數字化校園公共數據管理平臺需求及設計分析

甘肅鋼鐵職業技術學院 于弘蒨

為進一步提升教學管理效率，各大高校紛紛嘗試引入信息管理系統，創建數字化校園。部分高校所使用的信息管理系統缺少統一規劃，系統內數據流通不暢，數據格式、數據存放、統計也較為混亂，造成“信息孤島”問題，不僅浪費教學資源，還對數字化校園建設產生了消極影響。因此，相關研究人員積極嘗試構建能夠整合全校信息資源的公共數據管理平臺，結合高校管理目標，分析公共數據管理平臺需求，基于SOA 搭建以共享數據中心、數據集成以及信息標準化管理為主體的框架體系。同時，利用ODI 技術抽取、篩選關鍵數據，并使用J2EE技術對該平臺中的數據進行監控，為高校構建數字化校園、開展綜合型信息服務提供技術支撐。

21 世紀是信息化的世紀，信息技術的快速革新，為高等院校教育管理工作升級提供了一條全新路徑。利用信息技術構建數字化校園，實現教學管理、學生管理、后勤管理、教務管理、就業管理等工作的集中整合，通過搭建公共數據管理平臺，實現信息在各個部門之間的高速流通，有效解決“信息孤島”問題，促進校園管理模式升級。

1 公共數據管理平臺需求分析

高校各個部門為了實現業務管理系統升級，紛紛建立本部門專屬網絡管理平臺，例如學生信息管理平臺、財務平臺以及教務教學管理平臺等，盡管這些線上管理系統的出現使得高校管理效率得到提升，但是每一個線上管理平臺彼此孤立，信息得不到有效流通，造成信息資源浪費[1]。為解決這一問題，學校管理者從學校全局出發，構建公共數據管理平臺，整合全校范圍內的信息資源，實現各個部門資源的實時共享。相關研究人員通過系統梳理，總結目前該校信息化管理系統建設過程中亟待解決的幾點問題。

（1）該校所使用的線上管理系統，在設計時過于注重管理功能的實現，存在“重管理而輕服務”的現象。系統設計者只從管理者視角出發，針對校園內部數據流通特點以及學校現行管理模式，設計各種線上管理功能，忽略了該系統的服務功能。一方面各院系領導者無法利用該系統進行決策分析；另一方面也無法為學生以及教師提供生活服務。僅是利用信息技術將線下管理業務流程轉移至線上，并未充分發揮信息管理平臺的技術優勢。

（2）各部門所建設的業務系統缺乏統一的標準，系統編碼較為隨意，很多部門在設計該系統時，并未配備數據交換功能，導致數據只能在部門內部流通。實際工作中為了實現信息的跨部門流通，需要相關工作人員采用電子郵件或U 盤傳輸等方式傳遞數據，工作效率始終得不到有效提升。

根據上述需求，研究人員搭建出公共數據管理平臺總體框架（如圖1 所示）。

圖1 數字化校園公共數據管理平臺總框架Fig.1 General framework of digital campus public data management platform

2 公共數據管理平臺設計細節

2.1 信息標準

2.1.1 基礎設施規范

此類規范位于信息標準化規范的底層，主要包括硬件設施以及軟件系統，例如PC、服務器、操作系統、數據庫等。此外，該系統還提供網絡服務，設計該規范過程中，要著重思考其是否具有穩定性與安全性，以及該規范的可擴展性能否滿足若干年后，公共數據管理平臺對于基礎設施的需求。

2.1.2 信息編碼規范

設計人員根據教育部出臺的信息編碼規范，結合該校各個院校實際管理需求，編寫高校信息編碼集，該編碼集中系統記錄了信息標準層次，方便后續增加服務功能時查找信息編碼（如圖2 所示）。

圖2 信息標準集結構Fig.2 Information standard set structure

2.1.3 應用系統規范

應用系統的主要作用是對公共數據管理平臺中各種應用系統的運行進行管控，確保該系統與高校管理體系保持同步，具體內容如下：（1）數據模型符合行業標準；（2）設置標準訪問接口，打通各個數據流通環節；（3）及時更新數據，確保數據的有效性與準確性；（4）明確信息訪問權限以及服務范圍，確保該系統內部數據安全；（5）為該系統正常運行提供技術文檔。

2.2 信息標準管理系統

2.2.1 信息標準管理系統總框架

研究人員根據平臺功能需求以及現有技術，嘗試利用J2EE 以及B/S 架構，完成本次設計工作（如圖3 所示）。

分析圖3 可以發現，該系統主要由客戶端層、中間層以及數據庫組成。

圖3 信息標準管理系統框架Fig.3 Information standard management system framework

（1）客戶端層。客戶端的主要作用是作為“橋梁”連接用戶與應用服務，利用客戶端展示UI 界面，并在提供服務過程中進行數據邏輯運算。基于HTML 以及JSP技術，確保客戶端在收到用戶發送的請求之后，給予邏輯反饋[2]。

（2）中間層。中間層是信息標準管理框架的核心，利用Spring MVC 技術實現各類業務邏輯。從微觀層面來看，可以將中間層分為邏輯層、持久層與表示層。其中表示層也被稱為控制層，利用表示層對模型層數據進行渲染并傳遞至視圖層，推動業務流程進行。邏輯層基于DAO 框架，對DAO 內數據進行封裝，針對客戶端發送的各種請求進行處理。持久層具備邏輯運算功能，可以執行增加、刪減、查找、修改等命令，借助各種邏輯運算動作實現數據庫與系統之間的信息交互。本次設計運用Spring JDBC 技術訪問數據庫。

（3）數據庫層。數據庫負責收集各個系統傳輸的數據，并利用Spring 技術對數據進行封裝，再利用持久層中編寫的SQL 指令從數據庫中調取數據。

2.2.2 功能模塊設計

（1）參照標準管理。該功能的主要作用是對系統內部各項參照標準進行瀏覽與檢驗，同時提供標準批量導入、導出功能，實現標準的快速操作。

（2）執行標準管理。該功能是信息標準管理中最為重要的內容，主要作用在于保障各種執行標準中的數據，與其對應的參照標準之間保持映射關系。用戶登錄系統之后，可以根據實際需求對執行標準進行啟動、關閉、合并、變更等操作。此外，依靠執行標準管理模塊，還可以實現對于執行標準表中某個字段，與參照標準表中字段之間的手動映射[3]。

（3）標準映射關系管理。該模塊的主要作用是確定業務標準與執行標準數據的映射關系，同時還可以完成歷史變更與執行標準之間的映射。

（4）數據模式標準管理。利用該模塊可以對系統數據以及集成中心庫進行瀏覽，管理者借助該模塊可以隨時調取集成數據庫中的各項數據。

（5）管理與配置。該模塊的主要職責是對整個系統進行維護與管理，包括工作日志管理、電子郵件管理等。利用該模塊可以實現對于數據庫中源數據的增加、刪除、變更，并且可以將測試數據導入數據庫層，方便后期系統升級。

2.3 數據庫設計

數據庫由表集合以及映射對象構成，數據表的作用是反映數據庫中存儲的數據之間二元關系。在設計數據庫時應基于以下兩項基本原則：（1）明確數據取值范圍以及數據類型；（2）數據之間滿足BCNF 范式。利用Default 定義以及主鍵約束保障數據的完整性。本次設計中，工作人員利用Oracle 數據庫系統，實現對于數據庫信息的精準管理。工作人員為了滿足高校日常教學管理要求，結合高校實際情況設計數據表（如表1 所示）。

表1 常用數據表及功能（部分）Tab.1 Common data table and functions (part)

2.4 數據集成平臺工作流程設計

本次設計中，研究人員從四個方面入手，設計數據集成平臺工作流程。（1）人事系統。該系統的主要功能是記錄職工基本信息數據來源，包括教學信息、科研信息等；（2）教務系統。教務系統記錄了學生各項基本信息，包括學籍信息、課程信息、考試成績信息以及學籍變動等；（3）學工系統。通常情況下，該系統信息從共享數據管理平臺獲取，其數據類型包括學生成績、專業班級以及學習變動等。

數據集成平臺根據不同業務部門實際需求，為共享數據管理平臺提供各種類型信息，為了方便相關工作人員查閱，以視圖的形式推送數據。此外，共享數據管理平臺還可以依據各項業務接口需求，將數據定點發送至各個業務系統，在消除信息孤島問題的同時，壓縮數據體積，避免發生數據擁塞，進一步提升數據流通速度，采集數據時，每一種數據庫JDBC 驅動均不同。

3 結語

信息技術快速發展背景下，高校管理者積極嘗試構建數字化校園，利用信息技術打造公共數據管理平臺。結合高校實際運行情況，深入了解各個業務部門對于信息化管理的現實需求，通過構建信息標準管理系統、數據庫平臺以及數據集成平臺，確保數字化校園內的各項數據均能被匯總至該平臺，打破各個業務部門之間的信息壁壘，解決“信息孤島”問題。