基于架构的信息化建设教材

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1、基于架构的教育信息化建设基于架构的教育信息化建设 2010年12月 清华大学计算机与信息管理中心 蒋东兴 提纲 教育信息化进入深化提高阶段 纲要提出了明确的要求 用户需求向深层次发展 纲要提出了明确的要求 加快教育信息化进程加快教育信息化进程 加快教育信息基础设施建设。 信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重 视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前 部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各 级各类学校的数字化教育服务体系，促进教育内容、教 学手段和方法现代化。充分利用优质资源和先进技术， 创新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、 高效、实用的数字化教育基础

2、设施。加快终端设施普及 ，推进数字化校园建设，实现多种方式接入互联网。重 点加强农村学校信息基础建设，缩小城乡数字化差距。 加快中国教育和科研计算机网、中国教育卫星宽带传输 网升级换代。制定教育信息化基本标准，促进信息系统 互联互通。 纲要提出了明确的要求 加快教育信息化进程加快教育信息化进程 加强优质教育资源开发与应用。 加强网络教学资源库建设。引进国际优质数字化教学资 源。开发网络学习课程。建立数字图书馆和虚拟实验室 。建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教 育资源普及共享。创新网络教学模式，开展高质量高水 平远程学历教育。继续推进农村中小学远程教育，使农 村和边远地区师生能够享受

3、优质教育资源。 强化信息技术应用。提高教师应用信息技术水平，更新 教学观念，改进教学方法，提高教学效果。鼓励学生利 用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分 析解决问题能力。加快全民信息技术普及和应用。 纲要提出了明确的要求 加快教育信息化进程加快教育信息化进程 构建国家教育管理信息系统。 制定学校基础信息管理要求，加快学校管理信息化进程 ，促进学校管理标准化、规范化。 推进政府教育管理信息化，积累基础资料，掌握总体状 况，加强动态监测，提高管理效率。 整合各级各类教育管理资源，搭建国家教育管理公共服 务平台，为宏观决策提供科学依据，为社会公众提供公 共教育信息，不断提高教育管理现代化

4、水平。 纲要提出了明确的要求 加快教育信息化进程加快教育信息化进程 国家教育信息化工程。 提高中小学每百名学生拥有计算机台数，逐步实现中小 学每个班级均能开展多媒体教学； 建设有效共享的覆盖各级各类教育的国家数字化教学资 源库和公共服务平台； 基本建成较完备的国家级和省级教育基础信息库以及教 育质量、学生流动、资源配置和毕业生就业状况等监测 分析系统。 高校信息化取得长足进展 基础设施建设有了较快发展 高校已经全部建成了校园网络，校园网主干 带宽和出口带宽均有显著的提高； 很多高校建立了校园数据中心。 数字资源建设越来越得到重视 绝大多数高校建立了教学资源库和电子图书 资源； 过半数高校建立了

5、全校统一的教学资源管理 平台。 高校信息化取得长足进展 信息化教育教学取得长足进步 高校普遍采用信息技术改进教学方式，混合式 教学模式得到高度认可； 网络辅助教学平台、科研协作交流平台、科研 知识共享平台、学科资源库受到青睐。 电子校务蓬勃发展 大多数高校都建立了办公自动化、教学管理、 科研管理、学生管理、人事管理、财务管理、 设备资产管理等主干信息系统； 部分高校成功实践了校级信息系统的统一集成 。 高校信息化取得长足进展 信息化保障机制建设逐步得到重视 近半数高校有单列的信息化规划； 不断有高校成立专门的信息化工作办公室； 不少高校开始将信息化运维经费列入学校常 规预算； 信息化队伍的建设

6、也越来越得到重视。 高校管理信息标准推广应用有大的发展 大部分高校在主动采用高校管理信息标准； 在高校管理信息标准工作平台网站登记 下载标准的高校已接近500所。 用户需求向深层次发展 教学科研支持的需求： 高校师生在教学、科研活动中对信息化支撑 的需求越来越强烈； 集成的文档管理、知识共享、实时交流、协 作学习、协作科研的呼声越来越高； 协同工作的需求： 部处内部、部处之间、部处与院系的网上协 同工作需求急剧上升； 用户需求向深层次发展 决策支持的需求： 学校领导、部处领导、院系领导、项目负责 人都有强烈的决策支持需求； 个性化信息服务的需求： 院系业务人员、全校师生对于个性化信息服 务需求

7、越来越多； 加强网络宣传的需求： 加强网络形象建设，通过网络扩大学校知名 度与美誉度、推进校际合作与交流越来越成 为高校共识。 是新一代数字校园建设的要 求 新一代数字校园的特征： 以用户为中心组织信息资源与服务，以提高用 户工作效率为目的； 以信息资源的开发、共享、利用为目标建设信 息系统，充分发挥信息资源的作用； 以构建与现实校园有机衔接的数字空间为重心 ，实现跨部门的校级业务系统。 只有校级统一信息系统才能支撑新一代数字 校园建设的目标！ 是成为核心竞争力的必由之路 信息化要成为高校核心竞争力，必须融入教育教 学，推动教育教学的革命性变化： 革新教学： 创新教学模式、手段与方法，丰富教学

8、资源，提高学习效率与 质量； 提升科研： 促进知识的产生、传播与管理，支撑学术创新； 优化管理： 通过畅通学校的信息流，实现各部门工作协同，提高效率； 提供科学全面的数据资源与决策依据，提升决策水平与能力； 改进服务： 提高对师生服务的水平，提升对社会的服务能力。 建立校级统一信息系统是推动高校事业发展 发生革命性变化的必由之路！ 提纲 UA架构的提出 大学信息化理论的发展 企业架构的启示 UA架构的组成 基于UA的顶层设计实践 14 CERNET 成立 数字校园 提出 新一代数字 校园提出 起步发展阶段 建设分散独立信息系统阶段 建设校级统一信息系统阶段 全面提升校级统 一信息系统阶段 高校

9、信息化发展阶段 需要建立适当 的信息系统开 发架构 系统越来越复杂 业务需求的多变要求 系统越来越灵活 信息系统建设面临新的挑战 16 信息系统建设面临新的挑战 1.加强总体设计，实现信息化的可持续发展； 2.解决孤岛，实现信息系统的数据共享、信息集成； 数据分散定义、存储和使用；系统孤立，每个系统自成 体系，与其他系统隔离；标准不统一，建设、运行、管 理与服务效果等方面出现较多问题 1.减少系统重复建设，增强灵活性与扩展性，提高资 源利用率； 2.加强业务分析，建立一套行之有效的信息系统开发 架，对信息系统的建设进行统一规划； 3.建立切实可行的长远规划和年度计划，减少非计划 、非架构、非标

10、准信息化建设导致的风险。 需要建立新阶段下大学信息化建设的理论支撑！ 17 提纲 UA架构的提出 大学信息化理论的发展 企业架构的启示 UA架构的组成 基于UA的顶层设计实践 18 为什么需要架构 盖房子：房屋架构 造汽车：汽车架构 建设城市：城市架构 开发软件：软件架构 发展企业：企业架构 对一件事物的架构的认识，决定了我们 能够利用它的能力和水平 19 为什么是EA 1.EA指导信息化建设方向，支持大型、复杂系统 的管理方法和IT治理模式 2.EA是涵盖企业战略、业务、组织、IT各个层面 的全方位的规划，使管理者、业务人员、技术 人员按一种方式理解架构问题 3.EA是一个从更高层面定义企业

11、发展的问题，并 从业务、数据、应用和技术等元素上展现企业 的内部结构和关系，将信息化战略规划正确有 效落到实处。 企业架构在企业中的核心价值体现在： 支撑业务创新； 提升企业效率； 降低成本与控制风险。 20 EA架构简介 现状业务发展趋势(发展)战略 IT愿景 IT策略 IT应用框架 规范 IT技术框架IT业务框架 指南 依据 目的 方针 框架 成果 IT数据框架 21 EA的定义 企业架构(Enterprise Architecture, EA)是 是近来国际普遍采用的IT规划、管理和复杂 系统设计及实施的理论、方法、标准和工 具。EA从企业全局的角度审视与信息化相 关的业务、信息、技术和

12、应用间的相互作用 关系以及这种关系对企业业务流程和功能的 影响 Zachman框架 TOGAF FEA 22 Zachman被称之为“企业架构框架”，是企 业架构领域的理论开拓者，现有的企业架构 框架大都由Zachman框架派生而来。 Zachman框架适应几乎所有的企业架构要求； Zachman框架偏重于分类。 Zachman框架 数据 What功能 How网络 Where人 Who时间 When动机 Why 整体范围 （内容） 策划者 企业模型 （概念） 所有者 系统模型 （逻辑） 设计者 技术模型 （物理） 建设者 详细描述 （内部） 承担者 企业运作数据功能网络组织进度战略 列出业务关

13、键点 实体业务内容分类 列出业务执行过程 功能业务过程分类 列出业务发生位置 节点主要业务位置 列出业务关键组织 人 关键组织 列出业务重大活动 时间主要业务事件 列出业务目标/战略 终点/手段主业务目标/ 成功关键因素 语意模型 实体业务实体 关系业务关系 业务过程模型 过程业务过程 输入/输出业务资源 逻辑网络 节点业务位置 联系业务联系 工作流模型 人组织单元 工作生产工作 主要进度 时间业务时间 周期业务周期 业务计划 终点业务目标 手段业务策略 逻辑数据模型 实体数据实体 关系数据关系 应用程序架构 过程应用程序功能 输入/输出用户视图 分布式系统架构 节点I/S功能 联系线路特征

14、人员关系架构 人角色 工作交接 处理结构 时间系统事件 周期处理周期 业务规则模型 终点结构要求 手段行为要求 物理数据模型 实体页、表、等等 关系指针、键、等等 系统设计 过程计算机功能 输入/输出屏幕、设备 分布式系统架构 节点硬件、系统软件 联系线路规格 表现架构 人用户 工作屏幕格式 控制结构 时间执行 周期组件周期 规则设计 终点条件 手段行为 数据定义 实体字段 关系地址 程序 过程语言段 输入/输出控制块 网络结构 节点地址 联系协议 安全结构 人标识 工作身份 时间定义 时间中断 周期机器周期 规则规范 终点子条件 手段步骤 整体范围 （内容） 策划者 企业模型 （概念） 所有

15、者 系统模型 （逻辑） 设计者 技术模型 （物理） 建设者 详细描述 （内部） 承担者 23 TOGAF是开放组架构框架（The Open Group Architecture Framework）不仅是一个企业架 构框架，还提供了一套EA开发方法和支持工 具，是众多的架构理论及架构模型中唯一具 有企业架构核心开发理论的模型方法。 TOGAF框架是一个开放框架； TOGAF框架偏重于过程。 TOGAF 24 FEA是一种基于业务与绩效的、用于某级政 府的跨部门的绩效改进框架（Federal Enterprise Architecture，FEA）。 FEA框架是为政府定制的； FEA框架偏重于方法。 FEA参考模型 25 EA用途 架构驱动因素 26 信息资源规划 信息资源规划是大连海事大学高复先教授 引进、吸收国际先进的信息工程和数据管 理等理论，经过研究实践与总结创新的信 息工程方法论。 信息资源规划流程 用户需求初步意见 1-DFD 2-DFD 业务需求分析数据需求分析 职能域定义 业务过程 业务活动 用户视图分析 数据元素分析 数据流分析 需 求 分 析 系 统 建 模 E-R 图 系统功能建模 系统数据建模 系统目标 子