大數據時代高校資源共享庫的服務模式與關鍵技術

李澤春（河池學院現代教育中心，廣西 宜州 546300）

大數據時代高校資源共享庫的服務模式與關鍵技術

李澤春
（河池學院現代教育中心，廣西 宜州 546300）

大數據背景下的高校信息資源共享庫的建設已經擺上了我國高校建設的議事日程。一些高校已經開始著手建立信息資源共享庫。基于大數據背景，當前的大數據技術發展迅速，高校信息資源共享庫建設也必須遵循大數據技術發展方向，打造未來可拓展的高校信息資源共享庫，由此才能實現依托于大數據技術的信息資源共享成為現實。文章介紹了大數據背景下高校資源共享庫建設的必要性，著重敘述了大數據時代高校資源共享庫的三種服務模式，以及實現高校資源共享庫建設的四大關鍵技術，為大數據時代高校信息資源庫的建設提供參考價值。

大數據；資源共享庫；服務模式；關鍵技術；教育信息化

高校信息資源共享不是近些年來的新話題。早在十九世紀中葉，德國的默爾(Robert von Mohl)首次提出了圖書館館際合作。作為當時信息資源最大的載體——圖書館，其相互之間的合作建立了分工協調的信息資源共享思想。隨著這一思想的發展，當時，普魯士的十個大學圖書館參照不同分工，展開圖書采購，并建立館際互借關系。圖書館作為信息資源共享的主體，這一合作獲得了用戶的一致推崇和贊譽。新中國成立以來，我國也針對高校圖書館間的合作展開了一系列嘗試和探索。隨著信息技術給人類帶來的巨大變革，傳統圖書館之間的互借模式，發展到今天，已經成為依靠各個高校之間建立的數據庫，就可以輕松實現信息資源的共享。由此可見，信息資源共享庫的建設是高校基于大數據背景下信息資源共享的必要條件。用戶只需要通過鼠標的點擊就可以享受資源共享帶來的便利，而這通過共享庫構建的關鍵技術實現的。因此，當前高校信息資源共享已經成為共識，共享庫的關鍵技術實現則是基于大數據背景下，信息資源共享庫建設的首要和必要條件。

1 大數據背景下的高校資源共享庫

1.1 高校信息資源共享的必要性

高校信息資源共享是信息技術與現代管理理念的融合。大數據背景下，信息資源共享的本質是通過借助于網絡工具，實現以用戶為中心，以用戶利用為目標，整合高校信息資源，實現高校信息資源的可獲知性和獲取性，促成社會組織與公眾平等擁有高校信息資源的獲取權和獲取條件，最終實現高校信息資源的價值最大化。

高校信息資源共享是由高校本身的社會責任、義務和工作職責所決定。就高校的社會責任而言，其不但要擔負傳道、授業、解惑的教育性問題，同時要擔負推動社會發展的科學探索使命；高校的義務則被天然的賦予了存儲知識和發展知識的義務；高校的工作還需要承擔全人類文明向前推進職責。因此，當大數據信息技術越來越成熟的背景下，高校信息資源共享不但是社會進步的表現，同時承載著多項使命和義務。其內涵無論從宏觀角度的人類文明進步，還是微觀角度的某一科技知識的發展，高校信息資源共享的發展已經刻不容緩。

1.2 大數據與高校信息資源共享本質

大數據從字面意思來講就是海量數據，這些海量數據是通過當前的網絡技術條件獲取。博客、社交網絡或者是基于位置的服務LBS為代表的新型信息發布方式等，借助于云計算、物聯網等技術為大數據提供了取之不盡的數據源，并且海量數據仍在不斷的增長和累積當中，大數據時代已經來臨。如果從表面的技術演進來看，數據庫的發展必然向大數據時代演進。但是兩者卻存在著本質的管理區別。

首先是數據規模的本質差異。從數據庫處理的基本單位來看一般以Mb為單位，而大數據時代則往往以GB、TB甚至是PB為單位，量變引發數據管理的質變成為必然發生的現象。

其次是數據類型的差異。傳統數據庫種類往往比較單一，以我國高校最早的信息資源共享為例，僅僅是圖書館之間的館際合作。大數據時代則包含了人才庫、圖書館數據庫、網絡信息資源數據庫等的合作，數據種類之繁多是數據庫遠遠不能比擬的。

基于以上可見，大數據脫胎于數據庫，但與數據庫存在本質的區別。而以大數據為背景的高校信息資源共享則成為一切相關于高校的信息資源的共享。也就是說，大數據背景下，高校信息資源共享不但囊括了傳統高校圖書館館際合作，也包含最新的研究成果共享合作、招生信息合作、人才資源庫的合作等等。因此，廣泛定義上的高校信息資源共享必須以大數據為基礎，才能真正實現高校信息資源價值的最大化。

2 大數據時代高校信息資源共享庫的服務模式

大數據時代高校信息資源共享庫的服務模式一般可劃分為校內共享模式、校際共享模式和社會共享模式。

2.1 校內共享模式

校內共享模式是高校信息資源基本的共享模式，主要特點：一是通過網絡通訊專業人士搭建校內信息資源共享平臺，通過高校各個部門的組織狀況、地理布局和樓層結構、信息資源來源等情況，構建信息資源共享的計算機基礎設施；二是校內信息資源共享是通過局域網實現，只要滿足通信設備、通信線路和相應的網絡軟件要求，做到終端、多臺計算機及其附屬設備的連接，就能夠實現校內信息資源的共享。最后，校內信息資源共享的優勢是獨立使用網絡資源可以保證屬于秘密性質的網絡資源不被盜用，在物理隔離的保障下，實現了最大程度的數據安全。同時，還具有局域網內數據傳誤碼率低、共享安全性高等特點。

2.2 校際共享模式

校際共享模式是高校之間的信息資源共享模式，如同一區域內高校之間建立共享庫或者是同一類高校間建立共享庫。以當前的校際共享模式來看，一般是通過省級教育主管機關的電子政務網作為平臺實現校際共享。這一共享模式的特點是，第一要實現省級教育主管機構的政務網系統工程。通過高校與省級教育主管機構的政務網系統工程的整合，形成高校信息資源共享庫。第二是共享庫建設必須實現同一的數據標準，也就是通過建立統一的元數據標準、元數據主持系統、元數據倉儲和利用協議標準等措施，實現用戶的無障礙信息資源訪問。第三是高校之間的數據共享理念必須一致。因為，一旦各個高校為了鞏固自身利益，妨礙共享庫的建設，在諸多校際信息資源共享庫建設模式上會存在較大的差異，所以必須統一高校信息資源共享理念。第四是針對用戶應用層面服務界面的統一、檢索方法的統一等。

2.3 社會共享模式

社會共享模式是指高校以互聯網為基礎，以高校專業網站為節點，利用網絡技術突破時空、地域的限制，向不同高校信息資源用戶提供共享服務。該模式特點首先是社會部門與組織間的協作關系。比如檔案信息資源社會共享必須要求檔案學會、協會、學會等檔案機構參加，在組織上相互互聯，構成檔案信息系統的網絡節點服務系統。其次是高校信息資源共享網站集群系統的建設。因為單一的網站無論其功能還是信息資源量都是有限的，因此需要整合高校信息資源做到網站全方位聯通的模式，使用戶信息資源使用中實現和高校任何信息資源的互動與溝通。

3 高校信息資源共享庫的建設環境和支撐條件

3.1 高校信息資源共享庫的建設環境

大數據依托于信息化技術，信息化技術的環境基礎有計算機、網絡信息技術和高校信息資源環境兩部分構成。從高校信息資源共享庫建設的實現環境來看，技術方面已經日益成熟，無論是計算機的硬件還是軟件都獲得了長足的進步和發展。信息存儲、數據處理、信息資源安全已經脫離是否能夠應用的范疇，發展到如何利用的更好的高度。信息環境方面，高校信息資源無論是公文處理、高校管理、文獻管理等都為高校提供了源源不竭的信息，甚至QQ、網絡游戲乃至于高校的網上購物、電子銀行等，數據信息像空氣一樣無處不在。社會環境方面，高校信息資源共享庫建設的法律法規處于不斷完善的過程中，用戶或公眾對于高校信息資源需求意識的覺醒，都使得高校信息資源共享庫的建設環境已經成熟。

3.2 高校信息資源共享庫建設的支撐條件

大數據背景下的高校信息資源共享庫建設，需要各個支撐條件。

（1）基礎物理設施硬件

基礎物理設施硬件主要是信息資源共享庫的基本設備技術研究與發展。其中服務器集群、網絡設施、高性能存儲集群等技術是構建高校信息資源共享的物理設備關鍵性基礎技術，并能夠保證以此為基礎的物理設備具有可拓展性技術特征。

（2）開發與應用技術

開發與應用技術則是針對大數據為用戶提供各種服務方式的過程中，能夠實現上層應用程序的開發環境、運行環境、數據庫環境等。基于Web技術的網絡應用，通過API服務模式將分散資源進行篩選和組合，最終實現用戶的信息資源需求的滿足。

（3）資源整合

資源整合則是用戶應用和數據分析等的元數據庫和索引庫的構建。無論是元數據的編輯、轉換、導入、導出等各類操作，還是分散于各個高校的異構數據等信息資源，通過一系列大數據相關技術，經過標準化、規范化的統一，為用戶需求進行服務。

（4）應用層面技術

應用層面技術則主要表現在資源管理技術和應用服務技術兩個方面。當前的移動終端技術的不斷突破，應用要求的不斷提升等，都需要大數據技術以應用為核心，實現云中運行的基本模式。

（5）信息資源安全

信息資源安全以當前最為先進的技術而言，依舊是Google、IBM等提供的一攬子信息安全保障技術。

4 高校信息資源共享庫的關鍵技術

4.1 大數據處理技術

大數據最大的特點就是多樣性，這意味著大數據來源廣泛、類型復雜、數據量龐大。因此，從大數據中實現數據的處理必然要經過三個數據處理技術流程。

（1）數據的抽取和集成

數據抽取和集成技術不是新興的技術，早在數據庫為主的數據處理時代，這一技術就已經獲得了相關的應用發展。大數據背景下的數據抽取和集成首先對數據源進行關系和實體的提取；然后通過統一定義的結構來存儲這些經過關聯和聚合的數據。這一過程中為了保證數據質量和可信性，必須進行數據的清洗工作。如前文所述，大數據的處理特點之一是先有數據后有模式，且這些數據處理模式仍舊處于不斷的變化演進中。因此，數據抽取和集成也處于不斷的變化之中。當前大數據主要的抽取和集成模式有四種：基于物化或 ETL方法的引擎、基于聯邦數據庫或中間件方法的引擎、基于數據流方法的引擎、基于搜索引擎的方法。

（2）數據分析

數據分析是大數據處理流程的核心。數據分析的數據源是針對異構數據進行抽取和集成獲得原始數據，從原始數據中選擇全部或是部分進行數據分析。傳統數據庫處理手段（數據挖掘、統計分析、機器學習等）不能適應大數據背景下數據分析的要求。因此，海量數據條件下數據價值的有效性；大數據時代算法的調整以及數據分析結果質量的衡量，是大數據分析技術應用和發展的前提。

（3）數據解釋

數據解釋是將數據分析結果呈現給用戶的手段。傳統數據解釋在較小數據量的前提下，可以用文本的形式為用戶提供數據分析結果。但是大數據海量數據背景下，數據解釋就必然的要依托于可視化技術、人機交互技術等來實現。常用的可視化技術有標簽流、空間信息流、歷史流等。人機交互技術使用的內涵則是通過用戶主動參與數據分析過程，從而對數據結果直觀掌握，主要有數據起源技術等。

4.2 云計算相關技術

云計算是大數據的基礎平臺和支撐技術。如果將大數據應用看做是“汽車”，支撐這些汽車運行的是高速公路，所謂的“高速公路”就是存儲、管理與分析等的云計算技術。當前高校云計算技術條件下的信息資源共享實現主要基于物理層、平臺層和應用層。

（1）物理層

物理層是通過虛擬化技術提供Laas服務。虛擬化軟件針對物理設備進行系統管理，依據應用需求分配虛擬硬件資源。

（2）平臺層

平臺層通過分布式計算和并行處理關鍵技術，提供PaaS服務，主要實現云計算平臺服務器集群間的協同工作，同時實現超大規模計算和海量存儲工作。

（3）應用層

應用層使云計算具有統一接口、單點登錄、一站式訪問等特征，提供SaaS服務，面向用戶的智能檢索、資源導航、個性化定制等需求。

以上三種技術手段的具備是高校信息資源共享庫建設的基礎性支撐技術。在實現手段上，無論采用哪種技術或在何種范圍內實現信息資源共享，都需要物理層、平臺層和應用層的構建與實施。

4.3 信息安全保障技術

高校信息資源共享庫的安全保障技術主要集中在系統安全、數據安全、網絡安全以及用戶操作安全等方面。信息安全保障技術的原則是實現信息資源的保密性、完整性、可用性、可控性、真實性、法律憑證以及可追溯性。

目前，已經實現的數字簽名技術是保障信息資源安全性普遍應用的技術手段之一。主要是通過云計算實現分布式、異構信息資源的負載均衡避免網絡過載。針對數據丟失、破壞、病毒入侵、服務中斷、硬件損壞等安全性問題，采用冗余備份、容錯容災等技術實現信息安全保障。當前的Google、IBM等云技術服務商都會向用戶提供諸如集VPN、身份認證、數據加密、冗余備份、安全存儲等技術為一體的信息安全保障系統。

4.4 泛在網相關技術

泛在網（Ubiquitous Networks）指利用現有的電信網、互聯網和卜一代網絡以及一部分專用網絡，來實現人與人、人與機器、人與物甚至物與物之間直接進行信息感知、獲取、傳輸、儲存與決策等服務的網絡架構。當前針對泛在網研究主要表現在總體框架技術方向研究、網絡能力技術方向研究和感知技術方向研究。

泛在網內部功能需求與架構研究，以韓國為標準主導，而標準化的范疇集中在：泛在網絡/物聯網架構及需求研究等。業務、應用、標識解析方面的研究則主要表現在，針對智能交通以及智能交通系統；智能醫療，電子健康的多媒體架構等。由于泛在網如同其特征所表現的內涵，總體的國際和國內泛在網技術研究方向主要圍繞以下四點內容展開：

一是規范泛在網術語，這一研究的目的是為泛在網研究提供整體性的統一意見；二是智慧交通、智慧醫療、智慧社區、智慧家庭、智慧城市、智慧旅游等應用需求制定與其相適應的應用標準；三是研究M2M應用通信協議、泛在網IPv6等相關技術，形成泛在網網絡搭建基礎和通信媒介的確立；四是針對泛在網的特點（任何時間、任何地點、任何人、任何物都能順利、順暢的通信），重點研究物理層與MAC層技術實現與標準統一，使泛在網的物理基礎形成可靠的系統支持。

5 結語

當前，大數據背景下高校信息資源庫有校內共享模式、校際共享模式和社會共享模式三種服務模式。基于大數據背景的高校信息資源共享庫的構建，無論是理念方面還是技術應用方面，無一不是依托于當前的大數據概念。圍繞大數據展開的相關技術研究與應用也以驚人的速度在不斷進步當中。當前的大數據已經將智慧城市、智慧公交系統、智慧家庭等數據應用前景展示在人們眼前，高校的信息資源共享也只是這些技術研究基礎上的延伸。所以，基于大數據背景的高校信息資源共享庫建設不但可行，而且有益于國家、社會和個人的發展。雖然當前高校信息資源共享庫建設時機已經到來，但并不是說大數據背景下的高校信息資源共享就完全沒有了障礙。面對大數據帶來的海量信息，有限的高校信息資源共享庫依舊要防范和研究以下諸多問題：一是數據質量和廣泛的異構性帶來的大數據集成的問題；二是動態變化環境中索引的設計、先驗知識的缺乏和數據處理的實時性帶來的大數據處理難度增加的問題；三是數據公開和隱私保護的安全問題；四是大數據的能耗問題；五是大數據集成、分析到解釋都面臨易用性的挑戰。基于這些問題發現，大數據背景下的高校信息資源共享，其本質是不斷構建信息資源共享庫和不斷實現技術與應用突破的動態建立過程，而不是一勞永逸的單純應用數據庫組合的思維。因此，高校信息資源共享庫的建設是多方努力和協調的成果，隨著大數據相關技術的進步，這一成果必將沿著持續完善的方向不斷推進。

[1] 韓冰,顧京.淺析我國職業教育數字化教學資源建設的現狀[J].教育理論與實踐,2013(6):16-18.

[2] 劉菊霞.中日兩國基礎教育信息化比較研究——第四屆中日教育技術學研究與發展論壇側記[J].中國電化教育, 2013(2):34-38.

[3] 鐘紹春,王偉.關于信息技術促進教學方法創新的思考[J].中國電化教育,2013(2):111-115.

[4] 王聰,初建杰.關于我國高校數字化教育教學資源發展策略的思考[J].中國教育技術裝備, 2013(3):27-29.

[5] 胡樹祥,石鵬建,鄭家茂,等.美、日開放教育資源考察與啟示[J].中國大學教學,2012(12) :14-19.

[6] 孟祥增.教育網站中的數字化學習資源調查[J].遠程教育雜志,2012(6):67-73.

[7] 蒲昌玖.高校數字校園建設研究與探討[J].重慶教育學院學報,2012(6):41-44,72.

[8] 張德成.大學生對校內數字化教育資源的運用研究[J].中國醫學教育技術,2012(5):39-42.

[9] 張琪.高校數字化教學資源現狀調研與優化建設策略[J].軟件導刊(教育技術),2012(9):65-67.

[10] 趙方,汪行舟.對高校教師數字化教育資源應用需求情況的調查研究[J].教育與職業,2012(27):179-181.

The service mode and key technology of university's resource sharing library in the era of big data

The construction of University Information Resources Sharing Library under the background of big data has been put on the agenda of China's university construction. Some colleges and universities have begun to set up information resources sharing. Based on the background of big data and current data technology development rapidly, the information resources of colleges and universities shared library construction must follow the direction of technology development of big data, building for the future development of information resources in Colleges and universities shared libraries, thus can realize relying on big data technology information resources sharing become a reality, introduced the resources under the background of big data shared library construction is necessary, emphatically narrated the big data era of the resources sharing in the university library service mode, and to realize information resources sharing in Universities Library Construction of four key technologies, to provide reference for the construction of the big data era of information resources in University Library.

big data; resource sharing; service model; key technology; education information

TP311.13

A

1008-1151(2016)12-0015-04

2016-11-07

廣西中青年教師提升項目“基于云平臺的高校數字教育資源共享共建模式研究與實踐”（KY2016LX547）；2016年度廣西職業教育教學改革研究項目“信息技術與教育教學深度融合研究—以廣西高職教育為例”（GXGZJG2016A090）。

李澤春（1970－），男（壯族），廣西河池人，河池學院現代教育中心講師，碩士，從事教育信息化、現代教育技術領域研究工作。