国内高校在校园网硬件环境建设的不断完善和改进后，纷纷将目标转向网络应用的整合与集成、信息化教育资源的挖掘与开发上，学校正在经历从塑造型教育向服务型教育的转变过程。据最新统计资料表明，基于网络的教学平台、管理平台和信息平台是教育信息化应用系统建设中最普遍的三大应用平台，已经成为各高校自2005年以来的重点建设内容。而将这些平台整合为一个有机整体，形成信息化服务集成环境将成为高校新的发展战略目标。

研究现状与对策

本文主要研究内容是对现有教育教学应用系统的软、硬件环境进行整合与集成。目前高校在教育信息化建设中所面临的应用系统问题可以归纳为三类：

第一类，成熟的应用系统。该应用系统是指系统拥有稳定的用户群体、功能结构和数据结构，使用效果良好。该系统承担的业务属于信息化建设总体规划中的内容之一，具有不可替代性。虽然这类系统以独立方式运行，但与其他系统具有数据交换的可行性。

第二类，可以改造利用的应用系统。这类应用系统虽然功能不够成熟、不能满足用户的变化需求，但经过系统整合和修改后，可以使其满足新的功能要求，成为可利用的应用系统；

第三类，需要新建的应用系统。这类应用系统或者是原本就没有建设，或者是原有系统（单机版、数据无法交换或代价太大）根本不满足集成化环境下的新应用要求，同时由于修改成本投入太大，不如抛弃重建。

根据对高校信息化建设现状的分析研究，总结系统整合与集成的对策是：一是整体规划集成化应用，重构业务处理流程；二是建立统一的用户集群，实现用户分级、分权使用，分层管理；三是进行数据整合与规范，建立标准数据共享机制。

三峡大学网络教学集成环境的构建，经过几年来的研究与实践，从总体上统筹规划了系统的设计目标、服务对象、应用功能和事务处理流程，建立了集教学服务、管理服务和信息服务为一体的网络教学集成环境。下面从应用整合、用户集成、功能分布和数据分布四个方面分别介绍具体实现方法。

应用整合设计

应用整合主要是通过重新界定职能域，对各职能域的信息需求和数据流进行分析，制定信息资源管理标准规范，建立全域和各职能域的信息系统框架——功能模型、数据模型和系统体系结构模型，最终经业务流程重组实现一体化应用集成。

对高校教育教学而言，将教学管理贯穿到学生学习、教师教学、教学质量监控的全过程，是组织实施教育教学一体化应用集成的需求。对高校教育教学业务梳理分析之后，首先将其职能界定为：院系机构管理、教学管理人员管理、教师管理、学生管理、教务管理、教学资源管理、教学设施设备管理等职能域。然后对每个职能域进行业务流程或业务过程(Process)定义。

例如，“教务管理”职能域包含编制教学计划、安排教学任务、组织学生评教、组织学生选课；进行课程管理、教材管理、教室管理、学生成绩管理等业务流程。每个业务流程又含有若干个具体的事务(Activity)，如业务流程“组织学生选课”包括“发布选课课程信息”、“发布任课教师基本信息”、“安排教学班次”、“安排教室与授课时间”、“安排学生网上选课”、“安排教师授课表”、“安排学生课表”等业务活动，它们是基本的、不能再分解的业务单元。

在三峡大学网络教学集成环境构建中，首先根据上述方式定义完成所有职能域业务流程和处理的事务活动。然后整合已经建设的应用系统，如将原教务管理系统、排课系统、教学计划安排系统整合为统一教务平台；新建网络教学平台，与教务平台实现数据无缝连接；新建资源开发平台，直接嵌入到教学平台之中；新建实验预约平台，与教务平台共享数据；新建基于SAN架构的资源数据中心，为整个系统提供统一、高效、安全的存储和备份空间。最后按照以教育教学活动周期中的核心业务对象，集信息发布、业务处理和事务管理为一体，形成由教务平台、教学平台、实验预约平台、资源开发平台和资源数据中心等组成的网络教学集成环境。

其中，除网上教学是由教师主控外，其他各项业务（或事务）都必须在网络教学环境中进行。现阶段网络教学平台还是作为常规教学方式的补充手段和方式，或者是常规教学活动空间向电子虚拟空间的延伸。学校在倡导任课教师积极采用新的教育方法和技术手段进行教学改革，提高教学质量和教学水平的同时，也在进一步探索有效推广普及网络教学使用的方法和途径。

用户集成设计

人员或用户群体设计是集成化环境中最重要的设计内容。一体化构造中的用户集合，不仅要包含现有成熟应用系统和可利用应用系统中的用户群，而且要面向新建应用系统，这就是要求集成后的用户集群具有良好的柔性，既要包含已有的用户群体，又要能适应新的用户变化；既要考虑面向本单位用户使用，又要考虑为上级主管部门和社会公众提供服务。因此，在进行用户整合和集成设计时，采用包含现有所有用户子集、同时根据业务范围覆盖面，健全用户集合是构建集成后的用户全集的有效方法如图1所示。

通常大学内部一般采用校、院两级管理，外部隶属相关行政主管部门。其组织机构形式和人员组成结构相对稳定。根据人员使用系统的目的并结合系统提供的服务，一般地，我们将系统用户分为两大类，一类是要参与系统的业务管理和处理，即为系统创造数据信息，同时也享受系统数据信息服务的群体；另一类是不参与系统的业务管理和处理，只享受系统提供的权限范围内的信息服务的群体。

在上述系统用户结构组成中，所建立的统一用户集群，是遵循层次化管理的理念，全面兼顾现有人员特性设计的，系统对用户实行分层次、分级别管理；用户对系统应用则是分层次、分级别使用。

很显然，这种层次化结构与现实社会中人员的身份与角色具有一一映射关系。这就意味着，任何人在虚拟的网络空间里都能找到和自己在现实社会中相匹配的多种角色定位，因此，它完全可以包含已有应用系统的用户子集。而层次化结构的可伸缩性正好可以满足系统的用户变化。比如，对于系统业务处理类下的系统业务使用组，其中教工组是指包含大学所有教职员工在内的人员集合，根据需要，可以进一步分解为专职教师组、实验人员组、专业技术人员组、行政人员组等。

功能与数据分布设计

功能分布也称处理(Process)分布、事务(Business)分布或逻辑(Logic)分布，它是指如何在各个应用程序服务平台上分配功能，即决定哪些功能适合在哪些平台上完成。数据分布是指如何在各个数据库服务器上分配数据，即如何在服务器上组织这些数据。

数据分布的粒度大小可以是数据库、数据表、行、列等，视具体情况而定。

学校教学活动大体可以用学期开始、学期中和期末三个阶段，学期开始和期末阶段主要完成安排教学计划、组织评教、网上选课、实验预约、安排考试、成绩汇总等主要事务，学期中间主要是正常教学活动和教学管理事务。在网上选课阶段，由于是短时间内多用户参与，所以要考虑网络负载均衡问题。教学过程中教师要进行网上课件制作、课程资料准备和教学内容、教学活动组织安排，因此，要考虑大数据量传输的效率性、数据实时传输的稳定性和数据存储的安全性。

综合考虑应用服务的类型、服务的时间以及人员使用的频率等因素后，在进行网络教学环境功能和数据分布时，将“安排教学”、“网上评教”、“网上选课”、“安排考试”、“成绩汇总”等事务分布到教务平台上；将“课件制作”、“网上答疑”、“网上作业”、“网上考试”等功能分布到教学平台之上；将“实验预约”分布到实验预约平台上；将教师信息、学生信息、课程班级信息、课程信息、选课信息、课件数据、成绩信息、评教信息等主要数据存储到资源数据中心。

在进行系统硬件规划发布时，根据硬件集群技术，按照应用系统服务的类型，将网络教学环境中的各服务器组成集群，然后将集群划分为前端服务器集群、后端服务器集群和数据存储集群三大部分。其中前端服务器集群包含多个Web服务器，后端服务器集群由数据库服务器、流媒体服务器、语音服务器和数据备份服务器等组成。

Web服务器群是网络教学环境对外提供网络服务的统一门户。用户通过浏览器与Web服务器群产生服务请求关系。Web服务器群根据请求类型将业务分流到前端和中间服务器集群中的对应服务器上，由各个服务器分别作出响应。在中间服务器集群中，数据库服务器用于存放各种动态信息，流媒体服务器主要提供基于流媒体的课件点播服务，语音服务器提供实时在线的语音交互服务。

网络教学集成环境的研究与建设，是学校实现教育现代化和跨越式发展的重要途径，有利于优化教育过程，形成现代教育观念和现代教育方法体系，实现教学内容、方法和手段的更新，构建新型的本科教学、学生实践、创新能力和信息素养能力的培养体系。

通过对网络教学集成环境的研究与实践，我们体会到除了利用先进的网络技术、信息技术等最新技术成果和手段外，更重要和值得关注问题的是业务流程的重新构造、各职能部门之间的工作协调机制的建立问题。我们的研究工作还在不断完善中，但我们的研究成果对构建大规模网络应用集成具有较大的参考意义。

[上传时间：2008-06-10]
[信息来源：www.edu.cn 作者：www.edu.cn ]