依托信息技术构建现代化教学支撑平台Construction

1依托信息技术构建现代化教学支撑平台宣华1,郭大勇1,罗念龙2（1．清华大学注册中心，北京100084；2.清华大学计算机与信息管理中心，北京100084）摘要：针对目前高校教育教学改革发展的需要和信息化建设存在的问题，运用现代信息技术，构建现代化教学支撑平台。平台依据顶层设计、统一规划、统一数据标准、统一软件架构、分层次模块化的建设思路，重点解决了系统之间条块分割、信息缺乏有效共享、应用缺乏有效集成、教学缺少统一界面、数据缺乏统计分析等问题。采用RBAC(role-basedaccesscontrol,基于角色的访问控制)权限管理机制，减小授权管理的复杂性，提高安全管理的效率和质量。同时引入Citrix解决方案，使管理工作不再受时间和空间的限制。该平台经过多次功能测试、压力测试等技术测试和用户测试，已在实际中得到应用，为实现个性化培养、学术化管理和数字化服务提供了有力支持。关键词：支撑平台；顶层设计；信息孤岛中图分类号：TP302ConstructionofamoderneducationsupportingplatformbasedoninformationtechnologyXUANHua1，GUODayong1，LUONianlong2（1.RegistrationCenter,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.CenterofComputerandInformationManagement,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China）Abstract:Amoderneducationsupportingplatformisconstructedbasedoninformationtechnologyforthecurrenthighereducationreformandproblemsofthecurrentinformationsystems.Thisplatformwasrealizedaccordingtothetop-leveldesign,theunifiedplanning,theunifieddatastandard,theunifiedsoftwarearchitecture,andthehierarchicalblock.Itfocusedonsolvingtheblockdivisionbetweensystems,thelackoftheeffectiveinformationsharingandapplicationintegration,thelackoftheunifiedinterfaceonteaching,andthelackofstatisticaldataanalyses.ThecomplexityoftheauthorizedmanagementwasreducedandtheefficiencyandsafetymanagementqualitywereimprovedbyusingRBAC(role-basedaccesscontrol)mechanism.Theadministrativeactivitieswerenolongersubjecttotherestrictionsoftime收稿日期：2008-05-19基金项目：清华大学教学“985”二期专题资助项目（NO.054500001）;北京市高等学校教育教学改革研究基金项目（NO.110000014）作者简介：宣华（1960－），女(汉)，河北，副研究员。2andspacebyintroductingtheCitrixsolutions.Theplatformhaspracticalapplicationstoprovideastrongsupportforthepersonalizededucation,theacademicmanagement,andthedigitalservices.Keywords:supportingplatform;top-leveldesign;informationisolation中国高校信息化建设经过二十余年的努力，取得了长足的进步。校园基础网络建设成效显著，信息化应用发展迅速，数字化校园雏形已初露端倪[1]。以综合教务管理信息系统为代表的教育教学管理软件，对高校人才培养起到了有力的支持作用[2]。随着教学改革的不断深入，如何运用现代信息技术，解决目前教学管理系统之间条块分割、信息共享不足、应用集成不够、数据缺少统计、支持教改不够等问题，全面实现教学管理现代化是高校面临的新挑战。目前许多高校仅仅局限于局部的调整或个别环节的修改，教学管理现代化未能取得全面性、突破性的进展。清华大学在教学“985工程”二期，紧紧围绕建设世界一流大学第二个发展阶段“重点突破、跨越发展”的战略目标，在培养模式、课程建设、实践教育、综合素质、创新能力培养等方面，继续深化改革。在这样的背景下，规划建设现代化教学支撑平台，为学校教育教学改革与发展提供有力地支持。1构建现代化教学支撑平台要解决的主要问题1.1适应学校教育教学改革发展的需要通过现代化教学支撑平台的建设，能够更加科学地、合理地构架高层次人才的知识、能力和素质结构，促进人才培养目标的实现。例如：整合课程结构和学分比例，确定新的培养方案和指导性教学计划，建立新型的培养方案管理体系和资格审查系统，适应本科大类招生和大类培养的要求；支持第二学士学位专业的开设，拓宽学生的知识视野。实现本科由“专业教育”向“通识教育基础上的宽口径专业教育”的转变。在人才培养过程中，支持人才培养结构的调整，促进人才培养层次的提高。近几年，高校学生种类增加许多，研究生规模增长较快，人才培养结构有了很大的变化。现代化教学支撑平台在学籍管理、选课管理、成绩管理、学位管理等多方面，除全日制本科生和研究生之外，同时全面支持留学生、交换生、港澳台学生、二学位学生、国防定向生、文体特长生、专业学位研究生、国际进修生、联合培养学生等特色人才培养。适应复合型人才培养的需要，为学生转系转专业创造条件，支持一些学生转入更适合于自己发展的专业学习。在教学质量管理和组织教学的过程中，建立健全教学质量监控与保障体系，实行全方位、全过程的教学质量管理[3]；支持工科专业实行“本科－研究生统筹培养”模式，提高人才培养的效益，实现本科生与研究生的统一排课、统一选课、互相选课等，在培养层次上重点向研究生发展。31.2解决高校教育教学信息化建设中存在的主要问题目前中国高校信息化的建设成绩斐然。但是由于信息化是一项长期艰巨的任务，国内外都没有成熟的理论和通用的模式，尤其在教育教学信息化建设方面仍存在许多问题。1）系统缺少顶层设计。在教育教学信息化建设的过程中，由于大多系统是逐步建设起来的，在支持学校教育教学管理的全局上缺少统一规划，使得各个与教学管理相关系统的建设各自为政，业务模型不一致、技术架构不统一、功能交叉不覆盖、信息不一致、各系统之间条块分割等问题。2）信息缺乏有效共享。由于没有统一的系统建设规划,缺乏数据标准，各教学职能部门的数据组织形式、数据管理方式等方面不尽相同，从而造成数据不一致、共享困难，形成信息孤岛，在需要综合利用数据进行教学信息的统计分析、数据挖掘、决策支持时，非常困难。3）应用缺乏有效集成。由于应用系统可能采用不同软件平台开发，并缺乏统一规划下的应用访问接口，各应用系统间也缺乏集成。同一个用户，进入校园网的不同应用系统，可能需要不同的密码，甚至需要不同的身份标识。各应用系统之间无法直接访问相互间的数据和功能，使得一些需要跨部门办理的业务在信息系统中被分隔开了。4）教学管理缺少统一界面。对于不同的应用系统，用户需要在不同的位置逐个进入访问，缺乏统一的访问界面和应用接口。教学信息零散、主题不明、个性化不强、界面风格不统一、人性化程度较低。5）数据缺乏统计分析。教学管理系统经过多年的运行，积累了大量的原始数据，但由于缺乏有效的整理和加工，未能充分发挥教学信息应有的作用。2现代化教学支撑平台的建设思路2.1采取顶层设计方式现代化教学支撑平台的建设，统筹考虑各教学管理部门的业务活动，打破各自为政的部门界限，统一规范业务活动，统一梳理业务功能，资源共享，信息共享，实现跨部门的、无缝隙的业务联系[4]。如图1所示，在统一的教学平台上，构建从招生管理系统到教务管理系统、网络教学管理系统、实践教学管理系统、教学评估、学科评估等基本涵盖教学管理全过程的11个业务子系统。教务处、研究生院、注册中心等校级教学管理部门，通过C/S方式，组织招生活动、实践活动、课程建设、学籍管理、成绩管理、教学评估、选课退课、资格审查等一系列的教学活动；各院系教学管理人员、学生、教师以及各级领导，则通过B/S方式，进行网络教学、成绩录入、信息查询、学位审查、论文送审等教学活动。各业务子系统既相对独立又相互联系，即可独立工作又要相互配合，构成了复杂、庞大的教学综合管理平台。4C/SB/S...图1现代化教学支撑平台业务架构2.2统一进行数据规划与设计采用整体数据规划思路，全面分析各个业务过程涉及的信息，将教学相关信息划分为办学资源信息、教务管理信息、教与学活动信息、学生事务管理信息、教学质量评估信息、办公信息等几大类；在每类下面再分若干主题，并构建主题数据库，建立统一的、基于主题的教学综合数据库。2.3引入RBAC权限管理模型现代化教学支撑平台是具有多种功能和多个用户的大系统，各用户特别是管理用户处于不同的岗位、具有不同的级别及工作职能，他们从信息系统中获取信息与处理信息的职权亦不同。引入RBAC(role-basedaccesscontrol基于角色的访问控制)[5]权限管理机制，根据业务规则和安全策略划分角色，再利用角色来实现用户和权限的逻辑隔离，即用户与角色相关联，角色与权限相关联，通过给用户分配角色而使用户获得相应的权限。基于角色的访问控制减小了授权管理的复杂性，降低管理开销，提高了安全管理的效率和质量。2.4引入Citrix解决方案现代化教学支撑平台通过引入Citrix解决方案，解决了传统的C/S结构系统的客户端的部署问5题。Citrix提供的是一种Internet接入方案，可以将不同网络、不同信息传输与管理集成在同一个平台[6]。Citrix解决方案通过设置应用服务器，将关键性的业务软件集中安装并进行发布，客户端可完全在服务器上执行所需的应用，从而使得用户（特别是管理用户）的管理工作将不再会受到时间和空间的限制。2.5严格遵循信息标准统一进行数据结构设计，并在数据结构设计中遵循高等学校管理信息的有关标准，用统一的数据格式描述全校教学信息，从根本上保证数据的全局统一性、可共享性和可维护性。2.6选用统一软件架构，采用分层次模块化设计方案根据业务需求，整个系统采用B/S和C/S相结合的方式，对现代化教学支撑平台的数据、功能等进行全面规划，如图2所示。B/S选择基于开源工具的轻量级J2EE软件架构，并采用报表中间件、通元应用框架中间件等基础构件；C/S也采用分层次、模块化的设计方案，为今后系统的扩展奠定基础。图2现代化教学支撑平台技术架构3现代化教学支撑平台建设的部分成果3.1保障学校人才培养理念的有效落实现代化教学支撑平台的建设，紧密围绕学校人才培养目标，努力实现现代管理思想与信息管理手段的有机结合，有效保障学校人才培养理念的贯彻实施，经过几年的努力已初见成效。实例1清华大学在全国高校范围内首次研发实验课选课系统，提高了实验教学的管理水平。构建学生自主选择的、开放式的、网上的实验课排课与选课管理平台，支持实验课程的多种排课选6课模式，支持多个实验室同时使用，实现不同实验室的实验课数据集中存储与共享，为学生提供统一的选课界面，使学生能够在实验室容许的范围内不受时间空间限制进行选课[7]。实验课选课系统正式投入使用并且一次运行成功。在以后的多次运行中，数据库系统和应用服务系统的运行状况，均处于稳定、安全、高效的运行状态，实验室