面向本科教學評估的高校數據SOA服務模型研究

梁宏濤　房正華　楊新艷　李超

摘要：普通高校內現有的不同的信息管理系統間信息孤島現象嚴重，在參與教育部主導的教學工作評估工作時，存在上報學校基本狀態數據匯總難、數據不一致、難以達到統一要求等問題，文章提出構建基于面向服務的體系結構SOA的高校教學工作評估數據庫服務模型，對高校信息化建設具有指導意義。

關鍵詞：SOA；教學評估；數據庫；服務模型

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.04.006

0 引言

高等學校本科教學工作評估是國家教育部組織的，對全國各類高校進行質量評估的一項重要舉措。自2003年以來，陸續開展了第一批、第二批的評估工作，高校在教學工作評估之前要按照要求上報教育部評估中心兩份文件，一是學校基本狀況數據，二是學校教學工作自評報告。

青島工學院2014年11月接受教育部評估專家組的評估，下面以青島工學院迎評促建的情況進行說明。評估專家進校檢查之前，主要通過學校上報的基本數據和自評報告，了解學校的基本情況，發現存在的一些問題。帶著這些問題進校檢查評估，學校在辦學過程中質量保障情況，并做出指導性意見。基本狀態數據庫是專家入校前了解學校狀況的主要依據，因此其要來源于實際工作，真實反映學校實際，不容半點差錯，數據要前后一致。

作為一所普通高校，青島工學院現有信息化系統多件，主要是教務管理系統、固定資產管理系統、財務管理系統、圖書管理系統和宿舍管理系統等。然而各系統間數據格式不統一，數據沒有共享，統計匯總麻煩，甚至還有不一致的問題。學校梁宏濤等：面向本科教學評估的高校數據SOA服務模型研究基本狀態數據的收集工作相對繁瑣，人工參與較多，其主要有三方面的原因，首先是缺乏數據積累意識，缺少系統支持；其次是現有系統之間不交融，信息孤島嚴重；最后是數據格式不統一，數據冗余過高，人工參與度過大，數據不均衡。通過技術提升，使用SOA技術將現有系統進行改進升級，能夠有效解決以上問題。

1 SoA面向服務的體系結構概述

面向服務的體系結構（SOA）是一種有彼此之間可通信的具有特定功能的服務構成的靈活抽象的分布式IT架構模式，是通過Web Service技術解決信息孤島現象的主要方法。服務用戶、服務提供者和服務注冊中心是SOA體系架構中的三個角色。服務供應商提供的信息或業務流程作為服務，然后將它們發布到注冊表中。服務注冊中心將由服務提供者發布服務，服務請求者和提供信息查詢。服務用戶在注冊表中查找服務。一旦發現什么可以滿足需求和服務，調用服務。在SOA架構的業務主要包括發布、發現、綁定和調用。釋放可以通過描述任務和服務請求者的動員，使服務訪問。它被發現的方法是，以滿足他們的標準，通過長期培訓服務注冊服務。根據服務消費者的信息調用服務描述，動員和調用。面向服務的體系結構構建包括服務和服務的描述，在服務描述中可以為服務請求和響應格式指定。

SOA首先具有更易維護的特點。業務服務者和服務使用者之間是松散的耦合關系。當需求發生的變化，基于SOA的MIS系統僅需要通過修改業務服務流程，或者修改對應的操作流程，不需要修改服務接口，因此具有更易于維護的特點。其次SOA具有高可用性特點。該特點是在于服務提供者和服務使用者的松耦合關系，業務服務提供者將服務進行封裝，服務的具休實現細節對服務使用者透明。再次SOA具有更好的伸縮性。服務的需求分析、流程設計、實現開發和實施部署等均采用成熟的模型，實現擴展伸縮。服務提供者之間彼此獨立，便于進行調整服務，新的服務或者不同的組合可以滿足新的不同服務需求。

服務包含兩個概念，服務的提供者和服務消費者。兩者之間有一個合同約定。服務是消費者的需求，也是服務提供者的提供的一個功能。服務有兩個重要特點：自治和管制。通過消息傳送解決類之間依賴耦合的問題，實現服務的真正自治。在實際的業務活動中，不同服務被不同部分管理，也就是服務受管制。國內不少學者對此做過研究，SOA將企業應用整合，使用數據總線整合新舊各種系統。

2 數據服務模型設計

2.1 業務模型

普通高等學校主要有人事管理工作、教學管理工作、學生管理工作、財務管理工作、后勤管理工作和資產管理等。在早期軟件系統配置或購買時，缺乏咨詢與論證，前瞻性和預見性缺失，最終各部門的系統僅能夠使用，但業務模型孤立，信息不通，其主要原因是系統數據庫沒有統一的匯聚和統一的結構，導致信息無法共享。數據中心已成為當今普通高校常設部門之一，其主要肩負著學校內數據結構的定義規范，數據的匯聚、存儲、傳送、計算和展示等。數據中心是一整套復雜的設施。它包含計算機系統、存儲系統、通信系統、環境控制設備等硬件設備，還包括數據管理、數據分析、數據優化、業務處理等軟件系統。

數據中心解決信息孤島現象，同時避免數據中心瓶頸現象，加強業務流程規劃，提高通信效率。業務模型是描述學校內業務所涉及的對象和要素、以及他們的屬性、行為和必吃關系。業務建模注重以體系的方式來理解、設計和架構企業信息系統。

SOA體系結構，通過松耦合碎片化系統，使得現有系統實現更快速、更簡單和可擴展。根據基本狀態數據的要求將現有系統進行升級轉型，按照SOA的體系結構，構建如圖1的服務模型。

2.2 體系結構與服務模型

高校面向服務的體系結構其模型可分三層結構，底層為數據服務層，主要包括學生數據、教務數據、財務數據、資產數據等；中間層為邏輯層，主要包括教務邏輯、財務邏輯、資產邏輯、辦公邏輯等；頂層為應用層，主要包含課程管理、教學管理、成績管理、教材管理等教學類應用，入職、招聘、培訓等人力資源管理應用，等應用模塊如圖1所示。

底層為數據層，存儲有MS SQL Server、My SQL和Oracle多種DBMS，HBase等各式數據管理系統管理的學生數據、教務數據等，基礎數據。數據層為上層提供數據總線，為上層提供統一的數據模型。中間層為邏輯層，邏輯層主要為業務邏輯的實現，通過業務邏輯的規則對數據進行處理，主要包括教務業務邏輯、人事業務邏輯、財務業務邏輯等。業務邏輯的輸入是通過數據總線訪問到的底層數據，經過業務處理的數據一方面形成上層應用層的結果視圖數據，一方面通過數據總線，寫回數據層。頂層為應用層，應用層有各式功能組件構成。每個功能組件的具體功能明確，例如成績查詢組件，主要有學生Actor輸入學生ID和要查詢的學期ID或課程ID，通過邏輯層的業務處理，對數據層進行訪問，返回組件顯示結果數據。高校系統應用層主要教務模塊的教學管理組件、成績管理組件、課程管理組件等；人事管理模塊主要包括招聘組件、入職管理組件、檔案管理組件和培訓管理組件等；ERP模塊主要有采購組件、倉庫組件和財務組件等。組件構成的應用層具有良好的擴展性和可維護性。

3 結論

本文給出了基于SOA體系結構升級現有高校的軟件系統的模型設計思路。通過構建面向服務的數據服務體系結構，滿足高校基本狀態數據統一，符合高等學校本科教學評估的數據上報要求的同時，為高校節約信息化成本。當然整合的過程是有一定困難的，需要技術的深入實踐，還需要主要領導的支持和各部門的配合。