教育管理信息系统互操作标准化研究与制定.ppt

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1、2003-9-12,1,从网络互联到应用互联,2003年9月北京师范大学现代教育技术研究所,余 胜 泉 博士http:/,“校校通”的通途,目录,“校校通”遭遇“信息孤岛”EMIF概念EMIF体系模型EMIF报文规范EMIF数据规范EMIF关键技术的解决EMIF的实施制定工作流程EMIF的发展展望,一、“校校通”遭遇“信息孤岛”,目前教育信息化建设条块分割，各部门自行开发自己的系统，缺乏标准化、规范化和兼容性，信息资源难以共享，出现了一个个“信息孤岛”，与“校校通”信息共享的基本要求背道而驰。,2003-9-12,4,“信息孤岛”的表现与问题,（1）教育管理信息横向交换与纵向传输的困难：由于缺

2、乏数据交换的规范，学校内部不同部门开发的教育管理信息系统（简称信息系统）之间不能进行数据交换，而学校之间学校与上级管理部门之间也不能直接传递数据，导致了教育管理信息横向交换与纵向传输的困难。（2）妨碍管理部门的科学决策：由于信息传输困难，不能对教育管理信息进行比较分析，各级各类教育管理部门就难以做出相应的正确决策，甚至还会对社会经济发展的决策做出带来不良影响。（3）导致重复建设，造成人力、资金的浪费：由于系统之间的信息资源不能共享，同样的数据需要录入多次，同样的系统功能也需要重复开发，这就极大的浪费了人力与资金，而我国的教育投入本来就相对不高，这种浪费对教育的发展实为不利。（4）行业垄断的危险

3、：由于信息孤岛的问题，很多地区在软件的采购上采用了一刀切的办法，要求所有的学校的教育管理机构都采用统一的软件，缺乏有效的竞争和激励机制，必然导致行业垄断，使得优质服务将不可持续。,2003-9-12,5,解决问题的关键,教育信息系统互操作标准,信息传输难,重复录入,重复建设资源浪费,影响决策,缺乏互操作规范,不同管理系统之间的信息很难共享,导致大量数据重复录入,造成极大资源浪费.,需求推动标准发展,2003-9-12,6,什么是互操作,学习资源共享是指一个学习对象可被多个学习系统利用；系统互操作是指多个系统及组件之间能够交换与使用彼此的信息。,2003-9-12,7,现有的互操作解决方案,学校

4、之间,学校内部,装新系统,一刀切,改老系统,搭建平台,点对点接口,现有方案存在各种弊端，急需一种与平台无关、与应用程序无关的数据交换格式，需要制定系统互操作规范.,问题： API专用、不统一 软件升级需重新编写 厂商越多越复杂,云南大学搭建网络平台问题： 缺乏互操作标准 数据冗余和一致性问题,香港城市大学引进国外一流大学通用软件问题： 管理体制不同 原有资源浪费,北京某著名大学逐步改造旧系统问题： 开发周期太长 管理体制发生变化,问题： 行业垄断危机 抹煞学校管理个性化,2003-9-12,8,国内外相关研究现状,国内：起步晚，发展快，侧重信息集国家教育管理信息系统的总体规划 （1989）国家

5、教育管理系统软件一体化解决方案的制定与实施 （19902003）高等教育管理基本信息集（1994）教育管理信息化标准（学校部分）（2002）国外：成果较多、涉及面广AICC-CMI,ADLSCORM、IMS、IEEE1484等SIF：学校互操作框架使不同的教育软件方便的进行数据共享，交换，更新 。,2003-9-12,9,二、EMIF概念,教育管理信息系统互操作规范为了使各类教育管理软件(教育管理信息系统)之间能够彼此交换和使用教育管理信息而制定的一套技术规范。EMIF（ Education Management Information System Interoperability Fram

6、ework ）是指互操作的架构方式。,2003-9-12,10,EMIF的目标,应用软件只要遵从EMIF规范就能够彼此实现互操作EMIF只规范应用软件的互操作行为，不限制应用软件的内在功能互操作过程不需要人为干预、自动化操作与操作系统无关，与传输协议无关，与程序语言无关典型解决两类互操作问题教育部门内部的软件互操作；教育部门之间的软件互操作,2003-9-12,11,EMIF规范的组成结构,EMIF体系结构规范EMIF报文规范EMIF数据规范,体系结构层,报文处理层,数据规范层,报文传输层,EMIF规范1.12003-9-12,EMIF规范简介EMIF体系结构,12,三、EMIF体系模型,EM

7、IF区域中各教育管理软件以代理作为接口，通过ZIS实现信息交换。,EMIF体系结构简单示意图,2003-9-12,13,EMIF：教育管理互操作框架,EMIF规范,单区域结构：学校应用,2003-9-12,14,多区域结构教育局应用,2003-9-12,15,数据交换模式,请求-应答模式对应数据查询操作发布-预约模式对应数据更新操作（添加、删除、修改）,2003-9-12,16,数据传递：请求与应答模式,图书馆管理系统,教学管理系统,学生管理系统,ZIS,代理1,代理2,代理3,请求报文1,请求报文2,提供报文,应答报文1,应答报文2,2003-9-12,17,数据更新：发布与预约模式,图书馆

8、管理系统,教学管理系统,学生管理系统,ZIS,代理1,代理2,代理3,预约报文1,预约报文2,事件报文,事件报文,事件报文,2003-9-12,18,ZIS的功能,注册代理存取控制转发报文报文队列服务选择性报文锁定（Selective Message Blocking）解决死锁建立安全通道,2003-9-12,19,代理的功能,与ZIS通信与应用程序通信将应用程序提供的数据编译成报文将接收报文解析为应用程序可理解的数据,2003-9-12,20,数据传递利用XML,由区域集成服务器ZIS中转,2003-9-12,21,传递的基本信息数据对象,-可由一个或多个应用程序管理的信息语义的模式.例如：

9、 张婷 20000901 2 2 2 2 01062207783 . ,2003-9-12,22,传递信息的组织方式报文, AB34DC09 19990218 20:39:12 BNUSIS ,2003-9-12,23,四、EMIF报文规范,报文模式报文处理报文传输,2003-9-12,24,报文类型（11类）,通知报文：EMIF_Ack事件报文：EMIF_Event提供报文：EMIF_Provide注册报文：EMIF_Register请求报文：EMIF_Request应答报文：EMIF_Response预约报文：EMIF_Subscribe系统控制报文：EMIF_SystemControl取

10、消提供报文：EMIF_Unprovide取消注册报文：EMIF_Unregister取消预约报文：EMIF_Unsubscribe,2003-9-12,25,报文处理,报文循环报文传递报文安全报文处理协议,2003-9-12,26,报文传输,EMIF定义了报文传输层报文传输层与报文处理层分离EMIF报文传输层协议EMIF HTTPS,2003-9-12,27,报文传输层协议EMIF HTTPS,EMIF HTTPS引用了HTTP1.1RFC2616和TLS1.0RFC2246EMIF HTTPS只采用HTTP1.1的一个子集只采用POST方法只采用200-OK响应通知。不支持Connectio

11、n:Upgrade或Upgrade:xxx头信息EMIF也支持使用其他类传输协议,2003-9-12,28,EMIF HTTPs 报文,POST/Mypath HTTP/1.1Content-Length:467Content-Type:application/xml;charset=“utf-8”Host:EMIFinfo.org:8000 /EMIF_Message,2003-9-12,29,五、EMIF数据规范,定义数据对象的模式可直接用于XML绑定数据对象分类学校信息类学生信息类教职工信息类科研信息类体育卫生信息类办公管理信息类,2003-9-12,30,学生类数据对象学生基本信息 学

12、生简历信息 学生来源信息学籍异动信息 结束学业信息 学生毕业信息学生奖励信息 学生处分信息 学生注册信息入学考试信息 在校考试信息 学生军训信息教职工类数据对象教职工基本信息 学历学位信息 行政党派职务信息岗位证书信息 专业技术职务信息 政治面貌信息任课信息 奖励信息 惩处信息 简历信息 来源信息 离退休信息,2003-9-12,31,2003-9-12,32,学生简历的XML绑定1993090119990701 第一小学 王东1999090120020701第一中学张峰,2003-9-12,33,六、EMIF关键技术的解决,死锁问题传输中断问题安全措施数据查询与获得,2003-9-12,34

13、,死锁问题,死锁：两个或两个以上进程都无限期地等待永远不会出现的事件而发生的一种状态。 EMIF中的死锁：代理收到报文A，处理A的前提是处理报文B，而B排在ZIS报文队列的A后，必须等报文A处理完成后才能发送报文B,2003-9-12,35,解决办法,1.改变ZIS中某代理的报文发送顺序，让需要先处理的报文先发送。选择性报文锁定机制；2.在代理的本地也建立报文队列，将不能处理的报文储存起来，而ZIS仍然按顺序释放的报文。 代理当地队列机制。,2003-9-12,36,选择性报文锁定机制,事件报文A,ZIS代理报文队列,代理,事件报文B,请求报文C,事件报文D,2003-9-12,37,选择性报

14、文锁定机制,事件报文A,ZIS代理报文队列,代理,事件报文B,请求报文C,事件报文D,2003-9-12,38,选择性报文锁定机制,事件报文A,ZIS代理报文队列,代理,事件报文B,事件报文D,锁定,锁定,锁定,应答报文F,2003-9-12,39,选择性报文锁定机制,事件报文A,ZIS代理报文队列,代理,事件报文B,事件报文D,锁定,锁定,锁定,处理事件报文A,2003-9-12,40,选择性报文锁定机制,ZIS代理报文队列,代理,事件报文B,事件报文D,2003-9-12,41,选择性报文锁定机制,ZIS代理报文队列,代理,事件报文B,事件报文D,2003-9-12,42,七、EMIF的实

15、施,全国网络教育电子政务系统互操作用例分析,概念模型,2003-9-12,43,概念模型例化,2003-9-12,44,ZIS的功能模型,2003-9-12,45,代理的功能模型,2003-9-12,46,数据模型的例化,2003-9-12,47,八、制定工作流程,2003-9-12,48,九、EMIF的发展展望,EMIF规范的改进与后续工作EMIF的技术发展XML技术中间件技术EMIF的应用发展前景教育资源库管理系统的互操作网络教育电子政务系统的互操作教育互操作体系,2003-9-12,49,请多提宝贵意见,联系电话：010-62206922，13910534227电子邮件：；;个人网址：http:/通讯地址：北京师范大学现代教育技术研究所41信箱邮政编码：100875传 真：010-82086920,