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智慧校园时代移动应用建设研究与实践

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何英高郑学洪吕敬

摘 ? 要：在移动互联网蓬勃发展的时代背景下，高校智慧校园信息化亟需基于传统以PC互联网服务为主转向为以手机等移动终端为主的移动互联网服务。本文研究了高校移动互联网信息服务呈现出轻量化、個性化和即时化等新需求，针对这些新需求，提出了基于现有信息系统资产和移动信息门户（移动APP门户和微信公众号）构建面向移动互联网服务的移动应用建设框架以及该框架应用集成思路，最后以无锡工艺职业技术学院移动应用建设实践案例验证移动应用框架的应用效果。

关键词：移动互联网;高校信息化;应用集成;移动应用服务

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2019）11-0078-05一、引言

近年来，为顺应教育管理信息化新需求，全国各高校不断加大对校园信息化建设的投入，基本实现了校园无线网络全覆盖，建设了校园“一卡通”和智能门禁系统等较完善的教学基础设施，为教育管理信息提供良好的运行环境;同时，多数高校已完成以PC互联网服务为主的统一身份认证、信息门户（包括移动应用门户）、公共数据平台等基础平台和众多业务系统建设，使教学、科研、管理、服务等方面的信息化应用逐步普及。[1]但是在当前高校信息化从传统的数字化校园体系逐渐转型为面向移动信息服务的背景下，[2]如何尽可能地利用已有的信息系统资产，挖掘其蕴涵的潜能，将以PC互联网服务为主的传统信息化平台和服务升级转型为面向移动终端的移动互联网服务，提升教育管理与服务信息化能力，这是高校移动信息化建设所面临的新形势和新挑战。二、移动信息化应用建设的特点

本世纪初高校信息化主要围绕着以PC互联网服务为主的数字校园的酝酿、规划、建设和应用展开教育信息化工作，在实践应用中数字校园主要存在重管理轻服务、访问方式在时空上严重受限等问题。[3]而移动互联网时代，高校信息化将转向以手机等移动终端为主的移动互联网信息服务，与传统PC为主的互联网比较，高校移动信息化服务呈现出信息服务碎片化、即时化、交互化、协同化和个性化等新特点。[4]为适应移动互联网信息服务需要，基于现有信息资产和互联网资源开展高校信息化应用集成出现新要求：1.移动信息门户移动应用轻量化

传统的高校信息化平台将所有的业务系统和应用罗列其中，根据有限角色配置业务信息系统和服务，为每类角色设置整齐划一的服务，忽略用户个性化需求。[5]移动信息门户是一个开放的平台，需要及时把握住师生在移动应用方面的需求，更敏捷地引导或适应需求的变化，同时通过其开放性丰富并活跃校园轻量级应用的开发，通过对业务系统碎片化处理，基于应用场景重构移动服务，实现用户按需加载和卸载服务，为用户提供个性化服务。[6]2.移动身份认证多样化

传统数字校园身份认证模式比较单一，主要采用数据中心认证（CAS）和轻量级目录访问协议认证（LDAP）两种方式，第三方业务集成身份认证只能采用编码方式实现，集成工作量大，通用性差。移动身份认证模式更加多样化，除了传统身份认证模式，还可以采用以微信为代表的OAUTH认证和手机短信认证。3.数据集成多层次化

传统数据集成只能实现数据库层面的数据同步，主要利用ETL技术将业务系统的基础数据抽取到数据中心，然后根据第三方业务系统的数据需求将数据定时方式同步到第三方提供的中间库，较难满足一些实时要求较高的应用场景，例如迎新报到时在财务处的缴费信息很难即时到达迎新现场。移动互联信息化不仅要求实现数据库层级的数据同步，还要实现应用层级数据交互，可以要求业务系统直接提供Web Service应用访问接口，也可以基于数据中心进行企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）的封装，[7]通过整合数据层中各类型异构的数据库，实现接口统一封装与数据调度，屏蔽由于语言和工具导致的接口差异，对外提供标准应用程序接口（API）和数据访问接口，支持对接第三方开发工具，提高用户数据查询、数据存储管理和自主开发的易用性。4.业务服务即时化

传统业务服务需要用户主动出击登录身份认证进入门户，从门户进入业务系统，在业务系统中找到服务模块，业务服务访问路径长，操作烦琐，用户体验较差;在移动互联网时代，人们所需要的信息化服务要能即时发起、即时响应、即时处理和即时反馈。移动互联信息化将高校业务基于场景重构信息服务，可以实现用户一键即达，通过消息提醒功能即时告知业务办理和精准反馈消息，避免出现传统信息系统垃圾信息和信息饥渴两难境地。三、移动信息化应用建设内容

移动互联信息化具有泛在性，它使用户在任何时间、任何地点利用移动终端及时获得信息化服务，从上述高校移动信息化新特点讨论可知，面向高校移动信息化系统应用建设需要基于现有信息资源完成移动信息门户集成、身份认证集成、数据集成和业务流程集成。1.移动信息门户集成

所谓信息门户是指为用户提供访问组织内部和外部关键信息的通道。虽说常规的移动信息化有原生应用、移动Web应用、混合应用和微信公众号（社会媒介）四种建设模式，[4]但高校业务系统较多，涉及面广，原生应用、移动Web应用两种模式的优点和缺点都很明显，不适合高校移动信息门户建设，所以高校移动信息门户可以采用混合应用和微信公众号两种方式，它们在研发成本、应用接入、用户体验、用户粘性等各项指标比较如表1所示。

高校业务涉及面广，既有面向社会公众的新闻资讯，也有仅限于校内师生业务的服务，例如一卡通消费、成绩查询，所以高校移动信息化需根据业务类型和应用场景，在实践中根据系统应用的受众面和信息安全等级分别接入混合应用移动门户或微信公众号平台，可以采用Web开发应用接入上述两种移动门户。

2.移动应用身份认证集成

高校移动信息化实现身份认证集成主要目的是实现单点登录，让用户只需登录门户后即可访问门户内用户授权访问的信息资源。对于混合应用移动门户需要在建设规劃中提供对原生应用和Web应用接入身份认证接口;对于微信公众号移动门户可以将个人微信号与校园PC版身份认证集成应用绑定并对三方应用开放统一微信身份认证接口。3.移动应用数据与业务集成

传统以PC为主高校信息化将数据信息分散在各个业务系统中进行管理，而数据中心库只是将业务系统对象数据信息（例如部门、教师和学生基本信息）抽离出来，而业务数据（例如门禁刷卡和消费数据等）被私有化，数据流动性不足。[7-9]在实践移动应用集成时根据应用场景需要的数据属性对数据进行封装和重构。

（1）实现数据中心数据ESB封装

采用面向服务架构技术（Service Oriented Architecture，SOA），通过完整的校园企业服务总线（ESB）、服务总线的设计，不仅可以统一数据及服务平台，更能为实现面向移动和数据中心的高校信息化平台的架构提供帮助。[10]数据中心除了提供传统ETL数据服务外，还可以基于RESTful设计风格的应用程序接口（Application Program Interface，API）在线数据调用鉴权机制替代原有单点线下集成数据的方式，主要包括：①提供开发者管理、应用管理功能，形成连接内外部资源的开放体系;②结合数据治理提供数据资产可控开放服务，将数据自动化封装为API对上层应用暴露，同时可进行自定义API的操作，支持多表关联处理发布为API。

（2）实现业务数据流程化

面向移动高校信息化需要整合校内资源，以业务数据为支撑，对原有的业务流程进行梳理、分解、重构，为用户提供基于应用场景的碎片化业务服务，使用户便捷快速获取信息。在实践中以应用场景为主线重构流程，以流程为中心实现服务重组。[7]4.高校移动应用建设框架

为保障移动信息化应用集成框架具备开放、可展性和移动化服务，整个系统采用数据系统、业务系统和信息服务三层结构，具体系统架构如图1所示。

数据系统：传统业务系统数据通过ETL技术采集到数据中心平台，然后对数据中心平台完成ESB封装后，可以将对象数据（基础数据）实时推送给移动应用软件数据系统或者为移动应用开发提供数据服务。

业务系统：由于传统业务系统不是全开放的，[7-9]对多数业务处理数据没法集成到数据中心平台，但一些业务系统会开放Web Service应用程序的接口，所以涉及移动应用业务处理时可以采用HTTP方式与业务系统进行事务交互，从而使传统PC互联网信息转化为移动互联网信息服务。

信息服务层：基于身份认证将已碎片化的移动应用信息服务集成到移动信息门户平台或校园微信公众平台，实现多入口访问移动应用系统，实现校园信息管理与服务移动化。四、移动应用建设实现案例

无锡工艺职业技术学院已完成数字化校园基础平台（信息门户、身份认证和数据中心）建设和比较完备的教育信息化管理系统，实现无线网络校园全覆盖和基于物联网的智能化无线门禁系统（简称门联网），最初师生只能通过刷卡进出门禁通道、教学楼和宿舍房间，但丢卡和忘记随身带卡也时有发生，这样影响了全院师生的正常学习生活。为解决这一现实问题，经过研究智能门禁接口发现，可以基于现有信息资产通过应用集成开发移动门禁应用，实现无卡化门禁服务和远程门锁控制，具体实现介绍如下。1.物联网门禁系统介绍

我校于2015年建设了物联网智能门禁系统，系统结构如图2所示

智能门禁系统采用无线一体化智能宾馆锁，只需将无线主控器接入学院局域网内即可，门锁与主控器之间通过WiFi无线功能连接传递实时数据。主控器与服务器之间通过网线连接。为解决门锁与智能门禁主控器之间由于无线信号太弱而导致无法正常通信的问题，在走廊顶上可采用RS485总线连接天线扩展模块。建设之初，全校师生只能用一卡通CPU卡作为身份识别刷卡进入宿舍、图书馆通道和房间。

为了支持接入混合移动门户和微信公众号，移动门禁应用采用Web开发，在本项目中我们采用Spring+SpringMVC+Hibernate技术框架，前端为JQuery+mui，开发语言为Java。2.身份认证集成

当前无锡工艺职业技术学院身份认证系统由金智教育开发提供，目前提供支持java、.Net和PHP身份认证方案。集成开发步骤如下。

Step1：将SDK开发包中“java/lib”下的cas-client-core-3.2.1.jar文件拷贝到客户端应用所在的服务器中，并将存放这些jar包的路径设置到应用的classpath中，比如WebContent＼WEB-INF＼lib中。

Step2：修改WebContent＼WEB-INF＼web.xml文件，添加身份认证URL。

Step3：在移动门禁系统服务器端中获取用户信息（用户ID和姓名等）。

Step4：代理认证配置完后，均需至统一身份管理平台授权访问。先登录身份认证管理平台，在认证管理的认证应用模板，添加需代理认证的应用;添加完应用后，需给相应的组或者账号授权，允许其访问该应用。

3.移动信息门户集成

无锡工艺职业技术学院的移动信息门户由金智公司开发，它主要提供两种集成方式Web版集成和原生应用集成，在移动门禁应用集成到移动信息门户前，需要完成统一身份认证系统集成（或和移动平台用户账号一致）。

Step2：移动应用门禁服务端根据用户签名进行认证：

String sign= request.getParameter（"m-sign"）;

String appKey = “”; ? //加密密鑰

String secretKey =””; ?//加密密钥

if （StringUtils.isBlank（sign）） //判断sign字符串是否为空

// SccException.throwSccException（“云登录失败”）;

CloudUser cu = JSON.parseObject（sign， CloudUser.class）;

if （cu == null || cu.getSign（） == null）

// SccException.throwSccException（“云登录失败”）; ?编写自己代码

if （！CloudUtils.check（cu， ?secretKey））{

// SccException.throwSccException（“云登录失败”）; ?编写自己代码

}4.移动门禁应用数据与业务集成

移动应用门禁需要集成的数据主要为教师信息、学生信息、门锁地址信息，可以通过ETL方式将数据按照固定周期进行同步。

为方便与信息系统对接，智能门锁系统提供Web Serivce接口使用，接口调用方法如下。

（1）所有请求的xml中都必须携带用户名和密码，且用户的账户类型必须是一级管理员。

（2）所有请求都通过transXml方法直接进入，不同的请求传入的请求参数格式不一样。

（3）不同的接口，传入的XML格式对应的name都不同。

下面以移动门禁的远程开门（RemoteOpenLock）业务处理为例加以说明。

远程开门通过调用远程开门（RemoteOpenLock）接口进行操作，通过该接口将远程开门任务以XML格式将表2参数下发给远端联网门锁。

下发后会返回一个当前下发任务的taskId，通过CheckTaskSucc以XML格式按照表3参数发送请求，可查询此次任务的工作状态是成功还是失败。5.移动门禁应用集成效果

目前，无锡工艺职业技术学院采取以校内移动信息门户和微信公众号为主的多通道信息访问入口，基于现有信息化资源，利用Web技术开发了移动门禁并集成到校内移动门户和微信公众号，实现无卡化门禁服务和远程门锁控制，实现效果如图3所示。

五、结束语

在移动门禁应用集成实践中，虽然主要以移动应用集成到校内移动信息门户为例说明移动应用集成，实际上对于将移动门禁集成到微信公众号来说也容易实现，只要将用户微信OpenID与校内身份认证进行绑定对外发布身份认证接口，移动门禁调用该接口即可集成到微信公众号。在传统以PC为主的数字化校园建设转向以移动终端为主的移动信息化建设中，高校需要基于自身信息化现状，结合移动应用场景信息化需求，挖掘现有信息资源，选择最优的建设模式和开发框架，完成以数据为支撑的碎片化服务，通过身份集成和移动门户集成，为用户提供快速便捷的移动信息化服务。参考文献：

[1]吴旻瑜，刘欢，任友群.“互联网+”校园：高校智慧校园建设的新阶段[J].远程教育杂志，2015（4）：8-13.

[2]（美）凯文·凯利.未来十年所有东西都是移动化的[DB/OL].http：//tech.qq.com/a/20130529/015555.htm.

[3]胡钦太，郑凯，林南晖.教育信息化的发展转型：从“数字校园”到“智慧校园”[J].中国电化教育，2014（1）：35-39.

[4]刘欢，郑旭东，任友群.基于微信的高校移动信息化建设研究与实践[J].现代教育技术，2017（10）：79-86.

[5]刘启新.我国高校信息门户建设的三种模式[J].中国教育网络，2007（5）：12-14.

[6]王斌，袁新辉，蒋新华，林云.高校新一代移动信息门户建设[J].华东师范大学学报，2015（s1）：40-45.

[7]王存睿，刘岩，周未等.面向移动和数据中心的高校信息化建设研究[J].大连民族大学学报，2017（3）：257-262.

[8]刘茗.高职院校移动信息门户发展模式及应用技术研究[J].通信电源技术，2016（6）：150-151.

[9]冀翠萍.智慧校园业务应用融合的探索与实践[J].现代教育技术，2018（1）：66-72.

[10]郑凯，聂瑞华，梁卓明等.数字校园ESB技术的分析与实现[J].计算机技术与发展，2009（11）： 246-250.

（编辑：王天鹏）

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