基于數(shù)據(jù)共享平臺的校園一卡通數(shù)據(jù)共享設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】? ? 隨著教育信息化的全面推進(jìn)，當(dāng)前在高校數(shù)據(jù)平臺建設(shè)落實(shí)的過程中，也要能夠借助校園一卡通，從更廣的層面實(shí)現(xiàn)校內(nèi)資源的高效流通，解決數(shù)據(jù)共享困難?，F(xiàn)通過對校園一卡通系統(tǒng)和數(shù)據(jù)平臺共享系統(tǒng)的研究，探索如何通過數(shù)據(jù)共享平臺實(shí)現(xiàn)高效內(nèi)部各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。以校園一卡通為基礎(chǔ)更好地方便廣大師生科研、教學(xué)和日常生活便捷化推進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】? ? 數(shù)據(jù)共享? ? 校園一卡通? ? 信息? ? 設(shè)計(jì)

引言：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前各個(gè)高校在科研、教學(xué)和管理方面對于數(shù)據(jù)平臺的依賴性越來越強(qiáng)，承載信息化快車的數(shù)據(jù)庫建設(shè)也進(jìn)入了高效創(chuàng)新發(fā)展的嶄新階段。各個(gè)高校在數(shù)字化建設(shè)方面投入了大量精力，但是當(dāng)前很多高校在應(yīng)用系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)方面還存在數(shù)據(jù)不能高效共享的問題，使得數(shù)字化校園建設(shè)過程中一些數(shù)據(jù)需要重復(fù)采集，業(yè)務(wù)部門之間信息查詢不夠便利。還有一些信息孤島問題影響了數(shù)字化校園的規(guī)范化建設(shè)。依托數(shù)據(jù)共享平臺，高校要進(jìn)一步探索以校園一卡通實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享設(shè)計(jì)，滿足師生在信息共享、協(xié)同辦公、日常生活消費(fèi)、身份識別認(rèn)證等多元化服務(wù)需求。

一、校園數(shù)據(jù)共享設(shè)計(jì)的理論模型分析

在數(shù)字化校園建設(shè)落實(shí)的過程中，數(shù)據(jù)共享是信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一個(gè)重要方式。但是，當(dāng)前在數(shù)字化校園建設(shè)落實(shí)的過程中各業(yè)務(wù)平臺操作系統(tǒng)、軟件設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集模式等存在差異性，使得各個(gè)數(shù)據(jù)庫之間信息共享需要利用觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前高校異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息交換主要以一對一式交換中心節(jié)點(diǎn)交換和網(wǎng)絡(luò)是交換來實(shí)現(xiàn)。由于各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分散性比較大，使得中心節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)交換過程中壓力較大，尤其是師生在同一時(shí)間集中查詢的一些數(shù)據(jù)信息常常出現(xiàn)傳遞受阻，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效共享。

在此基礎(chǔ)上，人們提出了聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過對不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整合建立聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而更好地從邏輯層面解決一些數(shù)據(jù)共享問題。這樣可以從一些常見端口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問，而又不會影響各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的獨(dú)立性。另外，中間件集成方法也是目前比較常用的集中方法。在數(shù)據(jù)共享的過程中，它主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的集成、交換和同步過程，不會對數(shù)據(jù)資源造成直接使用的影響。但是在數(shù)據(jù)的一些新增、刪除、修改等操作方面存有一定的局限性。后來人們又研究出了數(shù)據(jù)倉庫法。通過將數(shù)據(jù)資源抽調(diào)到數(shù)據(jù)庫中，可以進(jìn)一步提高防御效率，但是如果數(shù)據(jù)庫資源更新不夠及時(shí)，就會對業(yè)務(wù)處理結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，因而對數(shù)據(jù)的更新時(shí)間提出了較高的要求。

數(shù)字化校園建設(shè)中，共享數(shù)據(jù)平臺就是對校內(nèi)涉及的多個(gè)平臺、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫以及不同的數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行整合，構(gòu)建一個(gè)數(shù)字化的虛擬校園。以實(shí)現(xiàn)對高校數(shù)據(jù)庫資源的統(tǒng)一化管理。這是對傳統(tǒng)的物理數(shù)字校園建設(shè)建設(shè)的一種立體化延伸，是高校信息化水平的一次飛躍性發(fā)展。在數(shù)字化校園系統(tǒng)中，包括了校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)儲存儲儲存設(shè)備等一些基層設(shè)施。同時(shí)也從應(yīng)用管理層面延伸了各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，面向用戶信息，構(gòu)成了基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用系統(tǒng)并行運(yùn)用的格局。這樣，學(xué)校的一些人事、教務(wù)、財(cái)務(wù)等問題就可以依托校園一卡通系統(tǒng)更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

二、校園一卡通系統(tǒng)和數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)框架

（一）數(shù)據(jù)集成技術(shù)

要想依托數(shù)據(jù)共享平臺完成業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和交換，實(shí)現(xiàn)校園一卡通全面的數(shù)據(jù)共享，必須要對數(shù)據(jù)集成技術(shù)進(jìn)行有效研究。目前常用的技術(shù)手段是ODI技術(shù)，就是對分散在各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享的過程，使其成為有用數(shù)據(jù)。采用ODI技術(shù)，可以將分布異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中源中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換和集成，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)的格式統(tǒng)一。其實(shí)現(xiàn)方式首先可以通過數(shù)據(jù)抽取來實(shí)現(xiàn)。為了保證共享過后數(shù)據(jù)的一致性，可以采用合理的抽取方案將數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性控制從而更好地得到目標(biāo)。數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)抽取可以通過觸發(fā)器的方式來實(shí)現(xiàn)。如加載簡單的運(yùn)送規(guī)則，在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中創(chuàng)建觸發(fā)器就可以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)抽取，還可以通過時(shí)間戳方式增加一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)抽取，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加清晰，但是需要對時(shí)間戳及時(shí)維護(hù)。此外，還有全表對比的方式，可以更好地實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的統(tǒng)一維護(hù)，且不會對原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。目前人們常用的是日志對比的方式，通過分析數(shù)據(jù)庫的日志判斷發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，從上一次抽取之后實(shí)現(xiàn)新數(shù)據(jù)的抽取，并以第三方業(yè)務(wù)系統(tǒng)將發(fā)生變化的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的更新。這樣數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換加工就會快速準(zhǔn)確，而且實(shí)現(xiàn)了新舊數(shù)據(jù)的完整統(tǒng)一。

（二）數(shù)據(jù)的裝載

在數(shù)據(jù)加工集成之后，經(jīng)過了數(shù)據(jù)的合并、過濾、清洗、拆分等環(huán)節(jié)，形成了一些完整的新數(shù)據(jù)，這時(shí)候要能夠借助數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)裝載環(huán)工作。隨時(shí)插入新記錄的數(shù)據(jù)，方便個(gè)部門信息查閱。數(shù)據(jù)裝載技術(shù)同樣也有多種方式利用技術(shù)?？梢詫?shí)現(xiàn)跨windows、Unix、Linux 平臺進(jìn)行中間件融合。對于不同源數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活的數(shù)據(jù)集成裝載。這樣在數(shù)據(jù)處理方面穩(wěn)定性會更強(qiáng)，速度也更快。

（三）數(shù)據(jù)的交換需要注意的問題分析

基于數(shù)據(jù)共享平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程中，需要以統(tǒng)一的信息編碼規(guī)則和數(shù)據(jù)表示方式更好地解決一些數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)交換不夠透明的問題。同時(shí)，對于不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)源，要能夠?qū)崿F(xiàn)有效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在數(shù)據(jù)推送和交換的過程中，采用實(shí)時(shí)同步的方式。以多觸發(fā)策略完成數(shù)據(jù)的清洗轉(zhuǎn)換工作，這樣可以更好地提升各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的規(guī)范性，使共享數(shù)據(jù)權(quán)威而準(zhǔn)確，同時(shí)在數(shù)據(jù)傳輸過程中要及時(shí)進(jìn)行加密控制，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。這樣，數(shù)字化校園的系統(tǒng)構(gòu)架、數(shù)據(jù)共享和交換模型就可以有效實(shí)現(xiàn)。

三、校園一卡通共享數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)

在校園一卡通數(shù)據(jù)共享推進(jìn)過程中，共享數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，也是校園一卡通功能實(shí)現(xiàn)的神經(jīng)中樞。

（一）一卡通在學(xué)校各部門數(shù)據(jù)共享的價(jià)值分析

目前學(xué)校在信息化建設(shè)落實(shí)的過程中，因共享系統(tǒng)業(yè)務(wù)水平有限，使得各種類型數(shù)據(jù)并存，信息化程度并不是很高，暴露出來諸多問題。首先，學(xué)校的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)并不能相互兼容。當(dāng)前學(xué)校各業(yè)務(wù)部門雖然都擁有各自的信息化系統(tǒng)，但是在校園一卡通建設(shè)落實(shí)過程中，存在分級系統(tǒng)不兼容的問題，造成了一些數(shù)據(jù)的信息傳播不暢，核心數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)有效共享的問題。而一些主流數(shù)據(jù)庫如Oracle，SQL Server，MySQL價(jià)格比較高，很多學(xué)校承受不起。還有一些學(xué)校利用的是微信、qq等網(wǎng)絡(luò)工具實(shí)現(xiàn)信息共享，在這個(gè)過程中就存在了信息編碼不規(guī)范、傳遞效率較低等問題，還會產(chǎn)生一定的泄漏風(fēng)險(xiǎn)。因此，共享數(shù)據(jù)建設(shè)有強(qiáng)烈需求。數(shù)據(jù)共享環(huán)境的實(shí)現(xiàn)不僅可以更好地提高數(shù)據(jù)采集工作的效率，而且對于提高數(shù)據(jù)信度，加快數(shù)據(jù)更新時(shí)間，實(shí)現(xiàn)多渠道信息共享具有多元意義。校園一卡通數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了智能芯片為載體，可以實(shí)現(xiàn)廣大師生“一卡在手，走遍校園”的綜合性信息查詢、消費(fèi)認(rèn)證等使用目標(biāo)，可以使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的價(jià)值充分發(fā)揮。而且對于校園內(nèi)部信息的綜合查詢、數(shù)據(jù)的科學(xué)統(tǒng)計(jì)以及輔助決策等都具有重要意義。同時(shí)，在校園數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程中，要考慮安全因素、技術(shù)和管理因素、系統(tǒng)升級因素等，以確保高校師生在訪問和使用的過程中信息完整、權(quán)限統(tǒng)一，確保數(shù)據(jù)價(jià)值有效實(shí)現(xiàn)。

（二）校園一卡通數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)概念的實(shí)現(xiàn)，首先要將校園內(nèi)部各個(gè)部門人員信息及校園卡信息進(jìn)行有效的整合。在校園一卡通數(shù)據(jù)庫包含三大類人員信息：

第一類，校內(nèi)學(xué)生信息。包含了學(xué)生的學(xué)號、姓名、身份證號碼、入學(xué)時(shí)間、學(xué)校部門、專業(yè)、年級、班級、所學(xué)課程成綜合成績等詳細(xì)信息。第二類，教職工的信息。主要包含了教職工的工號、姓名、身份、類型、證件號碼、學(xué)院部門、職務(wù)、職稱、工作時(shí)間、薪資情況、崗位安排、消費(fèi)流水等一些綜合類信息，方便教職工人員完成一些日常查詢工作。第三類，學(xué)校管理部門的信息。包括學(xué)校全體學(xué)生、教職工以及一些校外來訪人員的分類信息。這些信息的存儲，一方面方便校內(nèi)管理工作的實(shí)現(xiàn)，另一方面可以有效記錄一些基本信息，對校內(nèi)信息查詢工作提供安全保障。這類信息從教師端和學(xué)生端都不能直接獲得，需要設(shè)置安全密鑰，有專門的管理人員按照需求來調(diào)閱，不得隨意外泄。

（三）數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

了解了數(shù)據(jù)庫的整體結(jié)構(gòu)之后，還需要在數(shù)據(jù)庫中建立數(shù)據(jù)表，在主頁、索引等欄目中創(chuàng)建教師和學(xué)生的信息，同時(shí)在數(shù)據(jù)表之間要可以實(shí)現(xiàn)同步共享。例如，從教職工端可以查閱學(xué)生的信息，從學(xué)校管理部門可以查閱學(xué)生和教職工的綜合信息。理清數(shù)據(jù)表之間的邏輯關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效共享，有效對應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢的實(shí)時(shí)交換，為學(xué)校公共管理和教學(xué)工作落實(shí)提供有效保障。

（四）校園一卡通數(shù)據(jù)庫ODI 開發(fā)設(shè)計(jì)

校園一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)完成并同步到平臺之后，還要以更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步接口設(shè)計(jì)，從而更好地提供完善的圖形界面并拓展豐富功能模塊，方便校園一卡通系統(tǒng)、學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)以及人事管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和定向加工，為學(xué)校日常管理工作高效推進(jìn)奠定良好基礎(chǔ)。

首先，在拓?fù)溥x項(xiàng)中要建立原數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并設(shè)定好對應(yīng)的物理架構(gòu)和托拓?fù)錁?gòu)，用來保存數(shù)據(jù)的。第二步，在設(shè)計(jì)選項(xiàng)中創(chuàng)建模型并導(dǎo)入知識模塊，通過逆向工程生成源和目標(biāo)數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)模型。第三步，在設(shè)計(jì)器中設(shè)計(jì)原數(shù)據(jù)表和目標(biāo)數(shù)據(jù)表之間的接口，通過拖拽系統(tǒng)內(nèi)置的知識模型完成設(shè)定相關(guān)屬性，就可以將知識模塊導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫從原數(shù)據(jù)庫到目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的加載過程。第四步要能夠創(chuàng)建接口。采用變化數(shù)據(jù)補(bǔ)助技術(shù)來捕獲原數(shù)據(jù)的變動(dòng)情況，并進(jìn)入到日志表。在管理過程中高效管理和多項(xiàng)數(shù)據(jù)的定向篩選。例如，在學(xué)生招生工作結(jié)束之后，可以從教務(wù)系統(tǒng)中同步一次新增記錄，這樣根據(jù)新增數(shù)據(jù)和變化數(shù)據(jù)就可以在一卡通系統(tǒng)中存儲學(xué)生的信息。

在校園一卡通系統(tǒng)中，還會有一些偶發(fā)因素，如學(xué)生調(diào)整專業(yè)、調(diào)整班級等，可以讓人力資源部門采取插入的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效遷移，對整個(gè)系統(tǒng)的完整性不會產(chǎn)生任何影響。在校園一卡通中也可以對這些中間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效查詢。這樣在學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計(jì)的過程中就可以更加準(zhǔn)確，最大程度滿足學(xué)校管理工作的實(shí)際需求。

四、結(jié)束語

總之，校園一卡通共享數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)校園管理部門的高效協(xié)作，使用過程中要讓人員信息同步調(diào)整，防止信息外泄，確保數(shù)據(jù)來源的唯一性和數(shù)據(jù)編碼規(guī)則的統(tǒng)一性。這樣在后續(xù)數(shù)據(jù)更新的過程中，效率就會大大加快。

作者單位：宋金龍? ? 吉林外國語大學(xué)

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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