開放共享的產(chǎn)教融合信息服務(wù)平臺開發(fā)與實現(xiàn)

鄺允新

（湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412001）

0 引言

“產(chǎn)教融合”是高校通過創(chuàng)辦專業(yè)產(chǎn)業(yè)，將產(chǎn)業(yè)與教學(xué)緊密結(jié)合，使兩者之間相互支持促進，形成學(xué)校與企業(yè)一體化的辦學(xué)模式。建設(shè)基于信息化大數(shù)據(jù)技術(shù)的產(chǎn)教融合平臺勢在必行。該文開發(fā)的信息服務(wù)平臺將用戶所需的各種信息進行了連接，是為提供網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)而建立的一種基礎(chǔ)性信息服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。采用B/S系統(tǒng)架構(gòu)，將平臺劃分為三層體系，主要包括前端架構(gòu)、后端架構(gòu)及數(shù)據(jù)庫；采用Vue-Router進行前端路由管理，后端數(shù)據(jù)部分入口采用NGINX進行處理，數(shù)據(jù)庫采用SQLServer與C#搭檔。根據(jù)業(yè)務(wù)需求及框架特性將功能劃分成以下模塊：智能建模，計算節(jié)點，實現(xiàn)匯總；流程管理與系統(tǒng)通知模塊；用戶管理等模塊，采用散列函數(shù)對需要加密的信息進行散列，以此構(gòu)建出行之有效的產(chǎn)教融合信息服務(wù)平臺。在產(chǎn)教融合的基礎(chǔ)上，高?？梢酝ㄟ^產(chǎn)教融合的數(shù)據(jù)資源，對整個學(xué)校、企業(yè)的產(chǎn)教融合進行畫像，實現(xiàn)產(chǎn)教融合的過程規(guī)范化、透明化、數(shù)據(jù)分析可視化以及效果評價全面化。產(chǎn)教融合信息管理服務(wù)平臺系統(tǒng)運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸耗時較短，實時性強，學(xué)?？梢约皶r通過發(fā)布需求，成功實現(xiàn)開放共享的產(chǎn)教融合信息服務(wù)平臺。

1 平臺框架設(shè)計

該系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式）系統(tǒng)架構(gòu)。此架構(gòu)無須復(fù)雜的軟件安裝，通過終端設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器即可輕松訪問系統(tǒng)資源。同時降低了用戶整體使用成本，也簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用。該系統(tǒng)軟件設(shè)計模式為最新MVVM（Model-View-ViewModel），在MVC的基礎(chǔ)上進行改進優(yōu)化。將視圖UI與業(yè)務(wù)邏輯進行分離，是一種極佳的處理方式，能更加有效地應(yīng)對客戶日益復(fù)雜的需求變化。系統(tǒng)整體框架如圖1所示。

根據(jù)圖1可知，系統(tǒng)被劃分為三層體系進行架構(gòu)，主要包括前端架構(gòu)、后端架構(gòu)及數(shù)據(jù)庫。前端架構(gòu)采用ElementUI頁面框架，快速構(gòu)建頁面，數(shù)據(jù)交互上采用Axios庫，從后端返回JSON數(shù)據(jù)進行通信。后端數(shù)據(jù)部分入口采用NGINX進行處理，利用NGINX偽靜態(tài)特性，設(shè)置相關(guān)偽靜態(tài)，支持前端history模式訪問。

圖1 技術(shù)架構(gòu)圖

結(jié)合產(chǎn)教融合綜合信息服務(wù)管理平臺的用戶數(shù)據(jù)需求以及處理要求，系統(tǒng)采用SQLServer天然與C#搭檔的數(shù)據(jù)庫?？傮w數(shù)據(jù)庫可分為動態(tài)表單數(shù)據(jù)庫、工作流數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫3個部分，如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計圖

在該系統(tǒng)中，選擇SQLServer天然與C#搭檔作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，對常用數(shù)據(jù)進行了索引技術(shù)，加快SQL語句的執(zhí)行，提高數(shù)據(jù)庫查詢的效率和穩(wěn)定性，將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫傳遞回業(yè)務(wù)處理層，再將數(shù)據(jù)傳遞給前端進行顯示，整個平臺的效率性得到顯著提升。

2 平臺功能模塊設(shè)計

系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求及框架特性將功能劃分成以下模塊，具體如圖3所示。

圖3 產(chǎn)教融合服務(wù)管理模塊圖

用戶可結(jié)合自身需要，構(gòu)建智能建模、流程管理、系統(tǒng)通知、用戶管理等板塊，通過板塊設(shè)置構(gòu)建相應(yīng)模塊內(nèi)容。智能建模中設(shè)計了自定義表單、可視化報表以及數(shù)據(jù)列表。

2.1 智能建模

智能建模模塊可實現(xiàn)自定義表單設(shè)計，主要在系統(tǒng)總框架的前端中體現(xiàn)，為前端界面提供可視化控件，將基礎(chǔ)的表單控件以可視化方式呈現(xiàn)，并且包括頁面設(shè)計相關(guān)的屬性（如是否必填、默認(rèn)值和默認(rèn)提示詞等）。動態(tài)表單Web界面字段表見表1。

表1 動態(tài)表單Web界面字段報表

通過設(shè)計表單，可利用系統(tǒng)控件庫定義智能建模中不同的表單內(nèi)容；流程管理中，通過前期的表單建立，創(chuàng)建相應(yīng)的管理流程；系統(tǒng)通知中，建構(gòu)發(fā)起消息、通知管理和所有通知模塊，利用不同節(jié)點控制系統(tǒng)不同角色內(nèi)容，計算所有節(jié)點的消耗能量T如公 式（1）所示。

式中：T為憑借鄰近節(jié)點總數(shù)得到的Source與簇首節(jié)點之間的采樣時間跳數(shù)間隔；N為要消耗的功率（簇首節(jié)點傳輸比特數(shù)據(jù)）。

智能建模中設(shè)計了組織管理、人員管理以及站點管理模塊，前期模塊工作審批結(jié)束后將數(shù)據(jù)進行匯總，其具體的匯總流程如公式（2）所示。

式中：P為產(chǎn)教融合信息服務(wù)平臺里的第n個字段；Q為從外部流入第個字段的其余節(jié)點；為該平臺的信息服務(wù)Web界面字段表。

根據(jù)計算，在智能建模中獲取平臺數(shù)據(jù)信息，以便對后期平臺的各個模塊進行管理。

2.2 用戶管理

系統(tǒng)中人員管理模塊是非常重要的一部分，用戶管理模塊對應(yīng)著系統(tǒng)框架中的業(yè)務(wù)層。系統(tǒng)劃分了組織架構(gòu)管理，采用樹形結(jié)構(gòu)的人員管理方式，即便人員龐大復(fù)雜也可以很好地進行管理。所有的權(quán)限根據(jù)角色進行賦予，人員與角色進行綁定，同時支持“一人多崗”，多個角色可綁定至同一個人身上。權(quán)限不足時人員無法查看更多信息，結(jié)合系統(tǒng)的實際需求，將綜合信息服務(wù)管理平臺中涉及的角色進行分析，其流程圖如圖4所示。

按照圖4的步驟，人員通過Excel模板方式進行批量增加，并支持大用戶導(dǎo)入。數(shù)據(jù)導(dǎo)入至平臺后，C#會對Excel進行解析，批量創(chuàng)建人員，重復(fù)自動過濾人員并賦予初始默認(rèn)密碼。對用戶管理實施MD5信息摘要算法，此為目前應(yīng)用最廣泛的加密方法。采用散列函數(shù)對需要加密的信息進行散列，其具有方便計算等特點，具體計算方法如公式（3）所示。

式中：為平臺中的信息；為映射后的固定長度哈希值；為散列函數(shù)算法。

注冊時，系統(tǒng)先對用戶的密碼進行MD5加密，然后存儲到服務(wù)器資料庫，當(dāng)用戶登陸時，利用MD5對密碼進行加密，并將密碼與數(shù)據(jù)庫中的密碼進行比對，因此能有效防止密碼泄露問題，同時也限制后臺使用人員查看密碼。并且系統(tǒng)引入了“角色”概念，可基于不同的角色提供其對應(yīng)的權(quán)限，以便對用戶進行權(quán)限分配。

2.3 流程管理

在系統(tǒng)中創(chuàng)建的表單可用于流程模塊，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)總框架的數(shù)據(jù)持久層。用戶可以創(chuàng)建自定義流程，前端使用LogicFlow庫提供可視化界面進行操作，進而實現(xiàn)添加節(jié)點、編輯節(jié)點和節(jié)點連線等操作。根據(jù)邏輯設(shè)置單節(jié)點規(guī)則，滿足條件自動提醒、自動提交至下一步操作人。流程即可根據(jù)提供節(jié)點、邏輯進行審批發(fā)起，進而達(dá)到一個完整業(yè)務(wù)閉環(huán)。

2.4 系統(tǒng)通知

當(dāng)系統(tǒng)的流程發(fā)生變化時，管理員會發(fā)起消息通知，平臺會收到具體的通知內(nèi)容。系統(tǒng)通知模塊屬于總框架設(shè)計的業(yè)務(wù)層，任意消息均會進入系統(tǒng)隊列中進行等待，相應(yīng)的處理函數(shù)會不斷接收數(shù)據(jù)并進行處理，具體如公式（4）所示。

通過對功能的處理來集成數(shù)據(jù)，以此來保證系統(tǒng)不會因為批量生產(chǎn)消息而產(chǎn)生宕機、阻塞等現(xiàn)象。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)技術(shù)

根據(jù)以上系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)采用NGINX為HTTP服務(wù)器，采用SQLServer為數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將Nuxt.JS（做前端技術(shù)框架）和.Net Framework（做后臺數(shù)據(jù)框架）組合成前、后端分離的組合框架。數(shù)據(jù)交互根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HTTP狀態(tài)進行設(shè)計，保證兼容性，并采用JSON作為數(shù)據(jù)交換格式?；谝陨霞夹g(shù)背景開發(fā)B/S架構(gòu)的平臺。前端使用Visual Studio Code構(gòu)建開發(fā)環(huán)境，當(dāng)滿足基礎(chǔ)編輯器之后安裝對應(yīng)腳手架工具（create-nuxt-app）。后端技術(shù)中將.NET跨平臺技術(shù)與Golang+gin結(jié)合，充分利用各自優(yōu)勢提供最佳的平臺性能，通過AutoFac提供大量的服務(wù)注入。同時，該平臺還支持跨領(lǐng)域訪問網(wǎng)站CORS，將JWT的自定義策略許可和IdentityServer4整合到基于OAuth2的登陸系統(tǒng)中。

3.2 系統(tǒng)功能

設(shè)計產(chǎn)教融合信息服務(wù)網(wǎng)站的接口時，應(yīng)著重設(shè)計企業(yè)、學(xué)生用戶的登陸入口，可以利用PHP的開放源碼CoreThink技術(shù)架構(gòu)，把企業(yè)和學(xué)校的相關(guān)內(nèi)容放在菜單中的校企合作信息系統(tǒng)的使用者，包括師生在內(nèi)，均可直接登陸校企合作信息管理系統(tǒng)。而協(xié)同工作平臺設(shè)計的目的在于為學(xué)校、用人單位和地方政府等在校企合作過程中的協(xié)商和合作提供一個平臺，各方可以通過這個平臺來解決校企合作中的問題，政府也可以制定相應(yīng)的政策。為驗證平臺數(shù)據(jù)庫查詢的效率和穩(wěn)定性，測試不同數(shù)據(jù)量下的數(shù)據(jù)查詢耗時結(jié)果，見表2。

表2 數(shù)據(jù)傳輸耗時測試結(jié)果

由表2可以看出，在不同數(shù)據(jù)個數(shù)的情況下，該文設(shè)計系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率均達(dá)到25.6 MB/s以上，其數(shù)據(jù)傳輸速率較高，符合數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶋H應(yīng)用。同時，在20 000個數(shù)據(jù)量的條件下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間在30 ms內(nèi)，表明數(shù)據(jù)傳輸耗時較短，傳輸實時性強速率高。因為數(shù)據(jù)傳輸較快，學(xué)校可以及時發(fā)布需求單，由校企辦機構(gòu)對需要協(xié)作的問題進行加工，進而達(dá)到相應(yīng)的要求。用戶也可以及時根據(jù)自身的需要向?qū)W校提出要求，并將其整理、發(fā)放，以滿足用人單位的條件。

服務(wù)平臺的外部系統(tǒng)界面和應(yīng)用程序設(shè)計需要建立一個學(xué)生與就業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)之間的交互界面、提供短消息業(yè)務(wù)平臺的界面和共享數(shù)據(jù)中心界面，為師生、雇主提供開放的數(shù)據(jù)和資訊，定期在校內(nèi)微信公眾號上公布相關(guān)信息，為師生搭建一個交流平臺，這就需要測試數(shù)據(jù)完整性來證明系統(tǒng)的實現(xiàn)。根據(jù)上述產(chǎn)教融合平臺程序?qū)崿F(xiàn)進行多次數(shù)據(jù)采集，測試數(shù)據(jù)采集完整性，以丟包率表示。其中，丟包率越高，表明數(shù)據(jù)采集的完整性越差；反之，丟包率越低，表明數(shù)據(jù)采集的完整性越高。以實際收發(fā)數(shù)據(jù)作為丟包率的計算基礎(chǔ)，得到的具體的丟包率見表3。

由表3可以看出，所設(shè)計系統(tǒng)的丟包率較低，在不同數(shù)據(jù)個數(shù)下，丟包率始終小于0.1%，且在30 000數(shù)據(jù)量的條件下，數(shù)據(jù)采集丟包率為0.04%。校企協(xié)作精準(zhǔn)對接服務(wù)平臺的外部系統(tǒng)界面和應(yīng)用程序設(shè)計，平臺系統(tǒng)運行穩(wěn)定，成功實現(xiàn)了開放共享的產(chǎn)教融合信息服務(wù)平臺。

表3 數(shù)據(jù)丟包率測試結(jié)果

4 結(jié)語

開放共享的產(chǎn)教融合信息服務(wù)平臺開發(fā)有助于匯集人才供需、校企合作、項目開發(fā)以及技術(shù)服務(wù)等內(nèi)容，向各類主體提供產(chǎn)教融合信息發(fā)布、搜索、推薦及相關(guān)增值服務(wù)，采用B/S系統(tǒng)架構(gòu)，將平臺劃分為三層體系，采用Vue-Router進行前端路由管理，后端數(shù)據(jù)部分入口采用NGINX進行處理，數(shù)據(jù)庫采用SQLServer天然與C#搭檔，構(gòu)建智能建模、流程管理、系統(tǒng)通知及用戶管理等板塊，通過板塊設(shè)置構(gòu)建相應(yīng)模塊內(nèi)容。產(chǎn)教融合信息管理服務(wù)平臺系統(tǒng)運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸耗時較短，實時性強，學(xué)校可以及時通過發(fā)布需求，成功實現(xiàn)開放共享的產(chǎn)教融合信息服務(wù)平臺，有助于培養(yǎng)設(shè)計、生產(chǎn)、管理等各環(huán)節(jié)所需要的專業(yè)技術(shù)人才。