數據倉庫與云存儲技術在高校教學檔案管理中的研究與應用*

陳 鋒，孫淼洋

（1.遼寧醫學院 現代教育技術中心，遼寧 錦州121001；2.遼寧鐵道職業技術學院 電氣工程系，遼寧 錦州121000）

前言

隨著教育信息化的不斷深入，高校在教學科研工作中積累了大量的教學檔案，這些教學檔案主要包括高校在教學活動中所形成的有保存價值的文字、圖表、照片、影像等不同媒介的電子文檔資料。目前，高校的檔案館對于人事、財務、黨政文件等傳統檔案的管理較為規范，高校檔案管理人員定期地接收各個部門報送的檔案，進行歸檔、建檔、存檔，并通過信息平臺實現檔案的調閱查詢服務。然而，高校日常工作中活躍度最高的教學檔案資料的管理工作卻一直困擾著檔案管理人員。

一、高校教學檔案特點

高校內部使用的教學檔案種類多、范圍廣，教學檔案從業務類別上可分為教學管理、學科建設、師資建設、實踐教學教改及學籍管理等多種教學檔案；從檔案自身的媒介類型可分為文字、圖表、圖像、多媒體等文件格式類型。高校教學文檔的類別多、文件媒介格式復雜給學校的檔案管理工作造成了巨大壓力；其次，高校的教學檔案貫穿于學校的整個教學、科研等各項活動，高校教學檔案在日常管理過程中涉及的業務處室和用戶較多。高校內的人員調動、工作交接和處室合并也給教學檔案的管理帶來了很大困難；再次，高校教學檔案區別于傳統的檔案文件，傳統的檔案文件一經存檔通常不會再有改動與更新，而高校教學檔案無論從內容還是文件格式都會因學校教學、科研的變化而須修訂更新，這也為檔案管理提出了新課題。最后，高校教學檔案的利用率遠高于傳統的人事、財務檔案，教學檔案在存檔過程中應教師、輔導員甚至學生用戶的需要調取、查閱的頻率非常高，而傳統的檔案管理無法較好地實現對整個高校教學檔案信息的數據共享。

二、高校教學檔案的管理現狀

高校的教學檔案管理現狀主要有如下特點：（1）教學檔案在管理過程中較為分散。高校的教學工作除教務處外，還有學生管理部門、教學督評部門、各二級教學單位共同協同參與完成，很多教學管理部門出于教學工作的需要，制作了大量的教學文檔模板，并要求教師按照本部門的規定使用教學文檔，由于教學單位制作的教學文檔格式不統一，文檔類型不規范，給學校教學檔案信息的規范化、標準化帶來了困難；（2）高校的教學檔案在教學改革與教學實踐過程中，需要經常性的修訂改動，而檔案管理工作則要求檔案資料一經建檔后，則輕易不能改動，因此，傳統的檔案管理信息技術很難符合高校教學檔案的管理模式；（3）高校的教學檔案種類繁多，教學檔案包括大量卡片、表格、圖片、錄像、多媒體課件等非結構化的電子文檔，這些非結構化電子文檔的使用通常會受到計算機硬件參數、系統運行環境等因素制約，常規的檔案管理信息系統通常以附件形式接收存儲非結構化的電子檔案文件，對電子檔案的使用說明依靠用戶手動編制，因此，這類教學文檔雖能歸集建檔，但在檔案獲取調閱階段會出現文件使用說明介紹不詳細、文件打不開、文件找不到運行環境等現象，使得整個教學檔案資源的利用率大打折扣。

三、系統技術方案論證

目前，針對于高校教學檔案信息管理的技術方案主要有如下三種解決途徑：（1）創建覆蓋全校檔案工作的管理信息系統。此方案通過借助學校數字化校園平臺的數據共享機制，將學校教學、科研類檔案都并入到一個全新的信息系統之中，實現信息的統一管理。基于全校范圍的檔案管理信息系統在技術上受制于學校的數字化環境和信息化水平；開發校級的檔案管理系統設計周期長、研發成本高，同時還要摒棄已有的信息系統，重復性的建設會造成人力、財力資源的嚴重浪費。因此，該方案經濟可行性和技術可行性較差。（2）利用軟件數據中間件技術歸集學校教學文檔資源。通過數據中間件搜尋學校各個信息系統中的教學文檔資源，并將這些教學檔案通過校園網傳輸到目標服務器，由于該方案往往缺少頂層設計，導致整個系統沒有統一的信息管理機制，教學文檔采集匯總后無法較好地實現建檔歸檔，使得后續的教學檔案的調閱、查詢等信息服務大打折扣。（3）利用數據倉庫與云存儲技術綜合管理教學文檔。該方案擬通過在全校范圍內部署一個云存儲空間，在云存儲空間上邏輯地劃出私有云與公共云存儲兩部分，私有云存儲統一分配給參與教學檔案管理的終端用戶，用戶通過私有云管理維護自己的教學檔案，公共云會定期訪問用戶的私有云空間，實現數據的同步更新。公共云上的數據可為數據倉庫提供規范標準的數據源，數據倉庫根據檔案管理的需要，建立檔案信息元數據，抽取清洗轉換它所需要的檔案信息，并將處理后的信息加載至數據倉庫中，從而完成整個教學檔案信息的歸檔建檔工作。該方案采用先進的云技術與數據倉庫技術，能夠滿足高校教學檔案管理的實際需要，具有較高的技術可行性和經濟可行性。

四、數據倉庫與云存儲技術特色

數據倉庫是一個面向主題、集成的、相對穩定的數據集合。

1.數據倉庫的技術特征有如下幾方面

（1）數據倉庫中的數據可按照一定的主題域進行組織；

（2）數據倉庫是集成的，所需數據從原來的數據中抽取來，進行加工與集成之后才能進入數據倉庫；

（3）數據倉庫是相對穩定的，數據倉庫所涉及的操作主要用來完成數據的統計分析與查詢。

高校教學檔案的信息管理可充分利用數據倉庫的這些技術特征，依照教學資源的主題重新組織構建數據，以滿足高校用戶對教學檔案資源的多維統計分析與數據挖掘的業務需求。云存儲是將儲存資源放到網絡上供用戶存取的一種技術方案。用戶可在任何時間、任何地方，透過任何連網的裝置方便地存取數據。

2.云存儲的技術優勢主要體現在有如下幾方面

（1）存儲管理實現自動化和智能化，即所有存儲資源被整合到一起，客戶看到的只是單一存儲空間；

（2）提高了存儲效率，通過虛擬化技術解決了存儲空間的浪費，通過自動分配數據，提高了存儲空間的利用率，具有負載均衡故障冗余等特點；

（3）云存儲實現了規模效應和彈性擴展，降低運營成本，避免資源浪費。云存儲技術允許用戶利用私有的云空間獨立管理維護數據信息，解決了高校教學檔案管理分散、類型復雜、內容修訂頻繁等現實問題。

五、系統的組織架構

基于數據倉庫與云存儲的檔案管理信息系統具備多層的體系架構，如圖所示。即分別為檔案數據采集層、檔案數據處理層、檔案數據應用層。其中檔案數據采集層主要包括了私有云與公共云兩個云計算模塊，用戶可以管理維護私有云中的教學檔案，公有云對各個私有云存儲空間進行掃描，將私有云內的文件同步到公有云存儲內，公有云同時還搜集校內與教學檔案相關的各個信息系統的數據源；檔案數據處理層主要由數據倉庫來完成，數據倉庫通過對檔案數據采集層所采集到的數據進行抽取、轉換與加載，并根據高校教學檔案管理的特點增加維表和度量，以滿足用戶對檔案信息的數據挖掘和多維統計查詢的功能需求；檔案數據應用層：該層主要涵蓋了教學檔案信息的查詢、數據挖掘、檔案信息推送、檔案信息共享等多項信息應用，通過對上一層數據倉庫的數據訪問，檔案數據應用層可以得到一個具有多維信息特征的檔案數據模型，通過這個多維檔案數據模型，可以拓展衍生很多重要的檔案信息服務。

圖 基于數據倉庫與云存儲的檔案管理系統體系架構

六、系統在教學檔案管理的優勢

基于數據倉庫與云存儲技術構建的高校教學檔案信息系統與以往的檔案信息管理手段相比主要有如下幾方面的優勢和特征：