教育監(jiān)管論文:教育服務與監(jiān)管研究詮釋
時間:2022-01-26 02:44:31
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本文作者:丁佩劍工作單位:西安建筑科技大學
統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構使得數(shù)據(jù)與應用的關系更加清晰,數(shù)據(jù)的意義更加明確,數(shù)據(jù)之間的區(qū)分和關聯(lián)更加合理,能保證數(shù)據(jù)的整體性、一致性、完整性,能提高數(shù)據(jù)的綜合使用效率。數(shù)據(jù)架構的構成教育服務與監(jiān)管體系的業(yè)務數(shù)據(jù)包括結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)兩大類。非結構化數(shù)據(jù)主要包括公文文檔、音視頻文件等;結構化數(shù)據(jù)包括公共數(shù)據(jù)、應用私有數(shù)據(jù)、歸檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉庫四種類型。除業(yè)務數(shù)據(jù)構成外,數(shù)據(jù)架構還包括數(shù)據(jù)采集模式、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)標準。數(shù)據(jù)架構組成如圖1所示。數(shù)據(jù)標準數(shù)據(jù)標準包括數(shù)據(jù)標準集、代碼標準集和全局性編碼規(guī)范三個部分。數(shù)據(jù)標準集用于準確地定義數(shù)據(jù)元素,代碼標準集用于確定數(shù)據(jù)元素的一致的取值范圍,全局性編碼規(guī)范用于確定重點數(shù)據(jù)元素的全局統(tǒng)一編碼規(guī)則。數(shù)據(jù)元素是數(shù)據(jù)最小的不可再分的信息單位,是數(shù)據(jù)對象的抽象。對它的準確識別和定義是保證系統(tǒng)中數(shù)據(jù)一致性的前提,是建立穩(wěn)定良好的數(shù)據(jù)結構的關鍵,也是進行數(shù)據(jù)挖掘與決策支持的基礎。全局性編碼是各級各類教育管理數(shù)據(jù)能夠關聯(lián)與銜接的基礎,也是整合各類教育管理信息資源、搭建國家教育管理公共服務平臺的基礎。全局性編碼應遵循唯一性、穩(wěn)定性、規(guī)范性、可擴充性的編碼原則。數(shù)據(jù)存儲本文設計的教育服務與監(jiān)管體系的技術架構,對數(shù)據(jù)的存儲采用物理存儲統(tǒng)一、邏輯數(shù)據(jù)獨立的模式[1]。所謂物理存儲就是把數(shù)據(jù)存儲在統(tǒng)一構建的存儲設備中。公共數(shù)據(jù)、應用私有數(shù)據(jù)、歸檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉庫都以關系數(shù)據(jù)的形式儲存于關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的物理數(shù)據(jù)文件存在統(tǒng)一的物理存儲設備中。非結構化數(shù)據(jù)由內容管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理,并儲于統(tǒng)一的物理存儲設備中。物理存儲設備對各系統(tǒng)是透明的,并進行統(tǒng)一規(guī)劃統(tǒng)一構建。各系統(tǒng)都擁有其各自獨立的應用數(shù)據(jù)庫,從邏輯關系上講數(shù)據(jù)是相對獨立的,并獨立對其系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行管理。公共數(shù)據(jù)與應用私有數(shù)據(jù)之間及應用私有數(shù)據(jù)之間,都是通過數(shù)據(jù)交換的模式進行的。數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)可以有效利用數(shù)據(jù)裝載工具將獨立分散的決策支持數(shù)據(jù)集中裝載處理,并能形成集中的數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集的模式有:直接錄入模式、系統(tǒng)服務模式、定格式文件采集導入模式[1],各模式應當根據(jù)實際情況使用。1系統(tǒng)服務模式,通過服務形式進行自動或手動的數(shù)據(jù)傳輸,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。對于一些由中央組織統(tǒng)一開發(fā),直接部署到各級地方的應用系統(tǒng),可以采用這種系統(tǒng)服務模式。該模式具有較高的集成度和自動化程度。2直接錄入模式是利用中央系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能,各地業(yè)務部門可以直接登錄此系統(tǒng)向中央系統(tǒng)錄入數(shù)據(jù)。3定格式文件采集導入模式是通過指定的數(shù)據(jù)格式,相關業(yè)務部門依據(jù)數(shù)據(jù)格式準備數(shù)據(jù),也可以利用中央給予的特定的數(shù)據(jù)采集器,由錄入數(shù)據(jù)取得給定格式的數(shù)據(jù)文件,從而導入到中央數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)交換教育服務與監(jiān)管體系的各個信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的共享與交換必須使用同一的標準通過數(shù)據(jù)交換平臺進行[1],這些標準包括:信息采集的描述標準、數(shù)據(jù)的描述標準、信息的描述標準、權限的描述標準等。各系統(tǒng)必須遵從制定的這些標準,以保證相互訪問對方系統(tǒng)提供的標準數(shù)據(jù),實現(xiàn)與其他系統(tǒng)在數(shù)據(jù)層面的互聯(lián)互通。數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全是數(shù)據(jù)架構的重要組成部分。數(shù)據(jù)安全關注數(shù)據(jù)的可用性、完整性、不可篡改性、不可抵賴性,涉及到數(shù)據(jù)備份與恢復、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)審計、數(shù)據(jù)的電子簽名等。
教育服務與監(jiān)管體系數(shù)字化建設具有如下特點:1系統(tǒng)整體用戶類型多,用戶布局分散;2系統(tǒng)數(shù)量較多,需要分步分塊建設;3數(shù)據(jù)種類多,數(shù)據(jù)間關聯(lián)關系較復雜,并需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)提供綜合的信息服務和決策支持;4需要與外部系統(tǒng)進行整合、集成。因此,本文提出的技術架構采用“數(shù)據(jù)架構統(tǒng)一、公共中間件統(tǒng)一、系統(tǒng)松散耦合”的應用架構,實現(xiàn)“信息門戶統(tǒng)一集成”。如圖2所示。統(tǒng)一數(shù)據(jù)架構各信息系統(tǒng)在設計和建設時需要確保遵循統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構,使用公共數(shù)據(jù),加強全局數(shù)據(jù)間的一致性,提高數(shù)據(jù)的有效性,為綜合數(shù)據(jù)服務及決策支持提供堅實的數(shù)據(jù)基礎。公共中間件公共中間件為各應用系統(tǒng)提供必要的公共軟件服務,包括統(tǒng)一用戶管理、用戶身份認證與單點登錄(SSO服務[2]、數(shù)據(jù)交換服務、數(shù)據(jù)采集服務、內容管理、公文流轉、地理信息、報表服務、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘等公共中間件。各應用系統(tǒng)應采用統(tǒng)一的公共中間件。應用系統(tǒng)根據(jù)公共中間件的選型進行設計,嚴格遵循相關的軟件、平臺應用規(guī)范,避免重復投資,避免接口的不規(guī)范和不統(tǒng)一。服務架構本文設計的應用架構中采用面向服務體系架構(Service-OrientedArchitecture,SOA)[3],通過SOA可以消除不同應用之間的技術差異,讓不同的應用服務器協(xié)調運作,實現(xiàn)了不同服務之間的通信與整合[4]。面向服務體系架構,可實現(xiàn)應用系統(tǒng)松散耦合,各應用系統(tǒng)相對獨立,在必要時完全可以獨立運行。應用系統(tǒng)與應用系統(tǒng)之間、應用系統(tǒng)與公共服務平臺之間通過SOA的方式進行集成和整合,可以確保應用集成和部署的順利進行。信息門戶信息門戶通過服務調用的方式與各應用系統(tǒng)進行集成整合,以應用集成和局部信息集成的模式運行,一方面作為各系統(tǒng)的導航,另一方面作為信息查詢的集中展示。各應用系統(tǒng)應確保接入信息門戶,以信息門戶為信息集成展示平臺,為用戶提供集成的、整合的、個性化的、主動的信息服務。
統(tǒng)一軟件架構,將使信息系統(tǒng)具有良好的延續(xù)性、可集成性、可擴展性,有利于提高軟件系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、執(zhí)行效率。同時,對開發(fā)而言,相同的軟件架構可以提高開發(fā)效率,確保開發(fā)質量;對運行服務而言,可以使得維護和管理所需的技術更加單一化,有利于降低運維成本,提高運行服務質量。本文設計的教育服務與監(jiān)管體系信息系統(tǒng)的軟件架構可以滿足如下要求:1具有較好的開發(fā)支持能力;2具有良好的部署和升級能力;3具有良好的系統(tǒng)延展性,可以較容易地進行系統(tǒng)的集成;4盡可能遵循國家、國際及工業(yè)標準和規(guī)范。軟件層次結構本文設計的教育服務與監(jiān)管體系的設計和建造,采用分層設計方法。在構造信息系統(tǒng)時,需要對如下影響因素進行協(xié)調:1應盡可能的降低不同部分之間的相互影響,提高應用程序的總體靈活性和適應性;2將不同的問題分隔在不同的組件上,增強其靈活性和可維護性;3各組件可被重用;4對各個不同組件要確保其內聚性;5各組件之間盡可能保持其松散耦合;6解決方案的各個組件的部署要獨立、易于維護和更新;7確保性能優(yōu)和高可靠性高。為解決上述問題,應將組件分隔到不同的層中,每一層中的組件具有內聚性,每一層與它下面的各層都應保持松散耦合。分層軟件設計應遵循如下基本準則:1不得跨層調用,每一層都只與直接相鄰的層進行通信;2上面各層都建立在下層的基礎上,隱藏下層的信息并為上層提供服務;3各層要封裝自己的實現(xiàn),向上一層提供訪問接口;4各層支持分布式的部署,即可部署于不同的容器實例中;5通用分層描述。開發(fā)技術本文在設計技術架構時,考慮到系統(tǒng)用戶“量大而分布廣”的特點,為了用戶使用的便易性,為了系統(tǒng)運行維護的可靠性和高效性,各應用系統(tǒng)采用B/S模式。B/S模式的具有使用簡便,兼容性好,系統(tǒng)升級方便,可擴展性好等特點[5]。開發(fā)平臺和工具選取JAVA作為主要的開發(fā)技術,其中的B/S開發(fā)框架主要是J2EE框架,它主要有如下特點[6]:1平臺無關性:跨平臺是J2EE的最大特點。符合JAVA中J2EE規(guī)范的軟件時,可以在不同應用服務器上部署,對平臺沒有特殊要求。2中間層:在J2EE構架中,事務邏輯是由JavaBean和EJB完成。EJB和JavaBean的模型相似,都是用來創(chuàng)建分布式的公司應用[6-7]。利用這些模型進行簡單的編碼就能完成復雜的功能。3表示層:提供替代JavaAWT的JavaSwing由J2EE來完成,可視化組件JavaBean也用于構造系統(tǒng)。B/S結構的表示層J2EE,主要利用JSP、Servlet、HMTL、XML、WML、等工具來實現(xiàn)。軟件接口軟件自身除了業(yè)務邏輯實現(xiàn)和應用數(shù)據(jù)庫之外,還需要通過接口與外部環(huán)境進行交互,本文設計的教育服務與監(jiān)管體系的軟件接口關系圖如圖3所示。主要使用的接口包括:信息門戶接口、主數(shù)據(jù)庫訪問接口、公共中間件調用接口。通過信息門戶接口,實現(xiàn)系統(tǒng)與信息門戶的集成;通過主數(shù)據(jù)庫訪問接口,可以在許可范圍內對主數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行操作;通過公共中間件調用接口,可以訪問大量的中間件平臺提供的服務。數(shù)據(jù)訪問方式在對數(shù)據(jù)進行訪問時,使用JDBC接口。JDBC屬于中間層次的API[8],與所連接的數(shù)據(jù)庫無關,數(shù)據(jù)操作是通過連接、命令語句和結果集來完成。更高一級的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理是通過實體EJB來進行的。