基于IRP实现校园网教学资源的整合与重构的研究.doc

基于IRP实现校园网教学资源的整合与重构的研究摘要：信息资源规划是整合信息资源的有效方法。通过对信息资源规划方法的研究，以高校校园网中教学资源为背景，提出了业务梳理、构建用户视图、设计标准化的数据库、建立统一教学资源管理平台等过程与方法，实现全校范围内各种教学资源的整合。关键词：信息资源规划（IRP）；教学资源；数据模型；资源平台Research on the IRP-based Realizing the Integration & Reengineering of the School Networks Teaching Resource Abstract：The information resource planning is the better method for integrating and reengineering information resource.The IRP techniques is probed to apply for the teaching resource of school network in college.Specifically, the processes and methodologies associated with the process reengineering,user window construction ,database standardization and unified teaching resource platform are provided, so the teaching information resources of whole college can be integrated.Key words：IRP；teaching resource；data model；resource platform10 引言目前许多高校投以巨资建立起来的校园网，由于缺乏总体规划、各种信息资源缺乏统一的标准、系统结构存在缺陷，校园网除了展示学校主页和提供一些信息查寻外，只是师生们上网（使用Internet）的工具和学校办公（通知、公告等简单功能）的平台；教学、科研、行政办公、图书情报、后勤等领域的大量信息服务工作，并没得到校园网的有力支持，导致校园网中教学资源贫乏、数据混乱，计算机应用仍然处于分散开发、自建自用状态，应用系统相互分裂成为一些“信息孤岛”，信息不能共享，远不能支持管理决策。随着教育信息化的不断向深层次推进，校园网中的信息资源以指数方式增长，这些资源不仅在内容上多种多样，在表现形式上更是丰富多彩，为资源的建设与管理带来了新的挑战。如何将分散、无序的资源整合起来，使用户能方便、高效的将其利用于自己的学习和工作之中，并在大范围内实现共享是我们急需解决的问题。1 IRP的定义与作用11 IRP的定义信息资源规划(IRP)是指对企业生产经营所需要的信息，从采集、处理、传输到使用的全面规划1。无论是企业还是事业单位，管理中无不充满着信息的产生、流通和运用。要使每个部门内部，部门之间，部门与外部单位的频繁、复杂的信息流畅通，充分发挥信息资源的作用，不进行统一的、全面的规划是很难实现的。12 IRP的作用信息资源规划的作用，一是解决系统重建”“系统重建”(Reengineering)问题1。推进信息化需要建立新一代信息网络，或原有的信息系统己陈旧落后，需要重建。如何搞好信息资源的总体规划，组织工程实施，避免重走分散开发、引进失败的老路，避免形成新的信息孤岛，从而高起点、高效率地建设高效益的现代信息网络。二是解决“系统整合”(Integration)问题1。许多单位和企业己经建立了内部局域网(Intranet)，接入了互联网(Internet)并建立了网站。但是，多年来分散开发或引进信息系统，形成了许多“信息孤岛”，缺少高度共享、网络化的信息资源。如何将信息系统集成起来，使部门内部，部门之间，部门与外部单位的频繁、复杂的信息流畅通，充分发挥信息资源的作用。通过信息资源规划，构建IRP方案/数据标准，并用它来衡量已有应用系统的功能、数据结构和数据与标准化、规范化的差距，遵循方案标准建立统一的资源库和信息系统，找到整合提升的具体目标。最大程度地提高数据的共享，使数据冗余最低，资源得到优化配置，不断提高管理的效率和水平，进而提高核心竞争能力。2 信息资源规划的基本方法IRP基于信息工程方法论(IEM)的指导，采用工程化方法进行全域的信息资源规划。即按照一定的方法步骤、遵循一定的标准规范、利用有效的软件工具进行各职能域的信息需求和数据流分析，制定信息资源管理基础标准，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1。整个信息资源规划活动如图1所示。具体步骤主要包括以下几点。图1 信息资源规划的工程化方法图21 业务梳理业务梳理采用“职能域业务过程业务活动”这样的3层结构来梳理业务，这就是业务模型(Business Model)。信息资源规划之所以要进行业务梳理分析，就是为了能系统地、本质地、概括地把握业务的功能结构12。职能域(Function Area)是对管理中的一些主要业务活动领域的抽象，而不是现有机构部门的照搬。界定了职能域，就完成了业务梳理的第一步。接下来要对每个职能域识别和定义业务流程或业务过程(Process)，建立有效的业务模型。在进行了业务梳理和业务模型的建立之后，才能进一步进行计算机化可行性分析与功能模型分析。在进行业务梳理时，需要分析信息系统所涉及的所有组织机构属于业务的管理部门，都涵盖在上述职能域之中；所有与管理信息相关的业务都涵盖在将要定义的“外单位”之中。这样，清楚地分析和规划出管理中所有业务领域的活动以及相互业务的关系，划分业务逻辑模块，明确未来需要在系统实现的业务流程清单，优化业务流程，绘制各逻辑模块详细的、将来需要在系统中实现的业务流程图。22 用户视图规范化用户视图(User View)是一些数据的集合，它反应了最终用户对数据实体的看法，包括单证、报表、账册和屏幕格式等。基于用户视图的数据需求分析，可大大简化传统的实体关系(E-R)分析方法，有利于发挥业务分析员的知识经验13。用户视图规范化，主要是对视图的标识、名称、流向等概要信息和组成信息进行规范定义，为数据库的规划设计做好准备。用户视图分为三大类（输入、存储和输出），每大类分为四小类（单证/卡片、账册、报表、其他屏幕表单等）。其编码规则如下：其中：大类（流向）编码取值：1输入，2存储，3输出；小类（类型）编码取值：1单证，2账册，3报表，4其它；序号：0199；族码取值：空，AZ。23 数据流分析数据流分析的有效方法是绘制数据流程图。要对每个职能域绘出一二级数据流程图，从而搞清楚职能域内外、职能域之间、职能域内部的信息流。基于用户视图的规范化的数据流程图，可以进行各职能域的输入、存储、输出数据流的量化分析。特别是各职能域对外单位的输出、输入数据流分析报告，是最重要的数据流分析结果。这是构建各子系统数据模型，并确保该数据模型不仅能真实反映信息定义与流程，而且能满足信息系统建设需要的基础工作。24 系统功能建模信息系统功能模型表述方法是：列出全部子系统并简要描述每一子系统；列出每一子系统所含的功能模块并作定义，列出每一功能模块所含的程序模块。从业务梳理建立业务模型，到建立系统功能模型的过程，就是通常所说的业务流程重组（BPR）或业务流程优化过程。对业务流程进行重组或优化，需要按以下原则进行。(l)认真做好需求分析资料的复查工作，其中与功能建模直接相关的复查工作包括业务分析结果(即业务模型，重点是职能域和业务过程的定义)的复查和数据流程图(数据流程图与业务模型相一致)的复查。(2)经过复查确认的业务过程和业务活动，再经过计算机化可行性分析，就会有相当多的部分被选入系统功能模型。(3)已有应用系统行之有效的功能模块或程序模块、应用软件的有用模块应予以继承，将这些模块也加进系统功能模型。上述几点都不是简单的堆砌，而是使功能模型充分体现新的业务流程，新旧模块需要有创新性的组合。这种基于职能域的业务过程和数据分析所建立的系统功能模型，对机构管理变化有一定的适应性，从根本上可以改变计算机应用系统跟不上管理变化的被动局面。25 数据库设计标准化系统数据模型是系统集成和信息共享的基础。数据模型标准化包括：数据元素标准、信息分类编码标准、用户视图标准和数据库标准。数据库的设计应基于如下考虑。(l)主题数据库的建立应面向业务，而不是面向单证报表4。数据库的结构，应是对有关单证、报表的数据项进行分析整理而设计，而不应按单证、报表的原样建立。(2)主题数据库应充分共享，而不是信息私有或部门所有。主题数据库应是各个应用系统“共建共用”的，不同应用系统的计算机程序均可调用这些主题数据库。(3)数据一次一处输入系统，不是多次多处输入系统。数据库要求数据就地采集，就地处理、使用和存储，以及必要的传输、汇总和集中存储。同一数据须一次、一处进人系统，保证其准确性、及时性和完整性，可以多次、多处使用。(4)数据模型的实体是“基本表”(Base Table)。基本表由数据元素组成且达到“第三范式”(3-NF)的数据结构，采用简化的实体联系图(E/R图)来完成3。26 建立信息系统体系结构模型在信息工程方法论中，信息系统体系结构是指系统数据模型和功能模型的关联结构，采用C-U矩阵来表示1。系统体系结构模型分为全域系统体系结构模型和子系统体系结构模型两个层次。全域系统体系结构模型(全域C-U矩阵)是整个规划范围内所有子系统和主题数据库之间的关系；子系统体系结构模型(子系统C-U矩阵)是子系统内所有功能/程序模块与基本表之间的关系。将系统功能模型与数据模型结合起来，通过构造U/C矩阵，来明确整个系统及其各子系统之间的关系，并正确划分出各子系统边界。系统体系结构模型的建立，是决定共享数据库的创建与使用责任、进行数据分布分析和制定系统开发计划的科学依据。27 网络平台的构建根据信息资源数据规划过程形成的数据流量化分析报告，得出全企业的各职能域、各统计期/实时的数据存储量和流量，确定通信计算机网络的基本需求，设计和建立开放型网络架构，制定广域网和各局域网的网络拓扑结构、网络逻辑结构，建立信息共享、信息存储、信息综合利用的网络平台。3 IRP在整合校园网教学资源中的应用本文以高校校园网教学资源整合与重构的应用来说明IRP的实现方法。31 界定职能域，业务流程重组按照前面所分析的信息资源规划方法，在对高校管理进行业务梳理分析之后,高校的职能域可以界定为：组织机构管理、教职员工管理、教务管理、教学设施设备管理、学术科研管理、招生与就业管理、学生工作管理、后勤服务管理、财务管理、图书文献资料管理等915个职能域。接下来对每个职能域识别和定义业务流程或业务过程(Process)。例如，“教务管理”职能域的业务流程有：各专业教学计划的编制、教学任务的下达与安排、教学检查与考核、教材管理、学生成绩管理、教研教改等。每个业务过程都含有若干个业务活动(Activity)，如“教学任务安排”业务过程包括“下达教学任务单”、“选定任课教师”、“安排教室与时间”、“订购教材”等业务活动，它们是基本的、不能再分解的业务单元。在进行了业务梳理和业务模型的建立之后，才能进一步进行计算机化可行性分析与功能模型分析。32 构建用户视图按照用户视图规范化的方法与构建原则，一一列出管理信息系统的视图。如表1。表1：高校管理信息化的用户视图一览表用户视图编号用户视图名流向视图的组成备注D011101zzjggl输入机构编码+机构名称+主要负责人+机构管理D013302zzjgglbb输出机构编码+机构名称+主要负责人+机构管理报表D021301jzyggl输入职工编号+姓名+职工姓名+出生日期，文化+教职工管理高校若设置10个职能域，平均每个职能域有40个左右的用户视图估计，共有400个左右的用户视图。按照数据结构规范化理论，对需要存储的用户视图结构做标准化的“范式”重新组织，可以直接为数据库的规划设计做好准备。33 绘制数据流程图按照数据流分析的方法，通过对各职能域的输入、存储、输出数据流的量化分析，特别是各职能域对外单位的输出、输入数据流分析报告，绘制每个职能域的一二级数据流程图。如教职员工管理职能域的DFD图，如图2所示。图2 教职员工管理DFD34 建立系统功能模型根据前面介绍的方法，构建高校教学资源管理信息系统功能模型。例如表2是教职员工管理信息子系统部分功能模型。表2 高校管理信息系统部分功能模型子系统功能模块程序模块教职员工管理子系统机构管理机构信息管理负责人信息管理教职员工管理员工基本信息管理员工考核信息管理人员调配信息管理工资管理工资变动信息管理工资核算管理为得出功能模型，还应对业务活动做计算机化可行性分析建立业务模型。如“教材订购管理”业务活动可建立如下的业务活动模型。业务过程 业务活动 教材计划管理 编审教材需求计划编审采购计划表编审采购计划 经过这些具体分析和规划，得出的功能模型如下：功能模块 程序模块教材计划 录入基层教材需求计划汇总基层教材需求编辑采购计划按此方法列出全部子系统并简要描述每一子系统；列出每一子系统所含的功能模块并作定义，列出每一功能模块所含的程序模块。35 设计标准化的数据库校园网中的教学资源常见的包括媒体素材、题库、试卷、案例、文献资料、课件等。按照IRP方法，将教学资源分为多媒体教学资源库、图书情报信息库、管理信息库、动态综合信息库四大类资源库。首先，确定主题数据库。例如教务管理中需要建立的典型的主题数据库有：教师、学生、教学计划、教学设施、教材、课程门类等。这些数据库的数据元素组成应达到“第三范式”(3-NF)的数据结构，同时是共享的可为其它子系统调用。例如：教职员工管理中的“教职员工主题数据库”，其概念数据库可表达为：教职员工（职工代码，职工姓名，出生日期，文化程度，简历，奖惩情况，）而其逻辑数据库的规范化表示为：教职工基本信息主键：职工代码职工代码，职工姓名，出生日期，民族，家庭地址，电话，教职工简历主键：职工代码+起始日期职工代码，起始日期，单位，主键：职工代码+起始日期职工代码，起始日期，奖惩，教职工奖惩情况 其次，确定核心数据元素(Data Elements)。如数据处理系统中的“职工姓名”、“员工姓名”、“职员姓名”等，如不加以统一，其标识就可能是EMP_NAME、NAME_OF_EMPLOYEE、EMPLOYEE_NM等。如果采用“职工姓名”这个统一标准，其标识为EMPNM，这就是少数的“核心”数据元素；这样做可大幅度减少全校数据处理系统中所使用的数据元素的总数，并可大大简化其结构。在数据元素的创建和命名上做整体的考虑，就可以把握全校里有限数目的“核心”数据元素。第三，信息分类编码(Information Classifying and Coding)标准化。如教职工代码按混合编码方式设计为：TPM010203，其中：T教师、P教授、M男、01部门、02教研室、03顺序号。这样信息分类编码具有足够的容量、属性系统化、一定的柔性和通用性。在数据元素标准和信息分类编码标准基础上，再建立用户视图标准和数据库标准，这样能使后续系统开发和系统运行维护通过网络系统使用这些标准，将实现教学信息资源的整合，为系统集成打好坚实的基础。36 建立信息系统体系结构模型按前面介绍的系统体系模型构建的方法，首先建立全域系统体系结构和子系统的体系结构模型。全域系统体系结构模型主要是各子系统与主题数据库的关联情况即全域U-C阵。如表3所示，行代表各子系统，列代表各主题数据库，行列交叉处的“C”代表所在行的子系统生成所在列的主题数据库；“U”代表所在行的子系统使用所在列的主题数据库。按同样的方法构建子系统体系结构模型即子系统C-U阵，它表示一个子系统的所有程序模块与基本表的关联情况。信息资源规划实施中我们采用IRP2000软件，先对各子系统逐一识别、定义和记存各基本表与程序模块的关系，自动生成子系统C-U矩阵。有了系统的C-U矩阵，软件工具就能自动生成全域的C-U矩阵。表3：全域系统体系结构模型C-U矩阵37 建立系统的统一资源管理平台构建校园网的网络平台，实质是为各教学资源库建立统一管理平台，为校园网提供丰富的、多元化的多媒体素材、课件