基于校園網的高校教師主動信息服務平臺的設計

摘 要： 為改進高校教師傳統的信息收集方式，分析了高校教師在教學和科研活動中對信息的需求，在研究主動信息服務和多源數據收集技術的基礎上設計出一種基于三層體系結構的組件式教師主動信息服務平臺。實際應用表明，該平臺不僅能自動收集、整理、分析校園網內的各類動態信息，還能根據教師預先定制的信息需求規則提供及時、可靠的主動信息服務。

關鍵詞： 主動信息服務； 校園網； 多源數據； 數據收集； 組件

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2012）12-65-02

Design of college teacher active information service platform based on campus network

Hu Hong， Yu Weiyi

（Department of Mathematics and Computer Science， Shangrao Normal College， Shangrao， Jiangxi 334001， China）

Abstract： To improve the traditional methods of information collection， the information requirement of college teachers in teaching and researching work is analyzed. After studying the theory of active information services and multisource data integrating， active information service platform based on three-layer architecture is proposed in this paper. The platform can automatically provide active information service， according to teacher’s customization from campus network multisource. It automatically reminds teachers to view some new information on teaching and science researching. The application result demonstrates that the platform service is efficient and reliable.

Key words： active information service； campus network； multi-source data； data collection； component

0 引言

高校教師在教學和科研工作中需要手動收集并查閱多種信息，這些信息來自不同信息管理系統和Web服務系統，如學校OA、學校網站、教務管理系統等。這些信息中有相當一部分是富有很強的時效性，如監考安排、課題申報通知等。教師如未及時收集到這些信息，就會導致嚴重的后果，如可能因此錯過了監考或課題申報等。鑒于此，本文提出構建一種基于三層體系結構的組件式高校教師主動信息服務平臺（下文簡稱為主動信息服務平臺）。該平臺通過在學校網絡中心配置一臺信息服務器，在其上運用主動信息服務系統軟件自動收集、整理各類來源不同的動態信息，使之物理存儲在系統數據庫中，并根據教師預先定制的信息需求規則，把對口信息及時推送至教師，同時以短信方式適時提醒教師登錄Web應用系統查看信息或執行某項工作。

1 基礎理論

基于校園網的高校教師主動信息服務平臺的數據來源于校園網內的各信息管理系統和Web服務系統的后臺數據庫系統、文件系統（如Doc文檔、Excel文檔等信息附件）和靜態網頁文檔等。這些源數據本質上可分為兩類，一類是數據庫型數據，一類是靜態網頁數據。它們在存儲和組織方式上有很大的不同，而且分布在不同的服務器上，要提供基于這些數據源的統一信息服務，必須先將這些分布的、異構的多源數據先集成起來。

1.1 多源數據集成

多源數據集成包括源數據處理（抽取轉換）和目的數據處理（過濾加載）兩個過程[1]。其中涉及的多為異構數據，可采用的集成方法有物理集成和邏輯集成兩種。前者是先將不同數據源的數據物理地復制到信息服務系統中，而后再對數據進行分析、處理和集成，如數據倉庫技術；后者則不對數據源數據進行物理復制，它常采取一定的技術手段實現對不同數據源的一致訪問，如DB2的聯邦數據庫技術和基于Mediator-Wrapper體系結構的中間件技術[2，3]。然而，由于數據倉庫技術對動態信息獲取不很靈敏，聯邦數據庫技術不對數據進行物理復制[4]，所以單純的數據倉庫技術和聯邦數據庫技術不能直接應用于本研究和設計的信息服務平臺中。

1.2 主動信息服務

完整的主動信息服務包括幾個方面：主動人機交互和主動適應用戶，主動采集信息，主動處理信息，主動預測，主動挖掘知識和主動發布信息等。由計算機應用系統負責信息的獲取，并根據用戶的個性化需求對采集到的信息進行分析、篩選，最終將用戶真正需要的信息主動推送于用戶客戶端[5-7]。與傳統的信息服務方式相比，主動信息服務不僅消除了需要用戶自己搜尋所需信息的弊端，它還能幫助用戶高效率地發掘目標信息，減少信息的過載，提高用戶獲取信息的及時性。

2 主動信息服務平臺的總體設計

該平臺設計包括兩個方面的內容，一是功能結構的設計，二是信息存儲結構的設計。為使系統具有良好的適應性，本平臺采用組件式設計思想，遵循三層體系結構[8，9]，如圖1所示，處于中間層的數據收集組件和數據集成組件負責完成數據的自動集成，并給應用層提供一致的訪問接口；處于應用層的業務邏輯組件負責完成對信息的分析和處理，以獲得符合用戶要求的目標信息，短信發送組件負責以短信形式發送部分提示信息，Web服務器用于響應用戶對相關信息的請求與回應。

平臺的數據集成采用物理集成的思想，數據收集組件負責從數據源獲取數據，并將獲取的數據物理存儲到系統數據庫中。各數據收集組件均提供統一的輸入和輸出接口，其輸入為數據源描述，輸出為統一數據模式的記錄集。對于數據庫數據源，數據收集組件可以直接通過數據庫的支持獲取數據，并將數據轉換成統一數據模式的記錄集，存儲在臨時表中，作為組件的輸出；對于靜態網頁數據源，數據收集組件找出動態更新的網頁文件，生成統一數據模式記錄集，存儲在臨時表中，作為組件的輸出。數據收集組件的數目由具體的數據源數目決定。

數據集成組件的功能相對簡單，它定期將來自各數據收集組件的信息集成，并存儲在系統信息庫的信息源表中；業務邏輯組件負責從信息源表中找出教師需要的信息并推送至教師；短信發送組件負責跟蹤一些時效性強的信息（有信息有效時間限制的信息），適時通過短信網關發送信息到教師預留的手機，以提醒教師及時通過Web方式登錄信息服務系統查看與自己相關的各類信息或執行某項工作。教師收到的這些信息通常包括科研文件或通知、職稱評聘文件或通知、課表及其他一些教務信息（如聽課安排，監考安排）等。系統允許用戶將部分或全部歷史信息導出到本地計算機，實現信息備份；允許教師根據自己的教學和科研需求定制個性化的信息服務。

系統信息存儲結構設計包括信息服務平臺的系統數據庫設計和數據字典的設計。系統數據庫存儲平臺收集的各種信息及教師的信息定制信息，具體包含有信息源表、教師信息表、信息定制表、數據字典相關表等。對于收集到的數據庫記錄信息，需先作簡單的格式轉換，而后再以記錄集的形式存儲在系統數據庫中；對于收集到的文檔儲格式的信息，則先提取出該文檔的描述信息，而后再將它復制到信息服務器上，并根據文檔存儲路徑構造數據記錄，存入系統數據庫。系統數據字典包括數據源的描述信息、統一數據模式和系統中各數據表的描述。

3 主動信息服務平臺的關鍵技術

3.1 數據收集技術

研究設計本平臺，主要考慮對兩大數據源信息的收集：數據庫型數據源和靜態網頁型數據源。

⑴ 數據庫數據源的數據收集

目前高校中廣泛使用的數據庫主要有Microsoft SQL Server、Oracle、Access和其他文檔型數據庫。對于Microsoft SQL Server、Oracle，數據收集采取定期根據數據庫日志提取新數據和更新數據策略[10]，該時間間隔一般以分鐘計算，以保證系統及時性；對于Access數據庫，數據收集組件會定期讀取源數據庫特定的數據表，判定是否有新數據，若有新數據，則將這些數據收集，時間間隔也以分鐘為單位。

數據收集組件收集新數據和更新數據后，還要依靠數據字典的支持，將其轉換為統一數據模式的記錄集存入系統數據庫中的臨時表中，并以此作為數據集成組件的輸入。

⑵ 靜態網頁數據的收集

教師關心的信息一般有很多都在學校和各部門主頁的相關欄目上呈現，且大多以超鏈接載體的形式呈現。由此，我們可以把靜態網頁集合看作是一種數據源。對該類數據源數據的收集系統采取的策略是，每隔一定時間就對學校和各部門主頁相關欄目中的鏈接進行分析，若發現有新的信息鏈接條目，則下載該新鏈接所指的網頁文件，抽取網頁的標題、發布時間等信息，如果網頁正文包含時效信息，則將這些信息一同收集并存入系統數據庫的臨時表中，并以此作為數據集成組件的輸入。

為方便數據集成組件和業務邏輯組件的使用，筆者還為統一數據模式特別設計了一個時間戳字段。

3.2 主動信息處理技術

主動信息處理體現了主動信息服務系統智能化水平。教師信息需求可通過系統默認定制或用戶自定義定制，存儲在用戶信息定制表中。系統工作時通過該表構造信息需求矩陣D[i，j]={dij|dij是一個關鍵詞或信息來源標志}，該矩陣是一個m*n矩陣，每一行代表一個教師i的信息需求規則，由若干個dij組成。這樣，系統能根據信息源表和信息需求矩陣D選用數據挖掘算法，挖掘出與各位教師相關的信息數據，并將其存入教師信息表中。

4 主動信息服務平臺的原型設計

主動信息服務平臺開發環境配置：Windows Server2003，Microsoft SQL Server2005，Microsoft IIS 6.0，Microsoft Visual Studio 2005。

該原型系統從三種數據源（Microsoft SQL Server數據庫數據源、Access數據庫數據源和學校靜態網頁數據源）收集數據。數據收集組件定期讀取數據庫日志或數據表的時間間隔為5分鐘，數據收集組件分析學校和各部門主頁的時間間隔也是5分鐘。系統客戶端Web應用程序由ASP技術實現，通過訪問系統后臺數據庫和附件文件夾獲取相應信息，提供用戶權限管理、信息的定制、信息查看、顯示與導出等的服務。

5 結束語

該主動信息服務平臺已在作者所在學院試用，實際應用表明，與其他同類系統或平臺相比具有如下特點或優勢。

⑴ 教師可以根據自己的教學和科研情況定制相應的信息需求規則，系統能根據這些規則在校園網內主動收集信息，并將與其切實相關的信息推送至教師。

⑵ 能對收集到的信息作進一步的篩選，只將符合某些條件或時效性強的信息通過短信提醒用戶，減少了對用戶的干擾。

⑶ 采用組件式三層體系結構。數據源的變化只影響中間層，不會影響到應用層，只需更改數據收集組件就可使系統適應新的數據源環境，利于推廣應用到其他的高校或企事業單位。

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