高校校園移動信息化平臺建設研究

福建省科技管理干部學校 陳 娟

1.研究背景

1.1 高校校園信息化建設現狀

目前大多數高校都建成了擁有各自特色的校園網和信息管理系統，如教育電子政務系統、教務管理信息系統、網絡輔助教學平臺、教師教學評價系統、科研管理信息系統、人事管理信息系統、財務管理信息系統、圖書管理信息系統、家長促學系統、以及校園一卡通系統、上網安全計費系統、電子郵件系統等，多數高校的信息化建設已初具規模。但也存在信息孤島、多校區空間管理瓶頸等問題：

（1）空間管理問題

近年來，我國高等教育發展迅速，尤其自1999年高校擴招以來，這種發展勢頭更加強勁。為彌補高校校舍面積尤其教學、實驗用房和學生宿舍的嚴重不足，高校紛紛進行擴建，在城市的郊區建設第二校區，導致同一個學校的學生有些甚至是同一系的學生被安排在不同的校區，給學校的教學、管理、學生與學生、教師與學生之間的聯系和溝通、學校的安全保衛、科學研究工作等帶來諸多不便和困難。如何解決由此帶來的如學生的答疑、信息的快捷獲取、學生的安全管理等問題，是擴招、擴建的高校面臨的一個緊迫而現實的課題。

（2）教學管理問題

目前國內高校普遍實行選課學分制，這種新型的教學管理模式打破了傳統固定班級的概念，一個學生將有可能由于自主選課而存在于多個邏輯分班，以固定班級為單位的管理模式將不復存在。如果繼續采用傳統管理模式來管理虛擬班級，在班級數量呈幾何增長的前提下，這幾乎是不能的，只能是借助于信息化的管理手段。

學分制打破了傳統學習小集體的概念，學生自由度大，容易導致缺乏集體榮譽感和社會責任感，給思想政治工作帶來一定的困難。且學分制對學生學習過程的監督力度很小，容易使學習組織松弛，管理部門的教師需要一種低成本和便捷的溝通方式實現對學生的思想教育和學業的督促和指導。

（3）信息孤島問題

就高等教育行業信息化建設現狀而言，普遍缺乏數字校園整體規劃，陸續投入使用的各類業務子系統往往來自不同供應商，技術異構造成系統之間的通訊和數據共享困難，數據冗余度大，這些通訊應用之間由于無法融合而彼此形成了信息孤島，造成了資源的浪費以及使用的不便，也給未來的升級改造帶來了巨大的難題。

于是，利用移動通信方式的校園信息化建設成為高校信息化建設的必要手段，它將借助低成本的移動通信方式（短信、彩信）安全、順暢、實時地保持師生之間的聯絡，突破地域空間結構瓶頸，建立學分制體制下新型校園信息化管理模式，同時集成定制校園各類行業應用子系統的移動信息化解決方案，滿足當前數字校園統一規劃的一攬子要求，包括行政子系統、教務子系統、圖書子系統、后勤子系統、就業子系統等等，將各個獨立的信息應用孤島融合形成統一的信息應用中心。

1.2 移動信息化概述

圖1 平臺總體架構圖

圖2 平臺應用設計圖

圖3 高校移動信息化平臺迎新子系統應用流程圖

圖4 移動教務示意圖

圖5 移動圖書館

圖6 移動校園卡

移動信息化，是指在現代移動通信技術、移動互聯網技術構成的綜合通信平臺基礎上，通過掌上終端、服務器、個人計算機等多平臺的信息交互溝通，實現管理、業務以及服務的移動化、信息化、電子化和網絡化，向社會提供高效優質、規范透明、適時可得、電子互動的全方位管理與服務。通俗地說，移動信息化就是要在手機、PDA等掌上終端，以網絡技術與移動通信技術融合的方式，通過短信、彩信、WAP等移動通信方式為信息化建設提供信息服務，實現政府、企業、高校的信息化應用，最終達到隨時隨地可以進行隨身的移動化信息工作的目的。

高校移動信息化平臺，就是一個高校通過短信平臺客戶端，對日常教學工作中的信息以短信群發或點對點的形式傳遞的一種方式。高校通過這種方式群發或點對點的短信不僅可以用于高校內部各級單位間的信息傳播，還可以用于其他用戶對該高校相關政策、情況的查詢，如校內機構設置、投檔分數線、相關考試科目等等，在高校內使用短信平臺的最大目的就是可以保障信息的快速準確傳遞，節省人力、物力和經濟開銷。從而可以提高學校信息管理的數字化水平，提升學校的整體形象。

2.平臺建設

2.1 平臺設計思路

2.1.1 平臺架構設計

高校移動信息化平臺采用SAAS技術，通過統一搭建平臺，快速開通合作高校，導入用戶數據即可快速上線。依托平臺核心系統，可通過API等方式連接各高校、商家，提取相關信息通過WebService等方式提供給高校平臺，同時也為各子系統提供統一接口，響應用戶請求。

另外，通過接口跟校外商家聯盟如12580消費打折活動、12580團購等系統對接，提供給學生能在校外選定商家消費打折的優惠。

基于平臺的開放性，可以不斷擴展功能，為高校師生提供更多、更好的手機增值服務，在提升校園信息化的同時也可以有效實現移動用戶保有。平臺總體架構如圖1所示。

平臺總體架構劃分為三個邏輯層，每一層都有一套定義好的接口。第一層為接入層，是展現給相關使用者的界面，該界面通過規范的流程和接口來完成事務處理和業務流程，通過數據權限和功能權限解決系統中不同角色使用的界面個性化應用。第二層為業務應用層，可根據需要進行靈活配置或有針對性地設計開發。底層為數據支撐層，用來完成統一的數據管理和數據交換接口的實現，主要包括信息及數據的管理和維護、數據交換、數據抽取以及數據過濾等功能。

2.1.2 平臺應用設計

平臺具備強大的公共通訊接入系統（API/TCPIP/WEBSERVICES/DB），將手機數據庫（用戶數據中心）和移動通訊能力開放給第三方系統，讓第三方需求者可以在平臺上開發自己的移動信息化應用（APP）。

這種平臺化的思路將可以使得行業需求進一步放大，解放傳統信息化應用框架需求的局限，通過建立起一個移動信息化需求的管道，讓所有業務需求主體都可以流入匯集，進而全面拓寬深化信息化應用，形成開放共享的移動應用平臺。平臺應用設計如圖2所示。

2.2 平臺功能設計

鑒于以上設計思路，并考慮平臺的穩定性、可擴展性、易維護性等，將平臺的功能模塊劃分為應用模塊、基本管理模塊、高級管理模塊和其他模塊。如表1所示。

功能詳細設計如下：

（1）短消息接入網關。實現與運營商協議的接口，實現包括SMPP，SGIP，CMPP，SMGP，CNGP等協議棧；詳細記錄與運營商網關連接的各個短消息記錄，以便結算使用。

網關模塊能夠與多個移動網關相連接，可以充分利用運營商的網絡資源，最大限度提供短消息業務帶寬。

（2）業務交換。實現各個業務服務模塊與各個SGW的互連互通，將上行的短消息按照目的號碼或發送號碼進行路由并指定到對應的業務模塊，同時將下行的短消息按照目的號碼以及發送號碼的不同，提供給各個網關接入模塊進行下發。業務交換模塊同樣實現SMPP，SGIP，CMPP，SMGP，CNGP協議棧，外部可以通過以上協議接入。

表1 平臺功能模塊表

（3）系統數據庫。①所有業務數據主要存儲點，各個業務信息以及相關數據都存放在業務數據庫。②主要存放話單信息，網關模塊定期將話單數據導入賬務數據庫中，通過定期任務統計每天以及每月的計費結果?？头部梢圆樵冇脩魳I務的使用情況，受理用戶的投訴。

（4）系統運行質量統計。每日分時段統計上下行成功率；按地區統計上下行成功率。

（5）維護功能。對系統的運行情況進行實時的監視。當系統出現異常時，系統能提供告警，并產生記錄。維測臺能夠對路由、接口、賬號管理等方面進行配置管理，為用戶提供對信息平臺的管理手段，如查詢系統的運行狀態、接口連接情況；方便用戶增加新的業務、對短消息分發進行動態的管理等。

2.3 關鍵技術

（1）多級緩存。一般情況下，運營商短消息網關系統為保護系統的安全，均有對流量的限制要求，超出流量限制的短消息將被強制丟失。

本平臺可以控制向短消息中心或移動/聯通/電信綜合短消息網系統發送消息的消息流量，還可以對連接在它下面的接口的消息流量進行控制，超過流量限制部分將進入緩沖池進行緩沖排隊，使得業務的保障性和可用度得以提高。

一旦平臺緩沖池容量超過一定比例時，系統會在消息的RESP中加注一個特別錯誤碼，以提醒發送方降低發送速度或終止發送短消息。而當緩沖池容量已滿后，系統會啟動二級緩沖機制，把超出容量的短消息寫到數據庫或文件中，在網絡恢復順暢后再進行重發，以保證信息不會丟失。本信息平臺的最大緩沖容量根據內存大小而定，如系統為2GB內存時，可緩沖存儲200萬條短消息。

（2）優先級/調度機制。為防止網絡擁塞，本系統可以對不同業務的短消息設定不同的優先級。

本系統的調度機制，可以判斷消息的狀態報告，并根據短消息的優先級，決定合理的重發策略。

（3）實時話單。本短信平臺采用分類的流水話單機制，可以方便形成計費表。其中，話單采用數據庫及文本形式輸出，話單記錄包括以下內容：流水號、消息類型、源地址、目的地址、最后時間、優先級、消息長度、消息狀態及詳細的計費信息。文件話單的形成以大小及時間為分割，當到預定大小或規定時間，形成一個新的文件，此文件在寫話單的同時，可以對其進行讀操作。并且在同一天中，話單的流水號是單調遞增的。數據庫話單每天形成一張表。

（4）路由管理。對于提交與下發類型的消息，綜合信息平臺采用目的地址加消息內容進行路由的分發機制，增加對短消息內容的路由，在不增加接入地址的情況下，可大大擴展業務的分發能力。對于其他類型的消息，比如查詢短消息的消息狀態，系統采用按照服務類型進行路由分發。

（5）系統提供開放式的公共通信接口，包括上行接口和下行接口，對接第三方系統的各類上行業務和下行業務，將平臺的移動應用能力開放給第三方系統，這樣能有效整合各類第三方應用，實現高校信息化子系統應用的全面移動化，打破信息孤島，實現移動信息化的共享和開放。

API接口：提供基于JAVA、.NET、C++等各類技術接口

WEBSERVICES：提供基于XML的WEBSERVICES接口

TCP/IP接口：提供基于TCP/IP的SOCKET編程接口

DB接口：提供基于數據庫讀寫的接口

3.平臺應用示范

3.1 迎新子系統

迎新子系統應用流程如圖3所示，系統幫助高校實現數字迎新，激活新生新號。迎新完成后，新生數據自動同步到高校信息化平臺。

3.2 移動教務

如圖4所示，下行：教學部門可以通過平臺以短信的形式下發各種教務通知、考試通知、成績通知、清考通知、繳費提醒等；上行：學生和老師可以通過手機OTA菜單和上行短信的方式查詢課程表、學分、成績、考試通知、講座通知等。

3.3 移動圖書館

如圖5所示，下行：以短信的形式實現圖書到期預提醒、超期催還、講座通知、開閉館通知等；下行：學生和老師可以通過手機OTA菜單和上行短信的方式查詢已借圖書、超期圖書、新書通告、圖書查詢、圖書續借等。

3.4 移動校園卡

如圖6所示，下行：實現以短信的形式下發大額消費系統、卡狀態變化提醒、圈存轉賬提醒、余額不足提醒等；上行：業務定制用戶可以通過手機OTA菜單和上行短信的方式校園卡掛失、查詢校園卡余額、查詢校園卡狀態、查詢校園卡消費、校園卡圈存、水電費查詢、水電費繳費等。

3.5 移動辦公、移動校園生活等

學校的行政部門可以通過陽光移動數字化校園短信平臺下發各種會議通知、重要事項提醒、通知公告、行政發文等；校園內一些常用的電話已經定制在手機的OTA菜單中，業務定制用戶可以通過手機的OTA菜單進行撥打電話。

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[2]楊琳.數字化校園建設的策略[J].教育信息技術,2008(6).

[3]佟鋼.淺談移動教務信息系統的建設與實踐[J].中國科技信息,2011(17).