教育監(jiān)管論文：教育服務(wù)與監(jiān)管研究詮釋

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本文作者：丁佩劍工作單位：西安建筑科技大學(xué)

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構(gòu)使得數(shù)據(jù)與應(yīng)用的關(guān)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(guān)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(gòu)的構(gòu)成教育服務(wù)與監(jiān)管體系的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)兩大類(lèi)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要包括公文文檔、音視頻文件等；結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括公共數(shù)據(jù)、應(yīng)用私有數(shù)據(jù)、歸檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)四種類(lèi)型。除業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)構(gòu)成外，數(shù)據(jù)架構(gòu)還包括數(shù)據(jù)采集模式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)架構(gòu)組成如圖1所示。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集、代碼標(biāo)準(zhǔn)集和全局性編碼規(guī)范三個(gè)部分。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集用于準(zhǔn)確地定義數(shù)據(jù)元素，代碼標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(duì)象的抽象。對(duì)它的準(zhǔn)確識(shí)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(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，也是進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘與決策支持的基礎(chǔ)。全局性編碼是各級(jí)各類(lèi)教育管理數(shù)據(jù)能夠關(guān)聯(lián)與銜接的基礎(chǔ)，也是整合各類(lèi)教育管理信息資源、搭建國(guó)家教育管理公共服務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)。全局性編碼應(yīng)遵循唯一性、穩(wěn)定性、規(guī)范性、可擴(kuò)充性的編碼原則。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)本文設(shè)計(jì)的教育服務(wù)與監(jiān)管體系的技術(shù)架構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用物理存儲(chǔ)統(tǒng)一、邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立的模式[1]。所謂物理存儲(chǔ)就是把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在統(tǒng)一構(gòu)建的存儲(chǔ)設(shè)備中。公共數(shù)據(jù)、應(yīng)用私有數(shù)據(jù)、歸檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)都以關(guān)系數(shù)據(jù)的形式儲(chǔ)存于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǔ)設(shè)備中。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)由內(nèi)容管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理，并儲(chǔ)于統(tǒng)一的物理存儲(chǔ)設(shè)備中。物理存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)各系統(tǒng)是透明的，并進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃統(tǒng)一構(gòu)建。各系統(tǒng)都擁有其各自獨(dú)立的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，從邏輯關(guān)系上講數(shù)據(jù)是相對(duì)獨(dú)立的，并獨(dú)立對(duì)其系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。公共數(shù)據(jù)與應(yīng)用私有數(shù)據(jù)之間及應(yīng)用私有數(shù)據(jù)之間，都是通過(guò)數(shù)據(jù)交換的模式進(jìn)行的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)可以有效利用數(shù)據(jù)裝載工具將獨(dú)立分散的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)集中裝載處理，并能形成集中的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。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(wù)模式、定格式文件采集導(dǎo)入模式[1],各模式應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況使用。1系統(tǒng)服務(wù)模式，通過(guò)服務(wù)形式進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。對(duì)于一些由中央組織統(tǒng)一開(kāi)發(fā)，直接部署到各級(jí)地方的應(yīng)用系統(tǒng)，可以采用這種系統(tǒng)服務(wù)模式。該模式具有較高的集成度和自動(dòng)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(wù)部門(mén)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(dǎo)入模式是通過(guò)指定的數(shù)據(jù)格式，相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)依據(jù)數(shù)據(jù)格式準(zhǔn)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(dǎo)入到中央數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)交換教育服務(wù)與監(jiān)管體系的各個(gè)信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享與交換必須使用同一的標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)進(jìn)行[1]，這些標(biāo)準(zhǔn)包括：信息采集的描述標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)的描述標(biāo)準(zhǔn)、信息的描述標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)限的描述標(biāo)準(zhǔn)等。各系統(tǒng)必須遵從制定的這些標(biāo)準(zhǔn)，以保證相互訪問(wèn)對(duì)方系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，實(shí)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(gòu)的重要組成部分。數(shù)據(jù)安全關(guān)注數(shù)據(jù)的可用性、完整性、不可篡改性、不可抵賴(lài)性，涉及到數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)審計(jì)、數(shù)據(jù)的電子簽名等。

教育服務(wù)與監(jiān)管體系數(shù)字化建設(shè)具有如下特點(diǎn)：1系統(tǒng)整體用戶(hù)類(lèi)型多，用戶(hù)布局分散；2系統(tǒng)數(shù)量較多，需要分步分塊建設(shè)；3數(shù)據(jù)種類(lèi)多，數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系較復(fù)雜，并需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)提供綜合的信息服務(wù)和決策支持；4需要與外部系統(tǒng)進(jìn)行整合、集成。因此，本文提出的技術(shù)架構(gòu)采用“數(shù)據(jù)架構(gòu)統(tǒng)一、公共中間件統(tǒng)一、系統(tǒng)松散耦合”的應(yīng)用架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“信息門(mén)戶(hù)統(tǒng)一集成”。如圖2所示。統(tǒng)一數(shù)據(jù)架構(gòu)各信息系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)需要確保遵循統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構(gòu)，使用公共數(shù)據(jù)，加強(qiáng)全局?jǐn)?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(wù)及決策支持提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。公共中間件公共中間件為各應(yīng)用系統(tǒng)提供必要的公共軟件服務(wù)，包括統(tǒng)一用戶(hù)管理、用戶(hù)身份認(rèn)證與單點(diǎn)登錄（SSO服務(wù)[2]、數(shù)據(jù)交換服務(wù)、數(shù)據(jù)采集服務(wù)、內(nèi)容管理、公文流轉(zhuǎn)、地理信息、報(bào)表服務(wù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘等公共中間件。各應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的公共中間件。應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)公共中間件的選型進(jìn)行設(shè)計(jì)，嚴(yán)格遵循相關(guān)的軟件、平臺(tái)應(yīng)用規(guī)范，避免重復(fù)投資，避免接口的不規(guī)范和不統(tǒng)一。服務(wù)架構(gòu)本文設(shè)計(jì)的應(yīng)用架構(gòu)中采用面向服務(wù)體系架構(gòu)(Service-OrientedArchitecture，SOA)[3]，通過(guò)SOA可以消除不同應(yīng)用之間的技術(shù)差異，讓不同的應(yīng)用服務(wù)器協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了不同服務(wù)之間的通信與整合[4]。面向服務(wù)體系架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)松散耦合，各應(yīng)用系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，在必要時(shí)完全可以獨(dú)立運(yùn)行。應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)之間、應(yīng)用系統(tǒng)與公共服務(wù)平臺(tái)之間通過(guò)SOA的方式進(jìn)行集成和整合，可以確保應(yīng)用集成和部署的順利進(jìn)行。信息門(mén)戶(hù)信息門(mén)戶(hù)通過(guò)服務(wù)調(diào)用的方式與各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成整合，以應(yīng)用集成和局部信息集成的模式運(yùn)行，一方面作為各系統(tǒng)的導(dǎo)航，另一方面作為信息查詢(xún)的集中展示。各應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)確保接入信息門(mén)戶(hù)，以信息門(mén)戶(hù)為信息集成展示平臺(tái)，為用戶(hù)提供集成的、整合的、個(gè)性化的、主動(dòng)的信息服務(wù)。

統(tǒng)一軟件架構(gòu)，將使信息系統(tǒng)具有良好的延續(xù)性、可集成性、可擴(kuò)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(shí)，對(duì)開(kāi)發(fā)而言，相同的軟件架構(gòu)可以提高開(kāi)發(fā)效率，確保開(kāi)發(fā)質(zhì)量；對(duì)運(yùn)行服務(wù)而言，可以使得維護(hù)和管理所需的技術(shù)更加單一化，有利于降低運(yùn)維成本，提高運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量。本文設(shè)計(jì)的教育服務(wù)與監(jiān)管體系信息系統(tǒng)的軟件架構(gòu)可以滿(mǎn)足如下要求：1具有較好的開(kāi)發(fā)支持能力；2具有良好的部署和升級(jí)能力；3具有良好的系統(tǒng)延展性，可以較容易地進(jìn)行系統(tǒng)的集成；4盡可能遵循國(guó)家、國(guó)際及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。軟件層次結(jié)構(gòu)本文設(shè)計(jì)的教育服務(wù)與監(jiān)管體系的設(shè)計(jì)和建造，采用分層設(shè)計(jì)方法。在構(gòu)造信息系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)如下影響因素進(jìn)行協(xié)調(diào)：1應(yīng)盡可能的降低不同部分之間的相互影響，提高應(yīng)用程序的總體靈活性和適應(yīng)性；2將不同的問(wèn)題分隔在不同的組件上，增強(qiáng)其靈活性和可維護(hù)性；3各組件可被重用；4對(duì)各個(gè)不同組件要確保其內(nèi)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(gè)組件的部署要獨(dú)立、易于維護(hù)和更新；7確保性能優(yōu)和高可靠性高。為解決上述問(wèn)題，應(yīng)將組件分隔到不同的層中，每一層中的組件具有內(nèi)聚性，每一層與它下面的各層都應(yīng)保持松散耦合。分層軟件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下基本準(zhǔn)則：1不得跨層調(diào)用，每一層都只與直接相鄰的層進(jìn)行通信；2上面各層都建立在下層的基礎(chǔ)上，隱藏下層的信息并為上層提供服務(wù)；3各層要封裝自己的實(shí)現(xiàn)，向上一層提供訪問(wèn)接口；4各層支持分布式的部署，即可部署于不同的容器實(shí)例中；5通用分層描述。開(kāi)發(fā)技術(shù)本文在設(shè)計(jì)技術(shù)架構(gòu)時(shí)，考慮到系統(tǒng)用戶(hù)“量大而分布廣”的特點(diǎn)，為了用戶(hù)使用的便易性，為了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的可靠性和高效性，各應(yīng)用系統(tǒng)采用B/S模式。B/S模式的具有使用簡(jiǎn)便，兼容性好，系統(tǒng)升級(jí)方便，可擴(kuò)展性好等特點(diǎn)[5]。開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具選取JAVA作為主要的開(kāi)發(fā)技術(shù)，其中的B/S開(kāi)發(fā)框架主要是J2EE框架，它主要有如下特點(diǎn)[6]：1平臺(tái)無(wú)關(guān)性：跨平臺(tái)是J2EE的最大特點(diǎn)。符合JAVA中J2EE規(guī)范的軟件時(shí)，可以在不同應(yīng)用服務(wù)器上部署，對(duì)平臺(tái)沒(méi)有特殊要求。2中間層：在J2EE構(gòu)架中，事務(wù)邏輯是由JavaBean和EJB完成。EJB和JavaBean的模型相似，都是用來(lái)創(chuàng)建分布式的公司應(yīng)用[6－7]。利用這些模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的編碼就能完成復(fù)雜的功能。3表示層：提供替代JavaAWT的JavaSwing由J2EE來(lái)完成，可視化組件JavaBean也用于構(gòu)造系統(tǒng)。B/S結(jié)構(gòu)的表示層J2EE，主要利用JSP、Servlet、HMTL、XML、WML、等工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件接口軟件自身除了業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)之外，還需要通過(guò)接口與外部環(huán)境進(jìn)行交互，本文設(shè)計(jì)的教育服務(wù)與監(jiān)管體系的軟件接口關(guān)系圖如圖3所示。主要使用的接口包括：信息門(mén)戶(hù)接口、主數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口、公共中間件調(diào)用接口。通過(guò)信息門(mén)戶(hù)接口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與信息門(mén)戶(hù)的集成；通過(guò)主數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口，可以在許可范圍內(nèi)對(duì)主數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作；通過(guò)公共中間件調(diào)用接口，可以訪問(wèn)大量的中間件平臺(tái)提供的服務(wù)。數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，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(kù)無(wú)關(guān)，數(shù)據(jù)操作是通過(guò)連接、命令語(yǔ)句和結(jié)果集來(lái)完成。更高一級(jí)的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理是通過(guò)實(shí)體EJB來(lái)進(jìn)行的。