張?zhí)煳?/p>

（長春工程學院學生工作處，長春130012）

0 引言

近年來高校不斷擴招，各學校的在校生人數(shù)大幅度增加。高校的教學、學生管理工作量也隨之增加。在21世紀初期，許多高校開展了信息化的建設(shè)，如學籍管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、成績管理系統(tǒng)、宿舍管理系統(tǒng)等，這些信息系統(tǒng)有個共同的特點是均以“學生基礎(chǔ)信息”為基礎(chǔ)。由于高校信息化建設(shè)多數(shù)是逐步推進的，未能做到統(tǒng)籌規(guī)劃，各系統(tǒng)在不同時期建成，數(shù)據(jù)格式不一、技術(shù)架構(gòu)不同，形成信息孤島，相互之間不能聯(lián)通［1］。一方面導(dǎo)致各部門重復(fù)錄入學生信息，另一方面導(dǎo)致學生信息在各部門信息系統(tǒng)中不一致的問題，給高校的日常管理工作帶來很多困難。迫切需要進行改造升級，實現(xiàn)各信息系統(tǒng)的“學生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化”管理。

近年來，對高校信息共享平臺進行了有一些相關(guān)研究。例如從學生信息共享的安全角度出發(fā)，利用.NET和XML實現(xiàn)高校多層次數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)交換［2］。利用.NET和Web Services技術(shù)將教務(wù)信息管理、財務(wù)信息管理和學生信息管理功能模塊進行了整合，實現(xiàn)校務(wù)信息跨部門共享［3］。利用可配置規(guī)則實現(xiàn)學生住宿信息與教學、資產(chǎn)、收費等系統(tǒng)的同步［4］。這些研究在一定程度上實現(xiàn)了高校信息共享，但沒有發(fā)揮學生信息作為基礎(chǔ)資源信息的導(dǎo)引性和關(guān)聯(lián)性。針對異構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享也是近年的研究熱點，如SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）和ESB（企業(yè)服務(wù)總線）是通過簡單的標準接口實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的通訊與協(xié)作的有效方案［5］，或采用基于JMS（Java Message Service）規(guī)范的ActiveMQ消息系統(tǒng)為支撐平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享模式［6］。

本文將采用SOA架構(gòu)模式設(shè)計開發(fā)“學生基礎(chǔ)信息一體化共享平臺SISSP”（Student Information Integration Sharing Support Platform）（以下簡稱“一體化平臺”），共享平臺中增刪改查等業(yè)務(wù)處理均包裝成服務(wù)，服務(wù)的接口依據(jù)統(tǒng)一的XML和Web Services標準，確保異構(gòu)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)交互和整合。未來開發(fā)的新的高校管理系統(tǒng)只要采用同樣的數(shù)據(jù)和接口標準，就確保能夠快速地接入平臺并共享數(shù)據(jù)。

1 一體化平臺設(shè)計的思路和目標

針對高校信息化建設(shè)業(yè)務(wù)類型多、獨立性強、關(guān)聯(lián)度差，加之有多個信息系統(tǒng)并行，條塊分割導(dǎo)致的管理難題。本平臺梳理了高校的各項業(yè)務(wù)，規(guī)范整理并統(tǒng)一了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，確保各業(yè)務(wù)統(tǒng)一標準，統(tǒng)一接口。繼而對各項工作的流程進行重新梳理和整合，建立起優(yōu)化并能夠有效支撐高校人才培養(yǎng)目標的信息化流程；然后在此基礎(chǔ)上進行各分項工作的信息化的規(guī)劃設(shè)計。橫向上實現(xiàn)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)間的信息資源共享，減少各部門基礎(chǔ)信息的重復(fù)采集錄入，縱向上為基于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘、深入分析決策提供支持。

平臺的主要設(shè)計思路包括：

1）建基礎(chǔ)。一體化管理首先要實現(xiàn)數(shù)據(jù)層面的一體化，要建立全校統(tǒng)一的學生基礎(chǔ)信息庫，為各部門提供信息共享和數(shù)據(jù)支持。

2）建協(xié)同。做好高校內(nèi)各部門學生相關(guān)工作的協(xié)同，涵蓋學生管理、教學、科研、檔案各部門，建立起能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的一體化信息平臺，實現(xiàn)高校各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)層面的整合。

信息平臺的實現(xiàn)目標是建成數(shù)據(jù)大集中模式的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享平臺，平臺以“學生個案信息”為基礎(chǔ)，滿足高校教務(wù)、學生、檔案等各業(yè)務(wù)管理，統(tǒng)計匯總和分析決策需求。使各種信息高度集成、完全共享，而不是人為割裂，彼此隔離。各項業(yè)務(wù)基于信息技術(shù)實現(xiàn)集成，實現(xiàn)了統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一基礎(chǔ)架構(gòu)、統(tǒng)一用戶角色管理、統(tǒng)一安全認證。杜絕了多個平臺管理下各自為政的現(xiàn)象。

2 平臺的總體架構(gòu)

一體化共享平臺在高校各信息平臺中處于基礎(chǔ)支撐平臺的地位，可以為上層的應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)共享的集成環(huán)境，實現(xiàn)高校各類管理業(yè)務(wù)的一體化聯(lián)動管理。其總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 一體化平臺的總體架構(gòu)

架構(gòu)中包括學生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享庫、管理模塊、開發(fā)模塊、接口模塊4大部分。

學生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享庫是獨立于現(xiàn)有各應(yīng)用系統(tǒng)之外的獨立數(shù)據(jù)庫，主要存儲學生的基礎(chǔ)信息，還進行各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的信息的備份，是高校各類應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)資源。

接口模塊主要實現(xiàn)與現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的對接，提供Web Services標準接口，支持批量數(shù)據(jù)交換和實時數(shù)據(jù)對接，滿足各應(yīng)用系統(tǒng)與一體化平臺的數(shù)據(jù)交換需求。另外，接口系統(tǒng)內(nèi)置ESB數(shù)據(jù)交換總線，支持通過消息機制實現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。

管理模塊實現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)的遠端接口子系統(tǒng)的接入、配置，并提供了一套完整的用戶管理系統(tǒng)，通過信任機制與各應(yīng)用系統(tǒng)的用戶系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)整個一體化平臺體系內(nèi)的用戶的管理、角色授權(quán)、訪問控制。

開發(fā)模塊提供了一個快速定制開發(fā)的可配置框架，框架已實現(xiàn)了與數(shù)據(jù)共享庫的綁定，可以通過手寫SQL快速配置，實現(xiàn)對學生基礎(chǔ)信息的訪問和管理，方便更靈活地運用海量學生基礎(chǔ)信息。

總體架構(gòu)中，數(shù)據(jù)共享庫是基礎(chǔ)資源，接口模塊是外部通道，管理模塊實現(xiàn)配置和部署，開發(fā)模塊提供快速二次開發(fā)的環(huán)境。各部門共同完成基于學生基礎(chǔ)信息的各應(yīng)用系統(tǒng)信息資源共享和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)。

3 平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享庫的設(shè)計

一體化平臺的出發(fā)點是實現(xiàn)學生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享，因此需要搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享庫。數(shù)據(jù)庫體系的基礎(chǔ)是學生基礎(chǔ)信息庫，并依此劃分為基礎(chǔ)層、應(yīng)用層和決策層3個層面，如圖2所示。

圖2 一體化平臺數(shù)據(jù)庫體系

1）基礎(chǔ)層：設(shè)計實現(xiàn)學生基礎(chǔ)信息庫，主要包括高校各管理部門需要的學生的基本信息，根據(jù)各部門的需求出發(fā)，確定如下字段：姓名、性別、民族、出生日期、戶籍地、學籍編號、身份證號、入學年月、專業(yè)、班級編號、人員類型（博士、碩士、本科、?？疲?、聯(lián)系方式等12個數(shù)據(jù)項。

該數(shù)據(jù)庫存儲學生基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，是其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)和決策系統(tǒng)的基礎(chǔ)，并滿足與各部門學生信息交換的需要。其數(shù)據(jù)格式嚴格依據(jù)國家人口、教育部門相關(guān)標準規(guī)范。

學生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、填報錄入和對接交換3種途徑。數(shù)據(jù)導(dǎo)入適用于大批量學生的新增管理，例如對于新生數(shù)據(jù)可以通過招生部門提供的Excel格式的學生信息表批量導(dǎo)入，一體化平臺提供批量導(dǎo)入接口。填報錄入適用于少數(shù)學生信息的補充，高校各系部學院或職能部門可以通過填報系統(tǒng)逐個錄入學生信息。對接交換適用于在常態(tài)運行時，定期將各部門的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入一體化平臺數(shù)據(jù)庫，繼而實現(xiàn)信息的共享。

為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，需制定《學生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享規(guī)范》，確定各部門共享的數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式和交換頻率。各部門需依據(jù)規(guī)范和要求提供基礎(chǔ)庫中需要的其他部門業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

2）應(yīng)用層：包括學籍管理數(shù)據(jù)庫、成績數(shù)據(jù)庫、檔案數(shù)據(jù)庫、招生數(shù)據(jù)庫、就業(yè)數(shù)據(jù)庫、宿管數(shù)據(jù)庫、獎懲數(shù)據(jù)庫等。各部門信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫均屬于本層面。依托基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)各類業(yè)務(wù)信息的采集、變更、維護、共享等管理需求。

3）分析決策庫：包括統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)庫和決策用數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)是學生數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)長期積累下來的，通過數(shù)據(jù)挖掘工具有選擇地提取形成的，供對學生進行各類統(tǒng)計分析決策系統(tǒng)使用。

4 平臺數(shù)據(jù)交換的設(shè)計

4.1 平臺數(shù)據(jù)交換機制的設(shè)計

一體化平臺通過接口模塊發(fā)布Web Services服務(wù)，交換發(fā)起方實時調(diào)用一體化平臺的服務(wù)來發(fā)起交換。交換報文選擇XML格式，系統(tǒng)提供了批量數(shù)據(jù)交換和實時數(shù)據(jù)交換2種模式。

4.1.1 批量數(shù)據(jù)交換方式

批量數(shù)據(jù)交換方式是以FTP進行文件交換。將數(shù)據(jù)文件以.zip格式壓縮，并使用專用加密工具，加密壓縮后形成交換文件進行交換。應(yīng)用系統(tǒng)可以根據(jù)需要向一體化平臺集中上傳交換文件，例如新生入學、畢業(yè)生離校時。所有交換文件采用GBK編碼。

4.1.2 實時數(shù)據(jù)交換

平臺提供基于Web Services服務(wù)的實時數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)系統(tǒng)運行中的實時服務(wù)調(diào)用。針對各部門應(yīng)用系統(tǒng)間的相互訪問需求，我們定義為協(xié)查訪問請求，提供了專門的協(xié)查服務(wù)接口。

4.2 平臺接口設(shè)計及處理流程

要實現(xiàn)依托一體化平臺的異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，必須要確定數(shù)據(jù)在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的流轉(zhuǎn)、交流，學校自編代碼的制定和流轉(zhuǎn)策略［7］。下面說明本平臺的接口及流轉(zhuǎn)機制。

4.2.1 平臺提供的接口

各部門應(yīng)用系統(tǒng)在工作中與學生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫有數(shù)據(jù)交換的需求，我們提供了學生基礎(chǔ)信息查詢接口。各部門之間會存在相互查詢信息的需求，例如教務(wù)部門評選優(yōu)秀畢業(yè)生時需要查詢學生管理部門的獎懲信息數(shù)據(jù)庫。針對系統(tǒng)間的協(xié)查請求，平臺設(shè)計了協(xié)查信息接受接口和協(xié)查回執(zhí)信息接收接口。

表1 平臺接口

4.2.2 各應(yīng)用系統(tǒng)需要提供的接口

平臺基于SOA模式構(gòu)建，需要接入的各應(yīng)用系統(tǒng)進行服務(wù)化封裝，為了簡化原系統(tǒng)的改造，平臺提供Web Services服務(wù)的接入，需要各應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)表2中的服務(wù)接口。

表2 應(yīng)用系統(tǒng)接口

各應(yīng)用系統(tǒng)利用一體化平臺提供的學生基礎(chǔ)信息查詢接口可查詢學生的個案基礎(chǔ)信息。其流程為：1）應(yīng)用系統(tǒng)向一體化平臺發(fā)送個案信息查詢請求；2）一體化平臺將符合條件的個案信息返回給應(yīng)用系統(tǒng)。

應(yīng)用系統(tǒng)利用一體化平臺提供的信息協(xié)查接口進行信息協(xié)查的流程為：1）應(yīng)用系統(tǒng)向一體化平臺發(fā)送信息協(xié)查請求；2）一體化平臺向應(yīng)用系統(tǒng)返回應(yīng)答信息（只返回協(xié)查編號）；3）一體化平臺經(jīng)審查后，通過應(yīng)用系統(tǒng)提供的協(xié)查回執(zhí)接口向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送協(xié)查回執(zhí)請求；4）應(yīng)用系統(tǒng)接到請求后向一體化平臺發(fā)送協(xié)查回執(zhí)應(yīng)答。

4.3 平臺數(shù)據(jù)交換流程

高校各部門可以直接登錄一體化平臺，利用各應(yīng)用系統(tǒng)提供的個案查詢接口查詢學生基礎(chǔ)信息。具體流程為：1）一體化平臺向各應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送學生基礎(chǔ)信息查詢請求；2）各應(yīng)用系統(tǒng)將符合條件的個案信息返回給一體化平臺。

各部門也可以通過已接入一體化平臺的本部門應(yīng)用系統(tǒng)，利用各應(yīng)用系統(tǒng)提供的信息協(xié)查接口進行信息協(xié)查。協(xié)查管理分為接受協(xié)查管理和發(fā)送協(xié)查管理［8］。各應(yīng)用系統(tǒng)通過“接受協(xié)查管理”功能可以查看其他部門應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送給本部門的協(xié)查信息。系統(tǒng)提供多種協(xié)查篩選條件，可以依據(jù)“發(fā)送系統(tǒng)”篩選，依據(jù)“專業(yè)”“班級”等篩選，依據(jù)“接收地未接收”“接收地已接收”“接收地未反饋”“接收地已反饋”篩選。系統(tǒng)還可將協(xié)查信息設(shè)置為“緊急”“急”“一般”3個級別，便于接收系統(tǒng)快速檢索。發(fā)送協(xié)查時可以將所有信息均發(fā)回協(xié)查，也可僅將發(fā)生變更的信息發(fā)回協(xié)查，系統(tǒng)提供發(fā)送信息類別的選擇功能。

具體流程為：1）一體化平臺向各應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送信息協(xié)查請求；2）各應(yīng)用系統(tǒng)向一體化平臺返回應(yīng)答信息（只返回協(xié)查編號）；3）各應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)審查后，通過一體化平臺提供的協(xié)查回執(zhí)接口向一體化平臺發(fā)送協(xié)查回執(zhí)請求；4）一體化平臺接到請求后向各應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送協(xié)查回執(zhí)應(yīng)答。詳細流程如圖3所示。

圖3 平臺數(shù)據(jù)交互流程

對各應(yīng)用系統(tǒng)在當月新增或修改的學生基礎(chǔ)信息，平臺均自動將其列入“應(yīng)發(fā)送協(xié)查”信息列表中。操作員可以在其中選擇發(fā)送。通過“已發(fā)送協(xié)查”可以發(fā)送出的協(xié)查信息狀態(tài)，提供“接收地未接收”“接收地已接收”“接收地未反饋”“接收地已反饋”4種篩選類型，可以依據(jù)“專業(yè)”“班級”和“緊急”“急”“一般”檢索已發(fā)送協(xié)查信息。

5 結(jié)語

本文研究實現(xiàn)的平臺在長春某高校開發(fā)成功后進行試點應(yīng)用，取得了顯著的效果。平臺實現(xiàn)學生基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一管理，將各業(yè)務(wù)相關(guān)學生的基礎(chǔ)信息從各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)導(dǎo)入到一體化平臺，由各業(yè)務(wù)部門進行增量維護，信息量少而精。各業(yè)務(wù)部門共享基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以隨時調(diào)閱查詢。避免了以往各部門由于信息互通不及時導(dǎo)致的學生管理、教學管理制度執(zhí)行不力的情況。平臺在設(shè)計時對高校的各項業(yè)務(wù)進行了系統(tǒng)的流程梳理和分析，主體流程結(jié)構(gòu)合理、完全實現(xiàn)了基層業(yè)務(wù)的自動化、流程化操作，最大限度地減少了基層工作量，提高了業(yè)務(wù)管理的精細度、準確度。同時依托大量業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以隨時給學校各部門提供各類的匯總信息、分析信息、預(yù)測決策信息。

平臺各業(yè)務(wù)模塊基于統(tǒng)一框架的模塊化技術(shù)開發(fā)，未來能夠適應(yīng)高校業(yè)務(wù)流程的變化要求，滿足功能和內(nèi)容的擴充、完善。集成系統(tǒng)各業(yè)務(wù)的標準接口統(tǒng)一，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享、跨部門的業(yè)務(wù)集成。

［1］Whiteaker Jon，Schneider Fabian，Teixeira Renata.Explaining packet delays under virtualization［J］.ACM SIGCOMM Computer Communication Review，2011（1）：132－145.

［2］胡寧.XML在高校數(shù)據(jù)資源庫共享平臺的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（9）：99－101.

［3］胡曉燕.基于SOA技術(shù)的校務(wù)信息共享平臺的研究與設(shè)計［D］.成都：電子科技大學，2013.

［4］楊曉雪，李剛，胡慶亮.基于數(shù)據(jù)共享和規(guī)則可配置的高校學生住宿管理平臺［J］.中國教育信息化：基礎(chǔ)教育，2013（2）：75－77.

［5］徐學東，孫巍，季才偉.以ESB為中介的公共衛(wèi)生應(yīng)急支撐平臺研究［J］.計算機與現(xiàn)代化，2010（8）：167－171.

［6］郭智敏，魏紅寧，鄧碧敏.基于JMS的高校信息互操作平臺數(shù)據(jù)共享的研究與實現(xiàn)［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，28（5）：268－271.

［7］羅雅過，趙寧社.高校數(shù)字化校園數(shù)據(jù)中心平臺的研究與設(shè)計［J］.計算機技術(shù)與發(fā)展，2014，24（9）：217－221.

［8］Simitsis Alkis，Skoutas Dimitrios，Castellanos Malú.Representation of conceptual ETL designs in natural language using Semantic Web technology［J］.Data ＆Knowledge Engineering，2009，69（1）：96－115.