基于SaaS的教务系统平台设计构想
- Ⅰ 中文摘要
- Ⅱ 英文摘要
- 1. SaaS的介绍
- 1.1 SaaS的特性
- 1.2 SaaS的优势
- 1.3 SaaS的现状和发展趋势
- 2. 设计教务系统平台的背景和目的
- 3. 教务系统平台的介绍
- 4. 教务系统平台设计的目标
- 5. 基于SaaS的软件系统构成
- 6. 基于SaaS的教务系统校方构成分析
- 7. 基于SaaS的教务系统平台的优势
- 8. 结语
- 9.参考文献
Ⅰ 中文摘要
为了满足各个高校能够进行对教务系统进行个性化定制的需求，通过基于SaaS软件即服务来实现真正适合每一个高校的教务系统，同时能够对学生的学习提供个性化定制的学习规划。SaaS平台将每一个高校的教务系统的需求应用统一部署到服务器上，每个高校可以根据自己的实际需要来定购所需要的软件服务，例如除了必需的学籍管理，入学管理，选课管理，缴费管理等基础应用服务，还可以定制一些高校有需求且可选择的服务，例如一些高等院校有提供在本校进行大型考试的资格，可在SaaS平台上定制可以直接在教务系统进行报名考试的功能。
基于SaaS的教务系统平台为实现高校信息化建设提供了一个绝佳的平台，为深化教学改革，提高教学管理提供了保障。
关键词：SaaS；信息化；教务系统；个性化
Ⅱ 英文摘要
In order to meet the needs of personalized customization of educational administration system in Colleges and universities, the educational administration system is realized based on SaaS (software as a service), and personalized learning planning can be provided for students’ learning. SaaS platform uniformly deploys the demand application of each university’s educational administration system to the server. Each university can order the required software services according to their actual needs. For example, in addition to the basic application services such as the necessary student status management, enrollment management, course selection management, payment management, and other basic application services, some colleges and universities can also customize the services they need and choose, such as some higher education Colleges and universities have the qualification to carry out large-scale examinations in their own schools, which can be customized on the SaaS platform and can be directly registered in the educational administration system.
The educational administration system platform based on SaaS provides an excellent platform for the informatization construction of colleges and universities, and provides a guarantee for deepening teaching reform and improving teaching management.
Keyword：SaaS；informationize；Educational administration system；individualization
1. SaaS的介绍
SaaS是Software-as-a-Service的缩写，意为软件即服务，即通过网络为用户提供软件服务。与SaaS相关的更为人熟知的是IaaS（Infrastructure as a Service）和PaaS（Platform as a Service），即基础设施即服务和平台即服务，IaaS即通过网络为用户提供基础设施的服务，为用户提供了一个操作系统和操作系统的硬件支撑，普通的用户不用自己建立一个数据中心等硬件设施，而是通过租用提供商所提供的基础设施来获得自己需要的基础设施服务，例如服务器服务、存储服务等；PaaS即通过网络为用户提供一个平台，这个平台是在基于IaaS的基础之上的，是提供服务器平台给用户的一种服务，例如在云计算中，PaaS提供了运算平台与解决方案服务，同时PaaS实际上是以SaaS的模式提交给用户的，因此PaaS也是SaaS模式的一种应用。
简单来说，就是比如你去一个餐厅，这个餐厅可以给你自己制作美食的机会，IaaS就是给你提供了最基本的厨具，例如锅盆勺炉等，但没有给你准备你需要的食材，所以你还需要准备各种蔬菜肉类才可以进行制作；PaaS就是在此基础之上直接给你提供好了各类蔬菜肉类，只要你进入厨房就可以进行制作自己想要的美味佳肴；SaaS就是你制作好了，餐厅还给你提供了一个就餐的服务，总体下来，你不需要准备厨具，食材，就餐服务，整个流程都可以在SaaS上完成。相比较IaaS，PaaS，SaaS，三种服务是一个逐步完善的过程，SaaS可谓是拿来即用的一种服务。SaaS模式近几年逐渐在全球发展并得到认可，欧美各国也正在大范围的普及和宣传SaaS的优越性，目前提供SaaS服务产品的知名供应商有Microsoft、Salesforce、SAP、Oracle等。
1.1 SaaS的特性
与传统的软件相比，SaaS服务依托于网络和互联网，所以技术和商业上都有和传统软件不一样的特性。互联网特性：SaaS服务通过互联网浏览器为连接的形式为用户提供服务，使得SaaS应用具备典型互联网的技术特点，SaaS还极大的缩短了用户和提供商之间的距离，使得SaaS的服务和营销方面具有很大的便利性；多重租赁特性：SaaS服务基于一套标准软件系统为成百上千的不同客户提供服务，这就要求SaaS能够支持在不同的用户之间进行数据和配置的隔离，从而保证每个租户数据的安全与隐私。在多重租赁的特性下，SaaS支持每一个客户下还可以有子用户，同时SaaS还满足针对不同客户不同定制的需求；服务的特性：SaaS使得软件通过互联网为载体的形式为用户提供服务，所以服务合约的签订、服务使用的计量、在线服务质量的保证、服务费用的收取等等问题都必须考虑，这些问题通常是传统软件没有考虑到的；可扩展特性：可扩展性意味着最大程度的提高系统的并发性，更有效的使用系统资源，例如使用无状态的进程，使用资源池来共享线和数据库连接等关键资源，缓存参考数据，为大型数据库分区等；可配置特性：对于SaaS来说，最值得推崇的就是可配置特性，即客户可以根据自己的实际需求去选择自己想要的功能。与传统软件模式的每个客户都是相同的框架不同，SaaS支持通过不同的配置满足不同客户的需求。这种按需配置的特点可以让客户的选择更加自由，可以灵活的选择自己所需要的功能模块；随需应变性：SaaS模式相对于传统的软件是随需应变的，传统应用程序被封装起来或在外部被主程序控制，无法灵活的满足新的需求，而SaaS模式的应用程序是随需应变的，应用程序的使用将是动态的，提供了集成的、可视化的或自动化的特性。随需应变性可以帮助客户面对新时代不断变化的市场；在线工作和生活特性：SaaS具有的互联网特性使得客户不需要购买任何硬件，只需要开通账号网址登陆，在普通的生活之中，就可以享受SaaS服务带来的便利。
1.2 SaaS的优势
SaaS软件即服务相对于传统的服务软件具有以下的优势：技术上的优势，SaaS采用云服务，客户不需要购买额外的硬件设施，例如部署自己的服务器等，只需要简单的注册登录，用户可以通过轻量的客户端接口例如Web浏览器或程序接口从各种客户端设备访问应用程序；投资上的优势：购买SaaS服务的客户只需要以相对低廉的价格去进行每月续费，不需要一次性完全投资，不用占用过多的营运资金，从而可以缓解资金不足的压力，和传统软件相比具有成本低的优势；维护上的优势：由于SaaS采用的云服务的设计，所以客户不需要去请专门的维护人员定期去维护，也不需要支付额外的维修费用，在有关系统升级方面，SaaS也不需要用户方去手动升级；管理上的优势：同维护上的优势一样，客户无需管理或控制底层云基础架构，包括网络，服务器，操作系统，存储甚至单独的应用程序功能，在一定程度上可以缓解客户在人力和成本资源上的花销，这样就可以让更多的资金去对核心业务进行运营，充分体现了SaaS的低成本和高效率的优势。同时由于SaaS具有的互联网特性，SaaS可以在有互联网的情况下就可以随时登陆，具有在任何时间、任何地点都可以轻松使用的优势。
1.3 SaaS的现状和发展趋势
在中国，SaaS的发展在近十年来经历了开荒、爆发、混乱的阶段。因为SaaS是采用的云计算的技术，从当前遇到云计算的发展趋势来看，SaaS无疑是未来的一个重要发展方向，尤其是国内SaaS还算处于初级阶段，整个市场还远远未达到饱和。随着IaaS和PaaS的逐渐成熟和发展，基于SaaS来连接更多的用户会带来更大的价值空间。在2020年的多重因素影响下，很多SaaS服务得到了快速的发展，例如当前的远程教学产品的广泛应用就在一定程度上促进了SaaS的发展。相对于IaaS和PaaS来说，SaaS对用户的要求更低，面向的客户群体也更加庞大，既可以面对企业端、也可以面向用户端，当然也可以面向教育方面。SaaS的提供商和用户是一个相互促进的关系，用户使用提供商的SaaS，提供商根据使用的用户情况来实现价值，这是一个持续影响的过程。随着云计算的不断发展，云计算的技术愈来愈成熟，承载能力也越来越强，对于依托云计算的SaaS来说，这是一个发展的契机。然而在当前的混乱的状态下，SaaS服务提供商由于大客户的市场盈利更大，所以提供商更专注于大型客户，中小客户被忽略。除此之外，SaaS市场一直是靠复制国外的SaaS经验而非国内市场的真正需求。许多的SaaS公司并未实现与客户的真正的交流，导致产品不能和客户的需求接轨。通过对未来的SaaS发展趋势分析，SaaS市场可能会往中小企业进行发展，同时在ERP、CRM等企业和流程管理领域会快速增长。
2. 设计教务系统平台的背景和目的
目前在国内的高等院校中，大部分使用的教务系统基本都是相同的框架，不同可能只是登陆界面的学校名称，登陆进去甚至有可能应用的位置都是一模一样的，由此来看普通的学校并不能定制真正适合自己的教务系统，只能根据提供商提供的教务系统方案来进行选择服务。在实际的教学应用中，教务系统的承载能力也频频表现出不足的现象，例如当一些学校有提供兴趣课的时候，需要同学们进入教务系统进行选择想要参加的兴趣课，如果有大部分的同学在同一个时间登入教务系统，就会出现教务系统瘫痪的情况，这是由于服务器承载不了这么大的流量导致，学校应该根据实际的在校生数量来选择适合自己的服务器，减少教务系统瘫痪的情况发生；由于一些高校是使用统一框架的教务系统，会出现许多自身院校没有的应用服务却又出现在教务系统上，这就造成了数据资源的浪费，又或者一些高校有一些特色的校园活动可以通过教务系统进行报名，但教务系统又没有这个报名功能，导致校园活动只能通过教务员、辅导员、班长等一层一层的宣传下去让学生进行报名，这就导致了人力资源的支出大大增加。
为了满足各个高等院校能够进行对教务系统的个性化定制的需求，通过基于SaaS软件即服务来实现真正适合每一个高校的教务系统，同时能够对学生的学习提供个性化定制的学习规划。SaaS平台将每一个高校的教务系统的需求应用统一部署到服务器上，每个高校可以根据自己的实际需要来定购所需要的软件服务，例如学籍管理，选课管理，成绩管理，缴费管理等基础设施软件服务。通过基于SaaS建设的教务平台能极大的提高高等院校的管理效率和执行效率，同时，在国家大力提倡建设信息化社会的背景下，高校信息化无疑是适应高等现代教育化的需要。
3. 教务系统平台的介绍
SaaS具有互联网的特性，即SaaS可以通过互联网为用户提供软件服务，基于SaaS的教务系统平台也是通过互联网浏览器来为用户提供软件服务。在SaaS的教务系统平台上，提供给校方一些基础性的软件服务例如成绩管理，排课管理，学籍管理，缴费管理，注册管理等，除这些每个学校都需要的固定服务之外，还可以根据一些高校的特色来进行选择自己需要的软件服务，例如某些高校有提供兴趣课，那就可以把教务系统平台上提供的兴趣课报名系统添加进本校的教务系统中，又比如有些高校有定期的讲座，校方要求学生们在教务系统上进行报名，可以在教务系统平台上选择讲座报名系统。基于SaaS的教务系统平台除了提供基础的软件服务之外，还提供各种服务器给各类高校进行选择，例如一些规模较小的职业院校可以选择较小的云服务器，一些规模较大的本科院校可以选择较大的云服务器，校方可以根据本校的在校生来选择适合本校情况的服务器，有效的解决现在大部分教务系统都会出现的网络崩溃和网络拥堵等问题。同时，基于SaaS的教务系统平台可以根据用户即各大高校的使用情况来不断完善自己的软件服务，例如当自身平台的软件服务满足不了一些高校的除基础服务之外的特殊要求，通过SaaS的互联网特性拉进提供商和用户的距离，借此平台可以充分的和用户进行沟通，了解需求并改进自己的软件服务，提供更多不一样的软件服务在自己的平台上供用户选择。在用户使用过程中遇到漏洞或缺陷，也可以第一时间给与用户帮助和在后台改进自己的产品。SaaS具有成本低和高效率的特点，基于SaaS的教务系统平台亦是如此，各高校可以根据自己的实际需求来选择租用价格适合自己的教务系统平台，充分降低了校方在硬件设施方面和维修管理方面上的支出，可以将更多的资金投入校园建设，教育资源等方面上。
4. 教务系统平台设计的目标
基于SaaS的教务系统平台的设计目标是为了解决当下现有的老式教务系统存在的问题。分析现有的各高校教务系统存在的问题普遍如下，一方面是对于学校，一旦学校有查询成绩，抢课等事情就会导致服务器承载不了众多学生使用电脑或手机涌入的流量而导致服务器崩溃，紧接而来的是校方需要出额外的资金去请专业的技术人员维修服务器；在现有的教务系统也容易出现安全性的问题，偶尔可在网上见到某校教务系统被黑，甚至还有部分学生利用漏洞修改自己的期末成绩。另一方面是对于学生，同样是面对出现查询成绩和抢课等事情，网络状态不好的同学就可能在人流量大的时候一直卡在登录页面，在抢课的时候就不能选到心仪的课程，只能去选择自己不感兴趣的课程。同时，如果发生数据泄露，学生的个人资料无疑是受灾的重灾区。所以，设计基于SaaS的教务系统平台可以有效的解决以上的问题，基于云计算，可以使用户方无须布置硬件设施，服务器，数据库，也无需出额外的资金去请专门的维修检查人员，基于SaaS的教务系统平台数据中心能够有效的保护高校和学生的个人数据。
5. 基于SaaS的软件系统构成
依据SaaS模式的特性和对SaaS软件的理解，笔者粗略的设计构建了一个教务系统平台，其架构如图1所示。
图1 基于SaaS的教务系统平台架构
如图1所示，各个高校的用户可以通过浏览器，智能手机，平板电脑、离线应用等多种方式登陆到教务系统平台，如果是浏览器则包括Web界面技术、交互技术、HTML5技术、CSS3技术等，如果是软件客户端则包括远程桌面技术、软件交互技术等。并进入教务系统平台的操作页面。操作界面的下一层便是由各类软件服务的所组成的基于SaaS的应用服务层，用户通过应用服务层选择自己需要的服务，如此便可以为高等院校快速建造出适合自己的软件形式，如图中所示的SaaS模式的教务系统管理软件，软件由注册管理，学籍管理，缴费管理，排课管理，选课管理，成绩管理，档案管理，报名管理，学分管理，权限管理等十个常规管理模块和活动管理，讲座管理，抢课管理等可选择的模块，校方可以根据自己的需求进行选择性的挑选添加和删减模块。
SaaS服务平台主要实现数据接口对接，接口对接大致包括身份认证接口，短信认证接口，运营商接口，信息反馈接口等等。SaaS服务平台还负责应用服务层和应用调度层之间的数据传输和监控，包括网络安全监控，网络漏洞修复，提供用户社区服务，服务运营管理，数据备份管理，反馈用户使用评价等等。
SaaS应用调度层是负责识别每个用户请求并对每个请求进行AAA认证，然后根据后端业务处理服务器的负载以及业务特征进行合理的调度。通过这样的架构可以使得SaaS平台得到扩展。
SaaS的基础框架层是SaaS平台系统管理，是SaaS模式软件的基本运行环境，保证整个系统达到高可用、高扩展、高可靠、高安全、高性能等。SaaS的数据服务层主要是通过数据库集群处理存储关系性很强并且对事务性要求很高的业务数据，采用数据仓库等技术，以数据建模为核心，通过技术实现数据分层存储和数据的输入输出，保证每个用户的数据都安全存储。
6. 基于SaaS的教务系统校方构成分析
依据对SaaS模式的理解和以笔者的角度，笔者构造了一个基于SaaS的教务系统的校方的架构图，如图2所示：
图2 基于SaaS的教务系统校方架构
如图二所示，基于SaaS的教务系统平台在校方的视角下可分为三部分，分别是教务处、老师端、学生端，整体教务系统通过采用AAA认证对学校的登录人员进行控制，校方管理层人员和教务处人员可登录教务处系统，教授和老师对应的是老师端，学生则对应的是学生端。每个端口对应的功能不同但有相互关联，例如教务处通过排课管理对学校老师的课程进行一学年的统一安排，老师端收到课程的安排后可以通过课程管理功能对课程的具体内容进行安排，合理规划教学计划，学生端在老师端规划完教学计划后可通过学习计划功能对要所学的课程进行提前查找资料预习。如图二所示，基础的校方教务处功能有：注册管理、缴费管理、排课管理、学籍管理、档案管理、二级学院管理和添加定制功能；老师端的功能有：课程管理、成绩管理、作业发布、教师讨论区、教程资源和添加定制功能；学生端的功能有：个人空间、成绩查询、活动查询、选课管理、教师评价、抢课管理、学习计划。每个端都有基础的功能和可添加定制功能，不同的学校基于自身的情况对需要的功能进行添加或者要求定制，减少不必要的资源浪费。
7. 基于SaaS的教务系统平台的优势
基于SaaS的教务系统平台在目前的市场上充满了优势。在国家的大力提倡信息化建设下，采用云计算的SaaS的教务系统平台为各大高校提高自己的信息化建设提供了一个可能性，一个良好的教务系统对于一个现代化高校是非常重要的，基于SaaS平台的教务管理系统充分考虑了不同的学校有不同的教学流程，管理流程，使得每个高校都可以选择自己需要的软件服务，对于一些不常用或者不用而又在教务管理系统中的功能给予删除。相对于现在的市面上的教务系统来说有更灵活的选择性。使用SaaS不必投入对应的硬件费用和相关的维修管理费用，节省资源的同时可以减少更多的花销费用。对于学生来说，使用基于SaaS的教务系统平台可以更加有效的提升学习的效率，高等院校可以依据SaaS的多重租赁特性，针对不同二级学院例如计算机学院，会计学院、城建学院、外语学院等定制不同的学习系统，通过跟SaaS服务提供商进行沟通，设计不同的二级学院设计出相对应的服务，对于学生还可以在教务系统平台上开发出专属学生的页面，包含自定义课表管理、图书馆预订管理等服务，学生只要登录教务系统就可以在操作界面上进入自己的页面，在里面对自己的课表进行排课管理，如果想去图书馆，还可以通过图书馆预订管理提前预订图书馆的座位，避免没有位置。可以说基于SaaS的教务系统平台对于学校和学生来说都提供了许多的可能性。
8. 结语
随着SaaS技术的不断发展，越来越多的企业已经选择SaaS来进行信息化的企业管理，在信息化管理越来越主要趋势下，校园教务管理的信息化已经成为衡量一个高等院校教学水平和管理水平的重要标志。高校的信息化建设过程是教务系统和网络技术相结合的过程，是随着现代化的发展不断改进和优化的过程。本文主要对基于SaaS的教务系统平台实现做了概述，并提出了基于SaaS教务系统平台的基本组成。通过基于SaaS来进行选择教务管理系统无疑是提高高等院校教学水平和管理水平的最佳选择。综上所述，本文提出的基于SaaS的教务系统平台有助于高校在现有的发展上，可以用较低的成本去获得更高的管理效率，从而在整体上促进校园信息化的建设，改善教育环境，提高整体硬实力。
9.参考文献
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