面向本科教學(xué)評(píng)估的高校數(shù)據(jù)SOA服務(wù)模型研究

梁宏濤　房正華　楊新艷　李超

摘要：普通高校內(nèi)現(xiàn)有的不同的信息管理系統(tǒng)間信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，在參與教育部主導(dǎo)的教學(xué)工作評(píng)估工作時(shí)，存在上報(bào)學(xué)?；緺顟B(tài)數(shù)據(jù)匯總難、數(shù)據(jù)不一致、難以達(dá)到統(tǒng)一要求等問題，文章提出構(gòu)建基于面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA的高校教學(xué)工作評(píng)估數(shù)據(jù)庫服務(wù)模型，對(duì)高校信息化建設(shè)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：SOA；教學(xué)評(píng)估；數(shù)據(jù)庫；服務(wù)模型

中圖分類號(hào)：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.04.006

0 引言

高等學(xué)校本科教學(xué)工作評(píng)估是國家教育部組織的，對(duì)全國各類高校進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估的一項(xiàng)重要舉措。自2003年以來，陸續(xù)開展了第一批、第二批的評(píng)估工作，高校在教學(xué)工作評(píng)估之前要按照要求上報(bào)教育部評(píng)估中心兩份文件，一是學(xué)?；緺顩r數(shù)據(jù)，二是學(xué)校教學(xué)工作自評(píng)報(bào)告。

青島工學(xué)院2014年11月接受教育部評(píng)估專家組的評(píng)估，下面以青島工學(xué)院迎評(píng)促建的情況進(jìn)行說明。評(píng)估專家進(jìn)校檢查之前，主要通過學(xué)校上報(bào)的基本數(shù)據(jù)和自評(píng)報(bào)告，了解學(xué)校的基本情況，發(fā)現(xiàn)存在的一些問題。帶著這些問題進(jìn)校檢查評(píng)估，學(xué)校在辦學(xué)過程中質(zhì)量保障情況，并做出指導(dǎo)性意見?；緺顟B(tài)數(shù)據(jù)庫是專家入校前了解學(xué)校狀況的主要依據(jù)，因此其要來源于實(shí)際工作，真實(shí)反映學(xué)校實(shí)際，不容半點(diǎn)差錯(cuò)，數(shù)據(jù)要前后一致。

作為一所普通高校，青島工學(xué)院現(xiàn)有信息化系統(tǒng)多件，主要是教務(wù)管理系統(tǒng)、固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)和宿舍管理系統(tǒng)等。然而各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)沒有共享，統(tǒng)計(jì)匯總麻煩，甚至還有不一致的問題。學(xué)校梁宏濤等：面向本科教學(xué)評(píng)估的高校數(shù)據(jù)SOA服務(wù)模型研究基本狀態(tài)數(shù)據(jù)的收集工作相對(duì)繁瑣，人工參與較多，其主要有三方面的原因，首先是缺乏數(shù)據(jù)積累意識(shí)，缺少系統(tǒng)支持；其次是現(xiàn)有系統(tǒng)之間不交融，信息孤島嚴(yán)重；最后是數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)冗余過高，人工參與度過大，數(shù)據(jù)不均衡。通過技術(shù)提升，使用SOA技術(shù)將現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)，能夠有效解決以上問題。

1 SoA面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)概述

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是一種有彼此之間可通信的具有特定功能的服務(wù)構(gòu)成的靈活抽象的分布式IT架構(gòu)模式，是通過Web Service技術(shù)解決信息孤島現(xiàn)象的主要方法。服務(wù)用戶、服務(wù)提供者和服務(wù)注冊(cè)中心是SOA體系架構(gòu)中的三個(gè)角色。服務(wù)供應(yīng)商提供的信息或業(yè)務(wù)流程作為服務(wù)，然后將它們發(fā)布到注冊(cè)表中。服務(wù)注冊(cè)中心將由服務(wù)提供者發(fā)布服務(wù)，服務(wù)請(qǐng)求者和提供信息查詢。服務(wù)用戶在注冊(cè)表中查找服務(wù)。一旦發(fā)現(xiàn)什么可以滿足需求和服務(wù)，調(diào)用服務(wù)。在SOA架構(gòu)的業(yè)務(wù)主要包括發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、綁定和調(diào)用。釋放可以通過描述任務(wù)和服務(wù)請(qǐng)求者的動(dòng)員，使服務(wù)訪問。它被發(fā)現(xiàn)的方法是，以滿足他們的標(biāo)準(zhǔn)，通過長(zhǎng)期培訓(xùn)服務(wù)注冊(cè)服務(wù)。根據(jù)服務(wù)消費(fèi)者的信息調(diào)用服務(wù)描述，動(dòng)員和調(diào)用。面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建包括服務(wù)和服務(wù)的描述，在服務(wù)描述中可以為服務(wù)請(qǐng)求和響應(yīng)格式指定。

SOA首先具有更易維護(hù)的特點(diǎn)。業(yè)務(wù)服務(wù)者和服務(wù)使用者之間是松散的耦合關(guān)系。當(dāng)需求發(fā)生的變化，基于SOA的MIS系統(tǒng)僅需要通過修改業(yè)務(wù)服務(wù)流程，或者修改對(duì)應(yīng)的操作流程，不需要修改服務(wù)接口，因此具有更易于維護(hù)的特點(diǎn)。其次SOA具有高可用性特點(diǎn)。該特點(diǎn)是在于服務(wù)提供者和服務(wù)使用者的松耦合關(guān)系，業(yè)務(wù)服務(wù)提供者將服務(wù)進(jìn)行封裝，服務(wù)的具休實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)服務(wù)使用者透明。再次SOA具有更好的伸縮性。服務(wù)的需求分析、流程設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)開發(fā)和實(shí)施部署等均采用成熟的模型，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展伸縮。服務(wù)提供者之間彼此獨(dú)立，便于進(jìn)行調(diào)整服務(wù)，新的服務(wù)或者不同的組合可以滿足新的不同服務(wù)需求。

服務(wù)包含兩個(gè)概念，服務(wù)的提供者和服務(wù)消費(fèi)者。兩者之間有一個(gè)合同約定。服務(wù)是消費(fèi)者的需求，也是服務(wù)提供者的提供的一個(gè)功能。服務(wù)有兩個(gè)重要特點(diǎn)：自治和管制。通過消息傳送解決類之間依賴耦合的問題，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的真正自治。在實(shí)際的業(yè)務(wù)活動(dòng)中，不同服務(wù)被不同部分管理，也就是服務(wù)受管制。國內(nèi)不少學(xué)者對(duì)此做過研究，SOA將企業(yè)應(yīng)用整合，使用數(shù)據(jù)總線整合新舊各種系統(tǒng)。

2 數(shù)據(jù)服務(wù)模型設(shè)計(jì)

2.1 業(yè)務(wù)模型

普通高等學(xué)校主要有人事管理工作、教學(xué)管理工作、學(xué)生管理工作、財(cái)務(wù)管理工作、后勤管理工作和資產(chǎn)管理等。在早期軟件系統(tǒng)配置或購買時(shí)，缺乏咨詢與論證，前瞻性和預(yù)見性缺失，最終各部門的系統(tǒng)僅能夠使用，但業(yè)務(wù)模型孤立，信息不通，其主要原因是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫沒有統(tǒng)一的匯聚和統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致信息無法共享。數(shù)據(jù)中心已成為當(dāng)今普通高校常設(shè)部門之一，其主要肩負(fù)著學(xué)校內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義規(guī)范，數(shù)據(jù)的匯聚、存儲(chǔ)、傳送、計(jì)算和展示等。數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施。它包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、環(huán)境控制設(shè)備等硬件設(shè)備，還包括數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)優(yōu)化、業(yè)務(wù)處理等軟件系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)中心解決信息孤島現(xiàn)象，同時(shí)避免數(shù)據(jù)中心瓶頸現(xiàn)象，加強(qiáng)業(yè)務(wù)流程規(guī)劃，提高通信效率。業(yè)務(wù)模型是描述學(xué)校內(nèi)業(yè)務(wù)所涉及的對(duì)象和要素、以及他們的屬性、行為和必吃關(guān)系。業(yè)務(wù)建模注重以體系的方式來理解、設(shè)計(jì)和架構(gòu)企業(yè)信息系統(tǒng)。

SOA體系結(jié)構(gòu)，通過松耦合碎片化系統(tǒng)，使得現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更快速、更簡(jiǎn)單和可擴(kuò)展。根據(jù)基本狀態(tài)數(shù)據(jù)的要求將現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)轉(zhuǎn)型，按照SOA的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建如圖1的服務(wù)模型。

2.2 體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)模型

高校面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)其模型可分三層結(jié)構(gòu)，底層為數(shù)據(jù)服務(wù)層，主要包括學(xué)生數(shù)據(jù)、教務(wù)數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)等；中間層為邏輯層，主要包括教務(wù)邏輯、財(cái)務(wù)邏輯、資產(chǎn)邏輯、辦公邏輯等；頂層為應(yīng)用層，主要包含課程管理、教學(xué)管理、成績(jī)管理、教材管理等教學(xué)類應(yīng)用，入職、招聘、培訓(xùn)等人力資源管理應(yīng)用，等應(yīng)用模塊如圖1所示。

底層為數(shù)據(jù)層，存儲(chǔ)有MS SQL Server、My SQL和Oracle多種DBMS，HBase等各式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管理的學(xué)生數(shù)據(jù)、教務(wù)數(shù)據(jù)等，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層為上層提供數(shù)據(jù)總線，為上層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型。中間層為邏輯層，邏輯層主要為業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，通過業(yè)務(wù)邏輯的規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主要包括教務(wù)業(yè)務(wù)邏輯、人事業(yè)務(wù)邏輯、財(cái)務(wù)業(yè)務(wù)邏輯等。業(yè)務(wù)邏輯的輸入是通過數(shù)據(jù)總線訪問到的底層數(shù)據(jù)，經(jīng)過業(yè)務(wù)處理的數(shù)據(jù)一方面形成上層應(yīng)用層的結(jié)果視圖數(shù)據(jù)，一方面通過數(shù)據(jù)總線，寫回?cái)?shù)據(jù)層。頂層為應(yīng)用層，應(yīng)用層有各式功能組件構(gòu)成。每個(gè)功能組件的具體功能明確，例如成績(jī)查詢組件，主要有學(xué)生Actor輸入學(xué)生ID和要查詢的學(xué)期ID或課程ID，通過邏輯層的業(yè)務(wù)處理，對(duì)數(shù)據(jù)層進(jìn)行訪問，返回組件顯示結(jié)果數(shù)據(jù)。高校系統(tǒng)應(yīng)用層主要教務(wù)模塊的教學(xué)管理組件、成績(jī)管理組件、課程管理組件等；人事管理模塊主要包括招聘組件、入職管理組件、檔案管理組件和培訓(xùn)管理組件等；ERP模塊主要有采購組件、倉庫組件和財(cái)務(wù)組件等。組件構(gòu)成的應(yīng)用層具有良好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性。

3 結(jié)論

本文給出了基于SOA體系結(jié)構(gòu)升級(jí)現(xiàn)有高校的軟件系統(tǒng)的模型設(shè)計(jì)思路。通過構(gòu)建面向服務(wù)的數(shù)據(jù)服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，滿足高?；緺顟B(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)一，符合高等學(xué)校本科教學(xué)評(píng)估的數(shù)據(jù)上報(bào)要求的同時(shí)，為高校節(jié)約信息化成本。當(dāng)然整合的過程是有一定困難的，需要技術(shù)的深入實(shí)踐，還需要主要領(lǐng)導(dǎo)的支持和各部門的配合。