数字化校园公共数据管理平台需求及设计分析

甘肃钢铁职业技术学院 于弘蒨

为进一步提升教学管理效率，各大高校纷纷尝试引入信息管理系统，创建数字化校园。部分高校所使用的信息管理系统缺少统一规划，系统内数据流通不畅，数据格式、数据存放、统计也较为混乱，造成“信息孤岛”问题，不仅浪费教学资源，还对数字化校园建设产生了消极影响。因此，相关研究人员积极尝试构建能够整合全校信息资源的公共数据管理平台，结合高校管理目标，分析公共数据管理平台需求，基于SOA 搭建以共享数据中心、数据集成以及信息标准化管理为主体的框架体系。同时，利用ODI 技术抽取、筛选关键数据，并使用J2EE技术对该平台中的数据进行监控，为高校构建数字化校园、开展综合型信息服务提供技术支撑。

21 世纪是信息化的世纪，信息技术的快速革新，为高等院校教育管理工作升级提供了一条全新路径。利用信息技术构建数字化校园，实现教学管理、学生管理、后勤管理、教务管理、就业管理等工作的集中整合，通过搭建公共数据管理平台，实现信息在各个部门之间的高速流通，有效解决“信息孤岛”问题，促进校园管理模式升级。

1 公共数据管理平台需求分析

高校各个部门为了实现业务管理系统升级，纷纷建立本部门专属网络管理平台，例如学生信息管理平台、财务平台以及教务教学管理平台等，尽管这些线上管理系统的出现使得高校管理效率得到提升，但是每一个线上管理平台彼此孤立，信息得不到有效流通，造成信息资源浪费[1]。为解决这一问题，学校管理者从学校全局出发，构建公共数据管理平台，整合全校范围内的信息资源，实现各个部门资源的实时共享。相关研究人员通过系统梳理，总结目前该校信息化管理系统建设过程中亟待解决的几点问题。

（1）该校所使用的线上管理系统，在设计时过于注重管理功能的实现，存在“重管理而轻服务”的现象。系统设计者只从管理者视角出发，针对校园内部数据流通特点以及学校现行管理模式，设计各种线上管理功能，忽略了该系统的服务功能。一方面各院系领导者无法利用该系统进行决策分析；另一方面也无法为学生以及教师提供生活服务。仅是利用信息技术将线下管理业务流程转移至线上，并未充分发挥信息管理平台的技术优势。

（2）各部门所建设的业务系统缺乏统一的标准，系统编码较为随意，很多部门在设计该系统时，并未配备数据交换功能，导致数据只能在部门内部流通。实际工作中为了实现信息的跨部门流通，需要相关工作人员采用电子邮件或U 盘传输等方式传递数据，工作效率始终得不到有效提升。

根据上述需求，研究人员搭建出公共数据管理平台总体框架（如图1 所示）。

图1 数字化校园公共数据管理平台总框架Fig.1 General framework of digital campus public data management platform

2 公共数据管理平台设计细节

2.1 信息标准

2.1.1 基础设施规范

此类规范位于信息标准化规范的底层，主要包括硬件设施以及软件系统，例如PC、服务器、操作系统、数据库等。此外，该系统还提供网络服务，设计该规范过程中，要着重思考其是否具有稳定性与安全性，以及该规范的可扩展性能否满足若干年后，公共数据管理平台对于基础设施的需求。

2.1.2 信息编码规范

设计人员根据教育部出台的信息编码规范，结合该校各个院校实际管理需求，编写高校信息编码集，该编码集中系统记录了信息标准层次，方便后续增加服务功能时查找信息编码（如图2 所示）。

图2 信息标准集结构Fig.2 Information standard set structure

2.1.3 应用系统规范

应用系统的主要作用是对公共数据管理平台中各种应用系统的运行进行管控，确保该系统与高校管理体系保持同步，具体内容如下：（1）数据模型符合行业标准；（2）设置标准访问接口，打通各个数据流通环节；（3）及时更新数据，确保数据的有效性与准确性；（4）明确信息访问权限以及服务范围，确保该系统内部数据安全；（5）为该系统正常运行提供技术文档。

2.2 信息标准管理系统

2.2.1 信息标准管理系统总框架

研究人员根据平台功能需求以及现有技术，尝试利用J2EE 以及B/S 架构，完成本次设计工作（如图3 所示）。

分析图3 可以发现，该系统主要由客户端层、中间层以及数据库组成。

图3 信息标准管理系统框架Fig.3 Information standard management system framework

（1）客户端层。客户端的主要作用是作为“桥梁”连接用户与应用服务，利用客户端展示UI 界面，并在提供服务过程中进行数据逻辑运算。基于HTML 以及JSP技术，确保客户端在收到用户发送的请求之后，给予逻辑反馈[2]。

（2）中间层。中间层是信息标准管理框架的核心，利用Spring MVC 技术实现各类业务逻辑。从微观层面来看，可以将中间层分为逻辑层、持久层与表示层。其中表示层也被称为控制层，利用表示层对模型层数据进行渲染并传递至视图层，推动业务流程进行。逻辑层基于DAO 框架，对DAO 内数据进行封装，针对客户端发送的各种请求进行处理。持久层具备逻辑运算功能，可以执行增加、删减、查找、修改等命令，借助各种逻辑运算动作实现数据库与系统之间的信息交互。本次设计运用Spring JDBC 技术访问数据库。

（3）数据库层。数据库负责收集各个系统传输的数据，并利用Spring 技术对数据进行封装，再利用持久层中编写的SQL 指令从数据库中调取数据。

2.2.2 功能模块设计

（1）参照标准管理。该功能的主要作用是对系统内部各项参照标准进行浏览与检验，同时提供标准批量导入、导出功能，实现标准的快速操作。

（2）执行标准管理。该功能是信息标准管理中最为重要的内容，主要作用在于保障各种执行标准中的数据，与其对应的参照标准之间保持映射关系。用户登录系统之后，可以根据实际需求对执行标准进行启动、关闭、合并、变更等操作。此外，依靠执行标准管理模块，还可以实现对于执行标准表中某个字段，与参照标准表中字段之间的手动映射[3]。

（3）标准映射关系管理。该模块的主要作用是确定业务标准与执行标准数据的映射关系，同时还可以完成历史变更与执行标准之间的映射。

（4）数据模式标准管理。利用该模块可以对系统数据以及集成中心库进行浏览，管理者借助该模块可以随时调取集成数据库中的各项数据。

（5）管理与配置。该模块的主要职责是对整个系统进行维护与管理，包括工作日志管理、电子邮件管理等。利用该模块可以实现对于数据库中源数据的增加、删除、变更，并且可以将测试数据导入数据库层，方便后期系统升级。

2.3 数据库设计

数据库由表集合以及映射对象构成，数据表的作用是反映数据库中存储的数据之间二元关系。在设计数据库时应基于以下两项基本原则：（1）明确数据取值范围以及数据类型；（2）数据之间满足BCNF 范式。利用Default 定义以及主键约束保障数据的完整性。本次设计中，工作人员利用Oracle 数据库系统，实现对于数据库信息的精准管理。工作人员为了满足高校日常教学管理要求，结合高校实际情况设计数据表（如表1 所示）。

表1 常用数据表及功能（部分）Tab.1 Common data table and functions (part)

2.4 数据集成平台工作流程设计

本次设计中，研究人员从四个方面入手，设计数据集成平台工作流程。（1）人事系统。该系统的主要功能是记录职工基本信息数据来源，包括教学信息、科研信息等；（2）教务系统。教务系统记录了学生各项基本信息，包括学籍信息、课程信息、考试成绩信息以及学籍变动等；（3）学工系统。通常情况下，该系统信息从共享数据管理平台获取，其数据类型包括学生成绩、专业班级以及学习变动等。

数据集成平台根据不同业务部门实际需求，为共享数据管理平台提供各种类型信息，为了方便相关工作人员查阅，以视图的形式推送数据。此外，共享数据管理平台还可以依据各项业务接口需求，将数据定点发送至各个业务系统，在消除信息孤岛问题的同时，压缩数据体积，避免发生数据拥塞，进一步提升数据流通速度，采集数据时，每一种数据库JDBC 驱动均不同。

3 结语

信息技术快速发展背景下，高校管理者积极尝试构建数字化校园，利用信息技术打造公共数据管理平台。结合高校实际运行情况，深入了解各个业务部门对于信息化管理的现实需求，通过构建信息标准管理系统、数据库平台以及数据集成平台，确保数字化校园内的各项数据均能被汇总至该平台，打破各个业务部门之间的信息壁垒，解决“信息孤岛”问题。