝地应用集成和信息集成。为了解决这一问题,我们提出了一种松耦合的应用集成模型,其模型结构如图1所示。

数字化校园应用集成模型分为四层:网络基础设施、支撑软件层、校园应用系统层、应用集成平台层。其中,网络基础设施是数字化校园数字信息流动的平台,没有网络基础设施,数字化信息就丧失了活动空间[3];支撑软件层为数字化校园的应用提供了运行的软件基础环境;应用系统层为数字化校园的核心层,为学校管理、教学、科研等活动实现了业务逻辑处理和信息处理。

应用集成平台层是本文研究的重点,该层利用支撑软件层提供的基础服务,通过统一身份管理服务,集中管理数字化校园内所有系统的用户身份认证信息,并通过中央认证服务,实现校园内异构应用系统的单点登录(SSO);在此基础上,将各应用通过信息门户集中展现,为学校用户提供个性化的数字校园服务;利用数据交换平台,实现各异构系统间用户身份标识的同步和映射,为统一身份管理提供支持,并解决应用系统的“信息孤岛”问题。

2 数字化校园应用集成平台的实现

本文提出的数字化校园应用集成平台是基于JavaEE5规范和XML技术实现的,同时兼容当前主流的技术路线,如PHP、ASP.NET等。集成平台由以下四个部分组成。

2.1 身份管理中心

数字化校园内各个应用系统的用户管理相对独立,不同的系统,用户标识也各不相同,如:人事系统采用员工号,科研系统采用身份证号。用户身份管理中心基于LDAP[4]为校园用户提供一个唯一的虚拟帐号(NetID),并将此NetID与用户的其他标识信息进行映射,实现对数字化校园用户的身份和认证信息的统一集中管理,为单点登录[4]和应用聚合提供基础服务。

在身份管理中心用户schema设计中,考虑到高校用户的特殊性,用户对象在继承internet2的eduPerson[5]这个对象类(ObjectClass)的基础上,结合国家高校教育信息化标准中对教师和学生属性的定义,扩展生成cnEduPerson对象类,用于管理高校用户的基本信息和角色信息。用户对象的ldif格式的用户信息示例如图2所示。

如上例所示:用户的NetID为“aifei”,通过此帐号与用户的其他身份信息(包括角色信息)相映射,比如:人事系统可以从该用户信息中得到所需的员工号(ZGH)为2001001,从而为中央认证服务和个性化门户提供了统一的身份认证数据基础。

2.2 中央认证服务

中央认证服务[6]基于用户身份管理中心,为数字化校园所有用户提供统一的身份认证服务,实现了单点登录功能。图3是认证结构模型图。

中央认证服务(CAS)负责所有校园应用用户的认证过程。该服务提供用户输入帐号密码的界面,通过将该用户信息与LDAP中存储的用户身份数据进行匹配,鉴定用户是否合法。

数字化校园中每一个应用系统(Application)都由一个Filter保护,Filter检查对应用的访问请求是否合法,未经认证的用户请求将被重定向到CAS要求进行身份的确认。用户成功通过认证后,CAS生成一个随机串(票据),发回给客户端浏览器,客户端浏览器带着该票据被重定向到之前请求的应用,由应用前端的Filter请求CAS对该票据进行验证,验证通过后,CAS返回用户身份信息,应用根据返回的信息决定是否允许用户的此次请求。

票据以In Memory Cookie方式保存在客户端浏览器,这种Cookie不保存在用户的硬盘中,会在浏览器关闭后自动失效,当用户通过同一个浏览器访问受Filter保护的其他应用时,Filter向CAS请求验证其票据,如有效,则无需重新登录。Filter请求CAS验证票据时,不需要用户干预,通过CAS与用户浏览器之间的认证记录检查用户是否之前已经通过认证。

2.3 信息门户

在数字校园应用集成平台中,信息门户(Portal)是一个与其它业务应用系统平等的Web应用系统,用来提供个性化、单点登录和聚集等服务。门户通过中央认证提供单点登录服务,通过提供聚集服务,将来自各个信息源(业务系统)的内容集成到一个Web页面里进行渲染和显示,从而改变原有应用系统的服务模式。

高校的业务系统普遍实行面向功能的服务模式,每个业务系统提供可以满足某种需求的功能,为特定用户提供单独的专业服务。门户提供的是面向用户的服务模式,在这种服务模式中,门户通过Xml+Xsl、RSS、portlets、InlineFrame、WebService等多种技术将校园应用服务聚合在一起,通过中央认证服务保证单点登录,门户内的信息访问权限控制基于RBAC[7],用户的角色信息来源于身份管理中心。通过配置角色的权限,可以动态控制用户访问门户时展现的信息范围,从而实现个性化的资源整合。

2.4 数据交换平台

数据交换平台是高校信息集成阶段的一个核心基础平台,提供实时或异步的数据同步和共享服务,通过在不同应用间转换和传递数据,保持数字化校园中使用的数据的一致性。我校根据高校应用数据管理的特点,开发出基于JMS和XML的数据交换平台。该平台直接连接应用系统对应的关系型数据库,支持Oracle、Sybase等各种异构数据库平台。与应用集成的方式相比,利用数据交换平台实现信息集成的方式的主要优势是无须对现有应用逻辑进行修改,通过在已有应用顶部创建数据交换结构,即可实现数字化校园内信息的流动和共享,从而解决“信息孤岛”带来的问题。

该平台整体结构图如图4所示。

在该平台中,每个应用数据库对应为一个交换节点,节点根据在一次数据交换过程中对应的角色不同,分为数据供应节点(Data Provider)和数据请求节点(Data Comsumer)两种逻辑身份。通常一个节点可以同时具有这两种逻辑身份。

Data Provider利用数据定义和发布模块将源数据库中可以供其它节点请求的数据以Xml清单方式实时发布到指定的Data Comsumer;Data Comsumer通过监听消息处理引擎,获取该Xml清单,通过数据订阅功能,从数据源获取数据,并通过数据转换和导入模块,对数据进行清洗和过滤,并导入到目的数据库。从而完成一次数据交换的操作。

3 结束语

本文提出的数字化校园应用集成平台已经在华南理工大学和广州城市职业技术学院等学校成功地部署并运行。通过身份管理平台、中央认证服务提出的相关标准和接口,对学校原有基于Web的应用进行改造和整合,实现了数字化校园应用的单点登录,并将校园内分散的信息整合起来以个性化形式展示在信息门户内,实现了学校信息管理的“一站式”服务;通过数据交换平台实现应用系统共享数据的同步和共享,消除“信息孤岛”现象。下一阶段我们将重点研究如何采用顶层设计方法论,在目前集成平台的基础上,整体规划全校信息资源,更好地提供信息资源的共享和交互服务。

摘要:高校信息化建设的一个重点和难点就是应用和信息的集成,详细分析了目前存在的问题,提出了一种数字化校园应用集成的框架,该框架较好地解决了数字校园中用户身份认证管理和信息孤岛问题,随后详细描述了组成框架的各组件的设计和实现。

关键词:数字化校园,身份管理中心,中央认证服务,信息门户,信息孤岛

参考文献

[1]陆鑫,周明天.数字化校园统一应用支撑平台系统研究与设计.计算机应用研究,2007,24(12).

[2]黄斌.高校数字化校园的研究与实现.武汉科技学院学报,2006,19(7).

[3]郭加书.高校数字化校园建设的研究与实践.中国高教研究,2007(10).

[4]蒋东兴.清华大学数字校园整体解决方案白皮书.3版.

[5]http://www.educause.edu/eduperson/.

[6]孙磊.数字校园门户的设计与实现.广州:华南理工大学计算机学院,2004.

[7]Sandhu R S,Coyne E J,Feinstein H L.et al.Role-Based Access Con-trol Models,IEEE Computer,1996,29(2):38-47.

数字校园应用平台 篇2

一. 现状分析

1.建设历史

从2005年起,我校大力进行校园信息建设,硬件、软件两手同时抓。同时,抓紧教师培训。

2. 技术条件

现在,我校硬件已基本满足师生的教学需求,全校有计算机30台,投影仪、视频展台1套,备有激光打印机、扫描仪、数码照相机器等设备。有一位兼职职计算机教师,其他教师都能够熟练操作运用信息设备。

3. 课程整合我校一向注重教师的专业化培训工作。每学期都会安排部分教师外出参加信息化运用的培训,如INTEL未来教育培训、教育技术培训班等,农远工程后,教师在教学中更是如虎添翼,全校很多课运用了多媒体,部分教师经常运用信息设备教学,一年来共有各学科教师自制课件60多个。

4. 师生发展

在信息化应用中,学校始终坚持一科研为先导,先后有多位教师撰写了有关信息化教育方面的论文和教学案例、2个市级科研课题。

二.发展目标与理论

1.对校园数字化的理解

“校园数字化”是以数字化信息为基础,以计算机技术、网络系统、通讯技术为依托,支持学校教学和管理信息流,实现教育、教学、科研、管理、技术服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输、应用,使教学资源数字化,并能够得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。其核心是指用全数字化的信息获取、存储、传输及处理技术,去控制和操纵整个学校的事务,包括教学、科研、管理及技术服务。其基本框架应该包括校园网络建设、数字图书馆建设、MIS系统(管理信息系统)建设和远程教育等方面。2. 发展目标

在我国,中小学应用计算机进行教育大致经过了这样三个阶段,第一阶段是对计算机本身的教育,通俗地说就是学习计算机的基础知识并学会使用;第二阶段是利用计算机进行辅助教学,计算机并没有成为教育的主体,也没有对传统的教育方式产生大的冲击,现在大多数学校处于这个阶段;第三个阶段就是建设校园网,建立“数字学校”,让计算机在教学中唱主角,取代黑板和粉笔。“数字学校”不仅改变了教师几十年不变的传统教学模式,也改变了学生的学习模式。在“数字学校”中,学生可以做到完全自主地学习。学有余力的学生可快学,进度慢的学生也不用担心跟不上,古人推崇的“因材施教”在“数字学校”里可以轻松地变成现实。3.理论依据

“校园数字化”是现代化教育发展的理想和必然目标,它的实现过程是一个相当漫长的动态探索、实践过程。“数字化校园”的建设,首先是教育理念、教育体制、教学模式的变革,其次是在现代教育理论指导下的硬件建设、资源开发、多种应用系统的建设等。因此,数字化校园可以分为四个部分建设,分别为教育理念重构、硬件平台建设、知识库和信息库建设、以教学应用、教学管理为核心的应用系统建设。三.具体实施计划1.具体计划及效果(1)建设策略

●总体规划、分步实施、逐步推广。从我校的实际需要和长远发展出发,进行总体规划,分步实施,逐步推广,有计划、分阶段、科学合理地构建数字化校园。

●内合外联、资源共享、优化配置。引进与开发相结合,优化利用资源,合理使用资金,避免低水平的重复性开发和造成人力物力的大量浪费。

●改革创新、勇于探索、形成特色。我校部分学科都有其长期积累下来的教育优势和文化传统,在新的教育形势和技术条件下,通过改革和创新,形成自己的教育特色。

●重点突破、加大投入、形成优势。在那些特别有利于发挥信息化教育特长的学科和学校特色项目方面,应该加大人力物力的投入力度,加快发展速度,迅速形成优势。

(2)建设主要内容

●建设一个为全校提供服务的数据中心,包括应用服务、数据存储服务、数据备份服务、数据安全服务等。

●建立全校统一的电子身份认证体系,并使用统一的电子身份体系为各种网络应用系统服务,使全校用户在所有的网络应用系统中都使用惟一的电子身份。●建设完整的校园信息管理系统,为实现“网上办公、网上管理、网上教学、网上服务”提供全面的支持。

●建立全校严密的网络安全体系,保证校园网络的安全、保证关键数据、关键应用的安全以及关键部门的安全,实现校园网络及其应用系统的安全高效运行。●建设面向校内外的信息服务网站,及时发布学校各类信息,针对社会公众和校内师生提供不同的信息服务和进入相应校园信息管理系统的入口。(4)建设路线

●设施建设是基础

数字校园建设不但要做到需求驱动、设计合理、先进实用、安全可靠,还要留有余地,便于今后扩充和更新。●资源开发是重点

数字校园的资源建设包括数字图书馆、学科资源库、科研信息库等,应该作为重点建设项目。●师资培训是关键

数字校园教育系统的功能能否得到充分发挥,取决于师资队伍的信息化素质,因此要采取措施对他们进行强化培训,使他们不但能够掌握使用信息技术的一般技能,还要懂得如何有效利用网上信息资源和开展网上教学活动。2.目标任务测评点

第一阶段是至上而下部署应用系统软硬件、网络存储系统,统一全校所有数据,完成公共数据库建设。建设学校统一应用门户,建立综合信息服务系统。实施学校各业务部门的应用集成,推广应用网络教学系统,实现全校教学资源的统一共享与交流。

第二阶段是学习和实施平台的功能,根据师生运用的实际需求,进行选择使用。3.呈现结果

各年级各学科有完整的教案、新授课的案例集。增加现有的学校资源库,着重是与教材息息相关的各种素材。增加体育特色、欢乐英语城等主题网站及部分学科的学习性平台。学校所有信息、数据、资料、档案、办公等均实现数字化。四.制度和保障1.师资培训是关键

数字校园教育系统的功能能否得到充分发挥,取决于师资队伍的信息化素质,因此要采取措施进行强化培训,使他们不但能够掌握使用信息技术的一般技能,还要懂得如何有效利用网上信息资源和开展网上教学活动。2.政策配套是保障

在学校中发展网上教育,必须要有相应的配套政策。学校每年投入经费做经济保障。

3.完善和补充各项制度,从各方面为数字化建设提供有力保障。

辽宁省朝阳县胜利乡董家店初级中学

2011年4月20日

校园数字化平台建设与应用研究实施方案

辽宁省朝阳县胜利乡董家店初级中学

数字校园统一平台的建设 篇3

关键词:数字校园;框架;网络

中图分类号:TP393.18文献标识码:A文章编号:1006-8937(2011)22-0078-01

1数字校园建设的现状及问题

数字校园建设是高等学校建设的重要部分,是整体推进教育信息化的一个过程。当前教育信息化建设展现了良好的发展势头,但有些问题如果不解决,将可能对建设的持续性发展产生制约影响。而对于解决问题的新技术、新理念也应该从可扩展、可通用等多角度出发去进行选取,本项目便是基于上述的原则,针对目前数字校园建设中存在的信息无交互或交互过少而形成的若干信息孤岛,无统一信息平台而造成的管理和沟通的不便等问题,采用了扩展性、通用性都较强的基于J2EE的平台建设技术,尤其是有关数据交换的相关技术,对现有数字校园的建设进行进一步改进。

2如何改进数字校园建设

针对上述数字校园建设过程中缺乏发展规划、资源不能共享、应用难以集成、用户使用繁杂等问题,从以下四个方面提出改进方案:

①网络基础设施建设,对现有一定规模的网络基础设施进行改造和完善,包括网络带宽的升级,连网范围的扩大,网络设备的升级和优化,网络管理、安全的加强等。

②网络存储、计算资源的扩展,建立超级计算机系统,为科研中的大规模计算创造条件,建立网络海量存储系统,为校园网用户提供存储服务。

③应用平台和系统建设,建设统一、可伸展、安全、可互操作、数据共享的应用开发与运行环境,实施网络安全,建立身份认证系统,加强数字图书馆建设,丰富远程教育系统的功能,完善视频会议系统,完善电子化教学应用,建立统一的校务管理系统,实现完全意义上的办公自动化,建立先进的应用开发体系,形成一定的应用开发支持基础,以适应今后多种灵活的网络应用发展。

④门户服务的提供,建立校园社区服务架构并提供多方位服务,采取统一的门户服务方式扩大学校的宣传影响和对外服务。

校园门户网站主要向数字校园使用者提供个性化单点登陆的界面显示;Web连接逻辑主要用于连接应用程序和Internet/Web,以及生成基于Web的表示内容;可伸缩集成应用逻辑主要用于连接遗留应用程序,新应用程序及其他外部应用程序;而遗留应用程序是指已有数字校园中已开发好的管理系统,如办公、教务、财务等;新增及其他外部应用程序就是即将开发的数字校园的新业务系统;校园数据库则是校园内基本数据的汇总。

利用J2EE来搭建上述的数字校园软件平台,完全能够提供相应的技术支持,整个系统与操作系统无关,这正遵循了J2EE的规范,而且正如上面所言,所有的开发均可用Java语言来完成,比如校园门户网站的Web浏览及Java小程序可以用Java GUI技术建立,Web逻辑可用Java Servlet、JSP等来实现,可伸缩集成应用程序逻辑则由EJB、J2EE接头、J2EE管理、JMX、J2EE Deployment、JACC和JAAS w/EJB等来完成,而整个结构中的数据支持部分则运用JAXP及JDBC来操作,当然还有通信、安全等实施均有相应的较为成熟的技术支持。

3结 语

从上述对高校数字校园的现状分析可以看出,高校的管理是松散式管理,这必然导致数据格式的多样性。如果为每一种数据在要使用的模块中增加一个转换接口,这有点愚公移山的精神。为此我们不仅要保存已有的数据管理系统,还要让使用这些数据的应用程序保持稳定,即不能因为数据的任何变动而产生结构上的变动。因此一种可行的方案是把每个从应用中出来的数据进行规范,规范后的数据能在各个应用中被识别,接收方再根据自己的要求把这种数据转换成自己的使用或显示形式即可。这种方案对规范数据的要求较高,它既要能方便地转换成其他各种形式的数据,而且还要具有可扩展性,目前看来,用XML来表示数据是一种较为理想的选择,它从万维网产生,但在一般数据表示中也有广泛的应用,因此,可以用XML标准语法描述存储与交换的数据,而且Java和XML都具有跨平台的特性,因此它们可以毫不犹豫地完美地结合在一起,完成数据存储和转换的工作,J2EE中集成的JAXP便是这种模式的具体体现。当然要转换数据首先要获取数据,这需要连接已有的数据库管理系统并发出它们能识别的数据查询命令才可获取,同样是因为数据库管理系统的多样性,要找到一种一劳永逸的方法也确实不易,好在J2EE中集成的JDBC技术解决了这一难题。

参考文献:

校园数字化应用平台的研究与实践 篇4

1基础平台建设方案

校园网络基础平台分为“网络基础”、“网络中心机房系统”两个模块。网络基础建设在学院现有千兆以太网、主干网、桌面终端的基础上, 提高校园网基础设施水平, 构建万兆带宽的主干网络, 做到技术先进、应用广泛、性能稳定;构建安全系统, 形成一个包括认证、监测、追踪、加密、记录、路由管理、防火墙在内的安全管理系统, 建设一个安全可靠的局域网。完成学生宿舍楼的光纤、双绞线等线路的布线以及交换机、学生宿舍分中心机房设备的安装和调试工作;图书馆、广场等公共场所采用有线网和无线网相结合, 覆盖校园的每个角落。

逐步建立和完善校园网络安全体系, 完善校园网络管理系统, 升级校园网交换机, 确保校园网中的所有交换机均能支持网络管理, 支持身份认证。

网络中心机房系统具有独立的UPS配电室, 具备恒温、防静电、防雷功能。

该项目可以为学院提高优质的网络平台, 增强管理功能, 提高网络稳定性、安全性。网络主干达到万兆, 校园内个教学、实验、办公楼网络案现代标准和规范, 建设新的网络设施, 覆盖所有学生公寓, 满足学生使用网络的需求;可以利用互联网、局域网或广域网建立虚拟教室进行多点视频教学, 使用户共享集声音、视频、数字等资料与一体的组合媒体;可以增大网络应用范畴, 保证各部门的信息服务、信息交流和信息获取能够比较顺畅地进行, 并为学院的电子政务、信息管理等系统的推行打下坚实的基础。网络安全得到基本保障。

2共享型教学资源管理服务平台设计与建设

共享型教学资源管理服务平台, 利用先进的计算机和网络技术, 以校园网为基础, 依托多媒体教学系统, 用于远程直播教学授课和全校性公选课的多媒体教学、精品课程制作, 建设各类教学课程和素材库, 是集专业教学资源管理、数据管理、实验初衷开放化管理、学生成绩管理、办公自动化、教学考核以及网络教学和助学等诸多模块为一体, 支持包括教学信息发布、课件制作、教学素材建设、网上交流及教学资料库等多种服务的综合教学平台。

建设包括课程录像系统、多媒体课件和综合制作系统、教学信息管理发布系统、实现集教学资源管理、网络教学、教学资料库等多种服务的共享型资源库公共服务平台, 为院校之间交流教学资源、为学生自主学习提供优质服务, 为建设示范性高职院校提供支撑。

我校作为通过教育部高职高专人才培养工作水平评估“优秀”的院校, 学院拥有一支高水平、结构合理的师资队伍, 具有良好的教学管理基础, 将学院的各类教学资源信息化、网络化依托学院各专业群的数字化教学资源优势, 建立共享型的公共教学资源包, 从而建立“共享型教学资源管理服务系统”, 其高效的信息化教学资源管理模式、开放化的实验实训系统以及丰富的共享网络教学资源库都将对提高我校高职人才的培养质量起到重要作用。

专业教学资源开发与制作系统建设包括硬件、应用软件和资源库三个部分。硬件及软件可以采用招标方法进行建设, 同时建设多媒体课件制作室等多个专业工作室。

教学资源开发与制作系统建设项目完成后, 可以承担我校教师课程的视频影像资料的录制和后期制作, 并设立校内精品课程库, 将一批受到师生欢迎的课程经评选后入库, 可供师生随时查询, 也作为我校申报国家或省级精品课程的基础。除此之外, 专业教学资源开发与制作系统可以承担我校大型专题活动的视频采编工作, 利用多媒体和网络及有线广播电视平台进行广播电视及网络远程教学, 并可逐步向校园电视台发展, 形成一个专业的教育影视制作平台, 使我院数字化教学的整体水平得到提高。

浅谈如何利用数字化校园平台资源 篇5

【摘 要】随着现代通讯技术、计算机网络技术和多媒体技术的快速发展,获取教学资源的途径也日趋多样化,高质量、功能强大、内容丰富、使用方便的教育教学资源,给我们的教育教学提供了很大的帮助和支持。学校的数字化校园平台便是广大教师的教学资源库。

【关键字】数字化校园

如何利用数字化校园平台并充分发挥它的优势,向师生提供更为丰富的教学资源,突破时间、空间的限制,直观形象地反映客观事物,充分展示知识的形成过程,从而客观揭示知识的本质特征以及知识点之间的内在联系,使抽象的内容具体化,深奥的内容浅显化,调动学生主动学习的积极性,让学生更好地掌握知识,形成技能,这也就促使我们的课堂教学要发生变革。

一、我校数字化校园现状分析

我校数字化校园建设以邓小平理论和“三个代表”为指导,全面落实科学发展观,以创建国家中等职业教育改革发展示范学校为契机。

经过两年的建设,我校通过打造“渝中职教信息一体化”、智能化信息门户平台,及时发布学校各类信息,针对社会公众和校内师生提供不同的信息服务和进入相应校园信息管理系统的人口,构建安全、可靠、易操作、易维护的基础通用软件平台,为师生提供各种服务,从而实现学校各项教育教学及管理工作的数字化;建立开放的教学资源环境,为高技能人才的培养和构建终身学习的意识服务。为学校实现远程办公、远程实时教学、在线考试等数字化资源的综合运用奠定坚实的基础。

现在,我们已经完成了YNedut数字化校园平台的安装,整合建成了以OA系统为核心的办公自动化平台。将原有的校园公告、FTP、电子邮件、RTX内部通讯加以集成,真正实现了办公文档全数字化,提升了网上办公信息发布平台和信息交换能力。数字化校园平台之教学管理系统、试题库系统、资源库及网络教学系统的建成,基本实现了试题上传、在线录入试题、批量导入试题、试题浏览、试卷浏览、组装试卷、在线安排考试、在线考试监控、在线阅卷和学生成绩查询等功能,实现了信息资源共享和交互服务。为数字校园的全面应用提供了资源支撑。完成了仿真实训系统建设,能支持3大专业 20多个教学班级的的模拟教学实训,为数字校园的全面应用提供实训、培训支撑。

二、如何利用数字校园平台提供的优质资源

(一)利用“课件资源管理系统”实现全校课件资源共享。当今的教育正逐步趋向于现代化,教育教学手段也在不断更新。现代教育手段正从“粉笔加黑板”单一的教学模式,逐步跨入综合地充分利用现代化教育技术的阶段。而且根据青少年的成长规律,中学时候的学生更容易对有吸引力的东西感兴趣,显然利用各种资料制作的图文并茂,又有合适音效的多媒体课件要比传统的板书更有吸引力。

在日常的教育教学工作中,我们获取教学资源的途径有很多种,最为大家常见和应用的,我想就是网络资源了。我在以往的教学中,如果要制作教学课件,都会先从网络上收集自己所需要的制作素材:比如图片、音频、动画、视频等资源,根据教学内容,有针对性的进行整合和制作,最终形成自己的教学资源。由于互联网上提供的素材太多,太杂,往往筛选素材就要花去大量时间,而数字化校园平台上中“课件资源管理系统”整合了学校各个学科的课件资源,并且按专业,按教材整理好,当我们需要哪个学科的课件时,直接登录数字化校园平台就可以获取。另外,在“课件资源管理系统”中每位教师既是课件资源的利用者,又是课件资源的提供者。全校老师都可以把自己做的较好的课件上传至数字化校园平台上的“课件资源管理系统”中,真正实现全校课件资源共享。

(二)利用“实训辅导系统”让专业实作课更容易跟踪管理。中等职业教育是技能型教育,最鲜明的特点是重视实践教学,突出能力培养。中职学校一直把加强实践教学作为提高教学质量的突破口,因此如何提高专业实作课的课堂效率,是中职学校一直重视的问题。现在借助于数字化校园平台的“实训辅导系统”,就能很好的解决这些问题。实作课教师可以把所上班级学生以小组的形式添加到 “实训辅导系统”的实训用户管理栏目中,“实训辅导系统”中可以设置小组名称,成员人数、小组成员的基本信息,如班级,专业等,同时还可以记录教师姓名,实作地点,学生状态,操作情况等信息。每次实作课结束后教师只需把同学们的操作情况按要求输入即可,到期末的时候,老师可以把学生整学期实作课的完成情况打印出来,这样不但教师能够清楚的考察学生的实作技能,而且学生也能很清晰地了解自己在那几个实作项目的具体哪些环节完成的不够好。

(三)利用数字化校园平台的“试题库管理系统”,让教师出试卷变得更加方便快捷。就拿出一份合格的数学考试题为例,首先应该以课程标准为依据,遵循科学性、明确性、全面性、整体性、创新性原则进行命题,认真研制试卷,从而达到对学生进行阶段性评估,有效地发挥考试的导向作用。再次又要结合学生的实际情况考虑填空题、选择题、计算题等各种题型的比例。如何能快速地出一套高质量的考试卷,是每位教师都想做到的。数字化校园平台的建设就为我们教师解决了这样的难题,数字化校园之教学管理系统、试题库系统、资源库及网络教学系统的建成,基本实现了试题上传、在线录入试题、批量导入试题、试题浏览、试卷浏览、组装试卷、在线安排考试、在线考试监控、在线阅卷和学生成绩查询等功能。教师可以利用“试题库管理系统”快速的制订出学校各个专业不同学科不同层次的试卷,大大减轻了老师们出试卷的难度。除此之外,以数字化校园建设为契机,学校还邀请行业专家进行了针对全校教师的OFFICE办公软件应用、数字化校园平台之教学管理系统、试题库系统、资源库及网络教学系统等的相关使用培训。

现在,全校老师已基本能够使用OFFICE办公软件进行办公和管理,数字化校园平台的建成使用,极大地提高了我校教师的信息化使用能力和我校教师数字化办公水平,我校已经真正实现了无纸化办公,为教师分享和使用各种教学资源,随时上传和取回各种教学资源,发布信息、编辑试题、在线考试、OA办公,即时通讯,班级交流等等提供了便利。教会学生在数字化环境中,自主学习和互助学习的能力。

参考文献:

[1]张海龙,王建华.浅析数字化校园建设.现代计算机(专业版),2011(20).作者简介:

数字校园应用平台 篇6

关键词:数据中心;云计算;立体安全;防护

中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2014)19-0060-03

一、引言

中国的高校信息化已经进展了将近20年,与其他行业一样,数字化校园的基础架构随着IT技术的不断发展,逐步走向融合、云化,真正开始面向以应用为核心提供灵活扩展的服务平台。上海电机学院新一代数据中心也将在临港新校区建成之际落成,新数据中心将为全校师生提供一流的数字化校园生活,为实现上海电机学院办学目标提供信息化保障。

为实现这一目标,上海电机学院与华为公司达成战略合作伙伴关系,在信息化建设过程中采取了虚拟化整合数据中心、云计算、立体安全等全新理念,建设新一代的数字化校园,具体说来,IT基础架构具有以下鲜明的特色:

融合的数据中心:实现虚拟化整合、容灾备份、分级存储和云存储;

云计算:实现应用平台、服务器平台、虚拟化平台和桌面虚拟化;

立体安全防御:实现数据中心和接入网络安全、信息安全、云安全的立体安全防御体系。

以下将针对上海电机学院信息化建设的三大显著特点展开论述。

二、融合的数据中心

数据中心的整合,为各种应用系统提供按需分配的资源,是一个美好的愿望,但是由于传统上各种应用往往基于自身独立的硬件系统,相互间难以兼容,因此,实现数据中心的融合,是一个很大的难题。

方案需要考虑到原有各种各样复杂应用系统,需要平滑过渡,不影响原有业务的运行,又要实现虚拟化,在两个校区之间建立容灾系统,还要兼顾方案实施成本和技术难度。校方先后考察了基于应用层、主机层、操作系统、阵列层和网络层的多种虚拟化解决方案,最后决定采用基于网络层的存储虚拟化技术。因为网络层的存储虚拟化对目前网络和应用改变最小,而且满足目前系统的异构和扩展需求,安装部署的过程基本不需要修改现网应用,现网设备可以全部应用。通过网络层虚拟化将来可以平滑升级数据保护的层次,后期扩容也不受厂家和存储设备功能特性的限制。

临港校区和闵行校区各放置一套虚拟化网关,相互之间通过上海教科网实现基于IP网络的异步镜像,如图1所示。

采用华为的网络层虚拟化产品,实施虚拟化后,所有存储资源形成一个大存储池,可为大部分的应用和主机服务,今后存储的扩容再也不必为品牌和兼容性发愁,而且,可以在不同品牌的阵列之间自由迁移数据、镜像,也为容灾备份的实施打好基础。

1.动态分级存储

提供动态分级存储的功能,使热点数据可从高性能存储访问,(如图2所示)提高了系统性能。动态分级存储根据策略筛选文件,将长期不访问的数据迁移到廉价存储上,迁移后可直接从廉价存储访问,对业务的应用透明,对于已经迁移到二级存储上的文件,可以设置策略根据访问频度回迁到一级存储,这样就保证了用户的访问性能。

2.云存储

学校可在目前的平台基础上,拓展为云存储架构,为全校师生提供海量数据存储、备份、共享的空间,如图3所示。

3.云计算

由于高校业务系统的要求,目前高校数据中心越来越多地采用 X86服务器。通过搭建云计算平台,采用虚拟化技术,并配合存储架构,可以减少硬件投资、降低运行成本、简化管理、提高业务连续性和灾备能力。

另外,采用传统的方式,众多且极度分散的PC客户端,势必会面临如下难题——难以管理、难以实现数据保护和保密、成本高昂、能耗高。采用云计算平台,可让分散在各地的用户迅速、安全、方便地访问关键性企业应用和信息数据,从而摆脱本地PC的束缚,实现在任何时间、任何地点,通过任何设备的虚拟接入,从而实现快速部署业务、保证数据安全、灾备、节能等多种目标,如图4为虚拟化资源配置图。

通过云计算、云存储、云网络、云安全提供基础架构的平台解决方案,包括了“计算、存储、网络、平台软件、工程设计以及基础设施”等,构建具备“分布式、网络化、智能管控、开放性”的云平台。

三、立体安全防御

1.内控外防,认证相辅

临港新区校园网的设计采取“内外结合”的思想来解决,如图5所示。首先,就网络威胁的来源分为内网威胁和外网威胁,内网威胁主要分为非法使用网络和非法的网络攻击行为,而外网威胁则来源于L2-L7的互联网攻击和非法言论控制。

针对威胁根源,校园网的安全设计分两步走。第一步解决内网安全,首先用入网即认证的方式解决非法用户接入的问题。通过一台为认证服务器实现全网认证,所有进入网络的用户首先需要通过认证。

第二步则是解决外网安全威胁,而出口是内网与外网的唯一连接口,所以在出口需要部署强大的安全防御体系。通过在出口部署两台冗余的高性能UTM设备,主要实现L2-L4的安全防御,同时支持L5-L7的应用层防御。同时核心交换机部署的IDS设备,实现全网进出流量威胁检测,通过策略同前端防火墙联动,完善防御体系。

2.层次防御,审计相随

临港新区校园网的建设,充分考虑各种用户和数据的安全性。通过安全域策略和层次化建设来实现,高效且安全。

USG5000系列防火墙,最高支持16个安全区域的划分,有全网的普通学生用户区、学校教师办公区、网管审计区、核心业务服务区等多个不同的安全级区域。通过不同安全等级的设置,实现各个安全区域的互访控制。确保高安全等级区域例如核心业务服务区的安全。

在关键的核心业务服务区,部署具备万兆性能的分布式ATCA架构的USG9100防火墙。实现对该区域的二次防护,有效阻断外部Internet网络对核心业务服务区的访问,实现对校园网内部用户对该区域的访问控制,实行业务区域的按需访问。

临港新校区网络及业务系统庞大,难免出现针对主机系统、数据库的安全事件。例如后门木马、内部人员篡改数据等,如何及时发现并制止这类安全事件呢?针对可能出现的问题,部署一套完善的日志管理和安全审计系统,有效实现对全网日志的全面收集和及时审计。

3.整网延伸,安全可信

临港新校区建成后,如何实现新校区同老校区的安全、高速互联,成为摆在面前的一个现实问题。

通过部署SVN3000来实现新老校区通过IPsec VPN的安全互联。同时SVN3000能够满足临港校区出差教师、兄弟院校用户等,对基于移动PC的SSL VPN远程接入学校网络和信息系统的需求,图6 为立体安全防护效果。

四、结束语

上海电机学院与华为公司借新校区信息化建设的新机遇,以云计算、虚拟化、融合为主线,对数据中心IT基础架构部分的网络基础架构、网络安全、服务器虚拟化、桌面虚拟化、存储虚拟化与整合、容灾备份等几个方面做了详细的方案讨论并最终得以实施。对现有网络架构、安全体系、计算与存储资源进行了充分利用与优化,设计出了新一代数据中心的初步网络平台构架,达到了融合、虚拟化、立体安全防护、绿色节能的目标。

数字校园应用平台 篇7

如今, 校园数字化管理正在逐渐兴起, 各地都根据自身特色大力引入数字化校园管理平台。尽管学校管理的数字化是现代学校管理的一个发展趋势, 但由于数字化管理与原有的系统管理存在质的区别, 数字化管理平台的使用并没有让大家形成一种习惯, 在观念上也没有被人们完全接受, 所以在一定程度上, 数字化校园的应用与推广遇到了前所未有的阻力。

我校数字化管理平台投入使用已经一年多了。在这个平台中, 我们开发了教学管理、教务管理、教科管理、后勤管理等模块, 还绑定了手机短信发送功能, 各模块也已经将短信提醒融合在平台中, 以便及时进行事务提醒。数字平台的开发与引入为推进学校管理数字化起到了重要的作用, 但在随后的这一年里, 其使用情况并不乐观, 很多模块饱受冷遇。各部门的负责人似乎更习惯于建立纸质档案, 数字化管理平台在人们的意识里仅仅是一个便于下发短信通知、传阅文件的工具, 并没有视其为一种资源、一种管理手段、一种未来学校管理的趋势。

为了推动数字化管理平台在学校里的应用, 下面我结合本校情况谈一谈在学校里推广应用数字化管理平台的策略。

策略一:营造人气, 推动学校的数字化进程

1. 培养使用意识

数字化管理平台的使用大多需要参与者和管理者共同进行, 所以在一定程度上双方是相互促进、共同进步的。平台的管理者应该积极做好平台使用的引领, 以逐渐培养教师使用数字化管理平台的意识。就拿设备报修平台为例, 总务处必须及时维护从平台上报修的设备, 让教师们体验到网络报修的实用性与优越性。反之, 如果当教师到平台上报修以后几天都不见动静, 几次以后谁都不愿再次通过平台来报修设备了, 因为“这还不如电话报修或直接找总务处来得有用”。这样一来, 再优秀的平台都将成为摆设, 教师参与使用平台的意识自然也会逐渐淡化。所以, 平台的管理者必须做好平台使用的引领, 逐渐在教师心目中树立使用平台的意识, 使平台的使用进入良性循环。

2.体验平台的便捷

平时, 我们为了工作经常发纸质文件, 经常为了打印文件拿着U盘到文印室打印。如今, 在数字化管理平台中, 设置了文件传阅和打印申请功能, 教师只要通过文件传阅功能将文件传阅给其他教师, 并通过短信告知收件人, 就可以轻松实现文件的传阅。当我们要打印文件时, 只要新增一个打印申请, 就可以将文件发送到打印室, 并通过短信提醒打印, 还可以在平台上查到打印任务是否已经完成。我们还可以通过平台上传学生的作业、学生的成绩以及需要单独交流的信息等, 与家长们取得联系, 使家校工作更加高效、快捷。这些独到的技术实现手段是以往传统方式所不具备的, 能逐渐让教师们体验到平台的优势, 进而改变对平台的认识。

当然, 教师对平台操作流程的熟悉程度和接受能力存在较大差异, 因此需要定期安排教师集中培训。为了便于教师消化吸收, 每次讲1~2个模块功能, 每次安排1 0~1 5分钟, 辅以不定期的个别辅导与问题解决, 消除教师使用平台的后顾之忧, 争取在一段时间内让教师们对平台的使用不再生疏, 并逐步学会常用模块的应用, 以形成使用的习惯。

3.营造良好的应用氛围

目前, 我校数字化校园管理平台用得最好的功能是短信发送与文件传阅。试想, 如果进一步将德育处中的“四比”竞赛、学生考勤、国旗下讲话、值周小结, 各部门的部门计划、部门总结、活动方案以及学生的各类获奖信息等都添加到平台中, 就既可以丰富平台数据, 还可以带动全校师生乃至家长使用平台。我们应该努力想办法通过各种途径, 让教师和家长参与到平台的应用中来, 在使用中逐渐聚集人气, 从而营造使用平台的良好氛围。

策略二:强化制度, 保障数字化管理平台实施

1. 废旧制, 立新规

当学校的管理制度均与平台的使用无关时, 人们很快会回归传统;在平台的使用处于可有可无阶段时, 人们肯定不愿放弃自己使用了多年的老方法、老习惯。近一年里, 我们在数字平台应用方面做了不断的改进与努力, 但从现在的使用情况看, 学校所处的阶段比可有可无好不了多少。为了保证大家都能使用, 必须在管理制度上向有利于平台发展的方向倾斜。我们将模块的使用列入制度, 而且规定了每位教师都必须做到的要求。比如, 教师的获奖信息就直接根据平台中教师自己的登记来统计, 这样教师们对“教师成长”中登记获奖情况的登记模块就不会再漠视了。我们还规定每次考试后, 任课教师都必须将成绩通过平台保存起来, 并根据需要向家长发送成绩短信, 这样一来, 学生成绩管理模块就活了。当然, 不能将所有的模块都写入制度, 强制教师们使用, 否则效果将适得其反。

2. 分小组, 保实施

将数字管理平台的模块按部门分组, 对每一组设立负责人。比如, 德育处由少先队辅导员负责, 教务处由教务主任负责, 学校教师的文章获奖、文章发表都由教科室负责, 每位教师又有自己所负责的工作, 而所有的一切都由学校信息办统一监管。整个平台的管理从上到下形成了塔式管理模式, 做到了逐层都有监管、逐层都有人负责, 保证了数字化管理平台的应用深化。

3. 设积分, 给奖励

在平台的每一个模块中, 我们都可以根据需要对教师的操作进行积分设置。比如, 发送一条作业短信, 奖励2分;登录1次, 奖励0.5分。每月系统自动汇总制成E x c e l表格, 反馈给每一位教师。我们再根据积分, 制定奖励措施。如对每月积分超过4 5分的, 给予一定的月奖金。这从另一个层面也刺激了教师们使用的积极性。

策略三:重视应用, 让平台使用趋向常规化

管理平台应用推广的重中之重并不是数字平台的功能升级, 也不在于将学校常规管理搬上平台, 问题的关键在于平台应用的推广。能用平台的就尽量使用平台, 不再重走旧的模式管理。

1.走建档新模式

如今学校的档案还是以纸质保存为主。通过平台, 我们完全可以取代现有档案管理中的某些管理功能。比如, 部门的计划和总结、活动方案、设备报修记录、通知公告、传阅的文件、教师的个人成长资料、学校制度等完全可以用平台来管理, 并将其作为一种资源。相关部门对这些资料的使用进行定期或不定期的督促, 让教师主动或被动地使用平台、填写数据, 逐渐改变其对平台的使用观念。

2.力推操作新举措

当旧的管理模式与新平台的使用产生冲突时, 教师们常常会举棋不定。这时, 我们就需要推行新的管理模式。比如, 我们取消让教师填写请假单请假的要求, 让教师通过平台请假。当教师需要调课时, 我们也同样可以放弃旧模式, 统一要求教师使用平台来操作。这样, 就可以在一定程度让教师们不得不参与到平台的使用上来, 使平台的使用趋向于常规化。

3. 设立阶段性目标

数字校园应用平台 篇8

现阶段, 许多学校的管理方式仍然采用人工管理的传统模式, 传统的学校管理模式效率较低、数据繁冗、共享性差;基于数字化校园的协同办公平台采用网络信息技术, 提供统一的数据标准、完善的系统应用、良好的交互方式和高效的管理绩效;本文将围绕着基于数字化校园的协同办公平台建设的相关关键问题分析和研究, 设计建设思路。

2 基于数字化校园的协同办公平台应用现状

目前基于数字化校园的协同办公平台主要承担着学校的教学管理、学生管理、科研管理、财务管理等许多管理工作, 由于没有从学校管理的全生命周期整体考虑信息化服务, 因此目前存在着的部分应用有如下一些典型问题[1]。

2.1 数字化校园协同办公平台的主要问题

1) 有管理, 没服务:仅仅是面向学生处内部的管理事务, 各种服务无法向学生提供。同时对于迎新和离校过程, 都是采用传统的纸质进行流转, 在服务层面没有得到很好的体现。

2) 应用较浅:部分应用仅仅是信息的增、删、改, 并没有按照学生处的管理流程配合使用。

3) 技术落后:存在的一些CS架构的系统, 无论是在数据录入还是共享性上都无法满足需求。

4) 分院在管理学生的时候, 各种信息无法及时共享和回馈。

因此, 协同办公平台将以学校管理过程为中心, 提供全生命周期的、有现实使用优势的、便捷的信息服务为核心建设思想, 同时, 可以使用网络技术和信息化技术提升教学管理绩效, 控制与评估学校管理效率和服务质量[2]。

2.2 数字化校园协同办公平台的建设分析

参考以上建设思路, 主要从以下几个方面重点考虑:

1) 分析学校管理的实际需求与使用习惯, 选取合理的服务内容、设计服务的组织和展现方式、突出服务的主动式和个性化、挖掘服务的内在联系并在服务过程中得到体现;

2) 全面的综合信息服务是一个不断完善的过程, 所以需要设计良好的系统架构, 在系统架构下对数据组织、数据表现、业务表示、功能调用和系统安全控制等进行集成;

3) 尽可能地抽象和概括服务内涵, 以支持通过统一的方法构建出不同场景下的具体应用;

4) 综合信息服务所依赖的信息资源在不同的服务之间应充分共享;

5) 提供良好服务的前提是具备良好的管理, 系统必须整合管理功能的组织和展现方式、提供交互模式友好的操作模式、突出良好的对象协同机制、加强协同办公平台交互的便利性, 以提高学校管理效率;

6) 管理流程的优化有时是提高服务质量的有效方法, 系统应具备对管理改进带来的业务工作流变更的适应能力;

7) 系统应提供流程化服务的过程监控, 以跟踪、度量和优化服务;

8) 系统需要充分挖掘和利用基于学生、师资、科研、财务、设备资产等不同基点展开的综合信息服务所沉淀的综合数据的应用价值。

3 基于数字化校园的协同办公平台应用需求

目前在办公系统上, 大部分学校还没有应用支撑或采用了部分应用也是无法兼容的。目前只能采用纸质和手工方式进行。在日常公文管理中, 各部门都有自己独立的内部流程, 但是会存在分院到本部的上行公文处理[3]。因此, 通过调研, 基于数字化校园的协同办公平台中将采用集中部署方式建设整个学校的公文管理系统:学校集中部署一套系统协同办公系统, 终端延伸至各部门及部门管理员层面。

另一方面, 通过构建围绕学校各部门、处室的统一协同工作环境, 为个人和团队提供网上的协同工具, 以达到全校协同办公的氛围, 加强沟通与交流, 提高工作效率。

通过协同办公平台的实施, 帮助学校建立一个数据共享、标准统一的办公平台, 采用网络化技术实现任何时间、任何地点办公的目的, 大大提高办公管理绩效, 提升高校执行力。改变传统管理模式下, 部门领导与部门成员信息沟通不畅通, 部门管理没有统一的安排, 部门对管理的进度要求不一致。通过基于数字化校园的协同办公平台, 可以了解部门各种管理的工作情况, 根据实际情况调整和协调工作进度, 使部门内部和部门之间的协同工作更加紧密, 大大提升了执行力。

4 基于数字化校园协同办公平台建设内容

基于数字化校园的协同办公平台主要分为以下几个内容, 结构图如图1:

4.1 公文管理子系统

主要满足学校日常办公中收发文的管理。这部分内容也是传统办公系统的核心部分。该部分采用分布式处理的方法完成收文管理、发文管理、办理协作和日志管理等工作;这些工作通过工作流引擎和自定义表单引擎与数据中心连接。

4.2 办公协同基础服务

在面向全校部门的协同工作环境中, 需要将消息和文件作为基础服务内容之一。主要实现各种办公事宜、通知公告消息的推送和公共信息的订阅;为个人和部门提供基础的网络存储空间和服务。数据中心作为办公协同的基础是学校数据体系实现的支撑, 为各种应用与服务提供数据交换。

4.3 办公协同子系统

办公协同子系统是全校各个部门之间和个人之间交流协作的环境。主要包括了个人的协同协作环境和部门的办公协同环境, 同时, 为学校搭建一个协同的工作门户。同时, 该系统负责提供交互集成的工具, 满足信息互动和共享需求, 基于网络实现协同工作需要。

4.4 集成

协同办公平台将会和学校现有的身份认证、门户以及公共数据平台进行集成, 使得协同办公平台融入到学校整体数字化校园中。通过协同办公平台的建设, 在数据流转上也充分实现共享。该部分是学校协同工作的核心支持, 采用Spring Application Framework开发框架, 主要负责统一权限管理、访问控制、Web资源的集成和开发组件的集成等内容。

5 结束语

基于数字化校园的协同办公平台建设是学校信息化建设的重要组成部分, 是学校管理模式改革的有效手段和方式, 该平台的建设能有效提升学校的内涵建设, 提高资源数据的利用绩效和网络共享, 同时为学校的进一步发展打下扎实的基础, 因此基于数字化校园的协同办公平台的建设迫在眉睫。

参考文献

[1]殷红花, 顾庆龙.学校数字化校园建设需求分析[J].扬州教育学院学报, 2008 (3) :39-42.

[2]于丰, 杨小华, 杨毅.对数字化校园建设的思考[J].沈阳建筑大学学报, 2006 (4) :381-383.

数字校园应用平台 篇9

一、时代背景“步步紧逼”

1.在航天、国防、医药和商务等社会各个领域都跨入信息化发展的时代, 本应优先发展信息化的职业教育还滞后于其他领域。这就迫使职业教育要以信息化为主要手段教育模式的快速发展与变革。

2.随着时代的发展, “三尺讲台, 一支粉笔”的传统方式已经不能满足教学和管理的需求。课堂教学方法必须进行实质性变革, 由平面化的教学模式与教学方法向“3D立体化”的方向转变, 以其实现教学相长, 学教并重。

3.信息时代, 作为一所拥有5000多名在校生的中等职业技术学校, 信息的有效利用和深层挖掘是学校管理者进行科学决策的有效依据。研发一个综合全校信息的管理平台, 实现信息的有效收集和共享, 已经成为学校管理和科学决策的迫切需求。

二、研发立项“量身打造”

1.数字校园应用平台的建设必须根据学校自身的特点“量身打造”, 为此学校结合自身情况, 确定建设教务管理、教学管理、学生管理、操行量化、人事管理、设备管理、财务管理、教材管理和教学评价等九大系统, 为学校教育教学、学生管理、后勤服务提供保障, 促进学校综合管理的科学化、标准化、效率化。

2.通过数字校园应用平台营造信息化学习氛围, 变传统校园为现代校园, 为学校进行教育改革、专业建设和课程体系构建提供信息支撑。

3.通过数字校园应用平台建设多媒体教学资源库, 搭建学生自主学习环境。

4.通过研发数字校园应用平台, 为我省各中等职业学校数字校园应用平台建设积累经验。

三、自主建设“精益求精”

1.方案确立

建设数字校园应用平台有三种方案, 一是购置成品, 但成品模式固化, 无法彻底解决中等职业学校在管理、应用、服务等方面的实际问题。二是与公司合作定制开发, 但开发费用较高, 且后期升级服务受人制约, 应用不方便。三是自主研发, 优势在于成本低, 掌握核心技术, 开发模式按需确定, 便于改造和升级。经过充分考察、论证, 学校决定自主研发。

2.机构组建

2011年初, 学校开始筹划数字校园应用平台研发项目。组建研发团队, 召开研讨会议, 在提出需求分析的基础上, 明确由网站中心研发数字校园应用平台, 由科技开发中心研发教学课件等教学资源。

3.总体规划

根据需求分析表, 研发部门进行系统设计, 制定整体建设方案。方案内容包括应用平台所包含的子系统的数量和名称, 各子系统之间的业务关系和数据流通方向。根据学校的技术特点, 确定系统的整体架构, 选择合适的开发语言和数据库系统。针对各业务部门工作流程分析, 制作工作流程图, 建立逻辑模型, 确定各子系统的功能模块。再根据整体建设方案对各个系统进行详细设计, 制定各个系统的详细设计方案。

4.研发过程

研发制作应用平台是一个系统工程, 研发人员既需要不断学习新技术和新理念, 又要熟悉学校管理流程。因此, 需要与业务部门沟通, 反复进行需求分析, 理顺逻辑关系和工作流程。研发出成品后还需要各部门在实践中应用, 以验证和修改各功能模块, 使平台更加完善通畅。

2011年底, 学校实现了学生管理的网络化和学生学籍的电子化, 只要输入学生姓名, 就能查出该学生在校的全部信息。2012年, 我校实现了教务管理过程的信息化, 取代了传统的纸质教学任务单、授课计划、课程表、成绩单和教案。2013年初, 我校实现了迎新工作的网络化, 使新生人数统计数据即准确又快捷。

到目前为止, 教务管理、教学管理、学生管理、招生就业、财务管理等系统全部开通运行, 教学资源库和试题库不断丰富, 资源利用率逐渐提高。

四、条件保障“全力以赴”

1.建立信息化建设领导小组, 由校长亲自任组长, 下设办公室, 成员由研发团队和业务部门主管领导共同组成。

2.研发团队到北京、上海、南京、长沙和成都等地进行学术交流, 学习先进技术, 聘请校外软件行业专家为技术顾问, 聘请省内职教专家进行理论指导。

3.学校拨付20万元专项资金作为项目研发的奖励, 制定了项目研发激励机制和规章制度。

五、建设工作“硕果累累”

(一) 实际成果、成效

1.切实解决学校业务实际需求

学校本着“管理的重点难点在哪里, 平台建设就攻关到哪里”的基本思路, 研发了教务管理、教学管理、学生管理等九大系统, 切实解决学校的实际需求。例如, 学校设备设施维修工作量大, 维修费用统计困难, 维修不及时等问题曾一度困扰学校。经研究论证, 学校提出维修小票网络管理的办法, 建立了维修上报反馈工作机制, 解决了这一难题, 提高了维修效率, 节约了维护费用。

2.提升全校师生信息化素养

建设初期, 有些教职工对建设应用平台不理解, 态度消极, 但随着应用平台给教职工工作带来的便利, 他们变被动接受为主动推广, 为平台建设献计献策, 也大大提高了他们的信息化素养。例如, 学校初步使用授课计划管理功能时, 教师们认为授课计划无法重复使用, 好的计划也不能被多人引用, 提出了改进的想法。研发人员分析了教师的需求, 及时增加了授课计划复制、共享和引用等功能, 解决了他们关注的问题, 得到了使用者的认可和好评。像这样的例子学校在开发每一个子系统时都会遇到。目前, 只要广大教职工、学生需要改善哪个模块, 研发人员就攻关哪里。经过两年的建设, 从最初教职工不会注册用户名, 到现在教职工运用应用平台进行管理和教学, 实现了质的飞跃。

3.建成教学课件和精品课程资源库

为给学生提供更多的自主式、体验式和参与式的学习方式, 我校研发了17门校级精品课程, 其中8门达到省级精品课标准。研发的多媒体教学课件119个, 专业覆盖率达90%, 形成了数字平台教学资源库。这些投入到教学实践中的课件, 普遍受到师生的好评, 极大调动了学生的学习积极性。

4.推动教师信息化应用能力的提高

通过使用教学应用平台, 提高了我校教师信息化应用水平, 提高了课堂教学效果, 使其在国家、省、市技能、说课及信息化大赛中, 捷报频传。其中, 《盾构机组成与施工原理》等十个课件获得国家大奖和最佳技术实现奖。自2011年以来, 教师在信息化教学大赛上, 国赛获得11枚奖牌;省赛获得43枚奖牌。

5.以软件建设指导硬件建设节约成本

信息化建设如果重硬轻软, 只能使建设“头重脚轻”。为此, 学校确立了软硬结合, 节约成本的建设思路, 硬件以够用为准, 软件指导硬件建设。例如:初期, 学校以单服务器模式运行, 随着应用的不断增加, 学校将单服务器升级为双服务器模式。如果将来应用继续扩大, 我们可以选择集群、虚拟化、负载均衡系统等提高服务的质量和效率。硬件的投入是逐渐递增的, 滞后于一次性的大批投入, 无形中节约了成本, 杜绝了浪费。

6.促进学校管理模式的变革

数字校园应用平台是学校管理的综合公共服务平台, 是学校信息化建设的重要体现。基于数字校园应用平台的分层管理模式就是采用分层方式组织各功能模块和子系统, 从而降低了他们之间的耦合度, 即规范了管理, 提高了效率, 又实现了资源共享, 达到了管理模式与应用平台的深度融合。建设团队撰写的《基于数字校园应用平台的分层管理模式探索》论文, 受到全省范围内的职教管理者的一致认可和好评。

(二) 推广情况

1.我校被确定为黑龙江省中等职业学校信息化建设工程试点项目建设与课题研究牵头单位。学校积极进行《中等职业学校教育信息化建设问题研究与实践》、《课件制作中心在中职教学中资源建设的研究》和《中等职业学校教育信息化服务平台研究与实现》等课题的研究, 并以课题研究为抓手, 深化校本教研, 指导兄弟学校, 引领全省信息化建设。

2.为兄弟学校数字校园应用平台建设提供理论支撑。研发团队制定了《课件研发机制与管理办法》, 在国家级期刊发表《浅析自主研发数字校园应用平台建设经验》论文, 为我省各中职学校自主研发数字校园平台提供了理论支撑。

3.我校研发数字校园应用平台开创了黑龙江中等职业学校自主研发数字校园的先河。两年来, 先后接待云南职业教育考察团和哈尔滨第二职业高中等省内外二十三所学校到校进行交流学习, 充分发挥了示范引领作用。我校还将应用平台招生备案系统无偿赠与哈尔滨轻工业学校, 解决了该校招生备案、统计和管理的难题。

六、回顾全程“感触颇多”

1.领导重视、大力倡导是做好此项工作的关键。只有领导重视此项工作, 才能统一思想, 在人员配备、设备投入、整合资源等诸多方面给予充分保障。

2.系统的研发是一个循序渐进的过程, 系统需要不断的升级改造, 不断推出新的功能模块, 只有不断磨合, 才能找到整个平台的缺点和瑕疵, 经过反复的推敲、修改、研发, 最终才能逐步完善平台。

3.数字校园应用平台是由多个模块组成的庞大系统, 建设实践过程中, 我们发现虽然先期的智力投入很大, 但后期的升级改造是如此的得心应手。当攻破一个个难关之后, 回头看看, 研发者所付出的辛苦自然有很多收获, 成就感与困难并存, 荣誉与挑战并存。

4.数字校园应用平台的建设与推广必将促进学校现代化管理进程, 涉及岗位职责及人员调整等问题, 所以在应用过程中, 各项管理配套制度要跟上, 政策配套, 管理规范, 才能更大地发挥数字校园平台的最大实效。

5.数字校园应用平台具有自主知识产权, 将全面提升研发团队的业务素质, 更便于平台的后期建设与维护, 带动全校管理和教学的全面提升, 具有重要的历史意义和现实意义。

论数字化校园平台建设 篇10

在高校信息化过程中, 重视实体对象 (环境、资源) 的数字化, 忽视了过程对象 (活动) 的数字化。如管理信息化中重视学籍管理、成绩管理、工资管理等, 教学信息化中重视多媒体教室建设、多媒体课件制作等, 而对教学活动、科研活动的支持相对较少。

这些问题, 恰好是新阶段我国高校信息化面临的挑战所在, 也是新阶段数字校园建设需要着重要解决的问题。因此需要有新的数字校园建设思想作为新时期高校信息化建设的理论指导。

二、新一代数字校园的特征

信息集成阶段的新一代数字校园必须解决系统集成和应用集成阶段数字校园建设中存在的问题, 使数字校园成为高校不可或缺的有机组成部分, 成为高校各类人员高效率学习、工作的基础环境。为此, 新一代数字校园应该具有如下特征:

(一) 以用户为核心组织信息资源与服务, 以提高用户工作效率为目的。

在应用集成阶段, 为了扭转系统集成阶段重硬轻软的倾向, 提出了“应用为王”的口号, 很好地推动了高校信息系统建设。但是, 大多数人将应用理解为应用系统, 所以应用集成阶段的数字校园建设主要是以应用系统为核心, 缺忽视了另外一个含义使用。实际上, 建设数字校园是为了使用, 只有用户用得好, 才能达到提高教育质量和效率的目的, 数字校园才有效益。

(二) 以信息资源的开发、共享与利用为目标建设信息系统, 充分发挥信息资源的作用。

现在大部分的信息系统建设主要是解决行政管理人员大量数据的管理问题, 而对信息作为一种资源在高校所能发挥的重要作用关注不够。高校的教学、科研工作主要是一种人与人交流的活动, 因此信息流是高校管理的基础。加强对于信息的管理和信息资源的开发、共享与利用, 是促进大学核心竞争力提高的关键所在。为此, 我们在新一代数字校园建设中, 必须在如下方面得到发展:增加对于教学、科研活动的支持, 增加对于业务过程的支持, 实现信息的采集、加工、管理与利用的全过程管理, 加强对于信息的综合利用。

(三) 以构建与现实校园有机衔接的数字空间为重心, 实现跨部门的校级业务系统。

现在大部分的信息系统建设是每个业务部门有各自的业务系统, 通过数据库层面的数据交换实现信息共享与交流, 有些甚至因为不能共享而成为信息孤岛。各业务系统人为地割裂了高校跨部门的业务流程中的有机联系, 使得一些事情效率很低。因此, 新一代数字校园必须加强顶层设计, 加强跨部门的校级业务系统建设, 建设一体化数字校园;并且注重流程整合, 贯通现实与数字空间, 实现数字校园与现实校园的有机衔接。

三、新一代数字校园的目标

新一代数字校园建设的总体目标是通过一体化数字校园的顶层设计与规划, 构建关联整合的信息系统和有机集成的支撑环境, 为用户提供个性化的贴切服务。具体地, 采用分层的建设思路, 新一代数字校园的建设目标可以分解为下面几部分。

一) 以人为本的用户环境

新一代数字校园是以用户为核心来组织信息资源与服务的。因此, 需要建立个性化的用户环境, 并在此基础上建立按需访问的用户界面, 为用户提供个性化的服务, 使用户登录进入数字校园后, 展现在他面前的是他希望看到的和有权看到的信息与服务。为此, 必须先建立起全局的用户权限模型, 实现数字校园权限与现实校园权限的有机衔接。

二) 关联的应用环境

要构建一体化的数字校园, 关联的应用环境是核心, 它是实现跨系统的流程整合、内容整合的关键所在。我们必须对业务系统进行合理划分, 规范系统间的调用接口, 以实现业务系统间的信息畅通。并在此基础上, 通过信息整合与流程优化, 实现跨业务系统的信息内容关联、管理流程关联、信息服务关联, 形成关联整合的应用环境。

三) 集成的数据环境

集成的数据环境是建设新一代数字校园的基础。根据詹姆斯·马丁提出的“数据中心原理”, 数据环境经历过了数据文件环境、应用数据库环境和主题数据库环境三个发展阶段。为了满足信息集成阶段高校信息化的需求, 新一代数字校园必须在主题数据库的基础上建立更加优化的集成数据环境。

四) 高可用的运行环境

数字校园的运行环境包括机房、网络、服务器、安全、数据库、系统软件、应用支撑软件等软硬件基础设施, 随着高校对于数字校园的依赖越来越强, 建立无单点故障的运行环境, 确保数字校园各项服务的高可用, 是新一代数字校园必须认真考虑的问题。

四、新一代数字校园的建设思路

我国高校信息化经过近二十年的建设, 已经取得了很大的成绩, 能够把握高校信息化建设的整体需求, 在信息系统研发方面已经积累了丰富的技术与管理经验, 形成了比较成熟的信息系统建设模式。但是, 为了达到新一代数字校园建设的目标, 新阶段还必须有新的建设思路。新阶段数字校园的建设思路是:

(一) 通过信息资源规划, 加强顶层设计

信息资源规划就是通过工程化的方法, 分析高校的现行业务, 梳理和优化业务流程, 建立高校的业务模型、功能模型、数据模型、信息模型和数据标准。此外, 还要通过分析高校的管理模式和用户分类, 建立起高校的用户模型和权限模型。这些模型是从不同的角度对高校现实世界的抽象, 是数字校园顶层设计的主要内容。

(二) 强化统一建设, 设计统一的系统架构

有了顶层设计, 还必须强化统一建设, 否则各自为政很可能导致前功尽弃。所以采用统一的系统架构设计至关重要。数据、业务流程、技术是信息系统建设的三个重要因素, 信息资源规划主要确定了前两个因素, 系统架构设计就是要确定技术因素。通过系统架构设计, 确定信息系统的技术分层与各层的技术路线, 使得信息系统开发遵循统一的技术规范, 有利于信息系统的关联与整合。

(三) 分析用户行为, 规划良好的用户环境

建立以人为本的用户环境, 需要充分了解用户需求。在顶层设计的过程中, 建立了各种模型, 在此基础上, 以现实校园的各项活动为依据, 从用户角度对系统功能进行分析、整合, 按用户的逻辑组织信息资源与服务, 建立用户最需要的信息化环境。

(四) 整合数据资源, 构建集成数据环境

当前数字校园的数据环境非常复杂。在新一代数字校园建设中, 必须下大力气先对多年积累的数据资源进行整合, 对数据实施整理、清洗和关联, 并按照主题数据库模式重新组织, 通过制定数据标准与实施指南, 规范后续数据管理, 构建集成数据环境。

摘要:数字化校园平台是以网络为基础, 利用先进的信息化手段和工具, 实现从环境、资源到活动的数字化, 构建一个数字空间, 拓展现实校园的时间和空间维度, 实现教育过程的信息化, 从而达到提高教学质量、科研和管理水平与效率的目的。数字化校园平台的建设已经成为衡量高校综合竞争实力的一项重要指标。

数字校园应用平台 篇11

关键词:数字化校园平台;诚信档案;网络系统

大学生诚信是社会各界一直高度关注的社会问题之一,如何提高大学生的诚信意识,如何建立良好的诚信约束机制和评价系统,学校、家庭和社会都在探讨和思考。

一、学生诚信档案网络系统建设的可能性

1.互联网的普及

互联网的普及极大地改变了人类的生产和生活方式。目前,网络已经成为人类日常生活的重要组成部分,网络也日益成为人类离不开的工具。据中国互联网络信息中心的《第32次中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2013年6月底,我国手机网民达4.64亿人,较2012年底增加约4379万人,网民中使用手机上网人群占比由74.5%提升至78.5%。目前,智能手机和平板电脑的快速发展大大降低了移动智能终端的使用门槛,使得越来越多的用户开始通过移动互联网来获取信息和通信交流,移动设备成为我国网民上网的第一大终端,使中国网民接入互联网的方式呈现新的格局。越来越多的网民开始随时随地使用移动设备上网,并逐渐取代电脑上网行为。

2.高校数字化校园平台建设的实现

随着互联网的发展,绝大多数高校都建有数字化校园平台,该平台将校内分散的应用资源和信息资源进行整合,形成一个统一的访问入口,完成了教务、学生管理、后勤服务、图书管理等应用系统的无缝接入和单点登录,实现了师生员工个性化业务数据高度共享,信息统一展示。数字化校园平台在方便学生、教师和学校的同时,也将学生的基本信息与日常行为信息高度集成、整合,信息收集极为方便。有学者指出,数字校园建设从根本上消除了“信息孤岛”现象,它通过构建逻辑上的集合体,很好地实现了各个独立、自治业务系统彼此间的无缝连接和相互协作,有力地保障了多类资源的有机结合与广泛共享,这为档案信息集成服务搭建了畅通的网络平台,营造了良好的信息集成环境。

3.大学生网络使用率高

笔者在河南省6所省属本科高校进行调查的结果显示,在校大学生“触网率”达100%,其中周上网时间在10小时以上的达92.6%。另外,大学生使用手机上网的规模和频度远远高于全国网民的平均水平,调查结果显示,超过95%以上的大学生使用手机上网,且有87.3%选择“经常使用手机上网”。由此可见,网络在大学生中普及率高且绝大部分大学生使用手机等移动终端上网,大学生使用网络对自身和他人的行为进行评价和关注成为可能。

二、学生诚信档案网络系统建设的必要性

1.大学生诚信意识缺失

大学生的诚信意识缺失现象日益显现,并在个别领域内出现了诚信危机。伴随诚信意识缺失而来的就是诚信行为失当,考试作弊、论文抄袭、恶意拖欠助学贷款、就业过分自我包装等现象在高校里时有发生。笔者在样本高校的调查结果显示:有将近50%的学生表示有过考试作弊的经历,其中有42.8%的学生选择“一次或偶尔作弊”,3.3%的学生选择“经常作弊”;61.4%的大学生认为学术行为不端“可以原谅和能够理解”。

2.大学生诚信教育与诚信约束机制缺位

首先,在目前的教育体系中仍然存在重智育轻德育的倾向,无论是家长还是学校,往往忽视学生的诚信教育。其次,学校开展的诚信教育渠道单一,内容抽象,脱离实际,使许多学生对诚信的理解仅仅停留在知性的层面上,而行为往往自觉不自觉地背离诚信要求,出现知行脱节的现象。再次,在现实生活中教师和家长往往也出现诚信行为失范现象,对学生产生了不良影响。最后,社会和学校诚信约束制度不完善,缺乏常规性的检查和监督,诚信记录与诚信行为不符,这些致使失信者预期失信成本小于守信成本,而失信收益高于守信收益,影响着大学生的诚信行为。

3.大学生诚信档案系统建设滞后

目前,我国对个人信用系统的建设与使用还不成熟,高校的学生诚信系统建设相对滞后。总结样本学校的诚信档案系统建设情况,主要问题有以下两个方面:一是信息化程度不高,诚信档案大多停留在纸质层面,即使建有电子诚信档案系统,也存在与学校的相关网络管理系统信息不能共享、协作性不强等问题;二是管理不规范,学生诚信档案的信息采集往往是集中进行,甚至由学生本人突击填报,档案信息不能客观反映实际。

三、学生诚信档案网络系统建设要素与实现路径

1.基本要素

依据大学生在校期间的学习生活情况,笔者将大学生的诚信网络系统设计为学业与学术道德诚信系统、日常行为诚信系统、经济行为诚信系统、师生评价系统等四个子系统,每个子系统相互独立又互相联系,每个子系统下均设有不同的衡量指标。学业与学术道德诚信系统主要指标有考试作弊、违背学术规范等;日常行为诚信系统主要指标有图书不能按期规还、不按规定进出宿舍教室、违规使用网络、迟到旷课等;经济行为诚信系统主要指标有银行信用记录不良、校内消费信用记录不良、助学贷款超期归还等;师生评价主要是教师和同学对其进行评价,并通过该系统反映出来。

2.技术支持与实现路径

该系统在具体运行中,系统采用ASP.NET、SQL Server技术,实现系统的B/S架构,用户通过浏览器以交互式的Web网页的方式进行浏览或评价操作。同时,按照实用、安全、便捷、便于维护等理念,利用SQL Server依据各诚信指标设计数据库。学生入校后建立个人诚信档案数据库,数据库以学生的学号为关键字段,作为唯一识别标志,从数字化校园平台集成的教务管理、学生管理、后勤管理、图书管理、科研管理、财务管理等系统中,采集学生在校期间的不良诚信行为信息,最后根据不良诚信行为出现的频度并参照师生对其评价,对该生的诚信进行综合评价(其基本结构如图1所示)。

3.系统特色

一是网络化运行。该系统在新生入学时建立基本的数据库,将学生的学号、姓名、专业等基本信息录入数据库,数据库将子系统所设定的主要指标作为关键词自动检索数字化校园平台上的信息记录。另外,系统的B/S架构便于用户(管理员和普通用户)浏览、操作且可以对需要保密的内容设置访问权限。二是评价客观标准。自动信息检索克服了纸质诚信档案记录不及时、不全面等问题;系统与学校的各个信息管理共享,确保了信息来源的广泛与全面;引入师生评价,克服了评价的片面化倾向。三是协作性强。大学生日常行为多样化,其诚信信息来源广,诚信信息管理涉及部门多,该系统通过数字化校园平台将学校的各个信息管理系统连接,实现信息的协调、高效运转。四是管理服务高效。该系统实现数据共享,浏览、操作方便,为大学生诚信档案管理、建立科学的大学生诚信评价机制提供了现代化手段,在高校实现办公自动化、网络化的大背景下,提高了学校管理、服务水平。

参考文献:

[1]中国互联网络信息中心.第28次中国互联网络发展状况统计[EB/OL].http://www.cnnic.cn/gywm/xwzx/rdxw/rdxx/201307/t20130717_40663.htm

三维数字校园综合信息服务平台 篇12

与二维GIS相比, 三维GIS具有对空间信息的直观可视化表达、可进行多维度上的空间分析等优势。这几年国内学术界及产业界表现出了对该技术的高度重视, 国内已掌握了世界一流的真三维技术。另一方面, 近年来信息科技的迅速发展推动了我国校园信息化建设的飞速发展, 计算机科学技术与网络技术在高校改革与发展过程中担任起至关重要的角色。集成校园导航、招生宣传、校园信息化管理的新一代三维数字校园系统成为校园门户网站不可缺少的重要栏目, 对学校的形象宣传、招生宣传、信息化管理将产生重要的作用。综上所述, 研究三维数字校园具有重要意义。

1 系统总体设计

本系统以防灾科技学院为对象, 结合Visual C#开发环境与Super Map Object.Net组件式GIS平台, 基于真三维立体显示和地理信息系统等技术实现校园的三维虚拟浏览。Super Map Object.Net组件式GIS平台以其独有的优势———直观快捷地展示地理信息, 使用户直观高效地对地理信息数据进行浏览。下面是系统结构图:

系统关键技术分析:本系统主要采用HTML+Java Script开发环境与Super Map云GIS软件开发平台及MVC设计模式和面向对象开发方法进行系统功能开发。并利用超图的Super Map i Server服务, 该服务是基于跨平台GIS内核的云GIS应用服务器, 具有支持二三维一体化地图缓存, 提供二三维一体化的服务发布、管理与聚合功能, 提供多层次的扩展开发能力, 采用面向服务的地理信息共享方式, 用于构建SOA应用系统和GIS专有云系统。并通过使用3DMAX软件建立校园实体模型。面对现有硬件系统内存有限, 本系统特别采用了场景缓存这一新技术。场景缓存是基于整个场景生成的缓存, 通过一次操作, 即可将已经加载到场景中的不用类型的数据图层生成不同类型的缓存。系统可以通过发布场景的缓存能够使数据在桌面上快速的加载与显示、使客户端上浏览更高效。但是由于一个场景缓存只能完成单一功能, 因此在本系统中, 为了实现3D浏览的同时还能对地图进行属性查询等操作, 我们采用同时发布两个场景缓存的技术来解决以上问题。

2 系统数据制作

2.1 数据采集整理

数据是GIS中的核心。基于GIS平台开发的三维校园系统, 其数据主要由道路、建筑等基础设施组成。数据采集工作始于测量防灾科技学院实物数据, 制作校园底图, 配准并添加到数据库当中。三维数字校园数据库中的数据主要由空间数据和属性数据两部分构成, 其中空间数据主要用于对地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系的表达, 而属性数据则是描述地图上实体要素特征的数据。根据系统需求分析, 我们对实物属性数据结构做出合理的设计。

2.2 图片采集处理

采集的图片主要用于模型制作当中的贴图和数据发布当中的建筑实物图。由于拍照时受外界环境影响, 图片不能直接作为贴图使用, 需要运用PS等图片处理软件进行调校。另一方面, 拍照取景时, 可能受到拍摄角度限制、来往行人等因素影响, 照片也需要用PS进行相应的处理。

2.3 模型制作

三维模型构建的常用方法有三种, 一是使用Sketch Up、3DMAX等软件手工建立目标场景模型数据并渲染, 将场景整合到GIS系统中;二是根据高程字段拉伸2DGIS中矢量数据进行批量建模并进行纹理贴图;三是利用数字摄影测量技术进行三维建模。利用Super Map系列软件对二维的平面数据进行拉伸, 批量建模并进行纹理贴图, 这种建模方式建模成本低, 周期短, 但是精度较低, 适合应用于建筑数量较多又不需要精准建模的城市场景;通过使用3DMAX等软件手工建立目标场景模型数据, 通过Super Map的相应数据导入功能添加到场景当中, 这种建模方式所做模型精度高, 但是成本高, 周期长适合应用于建筑数量少对模型精准要求高的场景;利用数字摄影测量技术进行三维建模在周期和成本上都要高于前面两种主要是对精度要求较高的模型进行建模。这里采用第一种方式建立模型。

2.4 场景发布

场景是以抽象的三维球体模拟现实的地球, 它能够将从现实世界抽象出来的地理事物展示在球体上进而更直观形象地反映地理事物的实际空间位置和相互关系。场景提供了相机的设置, 用于对球体进行角度观测、方位观测、范围观测, 从而以不同的视角呈现地理实物的不同部位。防灾科技学院的场景是作为三维球体上的一部分进行建立的, 在建立场景时, 考虑到场景的显示效率及效果, 场景中一些固定且数量较多的实物通过建立三维符号减少数据复杂程度, 其部分实物通过场景缓存添加。

3 系统功能模块实现

本系统中, 我们实现了四大功能:定位、量算、飞行和天气模拟。定位功能中, 使用命名空间Super Map.Web.Realspace中的Camera类, 创建对象, 设置其经纬度以及高度值等属性, 最后使用Flying Operator命名空间中的fly To方法定位到查询的相应位置, 实现了定位功能。量算功能中, 使用命名空间Super Map.Web.UI.Action3Ds中的Measure Distance类和Measure Area类, 创建对象, 通过对象的on Click方法和on Db Click方法对量算过程进行监听, 并完成量算过程。飞行功能中, 需要提前使用Super Map i Deskpro制作好飞行路线和节点, 导出为一个飞行文件, 程序中调用此文件, 获取到已有的节点的经纬度以及相机方向等信息, 设置速度, 通过调用定位功能, 实现节点与节点之间的飞行, 给人一种在模型间穿梭飞行的真实感觉。天气模拟功能中, 使用命名空间Super Map.Web.Core中的Geo Particle类, 创建对象, 设置对象参数, 分别为雨、雪等类型, 并设置粒子的宽度、高度以及每秒产生粒子的个数等参数, 最后设置粒子的三维要素类, 形成三维天气模拟。

4 总结及展望

文章对真三维技术应用于三维数字校园综合信息服务平台进行了探索, 并在自身的实践基础上, 对校园地理信息系统的结构和功能设计做了一系列的探索, 使该系统成为一个比较完善的校园信息管理系统, 希望能为学校的教学和管理做出贡献, 成为数字化校园的一部分。同时由于本系统在数据库维护、网络版平台的开发等功能上还存在一些问题, 在今后的研究中将做进一步改进。

摘要:计算机科学技术的发展有利地推动了二维地理信息系统的研究成果向三维可视化空间的拓展, 三维虚拟系统已然成为地理信息系统的重要组成部分。本系统以防灾科技学院为对象, 结合Visual C#开发环境与Super Map Object.Net组件式GIS平台, 基于真三维立体显示和地理信息系统等技术实现校园三维虚拟浏览, 使用户直观高效地对地理信息数据进行浏览。三维校园系统另有智能化的POI查询定位功能和360度全方位浏览, 是虚拟校园建设的革命性突破。

关键词:3D GIS,SuperMap,三维校园

参考文献

[1]王警, 方音.控规编制中空间数据与属性数据一体化方案[J].城市规划, 2007 (4) .

[2]施贵刚, 程效军.网络虚拟校园三维建模方法研究与实现[J].工程图学学报, 2008 (2) :83-88.

[3]陈竹安, 张立亭.三维校园地理信息系统的设计与实现[J].安庆师范学院学报:自然科学版, 2006, 12 (1) :76-78.

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