文档介绍：中小学数字化校园功能系统设计的研究
摘要:数字化校园已引起社会广泛关注,国内外软硬件厂商从自身利益出发,提出各自的解决方案,令校方目不暇接,众方案千差万别,部分方案和学校现有校园网没有多大差别,到底哪种方案才适合自己?本文从数字化校园功能系统设计的角度,提出分层结构设计方法,并从软件工程的角度,以实例形式,先绘制各功能模块之间的涵盖关系结构图,业务逻辑图和数据流图,通过分析各功能模块之间的内聚与耦合,给出中小学数字化校园功能系统设计的一般方法。
关键词:数字化校园;分层结构设计;数据流图;内聚;耦合
中图分类号:G434;TP37 文献标识码:A
一、问题的提出
在全球数字化浪潮的影响之下,全国各地中小学数字化校园已引起社会广泛关注,国内外软硬件厂商从自身利益出发,提出各自的解决方案,令校方目不暇接,众方案千差万别,部分方案和学校现有校园网没有多大差别,到底哪种方案才适合自己?另外,目前大部分中小学基本完成校园网建设,很多学校还架设了无线校园网,以覆盖整个校园,还在校园网部署了多媒体教学系统、办公管理系统、数字图书馆等应用,于是,很多学校认为自己已经实现数字化。
尽管时过境迁,早在2004年,《中国计算机报》2004年第58期汪蔚所撰“什么是真正的数字校园?将打假进行到底”一文,曾提到以下两个情景,和当前学校状况相似。
情景1:
上午9时02分,某学校梯教室里坐满了嘈杂的学生,空气中还夹杂着牛奶和面包的气息,讲台上教授正面对着罢工的投影机发呆。在意识到自己对投影机束手无策时,才让一位学生去找技术人员。9时14分,技术人员来到,二十分钟之后才搞定。9:40,教授把教材的内容显示到投影幕上,开始授课。此时,离第一节下课已经很近了。
情景2:
下午2点半,教授因为职称评定的问题,要报批学校教务处。系里要把资料从机器里输出来,拿到教务处。等到了教务处后,教务处先核对教授的材料,发现教务处的材料和系里的材料不符。来回纠缠辩论半天之后,教务处要系里盖章证实教授个人材料的真实性,然后才能进行修改。
上述案例的一个共同点,学校已经有多媒体教学资源,很多资料已经数字化(如存放在电脑中的电脑资料),但各功能模块没有任何联系,校园内各应用没有集成,数据不能在各功能模块中流动。因此,只能说这些学校已经实现或正在实现资料的数字化,离校园数字化还有一定的差距。
学校该怎样利用现有的软硬件资源,才能实现真正的数字化校园?其实,数字化校园是一个复杂的系统,校方要避免盲目建设,重复建设,需要在功能模块设计上下功夫,本文从数字化校园功能系统设计的角度,提出数字化校园的建设的一般方法。
二、数字化校园分层结构设计
对学校来讲,校园网建设并不陌生,很多学校的校园网经历一代、二代、三代甚至四代建设,校园网建设很复杂,涉及到网络拓扑结构设计、综合布线,设备选型,系统调试,设备配置等工作。为了降低校园网建设的复杂度,比较典型的做法就是分层设计,把网络结构分为核心层、汇聚层和接入层是校园网建设中的典型分层方案。
学校建数字化校园,也可仿照网络结构分层设计的思想,尤其是数字化校园的功能系统设计,其优点如下:
1、开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层;
2、可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现;
3、可以降低层与层之间的依赖;
4、有利于标准化;
5、利于各层逻辑的复用。
可将数字化校园分为网络硬件支撑平台、数据流服务平台、公共服务平台、应用支撑平台、信息服务平台和虚拟校园等六个层次(图1),各层次的主体功能如下:
图1
(一)网络硬件支撑平台
网络硬件支撑平台负责终端之间、终端与服务器之间、终端与外网、服务器与外网之间通信的网络硬件支撑平台包括服务器、网络设备、通信链路、存储、终端和操作系统,是校园数字化建设的硬件基础。
(二)数据流服务平台
数据流服务平台建立在通信链路平台之上,为公共服务平台或更高层次的应用提供通信保障。该层提供数据库服务支持,各功能模块所有的数据都来自数据库,数据在各功能模块之间流动,共享。
(三)公共服务平台
公共服务平台建立在数据流平台之上,为应用支撑平台或更高层次的数据流动提供接口和安全保障,是数据流动的基础,主要提供电子邮件、文件传输、信息发表、即时通信、身份认证、目录服务等公共服务。
(四)应用支撑平台
应用支撑平台建立在公共服务平台之上,为信息服务平台或更高层次的应用提供业务支撑,是数字化校园的核心支持系统,包括学籍管理、家校互动、办公事务管理、教务管理、在线考试、资源管理、校产管理、图书管理、档案管理等具体的应用。
(五)信息服务平台
信息服务平台建立在应用支撑平台之上,是应用支撑平台为最终用户(教师、学生和家长)提供的人机交互接口,是
最终用户的使用界面,具