基于開放包容視角下的智慧校園共享共生數據鏈生態體系研究
——以廣西財經學院為例

朱 璟，金秋萍

(廣西財經學院 圖書館，廣西 南寧 530007)

引言

20世紀末，中國教育信息化九五規劃和2000年發展綱要(草案)提出了我國教育系統信息化建設的指導方針和發展戰略,標志著中國數字化校園的紀年開始；2010年，浙江大學信息化“十二五”規劃中提出了 “智慧校園”概念，2018年國家標準《智慧校園總體框架》(Smart campus overall framework)(標準號GB/T 36342-2018)、《教育信息化2.0行動計劃》的發布，標志著以物聯網、云計算、大數據分析等新技術為核心技術的智慧校園正影響著我國高校信息化的發展，高校信息化建設的主線由原先信息化系統建設向大數據、智慧化建設方向傾斜，系統管理核心工作轉變為數據管理工作，固然以數據清洗、優化、扭轉、共建、共享成為信息化工作的主旋律；在此背景下，緊跟時代脈搏、利用數據驅動教學改革、決策、創新已成為高校的共識及研究熱點。

一、數據治理理欠缺及治理價值

由于智慧化強調以數據驅動業務為主線，以發掘數據價值為導向，其更應該關注的是數據在智慧化歷程中所經歷的產生到消亡的整個生命周期，然而各高校由于自身認識及歷史局限性，數字化校園經過十多年的無序、各自為陣地野蠻式發展，在規模上已上新臺階，然而其負面影響也較為突出；在數據層面上，系統間的數據流轉不暢、數據的完整性、有效性、內在價值等方面有所欠缺，數據孤島較為嚴重；在人才儲備及思維層面上，由于信息技術人才儲備嚴重不足，加上思維方式還未從工業時代的工具型思維轉向人工智能思維轉變，管理水平和技術團隊整體能力整體水平不高，造成各業務系統的數據在產生、采集、傳輸、存儲、使用、共享、銷毀等環節中所長期形成松散、隨意現象較為普遍，無法真正形成共生共享的雙贏的閉環管理生態體系，并以科學的數據鏈生態賦能高校智慧校園建設、催生行業發展新業態，因此數據治理是高校智慧校園建設必須跨過的門坎。

二、數據鏈研究現狀

為了尋求更廣泛的理論支撐及事實據，以“關鍵字或主題詞=(數字化校園 or 智慧校園 or 智慧校園) and 關鍵字或主題詞=(數據鏈 or 數據鏈生態)”作為檢索詞在知網及維普上，均未發現相關文獻，可見數據鏈概念在數字化校園、智慧校園是一個真空地帶。其實，數據鏈系統概念最初源于武器作戰系統。廣義上，數據鏈系統是指一種能夠按照統一的數據格式和約定的通信協議,通過有線或者無線信道(以無線信道為主)對格式化信息進行實時、可靠、安全、保密傳輸的數據通信與處理系統[11]。

狹義上, 按規定消息格式和通信協議, 鏈接傳感器、指揮控制系統及武器平臺, 可實時自動傳輸戰場態勢、指揮引導、戰術協同和武器控制等格式化數據的信息系統[15]。數據鏈系統的應用, 使獨立的作戰單元相互“鉸鏈”、“耦合”，各作戰單元彼此構成一個數據通信網絡，在一定程度上實現大量信息共享、高效實時的 戰 場 指 揮 、實 時 精 確 的 武 器 協 同 、態 勢 共 享 等 功 能[12，13]。武器作戰系統上的數據鏈在功能、結構、特點上 ，均有信息及時性、可靠性、安全性互通性等核心要素的要求, 特別是由信息處理能力、信息傳輸能力、網絡管理能力、信息安全防護能力、可用性及可信性等六個方面組成[14]；再者，根據數據鏈系統作戰效能評估[14](圖1) 四大內在特性，可推斷出武器作戰系統和智慧校園的數據鏈在本質上是一樣的，具有共通性、可借鑒性。智慧校園數據鏈概念是指在智慧校園建設過程中，按照規范的數據格式、通信協議、行為規則來驅動數據在系統間實現有效“鉸鏈”“耦合”等，以觖決數據有效傳導為己任，最終實現數據孤島消除并實現大數據環境下價值合理化的數據流。

圖1 數據鏈系統作戰效能評估

三、高校數據鏈的難點、疼點

如今，高校從數字化校園向智慧校園邁進，建設理念也由前期的重硬件轉變重后期重集成、軟件建設軌道上來，業務系統、教學服務、網絡系統、安全系統已取得了較大的成就，積累了海量的結構化和非結構化數據，但是這些建設并未達到期望中的目標，理想與現實相差有較大的差距，主要有如下難點與疼點：

1.數據元素字段核心地位不明，數據缺失嚴重

數據元素字段地位不明，是數據缺失的主要原因。 數據元素字段是以關系模型中數據結構的二維表字段名作為列標識；按照系統類型來分，高校智慧校園系統中數據可分為基礎用戶數據、業務數據、系統運維數據、系統日志數據等，它們主要以用戶數據、業務數據為主的結構化數據或以文本或音視頻為主的半結構數據組成，共同構成了智慧校園系統的數據內核。由于系統前期信息化建設規劃不到位、標準不完善，加上后期未能進行合規、合理地清洗，存在嚴重的數據“不干凈、不可靠”的現象；同時，在眾多的業務系統和業務關聯表中，存在多套數據不盡相同的用戶數據表或數據單項；再者，由于無行政約束、規章制度制定不嚴、數據錄入不規范、數據來源流程不明等歷史原因，導致了各數據字段存在核心中心地位不明、關鍵數據缺失的情況較為普遍，因此，出現了各個系統中本該完整的數據單項變得不完整，數據統計差距較大,數據可用價值、可性度、可靠性大大折扣。

2.數據傳輸故障頻發，數據流通不暢

為保證業務系統相互通信、數據交換，保證數據標準化、規范化，有不少系統采用了中間件接口來實現橋梁作用，種類繁多、布署雜亂的中間件讓業務系統間的數據傳輸極易出現故障隱患。根據我校近三年的實踐經驗得出：有接近90%以上的系統故障及數據瑕絲都出自中間件的速度延遲或宕機上。中間件故障已成為了業務互通互聯的痛點，給管理人員帶來了不少煩惱及不可控的管理壓力，這在業界已成為共識。

3.數據維護責權不明確，數據共享共生不足

在眾多業務系統中，有交換需求的數據主要有基礎用戶數據、業務數據兩種?；A用戶數據主要來源于教務管理系統、學籍管理系統、校園一卡通管理系統等，其用戶數據共同構成學?；A用戶數據(即學?；A數據中心)；業務數據如圖書館有圖書借閱數據、人事處有人事檔案信息、教務處有教學安排和學生成績、財務處有財務收支信息等等。由于前期規劃不到位、統疇不充分的歷史原因，加上系統管轄歸口不同的行政部門。無論是基礎用戶數據，還是業務數據，在無法較好解決“以誰為主，以誰為先，由誰負責”的背景下，數據元素字段核心地位明晰將無法落到實處，從而造成數據維護責權不明確，理應形成價值創造和跨領域價值的高效共生合作組織形態無法形成，讓互為主體性、整體多利性、柔韌靈活性等共生生態的內在特性得不到很好的體現，致使數據共通、價值共創、利益共享受到折損，無法促進整體共同發展遠超個體發展，智慧校園也就無法得到高水平發展。

四、問題原因透析

1.高信息技術素養人才缺失

根據教育部2003年《普通高中技術課程標準 (實驗) 》對技術素養定義為理解、使用、管理和參與技術的能力[15]。本文試著以哲學的角度拆分成信息技術和素養兩部分；信息技術就是擁有與之相應層次的信息技術的能力；素養是對出現相應層次信息技術相關的事物時，產生與當前層次相適應的內在應激反應，并由此產生后續的分析、判斷、決策等行動力的表現；因此，高信息技術素養概念：在某個領域或某個專項里，具有較高的信息技術水平和敏銳度，對信息技術的優劣具有較高地、客觀地分析、研判、評價、決策能力，并具有較強的信息技術利用、管理和創造的能力。引起高信息技術素養不足主要原因有兩個方面：(1)人事制度上，人才引進機制缺少靈活性，造成了人才引進數量不足、質量不高。現在各大高校入編要求在碩士以上學歷，許多有技術、有能力、有想法的本科畢業生無法跨入此門檻；(2)薪酬體系上，待遇低。由于基礎薪酬先天不足，再加后天補助欠缺，在缺少強有力配套的激勵政策下，招不到人才、用不好人才的現象極為普遍，特別是在同等學歷的情況下，社會與學校待遇差距明顯，有兩到三倍多，由此產生了無人可用，有人不能用的尷尬局面。(3)發展平臺上，個人發展受限，人才外流，造成人才空心化；培育和擁有一支高素質、高水平、穩定的人力資源隊伍是IT發展的必要條件[1]；然而，高信息技術素養的養成需要信息技術不斷的提高，信息技術知識、人生閱歷需要累積和沉淀，根據國家職稱評定年限分析，完成從一般技術員到高級職稱技術員的蛻變需要10年左右的時間；同時，由于擁有高水平的技術人員在校內較受各二級部門的親睞，有不在少數具有潛能的技術人才在未完成蛻變時就已離開原崗位，所以，信息技術知識傳承得不到延續、理念難以得到優化、技術梯隊難以形成等尷尬局面時有發生。

2.元數據不規范及中間件方案先天不足

由于數據元素字段核心地位不明、再加上業務系統未按照教育部頒布的《基礎教育資源元數據規范CELTS- 42》對用于描述學習資源、數據對象、學習技術系統構件特性的結構化數據的元數據(Metadata)在元數據結構及數據元素屬性定義進行嚴格的規范化,特別是術語、縮略語、資源描述框架(RDF)等描述不詳細、不一致性，造成了業務系統之間元數據元素字段或元素數據內容在流轉對接程序編碼存在不少困惑，由此及易產生了混亂、無序的狀態。再者，軟件商為保護自己的數據安全性、完整性及系統不可替代性，在解決業務系統間彼此互聯互通的問題，采用了中間件作為主要解決方案。從中間件的發展歷程來看，無論是CORBA 、 MOM/EAI 、J2EE應用服務器所開發的中間件，還是基于Web Services技術作為更高層次封裝的中間件，實現了分布式計算，并提供跨網絡、硬件和平臺的透明性的應用或服務的交互功能 ，為完成調用中間件研發了的API，實現屏蔽異構系統中復雜的操作系統、網絡協議與跨越異構環境進行通訊等，可以看出中間件的固有優點，但是，由于自行開發的中間件因其單機性特點，接口并發訪問量大、網絡不暢通或源數據系統關閉、重啟等情況發生時，中間件存在著較大機率的掛掉、信息丟失、信息延時的隱患，特別是有部分中間件采用了UDP(用戶數據報協議)，而非TCP(傳輸控制協議)，盡管UDP具有反應快、調用簡單、系統資源消耗較少，但由于其沒有通過確認機制、重傳機制、擁塞控制機制來建立連接，特別是在擁塞的環境下，易產生丟包現象，無法保證數據正確性和數據時序性；即使用TCP中間件方案，因其種類繁多的而又缺少完善的中間件運行監控支持，故障反饋更多停留于人工檢查，從而降低了系統的可用性、穩定性、分布式數據一致性，可見中間件的劣勢是較為突出的。

3.高層次“智慧校園”理念缺失

“智慧校園”建設是在一定的資金和時間范圍下運作的，與時間、金錢、技術先進性、決策者修養等多個維度緊密相關，它的高度由信息技術先進性決定，它的產生是在信息化建設需求與技術可能性之間做出平衡、取舍后的產物，因此，“智慧校園”建設者務必弄清楚“需求的是什么、技術能做到什么、怎么做的問題”。我校以部門領導為組員的“信息化領導小組”作為校級信息化統籌組織已經建立，研究發現這個小組主要成員為各行政、學院領導、學校領導組成，其中絕大部分成員并不具備相應的信息技術水平，對實現學校信息化發展由“數字校園”向“智慧校園”邁進升級和內涵式發展缺乏足夠地認知，對信息化在規劃謀略在頂層設計、全局協調、可持續發展、深度整合暢通、創新思維上出現了脫節現象，特別是針對信息化發展方向選擇上、路徑規劃上、各階段工作的側重點、方案選型定型上起不到應有的理論、管理、監控的支撐職能，所以，高層次“智慧校園”理念有所缺失。

五、智慧校園數據鏈構架設計及數據治理組織框架設計

為了更清晰描繪出高校數據流動時序，特設計出智慧校園數據鏈構架及關聯走勢圖表(圖2)來闡述智慧校園共享共生數據鏈生態體系的建立形態,從圖中可以看到智慧校園數據鏈構架主要由用戶、業務系統、基礎用戶數據及用戶認證中心、大數據中心等五個部分組成，而大數據中心是數字化校園向智慧校園邁進最明顯標志，所有的業務系統都與基礎(用戶)數據平臺進行互聯互通，并根據元數據主從地位、時序及規則進行基礎用戶數據同步；所有的業務系統均通過用戶認證中心來實現統一用戶合法性認證；大數據中心是大數據集散、管理、分析平臺，實現對高校各數據統一抽取、匯集、分析、呈現，實現對學校各業務系統實行24小時不間斷的有效監管、跟蹤等，是高校智慧校園成果展示區和高校運行狀態的晴雨表。

智慧校園數據鏈構架僅解決了數據流動時序和原則問題，而共享共生數據鏈生態體系的建立更關鍵的是數據治理的組織框架。首先，為了系統、深入地完成好數據治理任務，本文提出如下六大點來闡述數據治理組織框架。其次，學校高層應轉變思維，用開放包容心態去學習、管理，提升自身的信息技術素養觀，轉變數據管理理念，調動各核心部門的主動性，尋求各部門間共享、共生、共贏局面的形成，建立清晰的數據鏈流通機制，特別是解決好數據傳導先后和主從問題，讓數據在流動中產生價值，充分發揮智慧校園數據鏈中各個節點系統的價值，完善數據全生命周期管理，以智慧校園、大數據為藍本構建技術平臺。

1.思維類型觀轉變，踐行開放包容

開放是張開，釋放，是以全局的眼光和戰略思維博眾家之長、兼容并收之意，它代表的是一種姿態神情，更是一種思維的方式；包容意即寬容、容納，語出《漢書·五行志下》：“上不寬大包容臣下，則不能居圣位?！保鞔顤|陽《大行皇帝挽歌辭》：“草木有情皆長養，乾坤無地不包容?！?。開放包容是一門學問、一門藝術，更是一種境界、更是一種涵養?？紤]到系統的新舊不一、數據鏈更新發展的步伐不盡一致，保持包容心態就是允許系統個體發展有快慢之分，只有擁有開放心態和包容的心胸，取長補短、互助共生，才能為實現智慧校園共享共生數據鏈生態體系的構建提供充足的精神食糧。

2.信息技術素養觀轉變，提高創新能力

技術素養觀轉變包含三個層面的意思，一對領導層面：即信息化發展領軍人員應提高自身的信息技術素養，更應提高自身的領導、管理、策劃、溝通、畫餅的能力，尤其身處國家雙創政策支持下的創新、開拓能力的培養與提升。二對于信息化發展的策劃人員， 應繼續深化、提升策劃、應變能力，做好承上啟下橋梁紐帶作用；三對于信息化發展的執行人員，應加強執行能力，工作中積極開展泛物聯網感知層、網絡層、平臺層、應用層等方向的技術研究，從新生報到系統、教務管理系統、人事系統、財務系統等系統入手，首先整合以學?；A數據平臺和統一認證平臺為數據鏈核心的數據中心，理清核心字段的全生命周期，特別是對涉及基礎數據平臺的數據源進行必要地查錯、查缺、清洗等，確認來自各業務系統的核心字段進行識別風險與評估，經過專人專項雙輪或多軟次的專項核查校對、清理垃圾數據、判斷糾錯、查擺問題、識別風險、整合等數據專項治理，使數據鏈中的數據關鍵字段的完整性提升至99%以，準確性提升至99.9%以上。同時，以智慧校園建設為突破口，利用大數據技術，以數據鏈最底層數據為基礎，利用業務數據實現數字形成可以聯動的聯動鏈，并從聯動中促進各業務系統形成自我糾錯數據能力的提升，最大限度地保證所有數據準確性，發掘數據更大的價值，提高信息應用的創新能力。

3.數據管理治理水平轉變，謀共享共生

數據管理治理主要有三個維度，第一個維度是縱向管理，主要是指業務系統數據的增、刪、改等操作管理；第二個維度是橫向管理，主要是業務系統間的數據傳遞管理水平及數據安全風險把控能力；第三個維度是共享共生管理，是信息化發展到智慧化內在要求，智慧化強調以數據驅動業務為主線，以發掘數據價值為導向，發掘數據更大的價值作為其歷史使命使然，業務系統由于其特有的業務數據或用戶數據在數據鏈中存在著其獨有的核心或唯一性地位，共享共生的現實需求是促使數據“孤島”進一步消除，提高數據共生性、共享性，通過數據內在關聯度及智能算法，在共享共生管理中更易實現服務水平和成本之間的最優，打造發散型星形、網狀“數據鏈生態圈”，從而構建共享共生數據鏈生態。

4.發展動力觀轉變，樹共贏理念

由于各業務系統共同構建起了智慧校園共享共生數據鏈生態體系，其每一個業務系統受某個單位主管，其在數據鏈中作為一節點存在，而數據鏈是由各個節點組成的，各個節點的好壞將直接決定了整個數據鏈生態優劣，因此，學校各部門應轉變發展動力觀，在樹立共贏、共榮理念，同時也應該有“居安思危，防患未然”危機意識，清楚地認識到一損俱損的可怕現象會在一定概率下發生，因此要做好項目建設前期的調研、規劃工作，要有軟件生命周期思維，清晰地認識到當前信息技術發展方向及所處的發展階段，精準掌握技術的痛點、難點、亮點，制定出科學、可行的數據鏈流轉在各環節的運行規則和調用方法，共同建立了智慧校園 “海量數據池”，將共享共生數據鏈生態理念與實際工作結合，實現數據的有效聯動，提高數據鏈的可視化水平及數據分析能力，謀共贏格局。

5.統籌規劃，解決好各系統之間數據傳導先后和主從問題

智慧校園數據鏈中所涉及的各系統均以業務數據驅動，那么人(用戶)自然成為數據鏈的軸心，業務系統中主要包括有基礎用戶數據和業務數據兩種，基礎用戶數據就是各個業務系統均可從基礎數據平臺自由調取的數據，它是用戶的基本屬性，有唯一性和非唯一性之分，因其唯一特性故可作為當前用戶的標識，如學號、工號、微信號、手機號、一卡通號等可成為獲取的本用戶信息的標簽或ID; 業務數據是用戶在業務系統中產生的多條且反映用戶行為表現的記錄，通過這些記錄反映出用戶在此業務表現的優劣與否，如圖書管理系統的借還書日志呈現出用戶的借書多少、借書類型、借書時長等，因此，智慧校園數據鏈要實現很好的共享共生問題，必須解決好基礎用戶數據表一張表一行記錄及業務系統多張表、多條記錄的問題。為更好地解決數據鏈傳導先后和主從問題， 本文設計出智慧校園數據鏈構架及關聯走勢圖(圖2)，在基礎用戶數據平臺中主要

圖2 智慧校園數據鏈構架及關聯走勢圖

由學生、教職工數據、其它用戶等，其中學生基礎數據主要字段有： 姓名、學號、身份證號、性別、生源地、校區、層次、專業、學院、班級、學制、年級、一卡通號等14個，除了一卡通號來源于一卡通平臺外，其它均來自教學教務平臺、而教學教務平臺中的新生數據則來源于新生報到平臺; 教職工數據來源于人事管理平臺，其它用戶主要來源于基礎用戶數據平臺自身的用戶添加，由上圖可得出數據傳導先后時間順序和主從地位，數據鏈脈絡清晰，各系統間因其數據在數據鏈體系中實現各自的共享，并產生依存關系，形成相互促進、相互共生數據鏈生態，使得教育信息化2.0從專用資源向大數據轉變提供便捷、可靠的數據鏈支持。

6.加強容錯、糾錯、擴容能力建設，讓共享共生走向深入

從字義上講，“容錯”就是允許犯錯誤，“糾錯”就是糾正錯誤；“擴容”就是擴大容量。加強容錯、糾錯機制建設包含工程設計和哲學兩個范疇，其蘊含了做事的方法和做人的情懷。在工程設計方面，在數據鏈中數據的容錯建設上，主要是指在系統需求設計時，通過周密地、全面地、深入地調查取證，制定出科學、合理的數據字符類型、數據字段類型及字段長度的定義，并采用UTF_8字符集保證不同國度的數據均能正常寫入與顯示，同時用承前啟后思維去選擇適合的、適度超前的關系型、事務型數據庫或分布式數據庫，同時，增加服務器、網絡、安全軟硬件資源建設等，從而擴大數據的容錯能力；在糾錯能力方面的建設上，主要是指在軟件開發時，通過對數據鏈的各個數據字段的數據錄入進行規范，讓修改程序、導入程序、錄入程序等系列寫入程序對每一個寫入數據操作前進行必要的合規檢測，只有合規的方可寫入，不合規的提示出錯信息，直到修改正確，方可開放寫入權限。在哲學方面，李克強總理曾經在政府工作報告中提到:“健全激勵機制和容錯糾錯機制，給改革創新者撐腰鼓勁，讓廣大干部愿干事、敢干事、能干成事?！钡摹叭蒎e糾錯機制”所表達的意思是一致的，就是對那些愿干事、敢干事、能干成事的同志特別是從事信息化、智慧化方面的同事在創新的道路上所犯下的錯誤，組織應適時、適當給予寬容，為創新者打造寬松、輕裝上陣、敢于創新、追求創新的環境，糾正“多干多錯、少干少錯，不干不錯”懶政思維，特別是要從根本去除“能者多勞、不能者不用勞”錯誤用人導向思維，擴大用人的容量和氣量，讓有技術又能干的人得到更好發展機會，讓沒技術又不能干的也能從中得到啟發得到收獲、得到長進，從而營造風清氣正、“能者上、不能者下”的用人環境。在擴容能力建設方面，是對數據鏈核心層的基礎用戶數據和統一化認證的擴容，由于個別業務部門因其職能需要，其面對的用戶群體也不盡相同，甚至超出了學校師生范圍；如圖書館除了服務學校師生之外，還有一個非常重要的職能是服務社會，其用戶群自然超出了學校師生的范圍，那么學校原有的基礎用戶數據和統一化認證對這些超范圍的用戶是無法提供服務的，那么擴容問題迫在眉睫，如若不然，圖書館服務社會職能將大大折扣。

六、結語

本文從高校加強數據治理能力建設這個智慧校園建設的歷史使命出發，引出了數據治理的內在要求，分析了高校數據治理成功案例不高的緣由，提出開放包容不僅是視角偏差的問題，更是思想解放與否的問題；建議構建共享共生數據鏈生態，設計出高校數據構架走勢及治理框架作為問題解決途徑；通過本文的分析研究，使以數據驅動業務的智慧校園在專業層面與管理層得到更好地銓敘，人力資源方面的橫向、縱向溝通變得更加高效、更加順暢，為在大數據背景下的智慧校園在數據治理和信息系統建設方面提供專業導向性實例。