现代大学信息化建设方案研究与设计

现代大学信息化建设方案研究与设计0.引言“以教育信息化带动教育现代化，以教育信息化促进国家现代化”是我国实现国家现代化战略的基本指导方针。为实现全国省属一流综合性大学奋斗目标，现代大学提出了跨越式发展的战略决策。信息化建设是实现跨越式发展战略的重要内容和基本前提，研究和实施现代大学信息化建设是一项长期而又艰巨复杂的系统工程，也是一项基础性和经常性的工作，其建设水平是高校整体办学水平、学校形象和地位的重要标志，对实现跨越式发展起着决定性的作用。本报告分两个部分，第一部分简单介绍了信息化建设的基本理论和知识，给出了信息化校园的概念设计模型；第二部分详细讨论了现代大学信息化建设的主要内容，并就实现信息化建设应采取的相关措施进行了实践研究。Ⅰ基本理论1.信息化信息化概念是在20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出来并广泛普及使用的，最早源于美国克林顿政府于1993年9年提出的“国家信息基础设施”（NII:NationalInformationInfrastructure）,俗称“信息高速公路”（InformationSuperhighway）建设计划。其实质是发展以Internet为核心的综合化信息服务体系和推进信息技术（IT:InformationTechnology）在全社会领域的广泛应用。按比较共性的理解，信息化有两个重要属性。其一，信息化是一个过程，具有时间属性，指人们为实施以信息为主体要素的各种社会行为而必须学习、理解、掌握和运用信息技术，以在信息的收集与整理、传输与控制、加工与存取、管理与应用等环节，实现和完成信息电子化、数字化、网络化、多媒体化和智能化的过程。其二，信息化也是一个环境，具有空间属性，指一个单位或部门、一个城市或地区、一个行业、一个国家乃至全社会、全世界，构筑以信息为主要载体，有利于信息收集、传输、存取和应用的信息电子化、数字化、网络化、多媒体化和智能化的环境。“信息化”概念如同“国际化”、“全球化”、“知识化”等概念一样，具有鲜明的时代印记，是泛东方国家语言思维的产物，在西方国家的文献中极少使用这一概念。在Internet上使用最多的英文名是Informatization.类似的概念“教育信息化”或“信息化教育”,在西文中常用ITinEducation,e-Education,Network-BasedEducation,VirtualEducation等。2.教育信息化信息技术是信息化建设和支撑信息社会的关键性技术，其主要内容是指以超大规模集成电路、网络通信、多媒体技术和计算机技术为代表的高新技术。信息技术又是信息社会高新技术群体的先导技术，这些高新技术包括新材料、新能源、生物技术和生命科学等。从技术的层面来理解，信息化的基本特点是信息的电子化、数字化、网络化、多媒体化和智能化。电子化主要解决信息的表示和存储问题。可以满足信息以电或电子线路的某种稳定状态进行存储，也可以电或电子的速度进行高速传输。数字化主要解决信息的组织和编码问题。可以用1位比特(bit)的两个状态（0/1）的有限组合，最精确、最有效地组织信息，同时，0和1两个状态最容易实现电子化。网络化主要解决信息的传输和共享问题。可以将分布全球乃至宇宙（如航天器）的各主机（CPU+Mem）连接起来，以实现信息的高速传递、信息和处理的高度共享（C/S、B/S、C/S+B/S计算模式）。多媒体化主要解决信息的表示和呈现问题。可以使得信息媒体设备一体化、信息表征多元化、人机交互情感化、复杂现象虚拟化。智能化主要解决信息的控制和处理问题。可以使得信息行为人性化、人机通讯自然化、复杂过程代理化、信息共享自动化。信息技术在教育教学领域的应用过程就是一个不断追求和完善信息化教育、实现教育信息化的过程。教育信息化最终将缔造和建立一个信息化教育的环境，该环境能实现教育资源的全球化、教材多媒体化、教学过程的个性化、学习的自主化、活动的交互化、管理自动化和环境的虚拟化等。教育信息化发展的高级阶段是信息化校园。也称数字校园（e-Campus）。3.信息化校园的概念设计信息化校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到活动（包括教、学、管理、服务、办公等）的全部信息化。在传统校园的基础上缔造和建立一个信息空间,以拓展物理校园的时间和空间维度，提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高教育管理水平和效率的目的。图1信息化校园的概念模型结构4.大学资源计划（URP）信息化校园建设中，最核心的内容是概念模型结构中的外三层，即应用支撑系统、信息服务系统和个性化门户（虚拟大学）。它们被称为大学资源计划URP（UniversityResourcePlanning），可简单概括为:（1＋N＋1），即一个基础平台、N个应用系统和一个个性化门户。4.1一个基础平台（URP公共平台）基础平台是URP的基础，为各个应用系统的集成提供一系列的基础服务，使得各应用系统之间能够实现数据共享、系统间的应用访问、向用户提供统一的访问接口等，解决信息服务多元化问题。基础平台由以下五部分组成：网络基础办公自动化数字图书馆管理信息系统网络教学系统信息服务系统个性化门户(虚拟大学)决策支持系统社区服务系统电子商务系统身份认证网络安全目录服务名字服务网络基础层物理网络是信息流动的基础设施网络基本服务层是信息流动的软件基础应用支撑层处理业务逻辑，是信息化校园的核心支持系统信息服务层处理用户逻辑，是校内用户的主要使用界面个性化门户信息化校园的总入口，为用户提供与其身份相对应的信息与服务①应用管理：应用程序管理、用户与角色管理、WEB漫游；②数据交换：提供统一的信息视图、数据服务、数据维护；③空间管理：提供统一的虚拟存储空间和空间管理的各种接口与工具；④文档管理：提供文档管理的规范、接口与工具；⑤信息发布：提供模板管理、信息管理与信息发布的工具。4.2N个应用系统N个应用，是指学校中教学、管理过程中的各类业务系统。各应用系统之间的数据交换由基础平台承担，并提供相应的应用访问接口，各个应用系统之间的数据共享由基础平台的数据中心完成。解决业务逻辑和信息服务的需求，是校园信息化建设的支撑。通常业务逻辑较为复杂，各个应用系统的设计与开发可相对独立进行，使系统的边界和目标定在有限的范围内，并可根据需要分阶段建设。4.3一个个性化门户将各种应用集成起来，为用户提供信息化校园单一访问点的个性化服务，它给用户提供统一的使用界面，用户进入门户后，可获得与其身份相称的各项服务。5.信息化建设的目标现代大学信息化建设的实质就是学校各部门通过信息化手段，实现对各种资源的有效集成、整合和优化，实现资源的有效配置和充分利用，实现教育和校务管理过程的优化、协调，教师与学生实现教学过程与学习过程的优化，从而实现提高各种工作的效率、效果和效益。学校信息化建设的目标应该是：建设一流的信息化网络环境，信息化的教学资源，信息化的教学与学习环境，信息化的管理手段和工作环境，实现信息化学习、信息化教学、信息化科研和信息化管理，创建信息化的生活空间，创建虚拟大学空间，实现教育的信息化和现代化。因此，信息化一个完整统一、技术先学校建设的主要任务就是：缔造和建立进、高效稳定、安全可靠的基于Internet/Intranet的信息化校园系统，即（一个基础平台＋N个应用系统＋一个门户），为交叉学科建设提供学术交流平台，为改善学生培养环境提供完整的信息化解决方案，为建立有效的科技管理系统、提供高效规范的教师管理系统，提高学校内部管理系统的效率服务。6.信息化建设的思路信息化建设应坚持的总的指导方针：设施是基础，资源是核心，应用是目的，管理是保障，领导是关键。信息化建设的总的基本原则：统一领导，统一规划，统一标准，统一建设，统一管理，先进实用，安全可靠，资源共建共享，建用结合，以用促建，突出重点，突出效益，分步实施。信息化建设的总的思路：①制定合理、符合学校发展和师生员工需求的信息化校园建设的整体规划；②抓好组织机构和队伍建设，成立信息化校园建设委员会、网络信息管理委员会、专家小组，项目执行小组和信息技术培训中心等；③高起点，高效率，跨越式；精心组织，脚踏实地，逐步实施，分阶段实施信息化项目建设；边建设，边应用，建用结合，以用促建，“原型化”开发；④合理分配有限的学校资源，使硬件基础建设与应用软件环境、人才培养、队伍建设同步展开；要有稳定的、有效的经费投入；⑤组织落实相关项目建设，注意自主开发和购买、委托开发相结合，抓好项目建设的监督和管理，重视各种制度建设。Ⅱ实践研究7.信息化校园的结构模型信息化校园的结构模型信息化校园的结构模型基础设施（网络设备与网络架构）基础设施（网络设备与网络架构）URPURP门户服务门户服务系统与信息安全体系系统与信息安全体系大容量存储大容量存储超级计算超级计算统一数据库统一数据库URPURP应用公共平台与资源管理应用公共平台与资源管理通用信息服务通用信息服务专用信息服务专用信息服务各类工具服务各类工具服务统统一一用用户户管管理理外部信息系统外部信息系统图2信息化校园的结构模型信息化校园的总体结构可分为六个层次，其中“URP应用公共平台与资源管理”处于下三层与上三层的承接部位，对下进行管理，对上层N个应用提供接口和平台。7.1底层物理网络一般的校园骨干网都使用千兆交换以太网，二级网络采用快速以太网技术，基础设施已经相当成熟。由于用户数量的迅速增长，网络结构的日益复杂，对网络安全和网络传输效率提出了较高的要求。需要从VLAN、路由、防火墙和网管四方面进行改造和提升，才能真正满足信息化校园建设的需要。7.2数据存储备份，大型数据库，高性能计算随着网络应用的普及，校园网上集中存储的数据将成为最为宝贵的财富，必须考虑一种安全的数据保护，提供数据中心内的集中数据备份。同时，针对日益突出的集中数据存储管理，要求改变目前附加在服务器上独立的存储系统结构模式，提供一种集中的、大规模的、价格便宜、易于管理和共享的存储设备。另外，针对将来系统应用的多样性，网管人员认识到大量小规模服务器在管理上的不便性，因此，希望能够把包括原有和新增服务的应用平台合并在一台具备系统资源动态划分的服务器上。包括主要服务——Mail、Web、Vod、远程教育、数据备份与存储、HPC高性能计算，并要预留出将来提供其他种类应用的系统域空间。7.3应用平台校园网除了提供Web、电子邮件、代理上网、BBS等服务等，还应包括：①统一消息服务系统（UMS），提供语音、传真、邮件服务，解决校内用户通过多种通信手段得到所需数据信息的服务需求，可用于成绩自动应答系统的语音服务；②统一用户管理系统（UUM），作为全部数字校园用户的统一管理部分，可极大提高相关管理效率，扩展应用系统底层空间；③视频点播（VOD）系统，作为将来适应高带宽网络传输的应用基础，可以有效的配合学校广泛开展网上会议、网上教学和远程教学等具体应用；④证书授权（CA）系统，提供新一代网络安全的身份认证基础，保证用户之间在网上传递信息的安全性、真实性、可靠性、完整性和不可抵赖性，负责电子证书的申请、签发、制作、废止、认证和管理，提供网上身份认证、数字签名、电子公证、安全电子邮件等服务。8.信息化建设的技术实现信息化校园建设的技术目标是：通过建设，逐步实现信息设备电子化、信息资源数字化、信息传输网络化、信息交互多媒体化、信息处理智能化。为此必须采用的技术手段是：硬件集群系统硬件平台统一规划，集中管理，优化利用资源，节省投资；数据集中建立统一的数据库/数据仓库/数据中心，集中管理数据，达到存储安全、信息集中、高效利用的目的；应用集成统一身份认证、统一应用界面风格、统一数据交换标准、统一开发规范；统一技术标准如图3所示。图3信息化建设的技术标准9.信息化建设的主要内容9.1用户管理1)电子身份在现实校园中，每一个成员都有一个固定的身份，如教师、管理人员、博士生、硕士生、本科生、继续教育学生等，成员的身份决定了用户在校园空间所