摘 要： 為改進高校教師傳統(tǒng)的信息收集方式，分析了高校教師在教學(xué)和科研活動中對信息的需求，在研究主動信息服務(wù)和多源數(shù)據(jù)收集技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計出一種基于三層體系結(jié)構(gòu)的組件式教師主動信息服務(wù)平臺。實際應(yīng)用表明，該平臺不僅能自動收集、整理、分析校園網(wǎng)內(nèi)的各類動態(tài)信息，還能根據(jù)教師預(yù)先定制的信息需求規(guī)則提供及時、可靠的主動信息服務(wù)。

關(guān)鍵詞： 主動信息服務(wù)； 校園網(wǎng)； 多源數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)收集； 組件

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2012）12-65-02

Design of college teacher active information service platform based on campus network

Hu Hong， Yu Weiyi

（Department of Mathematics and Computer Science， Shangrao Normal College， Shangrao， Jiangxi 334001， China）

Abstract： To improve the traditional methods of information collection， the information requirement of college teachers in teaching and researching work is analyzed. After studying the theory of active information services and multisource data integrating， active information service platform based on three-layer architecture is proposed in this paper. The platform can automatically provide active information service， according to teacher’s customization from campus network multisource. It automatically reminds teachers to view some new information on teaching and science researching. The application result demonstrates that the platform service is efficient and reliable.

Key words： active information service； campus network； multi-source data； data collection； component

0 引言

高校教師在教學(xué)和科研工作中需要手動收集并查閱多種信息，這些信息來自不同信息管理系統(tǒng)和Web服務(wù)系統(tǒng)，如學(xué)校OA、學(xué)校網(wǎng)站、教務(wù)管理系統(tǒng)等。這些信息中有相當(dāng)一部分是富有很強的時效性，如監(jiān)考安排、課題申報通知等。教師如未及時收集到這些信息，就會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，如可能因此錯過了監(jiān)考或課題申報等。鑒于此，本文提出構(gòu)建一種基于三層體系結(jié)構(gòu)的組件式高校教師主動信息服務(wù)平臺（下文簡稱為主動信息服務(wù)平臺）。該平臺通過在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心配置一臺信息服務(wù)器，在其上運用主動信息服務(wù)系統(tǒng)軟件自動收集、整理各類來源不同的動態(tài)信息，使之物理存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，并根據(jù)教師預(yù)先定制的信息需求規(guī)則，把對口信息及時推送至教師，同時以短信方式適時提醒教師登錄Web應(yīng)用系統(tǒng)查看信息或執(zhí)行某項工作。

1 基礎(chǔ)理論

基于校園網(wǎng)的高校教師主動信息服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)來源于校園網(wǎng)內(nèi)的各信息管理系統(tǒng)和Web服務(wù)系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、文件系統(tǒng)（如Doc文檔、Excel文檔等信息附件）和靜態(tài)網(wǎng)頁文檔等。這些源數(shù)據(jù)本質(zhì)上可分為兩類，一類是數(shù)據(jù)庫型數(shù)據(jù)，一類是靜態(tài)網(wǎng)頁數(shù)據(jù)。它們在存儲和組織方式上有很大的不同，而且分布在不同的服務(wù)器上，要提供基于這些數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一信息服務(wù)，必須先將這些分布的、異構(gòu)的多源數(shù)據(jù)先集成起來。

1.1 多源數(shù)據(jù)集成

多源數(shù)據(jù)集成包括源數(shù)據(jù)處理（抽取轉(zhuǎn)換）和目的數(shù)據(jù)處理（過濾加載）兩個過程[1]。其中涉及的多為異構(gòu)數(shù)據(jù)，可采用的集成方法有物理集成和邏輯集成兩種。前者是先將不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)物理地復(fù)制到信息服務(wù)系統(tǒng)中，而后再對數(shù)據(jù)進行分析、處理和集成，如數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)；后者則不對數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)進行物理復(fù)制，它常采取一定的技術(shù)手段實現(xiàn)對不同數(shù)據(jù)源的一致訪問，如DB2的聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫技術(shù)和基于Mediator-Wrapper體系結(jié)構(gòu)的中間件技術(shù)[2，3]。然而，由于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)對動態(tài)信息獲取不很靈敏，聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫技術(shù)不對數(shù)據(jù)進行物理復(fù)制[4]，所以單純的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫技術(shù)不能直接應(yīng)用于本研究和設(shè)計的信息服務(wù)平臺中。

1.2 主動信息服務(wù)

完整的主動信息服務(wù)包括幾個方面：主動人機交互和主動適應(yīng)用戶，主動采集信息，主動處理信息，主動預(yù)測，主動挖掘知識和主動發(fā)布信息等。由計算機應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)責(zé)信息的獲取，并根據(jù)用戶的個性化需求對采集到的信息進行分析、篩選，最終將用戶真正需要的信息主動推送于用戶客戶端[5-7]。與傳統(tǒng)的信息服務(wù)方式相比，主動信息服務(wù)不僅消除了需要用戶自己搜尋所需信息的弊端，它還能幫助用戶高效率地發(fā)掘目標(biāo)信息，減少信息的過載，提高用戶獲取信息的及時性。

2 主動信息服務(wù)平臺的總體設(shè)計

該平臺設(shè)計包括兩個方面的內(nèi)容，一是功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計，二是信息存儲結(jié)構(gòu)的設(shè)計。為使系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性，本平臺采用組件式設(shè)計思想，遵循三層體系結(jié)構(gòu)[8，9]，如圖1所示，處于中間層的數(shù)據(jù)收集組件和數(shù)據(jù)集成組件負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的自動集成，并給應(yīng)用層提供一致的訪問接口；處于應(yīng)用層的業(yè)務(wù)邏輯組件負(fù)責(zé)完成對信息的分析和處理，以獲得符合用戶要求的目標(biāo)信息，短信發(fā)送組件負(fù)責(zé)以短信形式發(fā)送部分提示信息，Web服務(wù)器用于響應(yīng)用戶對相關(guān)信息的請求與回應(yīng)。

平臺的數(shù)據(jù)集成采用物理集成的思想，數(shù)據(jù)收集組件負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)物理存儲到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。各數(shù)據(jù)收集組件均提供統(tǒng)一的輸入和輸出接口，其輸入為數(shù)據(jù)源描述，輸出為統(tǒng)一數(shù)據(jù)模式的記錄集。對于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)收集組件可以直接通過數(shù)據(jù)庫的支持獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一數(shù)據(jù)模式的記錄集，存儲在臨時表中，作為組件的輸出；對于靜態(tài)網(wǎng)頁數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)收集組件找出動態(tài)更新的網(wǎng)頁文件，生成統(tǒng)一數(shù)據(jù)模式記錄集，存儲在臨時表中，作為組件的輸出。數(shù)據(jù)收集組件的數(shù)目由具體的數(shù)據(jù)源數(shù)目決定。

數(shù)據(jù)集成組件的功能相對簡單，它定期將來自各數(shù)據(jù)收集組件的信息集成，并存儲在系統(tǒng)信息庫的信息源表中；業(yè)務(wù)邏輯組件負(fù)責(zé)從信息源表中找出教師需要的信息并推送至教師；短信發(fā)送組件負(fù)責(zé)跟蹤一些時效性強的信息（有信息有效時間限制的信息），適時通過短信網(wǎng)關(guān)發(fā)送信息到教師預(yù)留的手機，以提醒教師及時通過Web方式登錄信息服務(wù)系統(tǒng)查看與自己相關(guān)的各類信息或執(zhí)行某項工作。教師收到的這些信息通常包括科研文件或通知、職稱評聘文件或通知、課表及其他一些教務(wù)信息（如聽課安排，監(jiān)考安排）等。系統(tǒng)允許用戶將部分或全部歷史信息導(dǎo)出到本地計算機，實現(xiàn)信息備份；允許教師根據(jù)自己的教學(xué)和科研需求定制個性化的信息服務(wù)。

系統(tǒng)信息存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計包括信息服務(wù)平臺的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計和數(shù)據(jù)字典的設(shè)計。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲平臺收集的各種信息及教師的信息定制信息，具體包含有信息源表、教師信息表、信息定制表、數(shù)據(jù)字典相關(guān)表等。對于收集到的數(shù)據(jù)庫記錄信息，需先作簡單的格式轉(zhuǎn)換，而后再以記錄集的形式存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；對于收集到的文檔儲格式的信息，則先提取出該文檔的描述信息，而后再將它復(fù)制到信息服務(wù)器上，并根據(jù)文檔存儲路徑構(gòu)造數(shù)據(jù)記錄，存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典包括數(shù)據(jù)源的描述信息、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模式和系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)表的描述。

3 主動信息服務(wù)平臺的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)收集技術(shù)

研究設(shè)計本平臺，主要考慮對兩大數(shù)據(jù)源信息的收集：數(shù)據(jù)庫型數(shù)據(jù)源和靜態(tài)網(wǎng)頁型數(shù)據(jù)源。

⑴ 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)收集

目前高校中廣泛使用的數(shù)據(jù)庫主要有Microsoft SQL Server、Oracle、Access和其他文檔型數(shù)據(jù)庫。對于Microsoft SQL Server、Oracle，數(shù)據(jù)收集采取定期根據(jù)數(shù)據(jù)庫日志提取新數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)策略[10]，該時間間隔一般以分鐘計算，以保證系統(tǒng)及時性；對于Access數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)收集組件會定期讀取源數(shù)據(jù)庫特定的數(shù)據(jù)表，判定是否有新數(shù)據(jù)，若有新數(shù)據(jù)，則將這些數(shù)據(jù)收集，時間間隔也以分鐘為單位。

數(shù)據(jù)收集組件收集新數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)后，還要依靠數(shù)據(jù)字典的支持，將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一數(shù)據(jù)模式的記錄集存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的臨時表中，并以此作為數(shù)據(jù)集成組件的輸入。

⑵ 靜態(tài)網(wǎng)頁數(shù)據(jù)的收集

教師關(guān)心的信息一般有很多都在學(xué)校和各部門主頁的相關(guān)欄目上呈現(xiàn)，且大多以超鏈接載體的形式呈現(xiàn)。由此，我們可以把靜態(tài)網(wǎng)頁集合看作是一種數(shù)據(jù)源。對該類數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的收集系統(tǒng)采取的策略是，每隔一定時間就對學(xué)校和各部門主頁相關(guān)欄目中的鏈接進行分析，若發(fā)現(xiàn)有新的信息鏈接條目，則下載該新鏈接所指的網(wǎng)頁文件，抽取網(wǎng)頁的標(biāo)題、發(fā)布時間等信息，如果網(wǎng)頁正文包含時效信息，則將這些信息一同收集并存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的臨時表中，并以此作為數(shù)據(jù)集成組件的輸入。

為方便數(shù)據(jù)集成組件和業(yè)務(wù)邏輯組件的使用，筆者還為統(tǒng)一數(shù)據(jù)模式特別設(shè)計了一個時間戳字段。

3.2 主動信息處理技術(shù)

主動信息處理體現(xiàn)了主動信息服務(wù)系統(tǒng)智能化水平。教師信息需求可通過系統(tǒng)默認(rèn)定制或用戶自定義定制，存儲在用戶信息定制表中。系統(tǒng)工作時通過該表構(gòu)造信息需求矩陣D[i，j]={dij|dij是一個關(guān)鍵詞或信息來源標(biāo)志}，該矩陣是一個m*n矩陣，每一行代表一個教師i的信息需求規(guī)則，由若干個dij組成。這樣，系統(tǒng)能根據(jù)信息源表和信息需求矩陣D選用數(shù)據(jù)挖掘算法，挖掘出與各位教師相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并將其存入教師信息表中。

4 主動信息服務(wù)平臺的原型設(shè)計

主動信息服務(wù)平臺開發(fā)環(huán)境配置：Windows Server2003，Microsoft SQL Server2005，Microsoft IIS 6.0，Microsoft Visual Studio 2005。

該原型系統(tǒng)從三種數(shù)據(jù)源（Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源、Access數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源和學(xué)校靜態(tài)網(wǎng)頁數(shù)據(jù)源）收集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集組件定期讀取數(shù)據(jù)庫日志或數(shù)據(jù)表的時間間隔為5分鐘，數(shù)據(jù)收集組件分析學(xué)校和各部門主頁的時間間隔也是5分鐘。系統(tǒng)客戶端Web應(yīng)用程序由ASP技術(shù)實現(xiàn)，通過訪問系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫和附件文件夾獲取相應(yīng)信息，提供用戶權(quán)限管理、信息的定制、信息查看、顯示與導(dǎo)出等的服務(wù)。

5 結(jié)束語

該主動信息服務(wù)平臺已在作者所在學(xué)院試用，實際應(yīng)用表明，與其他同類系統(tǒng)或平臺相比具有如下特點或優(yōu)勢。

⑴ 教師可以根據(jù)自己的教學(xué)和科研情況定制相應(yīng)的信息需求規(guī)則，系統(tǒng)能根據(jù)這些規(guī)則在校園網(wǎng)內(nèi)主動收集信息，并將與其切實相關(guān)的信息推送至教師。

⑵ 能對收集到的信息作進一步的篩選，只將符合某些條件或時效性強的信息通過短信提醒用戶，減少了對用戶的干擾。

⑶ 采用組件式三層體系結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)源的變化只影響中間層，不會影響到應(yīng)用層，只需更改數(shù)據(jù)收集組件就可使系統(tǒng)適應(yīng)新的數(shù)據(jù)源環(huán)境，利于推廣應(yīng)用到其他的高?；蚱笫聵I(yè)單位。

參考文獻：

[1] 汪洋，李愛平，繆嘉嘉等.一種基于發(fā)布/訂閱機制的數(shù)據(jù)集成方法[J].

計算機工程與應(yīng)用，2007.43（9）：164-166

[2] 程學(xué)先，蔣慧婷.異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成實現(xiàn)的研究[J].計算機工程與科學(xué)，

2008.30（8）：86-91

[3] 劉高軍，鮑曉琦.基于聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集成平臺研究與改進[J].計

算機光盤軟件與應(yīng)用，2012.2：45-46

[4] 李俊，李勇聯(lián).聯(lián)邦式異構(gòu)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的集成框架和實現(xiàn)技術(shù)的

研究[J].計算機應(yīng)用研究，2001.18（4）：19-22

[5] 黃國忠.基于智能信息推拉技術(shù)的主動信息服務(wù)[J].情報雜志，

2005.10：59-60，63

[6] 曾維宏，陳鐵軍，孟麗等.基于Push技術(shù)的主動信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與

實現(xiàn)[J].計算機工程與設(shè)計，2005.26（11）：2893-2894

[7] 魏鷹.基于推拉技術(shù)的高校圖書館服務(wù)模式分析[J].企業(yè)科技與發(fā)

展，2010.6：37-39

[8] 李培峰，朱巧明，錢培德.基于組件的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成平臺的設(shè)計與研

究[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2005.22（9）：41-43

[9] 裴玉林，龐佑兵.基于中間件的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)設(shè)計[J].微電子學(xué)，

2010.40（2）：260-264，269

[10] 張曉剛，潘久輝.基于日志的數(shù)據(jù)庫更新通用外部監(jiān)測方法[J].計算

機工程，2006.32（2）：79-81