基于OD I的高校數(shù)據(jù)中心研究與實踐

林華治，虞銘輝

（浙江樹人大學圖書與信息中心，浙江杭州310015）

基于OD I的高校數(shù)據(jù)中心研究與實踐

林華治，虞銘輝

（浙江樹人大學圖書與信息中心，浙江杭州310015）

目前高校業(yè)務系統(tǒng)不斷豐富，同時也形成了“信息孤島”，通過構建數(shù)據(jù)中心可以解決該類問題，本文分析了目前高校業(yè)務系統(tǒng)建設中存在的主要問題、高校數(shù)據(jù)中心建設的模式和主要技術路線，提出了基于ODI的數(shù)據(jù)中心建設模式，在浙江樹人大學加以實踐，并選取教工流進行深入研究。

ODI；數(shù)據(jù)中心；信息孤島；數(shù)據(jù)流；高校信息化

一、前言

隨著高校信息化建設不斷深入，各類應用系統(tǒng)產生的大量數(shù)據(jù)形成了各自的“信息孤島”，使各個應用系統(tǒng)之間無法互聯(lián)互通，產生了大量問題，這些應用系統(tǒng)的建立給學校的管理帶來負面影響，主要存在以下問題：

（1）很多業(yè)務系統(tǒng)的建立是遵循老的業(yè)務規(guī)則，往往會以部門為邊界或者按部門內分工進行，各自維護自身的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，形成了屏障，使數(shù)據(jù)無法良性共享，這樣當業(yè)務需要進行跨系統(tǒng)交互時就會很困難，而學校大量業(yè)務流程需要跨部門開展，這樣業(yè)務系統(tǒng)對于全校性的業(yè)務支撐力度不夠，現(xiàn)實的情況是，很多業(yè)務系統(tǒng)在建設初期設想了很多功能點，但是到最后能用上的寥寥無幾。

（2）沒有統(tǒng)一的信息標準，每個業(yè)務系統(tǒng)在建設的時候采用自己的命名規(guī)則和代碼集，這樣在系統(tǒng)設計的時候對于數(shù)據(jù)規(guī)范性就缺乏考究，即便有數(shù)據(jù)但由于格式不對也無法順利地傳遞給其他業(yè)務。

（3）數(shù)據(jù)以不同的形式廣泛分散于各個部門、業(yè)務系統(tǒng)、人員，在業(yè)務系統(tǒng)中以結構化的數(shù)據(jù)為主，很多還未納入信息系統(tǒng)的業(yè)務產生了非結構化的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)還是存放在個人電腦上，無法確保信息安全、必要冗余和高可用性。［1］

（4）各業(yè)務系統(tǒng)一般只建設面向該業(yè)務的簡單查詢，實際過程中真正有價值和迫切需查詢的數(shù)據(jù)是面向全校的，而不局限于單一業(yè)務本身，但由于全校重要的信息沒有唯一和統(tǒng)一的存放點，例如學校領導一般比較關心學生信息，而學生基本信息在學工系統(tǒng)，學籍信息在教務處，住宿信息在后勤部門，圖書借閱信息在圖書館，單個業(yè)務系統(tǒng)勢必無法滿足全面的信息查詢和使用需求。

（5）缺乏信息積累機制，數(shù)據(jù)無法得到有效的搜集、存放和利用，世界的本質是信息，在高等教育過程中產生的各類信息無法記錄下來，在信息社會和大數(shù)據(jù)時代是很可怕的事情，數(shù)據(jù)資源對學校今后的發(fā)展有著極具重要的戰(zhàn)略意義和指導意義，例如分析學生的行為記錄與成長軌跡的關聯(lián)可以為學生培養(yǎng)模式的制定提供非常好的決策支持。［2］

上述問題在各個高校中基本都存在，程度不一，一般高校的解決方式都是在門戶層統(tǒng)一信息、展示入口，關鍵在于數(shù)據(jù)層依據(jù)信息標準構建全校性的數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互、沉淀和挖掘，選擇好的數(shù)據(jù)中心技術框架、建設模式特別重要。本文通過分析傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心模式，提出了基于ODI（Oracle Data Integrator）的數(shù)據(jù)中心解決方案，從數(shù)據(jù)中心架構模型、應用效果等幾個方面進行了深入的研究和實踐。

二、高校數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀

目前來說各大高校都在進行數(shù)據(jù)中心建設，對于高校數(shù)據(jù)中心的研究也在不斷深入，截止到2015年1月27日，在中國期刊全文數(shù)據(jù)庫中以數(shù)據(jù)中心為主題作為關鍵詞檢索，有4707條記錄，其中關于高校數(shù)據(jù)中心建設有746條，可見數(shù)據(jù)中心的建設是高校信息化的核心點、熱點，同時也是難點。目前來說高校數(shù)據(jù)中心建設模式上大部分高校采用純外包或者半外包的形式，即公開招標找社會上的軟件公司為其設計和建設數(shù)據(jù)中心，但是每個學校的情況差異比較大，數(shù)據(jù)中心很難作為一種成熟的產品實施，它要求校方深入?yún)⑴c期間的每個過程，同時需要全校其他部門全力配合才能構建一個較為完善的數(shù)據(jù)中心；從技術路線上來說目前較為熱門的是基于SOA架構的數(shù)據(jù)中心，該架構的特點是高內聚低耦合，實現(xiàn)了功能點的分離，但是現(xiàn)實的情況是如何界定功能點、原有的業(yè)務系統(tǒng)如何融入SOA架構、總線如何編排都是很大的挑戰(zhàn)，實施起來難度比較大。［3］［4］

三、浙江樹人大學解決方案

和絕大部分高校一樣，樹人大學現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)繁多，業(yè)務系統(tǒng)之間相互獨立，數(shù)據(jù)無法共享，形成了數(shù)據(jù)孤島，而且沒有全校性的數(shù)據(jù)標準，數(shù)據(jù)質量堪憂，在這樣的背景下，啟動了數(shù)據(jù)中心建設，經(jīng)過多方考察和研究，確定了用ODI作為數(shù)據(jù)中心的核心技術平臺，并參照教育部2012年最新信息標準制定了學校標準。

我們提出了基于ODI構建數(shù)據(jù)中心的思路，該模型的特點在于關注數(shù)據(jù)流，而不拘泥于展示技術，打通最底層的數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)的互聯(lián)互通。在高校中有三項核心數(shù)據(jù)流——人員流、物流、財流，這是高校所有業(yè)務系統(tǒng)的根本，大部分業(yè)務都是以其為載體，很多業(yè)務系統(tǒng)的交互和共享也與其有關，我們用商業(yè)化、成熟穩(wěn)定的軟件工具ODI作為基礎平臺，該平臺具有強大的數(shù)據(jù)整合能力，可以抽取、下發(fā)、編排各種數(shù)據(jù)，支持絕大部分的數(shù)據(jù)庫，并且是充分利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自身的能力進行數(shù)據(jù)轉換，減少網(wǎng)絡流量、平衡和提高性能的同時降低投入總成本。［5］

基于ODI的數(shù)據(jù)中心整體架構如圖1所示，通過數(shù)據(jù)交換平臺將各類數(shù)據(jù)源進行清洗、轉化后形成符合數(shù)據(jù)標準的范式進入數(shù)據(jù)中心庫，數(shù)據(jù)中心庫采用的是與ODI同家廠商的ORACLE，常見的數(shù)據(jù)源有關系型數(shù)據(jù)庫，如ORACLE、MYSQL、SQLSERVER、DB2等，常見文本有WORD、EXCEL等，還有其他數(shù)據(jù)源例如TXT文件，ODI均支持，ODI支持斷點續(xù)傳，即當發(fā)生異常，常見的是網(wǎng)絡不穩(wěn)定導致的數(shù)據(jù)交換過程中斷，當網(wǎng)絡恢復正?？梢匝永m(xù)異常前的工作，這樣確保了數(shù)據(jù)的一致性和數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性。

圖1 ODI數(shù)據(jù)中心架構

ODI主要定位于在ETL和數(shù)據(jù)集成的場景里使用。ODI和Oracle原來的ETL（Extract-Transform-Load）工具OWB（ORACLE另外一個數(shù)據(jù)抽取工具）相比有一些顯著的特點，比如和OWB一樣是ETL架構，但是比OWB支持更多的異構的數(shù)據(jù)源。

ODI提出了知識模塊的概念 （Knowledge Module），通過知識模塊可以復用原有的項目的過程，因為大部分的數(shù)據(jù)轉換過程類似，都是從一個數(shù)據(jù)源到另一個數(shù)據(jù)源，ODI里有100多種常見的知識模塊，同時也可以自定義知識模塊，這樣可以實現(xiàn)模塊的復用，ODI知識模塊是由Jython腳本語言結合數(shù)據(jù)庫的SQL語句錄成。［5］

四、以樹人大學教職工流為例

本文以樹人大學教職工流為例來說明ODI的實際場景的運作過程，樹人大學原有人員歸口比較繁雜，沒有統(tǒng)一歸口，通過整合梳理后使所有教職工都歸到人事系統(tǒng)，原先業(yè)務系統(tǒng)之間沒有聯(lián)動，經(jīng)常會發(fā)生教職工已經(jīng)離校但是其他業(yè)務系統(tǒng)里還有該人員，并且賬號還能正常使用等情況，這是由于部門之間溝通不夠順暢導致或者說沒有一個機制來管理這個過程，我們通過構建基于數(shù)據(jù)中心的教職工流可以很好地解決該問題，實現(xiàn)人員的自動化和全生命周期管理。［6］［7］

教職工涉及的主要業(yè)務系統(tǒng)有辦公自動化系統(tǒng)、教務系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、資產管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、圖書館系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、檔案系統(tǒng)等，教職工相關業(yè)務有入職、校內信息變更和離職三大類，通過基于ODI的數(shù)據(jù)中心構建的數(shù)據(jù)流如圖2所示，該圖列出了兩種流形式——新教工入職流和信息變更流（涵蓋離職）。

圖2 教工數(shù)據(jù)流

新的教職工的進校，在人事系統(tǒng)錄入相應的數(shù)據(jù)，則馬上將數(shù)據(jù)發(fā)送到中間庫，對于符合數(shù)據(jù)中心質量要求的數(shù)據(jù)將通過ODI直接抽取到標準庫，數(shù)據(jù)質量要求主要指數(shù)據(jù)的長度和格式是否符合數(shù)據(jù)標準、必要字段是否齊全等，進入到標準庫后，數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)推送到各個業(yè)務系統(tǒng)的中間庫，然后由各個業(yè)務系統(tǒng)根據(jù)需要將數(shù)據(jù)抽取到業(yè)務系統(tǒng)，在這里使用中間庫的原因在于，各個業(yè)務系統(tǒng)一般都是由不同廠商完成的，為了避免公司間的推諉和不對原有系統(tǒng)造成破壞采用中間庫機制，其中離職流中數(shù)據(jù)中心同步到業(yè)務系統(tǒng)時一般以改變教工的在校狀態(tài)達到賬戶凍結而不是進行物理刪除，因為用戶在業(yè)務系統(tǒng)中有相關的使用記錄數(shù)據(jù)，如刪除會對業(yè)務系統(tǒng)產生無法預見的影響。

人事系統(tǒng)到數(shù)據(jù)中心階段按照前期制定數(shù)據(jù)標準，有23項數(shù)據(jù)需提交給數(shù)據(jù)中心，其中與人員流有關的主要數(shù)據(jù)表有教職工基礎數(shù)據(jù)子類表、個人通訊方式子類，這些數(shù)據(jù)是其他系統(tǒng)迫切需要的，教職工基礎數(shù)據(jù)子類表如表1所示，列出比較重要的一些字段，其中工號、單位號、證件類型、證件號、教職工類別碼和教職工當前狀態(tài)不能為空，因為其他業(yè)務系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)時如這些字段不全則無法成功添加和更新人員信息，如表1所示，人事系統(tǒng)表對應到人事中間庫，ODI實時監(jiān)測人事中間庫的變化，并同步到數(shù)據(jù)中心，并下發(fā)各個相關業(yè)務系統(tǒng)。

表1 人事系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心對照表

以數(shù)據(jù)中心到教務系統(tǒng)為例，教務系統(tǒng)僅針對需要使用教務系統(tǒng)的教師開通，要對人員進行過濾篩選，如表2所示，表中標明“是”的教工類型，將自動下發(fā)到教務系統(tǒng)，默認開通普通用戶權限，特殊權限由教務管理員單獨授予，選取了其中主要幾個對應關系。

表2 教務對應規(guī)則表

在ODI中對于數(shù)據(jù)流的配置是由程序包和接口組成，程序包由多個接口組成，每個接口完成各自的數(shù)據(jù)交換工作，本項目采用的命名規(guī)則是取業(yè)務系統(tǒng)的拼音，例如BZK代表的是標準庫，圖3的程序包實現(xiàn)的是人事系統(tǒng)的數(shù)據(jù)抽取到數(shù)據(jù)中心，然后下發(fā)到教務系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、圖書館系統(tǒng)等，在這里與一卡通系統(tǒng)對接過程存在數(shù)據(jù)的雙向交換，實現(xiàn)教職工一卡通物理卡號的分配，因為圖書館管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)門禁管理系統(tǒng)需要物理卡號，該程序包設置成一秒鐘輪詢執(zhí)行一次，如在一秒鐘內發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常該程序包便會啟動。

五、成效與展望

目前數(shù)據(jù)中心已經(jīng)運行2年多，總體平穩(wěn)，已經(jīng)累計實現(xiàn)了102934條信息的新增和更新，實現(xiàn)了人員自動化管理，教工數(shù)據(jù)源頭人事系統(tǒng)一旦改變人員狀態(tài)其他業(yè)務系統(tǒng)便做相應調整，同理教務系統(tǒng)的學生學籍狀態(tài)改變也會及時同步到各個業(yè)務系統(tǒng)，這樣大大減低了人工的誤操作率，優(yōu)化了學校管理流程，提高了整體的服務水平。

數(shù)據(jù)中心建設實現(xiàn)了人員的統(tǒng)一歸口管理，但是對于業(yè)務間的關聯(lián)操作還未進行系統(tǒng)梳理以及數(shù)據(jù)積累后還沒有得到很好的利用分析，這將是今后努力的方向。

圖3 樹人大學教職工流程序包

［1］王磊，李林林，周學理.淺析高校數(shù)據(jù)中心建設的問題及對策［J］.科技與管理，2006（6）:144-146.

［2］史鑫，朱巧明，李培峰，孔芳.面向數(shù)字化校園的共享數(shù)據(jù)庫中心的設計［J］.蘇州大學學報（自然科學版），2006（3）:37-41.

［3］彭小斌，陳晨，鄧可君，閆保樺，史詩.高校信息化現(xiàn)狀分析［J］.武漢大學學報（理學版），2012（s1）:27-31.

［4］楊利軍，朱闖.高校信息化開發(fā)模式實證研究［J］.情報科學，2008（12）:1848-1850.

［5］Laura Hofman M iquel.Getting Started w ith Oracle Data Integrator［EB/OL］［2014-10-11］.http://www.oracle. com/technetwork/m iddleware/data-integrator/overview/ odigs-11g-168072.pdf.

［6］周長春，徐宏炳，張小偉.基于共享數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集成方案的改進［J］.計算機工程與設計，2007（8）:1917-1918.

［7］冀鑫.高校數(shù)字化校園建設實踐探索［J］.計算機光盤軟件與應用，2012（18）:67-70.

（編輯:王天鵬）

表2 微課關聯(lián)表

微課表與微課關聯(lián)表之間的關系如圖6所示：

圖6 微課視頻庫數(shù)據(jù)表之間的關系

四、結束語

本文分析了現(xiàn)有微課發(fā)展中存在的不足之處，并給予相應的解決辦法，為微課體系化和系統(tǒng)化明確了思路，同時也為微課網(wǎng)絡的可視化建立了相應的模型，這為微課更好地為教育教學服務提供了相應的理念指導和技術支持，只要能繼續(xù)探索微課在教學當中的應用，相信它能夠更好地為廣大學習者服務。

參考文獻：

［1］陳相霓.網(wǎng)絡課程中知識點模塊的設計與實現(xiàn)［D］.天津:天津師范大學，2010.

［2］李艷.網(wǎng)絡教學中知識點網(wǎng)絡的個性化呈現(xiàn)研究［D］.武漢:華中師范大學，2006.

［3］施岳定，張樹有，項春.網(wǎng)絡課程中知識點的表示與關聯(lián)技術研究［J］.浙江:大學學報（工學版），2003（5）.

［4］冉梅，李曉.知識點網(wǎng)絡可視化表示的系統(tǒng)設計［J］.江西廣播電視大學學報，2005（3）.

［5］李曉，冉梅.知識點網(wǎng)絡的可視化表示［J］.中國遠程教育，2005（10）.

［6］程靜，楊明，邱玉輝.基于知識點對象的個性化學習系統(tǒng)實施［J］.西南師范大學學報（自然科學版），2006（5）.

［7］王瑞霞.布盧姆教育目標分類理論新發(fā)展及其教學意義［D］.武漢:華東師范大學，2007.

［8］胡鐵生，黃明燕，李民.我國微課發(fā)展的三個階段及其啟示［J］.遠程教育雜志，2013（4）:4-6.

［9］劉柏嵩.基于知識的語義網(wǎng):概念、技術及挑戰(zhàn)［J］.中國圖書館學報，2003（2）.

（編輯:王天鵬）

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1673-8454（2015）11-0086-04