（教育经济与管理专业论文）公共数据平台在高校数字化校园建设及管理中的应用.pdf

摘要 随着计算机技术和网络技术的迅速发展，人类科学正进入信息时代，信息技 术正对管理的变革产生深远影响。现代化的学校少不了现代化管理设施、设备的 武装，管理信息化水平正成为衡量学校总体水平的重要因素之一，也是学校管理 能否达到现代化标准的重要标志。校园公共数据平台是数字化校园的基础工程， 是数字化校园有机的、重要的组成部分，为数字化校园提供了全面的数据管理及 数据共享的平台。结合学校的信息管理系统和网络，形成全校范围的数字空间和 共享环境，为学校管理人员、教师及学生提供一个统一、开放、灵活、面向全校 的应用服务管理平台，是管理科学化与标准化的最终解决途径。 公共数据平台是数字化校园建设的一个全新理论。它是在学校原有的各个子 系统层面上搭建一个高层应用平台，实现校园内各种信息系统的互通互连和数据 共享，并且以校园应用门户网站的形式将这些应用系统提供的服务集成在一起， 供用户访问、利用。 本文从信息管理的视角，阐述公共信息平台在数字化校园中起到的重要作 用。全文主要内容可以分为如下几个部分： 【1 】项目研究的背景、研究的目的和意义以及研究的内容 【2 】公共数据平台的理论、建设框架、数据共享等理论知识 3 】以上海师范大学为例分析校园信息化现状及对学校管理产生的问题 【4 】公共数据平台在数字化校园中的实施，主要包括框架结构、分层结构设 置、接口实现的方式、硬件软件环境、权限管理、证书加密等方式 【5 】讨论在新的公共数据平台的方式下学校管理的变化，并和传统的管理方 式进行对比 展 关键字：公共数据平台；数字化；信息化；数据共享；信息管理；可持续发 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc o m p u t e ra n dn e t w o r kt e c h n o l o g y ，h u m a n s c i e n c eh a sb e e ne n t e r i n gi n t ot h ei n f o r m a t i o na g e i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yi se x e r t i n g af a r - r e a c h i n gi n f l u e n c eo nt h ei n n o v a t i o no fm a n a g e m e n t m o d e r nm a n a g e r i a l f a c i l i t i e sa n de q u i p m e n t sa r ei n d i s p e n s a b l ef o ram o d e r nu n i v e r s i t y t h el e v e lo f m a n a g e r i a li n f o r m a t i o n i z a t i o ni sb e c o m i n go n eo ft h em o s ti m p o r t a n tf a c t o r si n m e a s u r i n gt h eg e n e r a ll e v e lo fau n i v e r s i t ya sw e l la sa ni m p o r t a n ts y m b o li n d i c a t i n g w h e t h e ru n i v e r s i t ym a n a g e m e n tc a nr e a c ht h es t a n d a r do fm o d e r n i z a t i o n t h ep u b l i c d a t ap l a t f o r mo fc a m p u s - ab a s i cp r o j e c to fd i g i t i z e dc a m p u s ，i sa no r g a n i ca n d i m p o r t a n tc o m p o n e n to fd i g i t i z e dc a m p u s ，p r o v i d i n gac o m p r e h e n s i v ep l a t f o r mo f d a t am a n a g e m e n ta n ds h a r ef o rd i g i t i z e dc a m p u s w i t ht h eu n i v e r s i t y si n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e ma n dn e t w o r k ，i tf o r m sad i g i t a ls p a c ea n ds h a r i n ge n v i r o n m e n t w i t ht h es c o p eo ft h ew h o l eu n i v e r s i t y p r o v i d i n gt h em a n a g e r i a ls t a f f , t e a c h e r sa n d s t u d e n t sw i t hau n i f i e d ，o p e n ，f l e x i b l e p l a t f o r m o fa p p l i c a t i o n ，s e r v i c ea n d m a n a g e m e n tw h i c hi so r i e n t e dt o w a r d st h eu n i v e r s i t ya saw h o l ei sa nu l t i m a t e s o l u t i o nt om a n a g e r i a ls c i e n t i f i c a t i o na n ds t a n d a r d i z a t i o n p u b l i cd a t ap l a t f o r mi sac o m p l e t e l yn e wt h e o r yi nt h ec o n s t r u c t i o no fd i g i t i z e d c a m p u s i ta c h i e v e s t h ei n t e r c o n n e c t i o na n dd a t as h a r eo fd i f f e r e n t t y p e so f i n f o r m a t i o ns y s t e m so nc a m p u sb ys e t t i n gu pah i g h e r - l a y e ra p p l i c a t i o np l a t f o r mo n t h el a y e ro ft h eo r i g i n a ls u b s y s t e m so ft h eu n i v e r s i t y i na d d i t i o n ，i ti n t e g r a t e st h e a p p l i c a t i o ns y s t e m s s e r v i c e si nt h ef o r mo fp o r t a ls i t e si no r d e rt ob ea c c e s s e da n d u s e db yu s e r s a tt h ea n g l eo fi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ，t h i sd i s s e r t a t i o ne l a b o r a t e st h e i m p o r t a n tf u n c t i o no fp u b l i cd a t ap l a t f o r mi nd i g i t i z e dc a m p u s t h ep a p e ri n c l u d e st h e f o l l o w i n gp a r t s ： 1 】t h eb a c k g r o u n d ，a i m ，s i g n i f i c a n c ea n dc o n t e n to f t h ep r o j e c tr e s e a r c h 【2 】2t h e o r i e so np u b l i cd a t ap l a t f o r ma n di t sf r a m e w o r ka n dd a t as h a r e i i 【3 】t h ea n a l y s i so ft h ec u r r e n ts i t u a t i o nf o rc a m p u si n f o r m a t i o n i z a t i o na n dt h e p r o b l e m sp o s e dt ou n i v e r s i t ym a n a g e m e n t ，t a k i n gs h a n g h a in o r m a lu n i v e r s i t y f o ri n s t a n c e 【4 】4 t h ei m p l e m e n t a t i o no fp u b l i cd a t ap l a t f o r mi nd i g i t i z e dc a m p u s ，m a i n l y i n c l u d i n gf r a m e w o r k ，s e t t i n go fh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r e ，w a yo fi n t e r f a c e ，h a r d w a r e a n ds o f t w a r ee n v i r o n m e n t ，j u r i s d i c t i o nm a n a g e m e n t ，e n c r y p t i o no fc e r t i f i c a t e s ， e t c 5 】d i s c u s s i o no i lt h ec h a n g e so fu n i v e r s i t ym a n a g e m e n tw i t ht h eu s eo ft h en e w p u b l i cd a t ap l a t f o r mi nc o m p a r i s o nw i t ht r a d i t i o n a lm a n a g e m e n ts t y l e s k e y w o r d s ：p u b l i cd a t ap l a t f o r m ，d i g i t i z a t i o n ，i n f o r m a t i o n i z a t i o n ，d a t as h a r e ， i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ，s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t m 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究 成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表 示了谢意。 作者签名：刘磊日期：2 0 吮奠争石月j 目 论文使用授权声明 本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此 规定。 作者签名： 翮躲矿飙峭铘目 上海师范大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 在对高校公共数据平台进行分析设计之前，我们先对课题的选题背景、国 内外研究现状、课题研究的意义和研究的内容做一个系统的说明。 1 1 选题背景 自从1 9 4 6 年诞生了第一台计算机开始，人类就注定要进入一个信息革命的年 代。信息技术的爆炸性发展，使得社会生活的各个方面也要进行彻底的变革以适 应这种技术。而信息技术对管理领域尤其是学校管理的影响是最大的。一个现代 化的学校必须要有现代化的管理理念和管理设施。管理信息化水平正成为衡量学 校总体水平的重要因素之一，也是学校管理能否达到现代化标准的重要标志。现 在关键的问题是，如何保证学校的信息化管理能有一个统一的标准，在一个统一 的规划下去进行。本文主要针对这个问题提出了一个校园公共数据平台的设想。 校园公共数据平台是数字化校园的基础工程，是数字化校园有机的、重要的组成 部分，为数字化校园提供了全面的数据管理及数据共享的平台。结合学校的信息 管理系统和网络，形成全校范围的数字空间和共享环境，为学校管理人员、教师 及学生提供一个统一、开放、灵活、面向全校的应用服务管理平台，是管理科学 化与标准化的最终解决途径。 1 2 国内外研究现状 刚? 国外特别是欧美国家高校管理信息系统的研究和应用，尤其是信息共享和利 用的研究要明显地早于国内，这与这些国家较早的信息化和计算机的广泛应用是 密不可分的。上世纪6 0 年代管理信息系统概念在美国被提出并首先应用于企业， 对企业的发展做出了重要的贡献。此后管理信息系统得到了广泛的应用，在国外 很多高校中，其管理信息系统已经比较成熟。 我国高校m i s 系统建设始于上世纪为年代末，这是与我国经济发展和信息 化进程相适应的。直到1 9 9 4 年4 月，由国家计委立项、国家教委主持，全国十 所重点大学共同承担的重点工业性试验项目“中国教育和科研计算机网 ( c e r n e t ) 示范工程”开始启动，1 9 9 5 年1 2 月通过鉴定验收。c e r n e t 示范工 第一章绪论 上海师范大学硕十学位论文 程建设的成功，对最终建成我国c e r n e t 这项面向2 l 世纪的宏大工程，促进我 国教育和科研事业的发展、人才的培养以及我国信息化建设将起到重要作用，也 是我国高校包括m i s 系统在内的信息系统建设的里程碑。 对高等学校管理信息系统的建立和发展，教育部也采取了积极的行动。原国 家教委在1 9 8 6 年就组建了教育管理信息规划领导小组：1 9 8 9 年1 0 月国家教 育管理信息系统总体发展纲要颁布，明确提出在各级行政、高校及各类学校 建立教育信息系统，并在他们之间完成数据传输与交换，最终形成全国性的教育 管理信息系统；1 9 9 1 年印发了关于国家教育管理及信息系统建设十年设想和 八五计划2 ；1 9 9 2 年8 月高等学校学生管理基本信息集3 和高等学校教职 工管理基本信息集4 信息标准颁布；1 9 9 3 年召开了全国教育管理信息系统及校 园网建设研讨会；1 9 9 9 年8 月中共中央、国务院颁布的关于深化教育改革全 面推进素质教育的决定5 也明确提出要大力提高教育技术手段的现代化水平 和教育信息化程度。 目前在理论研究方面，在有关高校管理信息系统的论文中，比较多的是论述 基于网络环境的高校管理信息系统，这是高校信息系统建设的重要组成部分，也 是实现高校管理信息系统的信息利用和共享的有力手段。冉新义的文章教育信 息资源共享的模式与障碍探析6 及易菲的文章论高校信息化建设中存在的问 题及对策7 都分析了现阶段高校实现管理信息资源共享的障碍。刘星晔的加 强高校管理信息系统的数据共享与利用8 一文中指出了目前高校管理信息系统 存在的问题，强调了高校管理信息系统的数据共享与利用的重要性，并进行了简 单的实例分析。汪全莉在网络环境下高校管理信息系统的功能、构成、规划研 究9 中提出了网络环境下高校管理信息系统的功能模块及要实现的综合功能， 提出了网络环境下高校管理信息系统的开发方法以及高校管理信息系统综合评 价体系和评价数学模型，对于实现高校管理信息的共享与利用提供了一个很好的 教育部国家教育管理信息系统总体发展纲要1 9 8 9 2 教育部关于国家教育管理及信息系统建设十年设想和八五计划1 9 9 1 3 教育部高等学校学生管理基本信息集1 9 9 2 4 教育部高等学校教职工管理基本信息集1 9 9 2 5 国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定1 9 9 9 6 冉新义教育信息资源共享的模式与障碍探析甘肃科技纵横，2 0 0 6 年第3 5 卷第一期 7 易菲论高校信息化建设中存在的问题及对策现代情报2 0 0 5 年第2 6 卷第二期 。刘星晔加强高校管理信息系统的数据共享与利用教育信息化2 0 0 5 年第六期 9 汪全莉网络环境下高校管理信息系统的功能、构成、规划研究硕士论文2 0 0 4 2 上海师范大学硕士学位论文 第一章绪论 启示。查欣的文章数据挖掘技术在高校管理信息系统中的应用2 探索了如何 在高校信息管理系统中应用数据挖掘技术，将其应用到学生信息管理模块和教学 信息管理模块中对学生的考试成绩进行分析，确定学生平时表现与期末考试成绩 之间的关联关系，为实现高校管理信息的共享与利用提供了一套行之有效的方 法。 1 。3 研究的意义 到目前为止，全国高等学校信息化建设仍然存在如下的问题： 【1 】缺乏统一指导和总体规划，成效不突出 【2 缺少统一应用平台，信息孤岛的现象日益严重 3 】管理不规范，流程无章可循 【4 】缺乏国家和学校层面的信息标准，数据规范无法可依 【5 】师生的信息素养不高，良好的信息习惯尚未养成 因此，想要改变学校信息化水平的现状，就必须建立一个信息平台，各个管 理信息系统之间的数据交换将以信息平台作为桥梁，实现学校范围的数据共享、 数据一致性，并在此基础上实现规范的信息管理。 本文对数字化校园中公共数据平台技术的研究可以实现数据存放更为精简 有效、避免存取不需要的数据、向用户提供一个统一的数据界面等功能。并能在 此基础上规范信息的管理。因此，本文的研究对学校信息化管理的发展具有一定 意义。 1 4 研究的内容 本文从信息管理的视角，阐述公共信息平台在数字化校园建设中所起到的重 要作用。全文主要内容有如下几个部分： 【l 】概述公共数据平台相关理论； 1 查欣数据挖掘技术在高校管理信息系统中的应用硕士论文，2 0 0 6 第一章绪论 上海师范大学硕十学位论文 4 2 1 分析高校校园信息化的现状及存在问题： 【3 】公共数字平台框架的分析与设计，包括公共数字平台设计框架、系统的 软硬件平台的选择与设计以及数据共享的实现； 【4 】新平台下信息管理的分析与发展。 上海师范大学硕士学位论文第二章相关技术理论的研究 第二章相关技术理论的研究 研究公共数据平台的建设之前，需要对平台整合的一些关键技术，例如：数 据共享、数据同步以及平台建设时用到的其他软件技术进行分析和研究，以选择 最适合本文公共数据平台的技术。 2 1 数据共享概述 对数据共享的研究主要从数据共享的定义、作用、内容和体系结构这几个方 向入手来进行分析。 2 1 1 数据共享的定义 随着信息时代的不断发展，不同部门、不同地区间的信息交流逐步增加，计 算机网络技术的发展为信息传输提供了保障。当大量的空间数据出现在网络上， 面对多种多样的数据格式，我们怎样才能有效地利用它们呢? 这其实就是数据共 享与数据转换的问题。简单地说，数据共享就是让在不同地方使用不同计算机、 不同软件的用户能够读取他人数据并进行各种操作运算和分析1 1 。 实现数据共享，可以使更多的人更充分地使用已有数据资源，减少资料收集、 数据采集等重复劳动和相应费用，而把精力重点放在开发新的应用程序及系统集 成上。由于不同用户提供的数据可能来自不同的途径，其数据内容、数据格式和 数据质量千差万别，因而给数据共享带来了很大困难，有时甚至会遇到数据格式 不能转换或数据转换格式后丢失信息的棘手问题，严重地阻碍了数据在各部门和 各软件系统中的流动与共享。 数据共享的程度反映了一个地区、一个国家的信息发展水平，数据共享程度 越高，信息发展水平越高。要实现数据共享，首先应建立一套统一的、法定的数 据交换标准，规范数据格式，使用户尽可能采用规定的数据标准。如美国、加拿 大等国家都有自己的空间数据交换标准，目前我国正在抓紧研究制定国家的空间 数据交换标准，包括矢量数据交换格式、栅格影像数据交换格式、数字高程模型 的数据交换格式及元数据格式，该标准建立后，将对我国g i s 产业的发展产生积 极影响。其次，要建立相应的数据使用管理办法，制定出相应的数据版权保护、 第二章相关技术理论的研究 上海师范大学硕士学位论文 产权保护规定，各部门间签订数据使用协议，这样才能打破部门、地区间的信息 保护，做到真正的信息共享。 2 1 2 数据共享的作用 数据交换、数据共享访问对于学校以信息技术为手段深化教学改革、加强教 学建设、各个系统间的业务处理起着重要的促进作用。 【1 】减小由于数据在存储位置上分布较散造成的数据存取开销； 【2 避免不同数据在结构和语义上的差异造成的数据转换引起的错误； 3 】数据存放更为精简有效，避免存取不需要的数据； 4 向用户提供一个统一的数据界面； 5 】数据交换频度高，数据能够及时更新，以适应学校管理的需要； 【6 数据及时更新，保证全校信息的一致性，给管理部门顺利工作提供保障； 【7 数据交换过程人为操作减少，保证数据交换过程中数据的安全性。 各个管理信息系统之间的数据交换以信息平台作为桥梁，实现学校范围的数 据共享、数据一致性，数据交换、数据共享访问对高校信息化管理的发展意义重 大。 2 1 3 数据共享的内容 经过长时间的信息化建设，目前学校内部形成的多个业务子系统包括：人事 管理系统、教务管理系统、学生管理系统、科研管理系统、财务管理系统等。 各业务子系统之间在应用或数据等层面上是彼此分离的，它们分别采用了不 同的数据库系统以及使用了不同的应用开发技术。各系统的业务逻辑不同，而且 在数据库的建设上没有遵循统一的标准。这些系统之间需要进行数据交换、数据 共享访问，例如：财务系统需要从人事系统获取人事信息；教务系统要为学生系 统和毕分办系统提供学生基本信息；教务系统还要为人事系统提供教师授课信 息，同时还要从人事系统获取教职工的基本信息；另外，人事系统与科研系统、 6 上海师范大学硕士学位论文第二章相关技术理论的研究 研究生系统之间都存在双向的数据交换、数据共享访问等等。 2 1 4 现有数据共享体系结构方式及其存在的问题 数据共享系统的业务范围非常广泛，以高校教务管理系统为例，既包括教务 的日常管理、学生的毕业分配，又包括任课教师的信息查询统计等等。各个业务 系统既有自己独自的业务，相互也有大量重复的工作。对于如此庞大的一个教务 管理机构，在教学信息管理方面，如果采用的还是传统的纸张记录的方法，这样 既不便于输入、查询，也不便于信息统计，更不能确保信息的准确性，而且重复 的信息输入造成大量人力、物力、财力的浪费。因此现有数据共享体系结构主要 存在以下问题： 1 】信息反馈的滞后造成管理部门对于分散在其他校区的业务数据无法及 时获得，从而丧失动态把握业务管理的能力。 2 】采用手工汇总，容易出错，造成报表上数量和实际数量有差异，影响了 管理效率。 【3 】内部管理信息滞后不利于管理部门对各个院系管理部门的监控，尤其是 在各院系管理机构的信息量较大的情况下，容易造成校级与院级管理工作的脱 节。 【4 】业务管理政策由各业务管理部门制定，但由于各业务管理部门有其局部 管理的权利，造成管理信息的无序和混乱。 2 2 同步技术概述 数据同步是实现公共数据平台的关键技术，下文主要分析一下数据同步的定 义和种类。 2 2 1 什么是同步技术 同步是指在多个数据库之间协调数据，使其最终保持数据表示形式一致性的 过程。传统的同步技术概念指的是管理和分布属于同一个分布式数据库系统节点 的数据的过程。分布式信息系统包括许多站点，每个站点有一个本地数据库，在 7 第二章相关技术理论的研究 上海师范大学硕士学位论文 一个分布式数据库系统中，各个站点之间用同步技术来交换信息，以保证每个站 点数据的准确性和实时性。分布式计算和同步的优点在于【2 】： 1 】本地数据的存储使得每个站点能够可靠地存取，甚至是没有连接在网上 时； 【2 】本地数据的存储可以保证快速响应； 3 】通过把大工作分散到许多站点上，可以很好地利用计算资源； 4 】4 不会因为一个站点的失败使得整个系统崩溃，这样连接代价就会减小； 【5 】整个系统可以保证事务的完整性。 2 2 2 数据同步的种类 在面向应用的计算环境中，由于客户端的经常断接和断接情况下仍然需要对 数据的操作，这就可能在客户端与中心数据库之间引起数据的不一致性问题。我 们需要一定的同步策略来保持数据的同步。按照数据流动方向的不同，可以将数 据同步技术分为三种类型：单项同步、准双向同步和双向同步3 1 。 ( 1 ) 单向同步 单向同步即数据流在中心数据库与客户端之间是单向流动的。数据流总是由 中心数据库向客户端或者总是从客户端向中心数据库流动。 ( 2 ) 准双向同步 这种同步方式中，中心数据库与客户端之间数据流是双向流动的。既有从中 心数据库向客户端流动的数据，也有从客户端向中心数据库流动的数据，但是两 个方向的数据流是无关的。 ( 3 ) 双向同步 与准双向同步相同，数据流也是双方向流动的，不同的是有一部分数据是双 向流动的。 8 上海师范大学硕士学位论文 第二章相关技术理论的研究 2 3 其他技术概述 为了公共数据平台的顺利建设，除了上面提高的数据共享和数据同步技术以 外，还需要对平台搭建的其他技术进行分析研究，例如j a v a 技术、x m l 技术和 数据交换技术。 2 3 1j a v a 相关技术概述 j 2 e e ( j a v a2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ) 是s u n 公司推出并得到广泛支持的 企业级服务器端开发规范，遵照这一规范，各软件厂商开发的相应支柱软件形成 了一个系统性的分布式开发支撑框，即j 2 e e 平台，它将技术、模式、产品有机 结合在一起。 跨平台支持，j 2 e e 的基础是j a v a2 平台标准版，继承了j a v a “一处编写， 处处运行”的特性，不依赖于特定的操作系统和中间件 4 1 。 多层次基于组件的体系结构把应用逻辑分成多个层次，典型的j 2 e e 体系结 构分为客户端层、w e b 层、业务层、企业信息系统层，如图2 1 所示。w e b 层和 业务层也被合称为j 2 e e 服务器。每个层次支持相应的服务器和组件，组件是定 义功能的软件单元，容器是组件的运行环境，组件在服务器的组件容器中运行( 如 s e r v l e t 组件在s e r v l e t 容器上运行，e j b 组件在e j b 容器上运行) ，容器间通过相 关协议进行通讯，实现组件间的相互调用。组件、容器的使用可以帮助提高开发 效率和复用程度。 j 2 e e 是一个完整的体系，j s p 和s e r v l e t 提供w e b 层技术，e j b 提供业务层 技术，j n d i ( j a v an a m i n ga n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ) 、j d b c ( j a v a d a t a b a s e c o n n e c t i v i t y ) 、j m s ( j a v am e s s a g i n gs e r v i c e ) 、j c a ( j a v ac o n n e c t o ra r c h i t e c t u r e ) 等 提供访问e j b 组件和企业信息系统层的技术5 1 。 e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 是j 2 e e 的核心部分。e j b 是一个定义服务器端组 件系统的技术规范，因此也就提供了一个实施分布式开发的框架。e j b 规范定义 了e j b 组件与e j b 容器之间的交互机制，e j b 组件实现业务服务，e j b 容器则 提供目录服务、安全、资源管理、生命周期管理、容错管理等复杂任务的服务。 9 第二章相关技术理论的研究 上海师范大学硕 学位论文 e j b 容器运行在e j b 服务器中，e j b 服务器是支持e j b 结构的操作环境，e j b 规范定义了e j b 容器和e j b 服务器的标准模型，各软件厂商可开发实现该模型 的各种e j b 服务器产品。 应用程序浏览器 么1 之弓 固 彳，一 、- 客户层 一 w e b 层 业务层 j 2 e e 服务器 系统层 数据库服务器 图2 - 1j 2 e e 的多层体系结构 j s p ( j a v as e r v e rp a g e ) 技术是j 2 e e 的一个重要组成部分，是一种服务器端动 态w e b 页面开发技术。 j s p 是针对j a v as e r v l e t 改进而来。s e r v l e t 也是服务器端程序，由纯粹的j a v a 代码构成，可根据客户端h t t p 请求输出相应h t m l 文本，但s e r v l e t 不能分离 页面显示和业务逻辑，不易开发和维护。j s p 支持在h t m l x m l 标记中混合使 用j a v a 代码，j s p 可与j 2 e e 分层的体系结构思想保持一致，支持表示与逻辑的 分离，j s p 负责页面显示，s e r v l e t 程序、j a v a b e a n s 组件、e j b 组件完成业务功 能。 当客户端浏览器请求j s p 页面时，如果是首次请求，服务器调用j s p 引擎 将所请求的j s p 页面转换成s e r v l e t 程序，然后s e r v l e t 程序被编译成一种类文件 ( c l a s s ) ，s e r v l e t 类文件驻留在服务器内存，这以后由内存中的s e r v l e t 类处理对 相应j s p 页面的请求，这样以后调用该页面时将很快。s e r v l e t 类是一种字节码， 由操作系统上的j a v a 虚拟机( j a v av i r t u a lm a c h i n e ，j v m ) 解释执行，转换为 h t m l ，h t m l 数据流被返回给客户端，服务器端源代码对客户端是不可见的。 另外，j s p 程序在部署到服务器之前也可先经过预编译，转换成s e r v l e t 类文件， l o 上海师范大学硕士学位论文 第二章相关技术理论的研究 这样可以加快服务器上j s p 页面对请求的响应。 因为j a v a 的编译代码是一种字节代码，可以在大多数操作系统上运行而不 需要重新编译，在运行时由操作系统上的j a v a 虚拟机来解释执行，这样，j s p 页 面经过一次编译即可在不同平台上运行，从而实现了跨操作平台。 2 3 2x m l 技术概述 近年来，随着万维网协会w 3 c ( w o r l dw i d ew 曲c o n s o r t i u m ) 所推荐的第二代 w 曲语言可扩展置标语言x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 的成熟和完善， 人们不断拓展x m l 的作用领域。x m l 是一种源置标语言，是对h t m l 的扩展。 它允许用户为各类数据创建自己的标记，制定各种各样的置标语言，以此来创建 不依赖于平台、语言的开放数据。x m l 完全面向数据内容，是自描述语言，可 以描述线性表、树、图形等数据结构，从而能成为不同应用系统之间的一种通用 数据接口标准，便于不同系统之间信息的传输【6 】。 目前基于x m l 的应用都是通过d t d ( d o c u m e n tt y p ed e c l a r a t i o n ) 描述x m l 文件的整体结构以及文件的语法。由于文件系统中的数据多是无结构和半结构化 的数据，没有一个固定的预定义的模式，因此，d t d 能起到传统数据库中模式 的作用，这对于异构的文件系统数据的集成有很重要意义。随着x m l 的发展， d t d 显露出许多缺点，如采用非x m l 的语法规则、数据类型贫乏、扩展性较差 等。目前这一从s g m l 继承来的概念正在被新的x m ls c h e m a 所逐渐替代。 s c h e m a 完全采用的x m l 语法结构，本身即是x m l 的一种应用，达到了完美的 一致性和自描述性。s c h e m a 对d t d 进行了扩充，定义了丰富的基本数据类型， 并允许用户在这些基本数据类型基础上自己定义数据类型，进而定义数据的类型 和数据取值间的多方面约束关系，从而在应用文件、对象或数据库之间的数据传 输、转换时能方便地进行类型转换。x m ls c h e m a 支持开放的内容模型，这意味 着在不违反语义有效性的情况下可以扩充x m l 文档，只要加入的元素和属性在 它们各自名域的前后关系中是有效的。 第二章相关技术理论的研究 上海师范大学硕士学位论文 2 3 3 数据交换技术概述 在早期的广域网中，数据通过通信子网的交换方式分为两类：线路交换方式 和存储转发交换方式【9 1 。 线路交换( c i r c u i te x c h a n g i n g ) 方式与电话交换方式的工作过程很类似。两台 计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物 理线路连接。如图2 - 2 所示。 图2 - 2 线路交换图 存储转发交换( s t o r e a n df o r w a r de x c h a n g i n g ) 方式与线路交换方式的主 要区别表现在以下两个方面：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一 定格式组成一个数据单元( 报文或报文分组) 进入通信子网；通信子网中的结点 是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发 功能【10 1 。 存储转发方式的优点主要有： 【1 】由于通信子网中的通信控制处理机可以存储报文( 或报文分组) ，因此 多个报文( 或报文分组) 可以共享通信信道，线路利用率高。 2 】通信子网中通信控制处理机具有路选功能，可以动态选择报文( 或报文 分组) 通过通信子网的最佳路径，同时可以平滑通信量，提高系统效率。 1 2 上海师范大学硕士学位论文第二章相关技术理论的研究 【3 】报文( 或报文分组) 在通过通信子网中的每个通信控制处理机时，均要 进行差错检查与纠错处理，因此可以减少传输错误，提高系统可靠性。 【4 】通过通信控制处理机，可以对不同通信速率的线路进行速率转换，也可 以对不同的数据代码格式进行变换。 正是由于存储转发交换方式有以上明显的优点，因此，它在计算机网络中得 到了广泛的使用。 第三章上海师范大学信息化建设现状分析 上海师范大学硕士学位论文 第三章上海师范大学信息化建设现状分析 本文研究的公共数据平台的建设是以上海师范大学为背景进行的。为了研究 工作的顺利进行，本章主要对上海师范大学的信息化现状及管理现状进行分析， 主要是找出存在的问题及解决的思路。 3 1 校园信息化现状 校园网已成为校内各部门获取信息和实现信息化互联所不可缺少的支撑环 境。学校的各个部门通过几年来计算机应用的建设和业务信息化的建设，取得了 许多很好的实际应用效果，同时也积累了一定数量的数字化资源。许多部处在其 部分业务工作中不同程度上依靠计算机管理和应用软件完成，这些计算机管理和 应用软件提高了学校许多部处业务工作的效率，提高了管理水平，改善了学校学 生、教职员工的学习、教学、工作和生活环境，为学校“数字化校园 的建设和 发展打下了基础。从学校各个部门来看，其采用的操作系统，数据库存储方式、 以及网络的开发模式都存在一些差异，具体的情况如表3 1 所示【2 6 l 。 表3 - 1 部门教学应用和业务应用统计表 系统名称使用单位操作系统数据库开发模式 教务管理信息系统( 上海朝思 教务处 w i n d o w s s q ls e r v e r c s 阳软件有限公司) 教务管理选课系统( 上海朝思 教务处 w i n d o w s s q ls e r v e r b s 阳软件有限公司) 上海师范大学网上报名管理系 统( 沈阳东软软件股份有限公教务处 w i n d o w so r a c l eb s 司) 研究生招生信息管理系统( 浙 研究生处 w i n d o w s v f p 单机版 大) 1 4 上海师范大学硕士学位论文第三章上海师范大学信息化建设现状分析 全国高等教育统计系统( 教育 研究生处 w i n d o w s v f p 单机版 部教育管理信息中心) 研究生学籍学历管理系统( 云 研究生处 w i n d o w sv f p 单机版 南大学信息中心) 全国学位授予管理系统( 清华 研究生处 w i n d o w sv f p 单机版 大学计算中心) 研究生信息管理系统( 上海师 研究生处 w i n d o w s s q ls e r v e b s 范大学软件中心) 科研项目管理信息系统( 上海 科技处 w i n d o w s s y b a s e 单机版 师范大学数理信息学院) 南大之星档案管理系统v 6 0 档案馆w i n d o w s s q l s e r v e rb s ( 南京中坦科技有限公司) 汇文系统( 江苏汇文)图书馆 u n i xo r a c l ec s 上海师范大学校友会系统( 校 校友会 w i n d o w s s q ls e r v e r b s 友会) 上海师范大学财务网络系统财务处w i n d o w s b s 网上人事考核系统 人事处w i n d o w s单机版 一卡通系统学校师生 从表中可以看出学校的每个部门在信息化方面采用的系统模式都是不同的， 主要表现为： 1 5 第三章上海师范大学信息化建设现状分析上海师范大学硕士学位论文 【l 】教务处：使用上海朝思阳软件有限公司的教务管理信息系统。w i n d o w s 环境下，s q ls e r v e r 数据库，c s 结构。上海朝思阳软件有限公司的教务管理选 课系统。w i n d o w s 环境，s q ls e r v e r 数据库，b s 结构。沈阳东软软件股份有限 公司的上海师范大学网上报名管理系统。w i n d o w s 环境下，o r a c l e 数据库，b s 结构。 【2 研究生处：浙大开发的研究生招生信息管理系统。w i n d o w s 环境，v f p 数据库，单机版。教育部教育管理信息中心开发的全国高等教育统计系统 w i n d o w s 环境，v f p 数据库，单机版。云南大学信息中心的研究生学籍学历管理 系统。w i n d o w s 环境，v f p 数据库，单机版。清华大学计算中心的全国学位授 予管理系统。w i n d o w s 环境，v f p 数据库，单机版。学校软件中心开发的研究 生信息管理系统。w i n d o w s 环境，s q ls e r v e r 数据库，b s 结构。 3 】科技处：上海师范大学数理信息学院开发的科研项目管理信息系统。 w i n d o w s 环境，s y b a s e 数据库，单机版。 4 】档案馆：南京中坦科技有限公司开发的南大之星档案管理系统v 6 0 。 w i n d o w s 环境，s q ls e r v e r 数据库，b s 结构。 【5 】图书馆：江苏汇文开发的汇文系统。u n i x 环境，o r a c l e 数据库，c s 结 构。 6 】校友会：上海师范大学校友会开发的校友会网站。w i n d o w s 环境，s q l s e r v e r 数据库，b s 结构。 【7 】财务处：上海师范大学财务网络系统。上海大学开发。w i n d o w s 环境， c s 结构。 3 2 信息管理模式现状 由于现在学校的信息化的状况是各部门自行建设，各自为政。因此，学校的 信息化管理模式同样也存在着一些问题，主要表现为如下的几个方面： 【1 】系统功能单一，数据共享性差 从上节分析的学校目前的信息化现状不难发现：学校每个部门都有其自己的 上海师范大学硕士学位论文第三章上海师范大学信息化建设现状分析 操作系统、数据库存储和开发模式。这种现状会产生管理的混乱，比如教务处有 教务管理信息系统和教务选课信息系统，这两个管理系统分别处理排课和选课管 理，而实际的教务管理系统却应该是排课、选课、学籍管理三个子系统的合并。 而现有的这两个系统，每个系统功能都是单一的，虽然这样的系统研发与购置价 格不高、使用方便，并且便于维护，但由于其每个系统的信息标准不统一，只能提 供本部门或者某个问题域所需信息，这样从全校管理的角度和信息交流的角度来 看，数据共享性差，从而导致所有相关部门都存在庞大的冗余数据，并且使得各 个系统之间的通信难以进行，信息系统对基础数据的分析和评估的作用又难以实 现。 2 】数据利用能力差 由于学校内部各种系统是相对独立的，且只具有目标单一的功能，各系统研 发的时间不同，使用的编译语言不同，各种语言的使用平台的兼容性差，加之研 发时以自身部门的需求为主，没有从全校的角度出发，缺少全局的观念，致使各 部在制定信息标准时不统一，导致数据的利用仅限于实时传递，而对于现代教学 管理提供咨询与决策参考的数据统计和利用能力就薄弱了。 3 3 存在的问题及解决的思路 从前面两节，我们分析了上海师范大学的信息化建设及管理现状，从这个现 状可以看出上海师范大学的信息化建设存在的问题，下面我们