2019年国务院发布了国家职业教育改革实施方案。方案提出,经过5-10年左右时间大幅提升新时代职业教育现代化水平,为促进经济社会发展和提高国家竞争力提供优质人才资源支撑,建立健全学校设置、师资队伍、教学教材、信息化建设、安全设施等办学标准,引领职业教育服务发展。教育部印发了《关于实施中国特色高水平高职院校和专业建设计划的意见》,提出了十三项改革发展任务,“提升信息化水平”位列其中。文件提出加快智慧校园建设,促进信息技术和智能技术深度融入教育教学和管理服务全过程,消除信息孤岛,保证信息安全,综合运用大数据、人工智能等手段推进学校管理方式变革,提升管理效能和水平。

国家对于职业教育的高度重视,对职业院校的信息化水平提出了更高的要求。职业院校信息化建设应融入教学和管理服务全过程,将校园管理、教学、生活拆解为多个管理和服务的细项,实现从“数字化”管理到“数据化”服务转变。职业院校的信息化建设除了要服务传统用户,即教师、学生之外,还要服务于产业链企业、科研机构和学生家长,为各类型用户提供信息和流程服务,打破专业与产业之间的信息和需求壁垒,促进专业与产业的融合发展。为国家的双循环战略提供源源不断的专业技能人才输送。

一、传统数字校园软件架构的问题

当前大多数厂商采用传统架构开发的数字校园管理软件存在以下问题:

1. 功能冗余,使用率低下

大多数数字校园管理软件在PC时代研发,功能庞大,却仅仅起到了校园OA的作用,大多数数据和服务不能对外开放提供,使用范围窄,使用率低。

2. 系统臃肿,运维成本高

采用传统架构开发的系统大大小小的功能模块都堆砌在一套软件内,系统高可用性差,资源无法隔离,整个单体系统的各个功能模块都依赖于同样的数据库、内存等资源,一旦某个功能模块对资源使用不当,整个系统都会被拖垮。

3. 无法灵活扩展

在职业院校的高速发展过程中,教学管理和对外服务需要随着社会需求、产业发展而进行调整,采用传统架构开发的数字校园系统因为系统庞大,“牵一发而动全身”的特性造成职业院校无法灵活地扩展数字校园系统,导致数字校园对外服务职能单一,效能低下。

二、微服务架构的优点

要解决上面单体应用的问题,就必须引入服务化的概念,采用微服务方式推进学校信息化建设,降低应用开发、部署和运维成本。智政科技提出的数字校园微服务解决方案,以重视用户体验,优化服务流程,提供数据分析为出发点,从信息技术自身应用问题转向了研究如何利用信息技术和大数据来为学校、学生、企业提供更便捷的连接和服务应用。在服务设计上,将原本单一的应用按照功能边界分解成一系列独立专注的微服务,每个微服务对应传统的一个组件,可以单独编译、部署和扩展,构建较为灵活,横向扩展较为方便。微服务架构有以下特点:

1. 复杂度可控

在将应用分解的同时,规避了原本复杂度无止境积累的问题。每一个微服务专注于单一功能,并通过定义良好的接口清晰表述服务边界。由于体积小、复杂度低,每个微服务可由一个小规模开发团队完全掌控,易于保持高可维护性和开发效率。因为各微服务组件之间通讯基于Web形式,允许在不同的服务当中使用不同的编程语言,有效满足学校目前典型的服务场景。

2. 独立部署

由于微服务具备独立的运行进程,所以每个微服务也可以独立部署。当某个微服务发生变更时无需编译、部署整个应用。由微服务组成的应用相当于具备一系列可并行的发布流程,使得发布更加高效,同时降低对生产环境所造成的风险,最终缩短应用交付周期。

3. 技术选型灵活

服务架构下,技术选型是去中心化的。每个团队可以根据自身服务的需求和行业发展的现状,自由选择最适合的技术栈。由于每个微服务相对简单,当需要对技术栈进行升级时所面临的风险较低,甚至完全重构一个微服务也是可行的。

4. 容错性优

当某一组件发生故障时,在单一进程的传统架构下,故障很有可能在进程内扩散,形成应用全局性的不可用。在微服务架构下,故障会被隔离在单个服务中。若设计良好,其他服务可通过重试、平稳退化等机制实现应用层面的容错。

5. 可扩展性好

单块架构应用也可以实现横向扩展,就是将整个应用完整的复制到不同的节点。当应用的不同组件在扩展需求上存在差异时,微服务架构便体现出其灵活性,因为每个服务可以根据实际需求独立进行扩展。

三、智政数字校园微服务解决思路

1. 创新的建设理念

智政微服务从设计和技术理念出发可被描述为:以人为本,从用户角度出发,打破传统业务系统边界,以统一、开放、可扩展的功能架构,建设一个扁平化、易操作,基于移动端的信息和服务平台。实现线上线下互联互通,服务学校管理和对接产业融合发展全流程。

2. 强大的数据中台

以统一入口对接各业务系统的数据中台,是构建信息化服务的基础。平台可集成多种服务或系统,不仅能实现单点登录学校部署的第三方教务教学管理系统,还能进行学校数据资产的可视化管理,以实现统计分析和辅助决策能力。同时,对各业务数据经过清洗脱敏后,以标准服务接口方式提供数据共享,便于为学校各项微服务提供业务支撑。

3. 灵活的精细化微服务

在统一信息服务云平台的基础上,构建精细化微服务。从用户的需求出发,拆解业务规模,灵活构建业务功能。针对学生、企业、培训人员可开设报名缴费小程序、就业实习追踪小程序、学生在线答题小程序、技能百科小程序、学校信息公开小程序、校企合作小程序等各类型微服务。