荣昌校校通信息管理系统方案V10.docx

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荣昌校校通信息管理系统方案V10

荣昌校校通信息管理系统方案

Version1.0

 

2003年07月03日

版权所有(C)2001-2005成都托普集团

 

一、总体介绍

1.1、前言

二十一世纪是知识经济的世纪,是网络化的世纪,教育改革的全面推进及素质教育的全面实施,促进了现代教育的发展,旧有的教育观念已越来越不适合社会的需要。

同时计算机网络技术、多媒体技术的发展,使网络教育成为当今重要的教育手段之一。

当今的学校教育必须顺应这个时代的要求,通过将计算机软件技术、Internet技术及现代教育理念的紧密结合,在校园内建立起网络教育的平台,使学生和老师能够快速便捷地进行交流,进而带动整个学校形成求教好学的良好氛围。

托普集团作为一家国际知名的高科技企业,与教育行业有着深厚的渊源与感情,公司大量的高级人才来自国内外知名院校,同时公司与各地教委合作办学,成立的成都托普信息技术学院、成都职业教育技术学校、绍兴托普信息技术学院等学校正是托普集团“投资教育、回报教育”的心声。

托普校园网应用系列软件是托普集团采用国际先进的软件开发技术,利用多年系统集成的综合实力,同时结合当代教育的实际状况和需求,开发和完善了一整套的校园网应用软件以解决不同层次学校的需求。

整个系统以计算机和网络技术为其核心技术支撑;以信息的充分共享为其手段;以培养善于获取、加工、处理和利用信息与知识的学生为其主要目标;以校园成为整个社会知识、信息的基本创新与传播中枢为其主要社会效应。

托普校园网应用软件是以教学为中心,紧贴学校管理和学校需求,同时彻底贯彻了教育部关于“校校通”工程的思想,产品覆盖了学校整个信息化教育的总体需求,提供了包括网上教学和学习的功能,以及一系列学校管理的功能模块,同时系统还提供了多媒体的辅助教学模块,大大地的丰富了教学和课余的学习内容,便于学生扩大知识面。

强大的学校管理功能和信息交流共享可全面提高工作效率。

系统全部采用B/S结构开发,界面友好易用,功能设置合理、实用,为用户营造了信息化教育的良好环境,是实施“校校通”工程的有力保障。

托普集团将以自已的技术和热情,为教育事业的发展做出自已应有的贡献。

新世纪的开端,学习和教育成为全人类关注的焦点。

只有率先认识到信息技术在现代教育中的重要作用,用它解决教育中的问题,把它作为现代教育的基本工具和辅助手段,才能在全球教育竞争中立于不败之地。

托普校园网应用软件包括托普数字虚拟校园网系统3.0、托普VOD视频点播系统4.0、托普资源库管理系统2.0以及托普图书馆管理系统1.0和托普新闻发布系统等几个应用软件共同组成了托普数字校园的整体解决方案。

1.2、系统的建设背景

随着教育现代化建设的快速发展,;荣昌全县中小学教学、行政管理业务日益增加,传统的工作方式和审批模式已经难以满足新的业务需要。

为了提高服务质量,树立行业形象,荣昌全县中小学对办公、业务提出了全新的要求,要求整个教学、行政管理等审批过程规范化、透明化,并规定了严格时限。

我们针对荣昌全县中小学的具体需要,利用成熟的计算机和通信技术,实现党群、行政、教学、科研、后勤、领导办公、个人办公、综合信息的全部电子化处理,把老师从繁杂的事务性工作中解脱出来。

同时通过将审批情况随时公布,实现规范办事程序、提高办事效率、增加审批的透明度的目的,有效地帮助荣昌全县中小学逐渐实现办公现代化、信息资源化、传输网络化和决策科学化的信息化建设目标。

系统设计先进性,整个系统开发采用国际上先进并且成熟的计算机技术以及安全加密等技术,力求方案的先进、灵活、高效;可保证5-8年可以使用并可扩展使用。

系统设计实用性,系统始终以用户需求为导向,结合先进、合理的管理模式,功能全面,切合实际。

1.3、设计依据

根据教育部

第一个层面是以多媒体计算机技术为核心的教育技术在学校的普及和运用;

第二个层面是网络的普及和应用,学会利用网上资源,这里指荣昌全县中小学校园管理信息系统;

第三层面是开办现代远程教育,建设并提供大量的网络资源,不断满足社会日益增长的终身教育需求。

依据荣昌全县中小学的实际情况:

☐办公自动化,

☐教务管理、综合管理系统,视频点播

☐虚拟互联网

☐党群、行政,个人,领导,综合,

☐荣昌全县中小学的实际情况,教学,办公,科研,后勤,综合信息(图书等)

☐软件开发权限访问(以图书管理为例说明),权限全部模块都有的,但是具体需要和老师讨论---密码、用户访问权限控制。

1.4、总体目标

荣昌全县中小学校园管理信息系统软件总体目标是:

搭建一个连接全校的网络软件平台,将以手工操作为主,少部分计算机辅助的工作环境转换到网络软件平台上来,实现党群、行政、教学、科研、后勤等信息共享和综合利用,提高工作效率,优化工作流程,实现办公业务管理科学化、规范化,提高工作质量和管理水平。

将荣昌全县中小学校园管理信息建设成为传播有关教育方针政策、教育信息,党群工作、行政办公、教学、科研等工作的中心站点。

☐建设成为学校信息网的一个地方门户站点。

☐建设成为一个共享的教育信息资源中心。

☐建设成为教师交流的中心网站。

☐建成为学生交流的中心网站。

☐建成为社会与学校进行沟通的中心网站。

最终实现办公数字化、资源信息化、传输网络化。

1.5、指导思想

本方案的指导思想

1.5.1、教育发展的趋势

教育信息化发展三个明显的大趋势:

(1)个人电脑迅速普及,从以往的一种提高工作效率的工具演变为功能全面、易于操作而且价格便宜的学习助手。

(2)由于国际互联网络(因特网)的迅猛发展,打破了传统教育在时间和空间上所受教育限制,可以轻松地获取跨越全球的知识资源。

(3)现代教育技术特别是网络与多媒体技术的发展,对学习活动产生了具有深远意义的冲击,网络中的学习者必须是一个主动行为着的主体,人们可以选择或者设计适合其学习特点的信息采集、加工与重组方式,一种个性化的学习类型。

托普数字虚拟校园系统是采用多层架构的系统,是真正适应教育信息化发展三大趋势的校园网络应用系统,全面支持Internet功能、远程访问功能,全部采用最先进的B/S(浏览器/服务器)模式来开发,支持有关学校信息交流、日常教学、教务管理等的各种应用,提供了一个基于校园内联网中支持各种类型的学校应用产品的服务平台和开发平台。

托普数字虚拟校园系统的基本目标是在学校内部和外部建立起顺畅的信息通道,让信息技术成为推动教育生产力的有力工具,提高学校的管理水平和效率,同时充分利用全球的教育资源为学校的教育服务,克服了目前大部分学校的校园网建设只起到宣传作用的通病。

托普数字虚拟校园系统的设计思想是把它作为生产工具要素看待,它的一个重要作用就是协同工作,解决学校的网上无纸化办公,使得全校的工作人员可以相互协作,并支持校领导、老师之间的进行研讨,学生与学生之间、学生与老师之间畅通交流,同时可以把各种信息有效地加以储存和管理。

托普数字虚拟校园系统还提供全面的教与学工具,如网上考试、电子备课、网上问答、自助学习等,真正体现了以教学为中心,而且由于其强大的Internet功能、远程访问功能,不仅能满足校内的信息共享问题,还能满足学校与Internet、教委和学生家庭之间通讯的需要。

1.5.2、设计思想

1、通盘考虑:

荣昌全县中小学管理信息系统的建设,是对荣昌全县中小学的信息化建设的一次革命性的提升。

需要规避原来在信息化建设中出现的诸多问题。

方案书中将对荣昌全县中小学管理信息系统的建设作通盘考虑,在功能上不仅满足业务层的需要,还要解决行政管理人员对软件的需求,同时对领导的辅助决策也要充分考虑。

2、扩展性好——统一规划、分步实施、逐步实现对各项数据业务的管理功能:

在系统的设计过程中要充分考虑到系统未来的发展,统一规划,以适应办公业务的发展和变化,以及不断增长的新业务的需求和管理服务领域功能的不断扩充和完善。

3、接口标准——保证系统的专业化特点和完整性,简化与其他相关系统间的接口关系:

采用标准数据接口实现与外部机构的业务系统的接口。

4、充分利用现有资源——从投资保护的角度考虑设计系统方案:

本系统采用开放式模式来从事系统的设计,能保护用户投资的硬件、软件和应用系统,延长其可用期限,并保证面向未来的兼容性。

5、在规范业务流程的基础上,建立合理的办公业务机制,强化三分离和闭环管理:

在充分理解业务的基础上,抽象出通用的业务处理流程,强化对业务流程的管理。

6、用当前的主流成熟技术,保证系统的先进性、可靠性、可扩展性和安全性:

根据对荣昌全县中小学管理信息系统现状的分析,结合我公司多年来从事信息化建设的经验以及我公司对当前先进技术的积累,在设计方案书时拟采用稳定可靠、先进的技术和选择合适的数据库平台、中间件产品、开发工具等。

详细内容将在下面阐述。

1.6、主要特点

(一)一套真正的B/S校园网系统

托普数字虚拟校园系统是基于B/S(浏览器/服务器)多层体系结构的Web应用系统,通过Internet/Intranet平台实现了信息高效的交流和共享。

(二)友好易用的Web界面,B/S结构,安装维护简便

托普数字虚拟校园系统是人人熟知的Web界面,直观、悦目,无需专业培训即可操作自如。

只需在服务器安装,安装和维护升级简便,并支持远程维护。

(三)完全符合不同学校的管理模式

托普数字虚拟校园系统通过自定义的工作流程设置,与学校的管理模式相吻合,深入到学校管理的每一个细微处。

(四)完整的辅助决策系统

托普数字虚拟校园系统通过采集、检索、分析每一天和每一学期的教育教学信息,为学校日常的教学和管理提供科学的辅助决策依据。

(五)体现高度个性化特点

托普数字虚拟校园系统可以进行自定义的个性化设置,让每一位教师充分地领略灵活多变的样式。

(六)资料格式统一且多媒体化

托普数字虚拟校园系统学校内的文件、资料都能以HTML格式展现,格式资料统一,而且包含文字、图形等,多媒体的人机界面易于使用。

(七)体现浓郁的校园文化

托普数字虚拟校园系统可以为学校、部门、每一位教师提供主页空间,让学校体现出浓郁的校园文化。

(八)完善的资源管理系统

具有资源管理、课件点播、音频点播、视频点播、网上课堂、电子阅览等多项资源管理功能,可管理文档、声音、图像、视频、课件、网址等各种资源,可实现方便的批量录入和修改,信息资源进出流畅,检索快捷,支持高性能的视频点播和广播,并自带丰富资源库,是教学的好帮手。

(九)素质教育体系

托普数字虚拟校园系统设计基于应试教育向素质教育发展的思想,学生管理由单一的成绩管理和学籍管理转向综合素质管理,使学生德智体美劳全面发展,从而多方面对学生的综合素质进行综合评价。

(十)完善的系统管理和权限管理

托普数字虚拟校园系统通过全程监控的用户权限,控制用户可以执行的活动以及可以查看和修改的信息。

提供用户自定义的数据库备份和恢复策略,确保数据库始终处于稳定安全的状态。

(十一)丰富的XML支持

托普数字虚拟校园系统采用扩展标记语言(XML)提供了跨平台的支持,方便容易地与第三方应用程序进行集成和数据交换,为今后实现全程的教育管理提供可能。

(十二)高可靠性和高并发性

托普数字虚拟校园系统是基于Oracle91的数据库驱动,集中化数据管理,确保任何人、任何时间、任何地点能快速有效地协作与通讯、资源共享。

(十三)贴近学校

托普数字虚拟校园系统是计算机技术专家和教育专家的完美结合,是一套真正为学校度身定制的校园网系统。

(十四)功能全面,涵盖教学和管理的各个方面

托普数字虚拟校园系统涵盖系统管理、权限管理、学校信息、学籍管理、成绩、综合素质、辅助教学(课件、素材)、教师管理、教师评估、教务、总务、行政管理、校园公告、网上考试、网上问答、课外读物、电子图书、VOD视频点播、教学评估、校内外邮局、校友录、高效智能的个人信息、数据上报等几十个功能模块。

(十五)全新的网上教学和自主学习

老师可在网上备课、查资料、组织考试、进行教学评估;学生可在网上探究式学习、课外阅读、做练习、咨询等,将信息化手段贯穿到教学过程的每个阶段。

(十六)便捷的信息交流和共享能力

提供最流行的信息交流功能,如学校新闻、会议通知、公告栏、校园论坛、校内校外邮局、问卷调查、聊天室、校长之声、家长信箱、校友录等,整个系统是快速的信息通道和中转站。

(十七)提供学校活学活用Internet的实战平台

班级、年级、教师、学生个人等都可以在校园平台上应用Internet技术,向全校展示自己的空间,既可以做到资源的最大共享,又可以让师生利用网络技术开展E时代的教与学,取之于Internet,用之于Internet。

1.7、总体设计原则

1.7.1、先进性与成熟性相结合

由于信息技术的飞速发展、用户在构建信息系统时有了很大的选择余地,同时用户在构建系统时需绞尽脑汁在技术的先进性与成熟性之间求平衡。

系统技术水平要保证先进性,符合当今计算机科学的发展潮流。

系统网络平台、系统软件平台技术要代表当今计算机技术发展的方向,同时经实践证明其实用性和稳定可靠性。

保证了所选择的各平台供应商有能力进行该项产品的持续性开发,可以保证该项技术不断地更新并可顺利升级而维持系统的先进性。

我们在选择技术时,同时结合了学校办公业务经常性变化和增长的特点。

1.7.2、充分考虑性价比

在尽可能节省用户投资的前提下,提供最优的软件解决方案和软件产品选型。

本方案充分考虑到这一点。

根据《荣昌全县中小学管理信息系统》的实际需求,以及学校党群、行政、教学、科研等工作的发展趋势,产品选型一方面要考虑安全、可靠、先进,同时,要考虑经济实用,要易于扩展升级、易于操作、易于管理维护、易于用户掌握和学习使用。

在完成系统目标的基础上,力争用最少的钱办最多的事,保护投资。

1.7.3、实用性

我们避免盲目追求最新技术,同时又要防止系统处理能力不够。

应用系统设计必须符合实际。

系统要进行总体设计、分步实施,稳步向新系统过渡;全部人机操作设计均应充分考虑学校办公工作的具体情况和实际需要;用户接口和界面设计将充分考虑人体结构特征及视觉特征进行优化设计,界面尽可能美观大方,操作简便使用。

同时根据《荣昌全县中小学管理信息系统》要求,我们将利用企业门户技术实现统一身份、统一认证、统一内容管理,操作界面和内容可定制。

1.7.4、可靠性

系统建设尽量采用主流产品,以保证系统的高质量和稳定性。

采用成熟技术以降低系统的不稳定性。

对系统如操作系统、网络、数据库应设计尽可能提供详尽的故障处理方案以保证系统的快速恢复性。

由于采用集中式信息管理模式,主机系统的安全和健壮性非常重要,从信息处理的角度上来看,学校管理与教学工作的特色就是数据量大、时效性强、处理复杂。

在出现故障时能够迅速恢复并有适当的应急措施。

系统设计中,应有适量冗余及其他保护措施,平台和应用软件应具有容错性、健壮性等。

1.7.5、扩充性

考虑到荣昌全县中小学正常工作的连续性开展,荣昌全县中小学管理信息系统不可能一步到位,只能采取总体设计,分步实施的方式,第一,要满足新旧系统的平滑过渡,包括历史数局转换,第二,软件构架采用组件化方式,便于个体的升级和添加新的个体。

第三,采用开放技术和标准接口,便于跟第三方软件衔接。

1.7.6、易维护性

客户端软件采用自动更新方式。

按照标准和规范的方法进行系统组件化设计,采用三层结构。

尽量采用大家熟悉的易于维护的系统平台,系统维护方便,备份及数据恢复快速简单、系统配置体现自动化,尽量避免复杂的系统配置文件。

1.7.7、开放性

在系统构架、采用技术、选用平台方面都必须要有较好的开放性。

特别是在选择产品上,要符合开放性要求,遵循国际标准化组织的技术标准。

1.7.8、可移植性

采用基于J2EE技术标准进行集成,利用Java的优势实现跨平台和实现多数据库系统连接。

1.7.9、安全保密原则

系统安全性重点要求,因此主机系统与网络的选型及设计中,安全、可靠将作为第一要素。

系统建设符合国家安全及保密部门的要求,利用网络系统、操作系统、数据库系统和应用系统的安全机制设置,拒绝非法用户进入系统和合法用户的越权操作,避免系统遭到破坏,防止系统数据窃取和篡改。

1.8、标准与规范

本方案遵从下述的规范:

《全国电子邮件系统标准》公通信[2002]383号

《荣昌县电子政务网络拓扑结构图》

《信息技术国家标准及国际标准目录》

《计算机开放系统互连国家标准选编》

《计算机软件工程规范国家标准汇编2000》

《信息系统安全技术国家标准汇编》

《计算机管理信息系统保密管理暂行规定》

《托普集团软件质量控制程序文件——ISO9001行业规范》

《托普集团中央研究院标准软件开发过程》—通过CMM三级评估

本方案参考如下资料:

《荣昌县电子政务网络与软件业务需求》

二、系统设计

2.1系统现状

2.1.1、准备建设的网络情况

荣昌全县中小学等单位。

正在准备建设荣昌全县中小学校园网,具体情况可参见《荣昌全县中小学校园网系统集成方案》。

一级网络说明

二级网络信息中心集中式部署

2.1.2、设备情况

请参见《荣昌全县中小学校园网系统集成方案》。

2.1.3、软件系统现状

现已有各类业务管理软件(需要客户确认)。

2.2、系统分析

2.2.1、业务系统对性能要求高,业务处理快

对此,我们提出以下解决办法:

简化业务系统功能,将前台业务功能进行简化,从而达到减少数据交互的数量和频度。

使用应用服务器提供的连接池、数据缓冲

由于使用了连接池在大并发量的情况下,数据库连接资源的开销较小,数据库的处理速度可以得到提高。

另外,利用应用服务器的数据结果缓冲,减少向数据库的请求。

OLTP与OLAP分开

由于查询统计往往需要访问大量的数据,如果OLTP和OLAP没分开,查询统计会对业务产生巨大的影响。

而将OLTP和OLAP分开,虽然增加了复杂度,但减少了查询统计对系统的影响,从而能够极大地提高业务的响应速度。

采用负载平衡技术,用服务器群来响应业务

在应用服务器上采用负载平衡技术,在业务较繁忙时,可由几台应用服务器自动进行平衡,并且在某台应用服务器发生故障时,也可工作。

避免对业务造成影响。

对业务划分优先级

根据各机关的业务发生的特点,对业务划分优先级,对优先级高的优先响应。

2.2.2、系统结构分层,业务与实现分离,逻辑与数据分离

传统的两层架构中,存在着系统伸缩性差,部署升级和维护困难,随着应用程序业务逻辑及复杂性的不断增大,其开发和运行的难度也越来越高等问题。

另外,由于本系统“采用集中式”,系统的数据高度集中,对数据库层的用户连接和数据访问的数量巨大且难以预测,沿用传统的Client/Server两层体系结构会造成服务器端对性能和网络带宽要求的无限膨胀,系统投资升高到难以接受的程度且性能无法保障,甚至出现要求用户不同使用部门分时使用等难以接受的情况。

这些问题正是早期的两层结构应用程序问题的典型表现,三(多)层体系的出现正是为了解决上述的问题。

三(多)层结构是对客户/服务器结构的扩展,在客户/服务器模型把用户界面和数据存贮与处理分离的基础上,三(多)层结构把事务规则独立成为一层。

2.2.3、系统要求较高的安全性和可靠性

基于荣昌校校通信息管理系统作为整个管理信息化建设的一部分,要求具备较高的安全性,防止XX的访问和恶意攻击等安全问题,我们采用建立统一安全认证体系、内外网物理分隔等安全措施实现荣昌全县中小学管理信息系统的系统安全设计。

数据在信息中心进行集中备份,保证在各支队发生数据灾难时可进行数据恢复。

2.2.4、系统具有较好的先进性

由于系统的建设周期较长,投资较大。

因此,要求系统比较先进,以保证系统能在较长时间内都可用。

但要求同时考虑技术的成熟性及稳定性,尽量采用经过实践检验的技术。

采用先进的设计思想

采用流水线特性,减少人工干预。

采用先进的设计方法

在设计方法上采用面向对象的方法,面向对象技术经过十多年发展,已经相当成熟,并将在相当长的一段时间内成为软件开发的主流方法。

采用面向对象方法进行设计,开发人员将以更自然的方式进行软件开发和交流,保证最后的产品易于维护、扩展及重用。

整个开发过程体现了以用户为中心的分析及设计,使设计出来的系统更贴心。

采用先进的系统架构方法

选用了先进稳定的三(多)层结构来对系统进行架构。

2.2.5、充分考虑系统的灵活性、扩展性

随着改革的不断深入,管理模式和业务规范还在不断完善,因此,要求现在建设的系统能支持较长时间内的业务开展,具有较长生命力。

组件化

组件化技术利用面向对象的封装性,将具有共性的模块统一设计,不同部分设计成独立的功能实体模块,根据业务的具体需要进行不同的挂接,提高了系统的可扩展性。

组件化一般都会采用多层结构,多层结构体系从根本上为系统提供了一个扎实可靠的技术框架,将业务逻辑集中在中间层实现,易于升级和更改。

使用中间件

中间件作为构造三层结构应用系统的基础平台,提供了两个主要功能:

一是负责客户机和服务器间的联接和通讯;二是提供一个三层结构的应用开发和运行平台。

中间件的使用保证了系统的开放性和对技术发展的适应性。

动态部署应用

利用现在应用服务器提供应用的可部署,动态地将新应用部署到应用服务器,与原有系统集成到一起,方便用户使用和扩展。

2.3、体系结构

体系架构视图反映了系统的技术组成和关键技术的集成框架。

整个系统涵盖了办公自动化、视频点播系统、多媒体教室、虚拟互联网、中小学图书馆管理系统、多媒体数据库管理系统等六大系统,其中对结构影响最大的是办公自动化系统、多媒体教室、多媒体数据库管理系统和中小学图书管理系统,多媒体教室、图书管理系统系统主要处理业务办公事务,办公系统系统偏重于基于工作流的办公和管理。

因此整个系统整合了事务处理、工作流应用、办公平台、辅助决策支持等多项技术。

在进行构架设计时,重点考虑了对架构影响的需求:

☐多层体系结构:

系统基于多层体系结构设计。

☐门户集成:

应用通过Web发布,为用户提供个性化服务的能力。

☐工作流应用:

系统中存在多人参与的应用,这些应用需要协作才能完整,并且要求参与的角色和可能的流程可以被修改。

☐报表应用:

需要处理大量的报表,具有报表管理、定时生成,报表可输出为多种格式并可后期修改。

☐信息整合:

信息单一存储,减少信息的冗余度。

☐如何整合历史系统和外部系统:

由于系统的历史系统并不能全部在新系统建立时集成,并且存在一部分外部系统,需要考虑如何集成这些系统到新系统中。

☐其它因素,如应用系统的逻辑分层,因为并不影响产品和技术架构,所以在结构视图中并不过多考虑,而在逻辑视图中体现。

根据以上需求,建立以多层体系为基础的系统架构。

视频点播系统

2.3.1应用拓扑结构

 

荣昌校校通信息管理系统应用拓扑结构图

2.3.2资源拓扑结构

说明

应用系统采用可裁剪的构架方式,即一个中心,可以集中配置所有的应用和系统规模,也可以仅完成办公系统和数据资源的采集整理,视业务的要求而定;

上面的资源拓扑结构集中表示了根据部门配置相应定义的资源结构。

各级学校的应用,以前面的应用拓扑结构方式构建在这个资源中心上面,从而实现资源的最大限度共享与应用的最灵活匹配。

TongWeb3.3应用服务器,具备潜在的与荣昌全县中小学校园网公共数据交换平台的集成能力,这也是应用服务器的技术优势。

同时,应用服务器保持该系统在必要时与电子政务其它系统的集成能力。

2.3.3、多层体系架构

系统建立在多层体系架构上,以提供更好的灵活性和强大的扩展能力。

多层体系对于本系统来说是四层结构,分别从客户端桌面、业务表述处理、业务逻辑处理和数据服务层进行分配。

如下图:

这四层代表了处理一个开放、

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