多校區(qū)綜合性大學(xué)的信息集成研究

【摘要】多校區(qū)辦學(xué)是高等教育發(fā)展過程中一種現(xiàn)象，也是目前我國高校普遍采用的一種辦學(xué)模式，多校區(qū)辦學(xué)開拓了新的教育發(fā)展空間，增加了高校的競爭優(yōu)勢。而在辦學(xué)實踐中，常常會遇到教育信息資源共享困難的問題，針對此問題，本文提出了基于CORBA和XML技術(shù)構(gòu)建分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多校區(qū)間的信息共享，對于高校教育資源共享的研究具有普遍的實踐和指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】多校區(qū)；分布式；CORBA；XML；信息集成

1.引言

近年來，隨著我國高等教育規(guī)模迅速擴大，高等教育體制不斷深化，各地紛紛興建大學(xué)城，很多高校都形成了一校多區(qū)的辦學(xué)格局。所謂高等學(xué)校多校區(qū)辦學(xué)是指一個具有獨立法人地位的高等學(xué)校在兩個或兩個以上的校區(qū)實施教育教學(xué)活動。多校區(qū)辦學(xué)加大了教育投入，開拓了新的教育發(fā)展空間，改善了辦學(xué)條件，提高了高校的競爭優(yōu)勢，解決了一些問題，但從一個區(qū)域到多個獨立區(qū)域的辦學(xué)實踐中，還存在著許多亟需完善與規(guī)范的地方，如各校區(qū)易形成信息孤島，校區(qū)之間信息不暢通，教學(xué)資源重復(fù)浪費等。這些問題的存在不利于高校人才的培養(yǎng)，制約了高校的發(fā)展，是高校教育發(fā)展面臨的主要問題之一，也是亟需教育工作者解決的問題。為了促進高校更好更快發(fā)展，避免教育資源浪費，提高資源利用效率，本文提出利用信息集成的方法解決校區(qū)間信息資源共享問題。

信息集成技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于企業(yè)和組織中，通過信息集成，將企業(yè)或組織內(nèi)部的多個應(yīng)用集成到一個虛擬的、統(tǒng)一的、可以共享應(yīng)用平臺中，以實現(xiàn)不同構(gòu)架下系統(tǒng)無縫連接的目的。高校多學(xué)區(qū)辦學(xué)同樣存在資源共享的問題，不同校區(qū)不同管理信息系統(tǒng)中存儲了大量的信息資源，然而，這些信息資源由于地域不同、建設(shè)時期不同、開發(fā)部門不同、設(shè)備不同等多種原因，形成了分布式異構(gòu)的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，使得存儲于各分散的系統(tǒng)中的信息資源難于查詢訪問，學(xué)校管理部門、教師和學(xué)生都無法獲得有效的信息資源支持。在這種分布式異構(gòu)環(huán)境下，為了能對信息資源進行繼承和一體化的管理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多校區(qū)系統(tǒng)間的信息資源共享，滿足師生對信息集成的需求，就必須解決一系列兼容性問題，譬如跨平臺、跨操作系統(tǒng)、跨語言、跨協(xié)議和跨版本等。采用CORBA和XML技術(shù)就可以解決分布式異構(gòu)環(huán)境下多校區(qū)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成問題。

2.分布式異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成策略

CORBA（Common Object Request Broker Architecture，又稱公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)）CORBA是由OMG（Object Management Group）組織制定的一個工業(yè)標準規(guī)范，通過CORBA可以使基于對象的軟件在分布異構(gòu)環(huán)境下具有更好的可重用性、可移植性和互操作性，從而在異構(gòu)環(huán)境中建立分布應(yīng)用系統(tǒng)?；贑ORBA的異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成，可以為最終用戶提供一個統(tǒng)一的友好的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用接口，并屏蔽各種網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，硬件平臺以及網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)等異構(gòu)等成分，將使用異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)像使用單個的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一樣方便。

另外，由于各校區(qū)內(nèi)部系統(tǒng)所存儲的異構(gòu)數(shù)據(jù)以多樣化的數(shù)據(jù)形式表現(xiàn)，從而阻礙了信息集成與交換。而XML（eXtensible Markup Language，擴展標記語言）是一種元標記語言，也是面向內(nèi)容的自描述性語言，它以一種統(tǒng)一的信息描述標準去定義各種數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)，可以屏蔽它們的平臺、系統(tǒng)環(huán)境、內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面的異構(gòu)性，并進行無縫連接，實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的信息集成與各系統(tǒng)間的相互查詢和檢索。

基于以上兩種思想，我們一方面可以運用CORBA技術(shù)來消除分布式異構(gòu)政務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的異構(gòu)性；另一方面，可以運用XML技術(shù)消除各校區(qū)系統(tǒng)數(shù)據(jù)模式上的異構(gòu)性。

3.基于分布式異構(gòu)電子政務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成模型

3.1 CORBA的體系構(gòu)架

CORBA是由OMG（Object Management Group）組織制定的一個工業(yè)標準，是OMA（Object Management Architecture）的一個重要組成部分。CORBA的核心思想是采用標準的接口定義語言IDL（Interface Definition Language）極其映射將軟件接口與對象實現(xiàn)相分離。CORBA的核心組成部分是ORB，它的主要功能是支持客戶端靜態(tài)樁（Stub）和服務(wù)端靜態(tài)構(gòu)架（Skeleton）之間的消息發(fā)送和接收，它屏蔽了對象實現(xiàn)位置、實現(xiàn)方式、對象狀態(tài)和通信機制等細節(jié)。

3.2 集成系統(tǒng)模型體系結(jié)構(gòu)

分布式異構(gòu)電子政務(wù)系統(tǒng)的信息集成模型是依托現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布局、利用目前已完成或建設(shè)中的電子政務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源，建立在分布的、異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型之上的。該集成模型的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)模型體系結(jié)構(gòu)主要由網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、ORB、WEB服務(wù)器和客戶組成。系統(tǒng)使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，無需另行設(shè)計、集成新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。各數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由各政務(wù)系統(tǒng)自行管理維護，它們可以是建立在不同操作系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之上的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。用戶和WEB應(yīng)用服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以存在于網(wǎng)絡(luò)中的任何一個地方，符合了目前各電子政務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分布情況。ORB負責完成客戶端和服務(wù)器對象之間的透明通信。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)透明訪問各電子政務(wù)系統(tǒng)的信息。同時各部門可以自行管理自己的政務(wù)系統(tǒng)，不受其他因素的制約。

3.3 數(shù)據(jù)模式的轉(zhuǎn)換

（1）XML的相關(guān)概念

可擴展標記語言XML是一種用來描述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換的標記語言，它是WWW聯(lián)合會（W3C）于1992年制定的一種通用語言規(guī)范，是適于Internet應(yīng)用而優(yōu)化的SGML的子集。

可擴展標記語言XML具有以下特點和優(yōu)點：

①XML是不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的文本化描述語言，甚至借助類似于XML編譯器的工具.可使文檔在文本和二進制形式之間互相轉(zhuǎn)換。

②適于異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享.適于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。

③可擴展性好，XML中的標記不是預(yù)先定義的，使用者可根據(jù)需要設(shè)計標記。

④開放性好，XMLL獨立于系統(tǒng)平臺和編程語言，很多公司的產(chǎn)品都支持XML應(yīng)用。

⑤XML定義的是數(shù)據(jù)本身，而不是顯示特性，這與HTML不同。顯示特性可以由樣式表來定義。

應(yīng)用XML技術(shù)的機制同傳統(tǒng)的機制比較，最為重要的一點區(qū)別是各層間傳輸過程中數(shù)據(jù)流的XML化，實質(zhì)是數(shù)據(jù)的標準化，使之能夠描述不同復(fù)雜程度的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成。XML提供了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化表示，并且易于操作，可以被用來標記普通文檔、結(jié)構(gòu)化記錄、具有數(shù)據(jù)和方法的對象、數(shù)據(jù)庫查詢記錄、圖形顯示等。這使得XML在異構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)源聯(lián)合使用中有廣泛的前景。因為新的數(shù)據(jù)源的出現(xiàn)是不可預(yù)測的，而XML可以以一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式描述來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，屏蔽數(shù)據(jù)源中應(yīng)用環(huán)境和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)性，實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成。

（2）數(shù)據(jù)模式的轉(zhuǎn)換

目前應(yīng)用程序端大多采用WEB瀏覽器形式，如Internet Explore、Netscape等瀏覽器。這些瀏覽器大都能夠通過XSL對XML文檔進行格式轉(zhuǎn)換和界面設(shè)計。HTTP作為通信協(xié)議、XML作為結(jié)構(gòu)化資料格式的服務(wù)請求和數(shù)局表示在分布式系統(tǒng)的客戶機和服務(wù)器中間進行傳輸。XML與IDL之間的轉(zhuǎn)換通過ORB通信機制調(diào)用IDL編譯的專用數(shù)據(jù)庫接口完成：由IDL編譯器產(chǎn)生專用數(shù)據(jù)庫接口負責按發(fā)送方的格式接收數(shù)據(jù)，并將其表示成接收方所需的數(shù)據(jù)格式。OMG（Organization Management Group）已經(jīng)推出的DOM/VALUE映射規(guī)范解決了從XML DTD到CORBA IDL的轉(zhuǎn)換，還推出MOF（Meta Object Facility）與XMI（XML Metadata Interchange）完成IDL到XML轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)模式處理如圖2所示：

4.結(jié)束語

基于分布式異構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成將企業(yè)中的信息集成技術(shù)引入高校，利用CORBA和XML技術(shù)實現(xiàn)多校區(qū)教育資源的共享。同時，這種數(shù)據(jù)集成方式還可應(yīng)用于不同高校間教育資源共享的研究。

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