王艷武　馮新培

關鍵詞：智慧校園；數(shù)據(jù)治理；平臺設計

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）12-0071-03

1 業(yè)務信息系統(tǒng)之間存在的問題

1） 業(yè)務信息相互獨立問題

西安歐亞學院經(jīng)過多年的信息化建設，基于各業(yè)務部門的具體需求，從業(yè)務局部出發(fā)，構建了大量的信息化應用平臺，用以解決部門當前問題。但各業(yè)務系統(tǒng)獨立建設與維護，缺乏信息溝通與對接。由于建設之初缺少技術及功能的長期規(guī)劃，沒有統(tǒng)一的管理維護平臺，導致各業(yè)務信息相互獨立，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)功能的重復建設問題，造成了嚴重的資源浪費[1]。

2） 數(shù)據(jù)中心庫問題

西安歐亞學院還未建成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心庫和資源池，沒有開始著手整合和集成各業(yè)務系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)，同時還存在著缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成、共享交換平臺和數(shù)據(jù)治理手段。隨著學校信息化發(fā)展和業(yè)務的不斷深入，如何保障學校數(shù)據(jù)的集中管控和按需共享，保障各類數(shù)據(jù)的準確性和一致性，都是信息網(wǎng)絡中心現(xiàn)在面臨的主要問題。

3） 數(shù)據(jù)治理和價值挖掘問題

在辦學過程中西安歐亞學院各部門原始數(shù)據(jù)逐年累積，這些數(shù)據(jù)需要按照不同的主題進行歸類收集與整理。高校需構建數(shù)據(jù)中心倉庫系統(tǒng)，加強對各業(yè)務數(shù)據(jù)的分析與利用，建設關于“人”“財”“物”“行為”四個維度的主題庫，基于四類主題庫獲取例如教學大數(shù)據(jù)、教學診斷與改進評估、學生管理、學生行為分析、教學評估、就業(yè)評估等方向的專業(yè)數(shù)據(jù)分析，從而構建學校技術架構革新以及數(shù)據(jù)價值深度挖掘[2]。

4） 數(shù)據(jù)與業(yè)務強耦合問題

西安歐亞學院已建的業(yè)務系統(tǒng)功能雖然豐富，但隨著學校的發(fā)展，師生個性化需求不斷增加，由于數(shù)據(jù)和業(yè)務強耦合，學校容易被業(yè)務系統(tǒng)開發(fā)廠家綁架，業(yè)務創(chuàng)新耗時耗力，甚至需要半年乃至一年的研發(fā)時間，效率低下，阻礙了學校信息化的發(fā)展。

2 智慧校園數(shù)據(jù)中臺及數(shù)據(jù)治理體系設計

智慧校園數(shù)據(jù)中臺及數(shù)據(jù)治理體系平臺總體框架如圖1所示，主要分為三部分建設內(nèi)容：第一部分為校園數(shù)據(jù)治理體系的建設，主要包括：數(shù)據(jù)集成平臺、數(shù)據(jù)治理平臺、數(shù)據(jù)開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)標準建設及管理服務、“人、財、物、行為”四大主題庫的建設。第二部分為校園數(shù)據(jù)共享開發(fā)體系建設，主要包括：數(shù)據(jù)交換平臺、基礎大數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)共享與開放平臺、數(shù)據(jù)資源目錄管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)中心庫建設和數(shù)據(jù)目錄梳理服務等內(nèi)容。第三部分為應用體系建設，包括：智能BI統(tǒng)一報表分析平臺、校園微應用服務大平臺等內(nèi)容。

學校以數(shù)據(jù)集成/共享交換及數(shù)據(jù)中心庫為基礎，依托于大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)據(jù)治理體系的建設，將實現(xiàn)學校結構化和非結構化數(shù)據(jù)的標準化、統(tǒng)一歸集和管理，消除架構零散、數(shù)據(jù)缺失、孤島壁壘等諸多信息化建設問題，有效支撐學校教育資源公共服務體系、微應用服務體系、教育教學科研服務體系的構建，實現(xiàn)學校全量數(shù)據(jù)的歸集，同時對數(shù)據(jù)資源目錄進行統(tǒng)一的安全管控，對數(shù)據(jù)進行準確的類型、權屬關系和保護級別的劃分，為今后各部門、信息化應用提供按需匹配的數(shù)據(jù)服務[3]。

1） 建成開放共享的數(shù)據(jù)資源利用體系。依托學校數(shù)據(jù)共享與開放平臺和數(shù)據(jù)交換工具，建成全校統(tǒng)一的教育數(shù)據(jù)資源共享開放目錄，制定相對完備的共享開放工作機制，形成完善的教育數(shù)據(jù)資源池。

2） 建成高效互通的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)治理體系。通過對全校各業(yè)務系統(tǒng)、各職能部門的數(shù)據(jù)匯聚，建設統(tǒng)一的全域數(shù)據(jù)管理資源池，實現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)、部門數(shù)據(jù)融合、互通，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、統(tǒng)一存儲標準、統(tǒng)一治理標準、統(tǒng)一服務標準對外提供高效的數(shù)據(jù)服務和數(shù)據(jù)應用。

3） 數(shù)據(jù)服務一體化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)多跑路，師生少跑路。通過數(shù)據(jù)治理平臺和大數(shù)據(jù)平臺完成數(shù)據(jù)質(zhì)量建設，建立數(shù)據(jù)服務閉環(huán)，完成對一項業(yè)務數(shù)據(jù)從采集、填報、管理到分析的全過程，形成完整的工具化支持閉環(huán)，全程完全配置化實現(xiàn)，無須程序員參與，零代碼開發(fā)。支持以主動任務式下發(fā)的數(shù)據(jù)填報，支持互聯(lián)網(wǎng)式的數(shù)據(jù)分享，支持面向業(yè)務管理人員的自主可配置的簡單數(shù)據(jù)分析[4]。

3 數(shù)據(jù)治理平臺設計

數(shù)據(jù)治理平臺是數(shù)據(jù)集成和管理的一站式平臺，包括資產(chǎn)目錄管理、數(shù)據(jù)源管理、可視化建表、數(shù)據(jù)查看、全局的元數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的資產(chǎn)化，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的集中管理、生產(chǎn)保障、分類檢索，為數(shù)據(jù)管理者和使用者理解數(shù)據(jù)、增強共享和使用數(shù)據(jù)的信心提供幫助。

提供數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)質(zhì)量管理機制，提升數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價值；提供數(shù)據(jù)安全管理機制，監(jiān)控被管理數(shù)據(jù)所有相關的活動，防止數(shù)據(jù)泄露，保障數(shù)據(jù)被合適的人以正確的方式使用；提供工作流機制，使得大部分日常的數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控工作都可以自動執(zhí)行。同時，可以在數(shù)據(jù)治理運營平臺中調(diào)度和執(zhí)行數(shù)據(jù)加工和數(shù)據(jù)挖掘任務。提供平臺管理功能，準確地監(jiān)控全局和部門數(shù)據(jù)計算、存儲的使用情況，便于擴容規(guī)劃和成本控制。

數(shù)據(jù)治理包括：數(shù)據(jù)標準管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量、生命周期管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)血緣。數(shù)據(jù)治理平臺架構設計如圖2所示。

1） 前端應用層：用于展示給用戶的應用，主要包括質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)標準、各類數(shù)據(jù)指標管理、數(shù)據(jù)地圖等。

2） SDK與集成橋接系統(tǒng)：與外部系統(tǒng)之間的元數(shù)據(jù)交互和通信的模塊。

3） 接口層：負責與外部之間數(shù)據(jù)交互的統(tǒng)一的接口定義，支持Restful接口。

4） 功能層：用于支撐各類應用功能的后臺服務，主要有元模型管理、元數(shù)據(jù)管理、任務調(diào)度、租戶管理、權限管理、行為日志、引擎管理、規(guī)則管理等。

5） 邏輯層：用于支撐各類基礎功能的基礎邏輯數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫，包括數(shù)據(jù)字典、血緣和關系基礎數(shù)據(jù)、術語和類目數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)特征和指標數(shù)據(jù)、用戶行為信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息等。

6） 存儲層：用于永久存儲平臺各類數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，包括MySQL 數(shù)據(jù)庫、搜索引擎和NoSQL 數(shù)據(jù)庫等。

7） 引擎層：用于進行數(shù)據(jù)處理和加工的后臺系統(tǒng)，包括ODPS、Spark等。

4 數(shù)據(jù)開發(fā)平臺設計

數(shù)據(jù)開發(fā)平臺提供一站式的多人集成開發(fā)環(huán)境，滿足大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘、算法開發(fā)等需求，同時可用于構建PB級別的數(shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)超大規(guī)模數(shù)據(jù)集成，對數(shù)據(jù)進行資產(chǎn)化管理，通過對數(shù)據(jù)價值的深度挖掘?qū)崿F(xiàn)業(yè)務的數(shù)據(jù)化運營[5]。通過可視化的開發(fā)界面，降低了大數(shù)據(jù)開發(fā)的門檻，使大數(shù)據(jù)開發(fā)變得更加便捷、易用，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的價值化，有效降低開發(fā)成本并保障數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)開發(fā)平臺架構如圖3所示。

1） 應用層：提供系統(tǒng)配置管理、工作空間管理、空間內(nèi)的基于工作流的作業(yè)開發(fā)以及運維大盤監(jiān)控的功能。

2） 運行層：在工作空間內(nèi)提供工作流的周期調(diào)度、補充數(shù)據(jù)以及重跑能力。

3） 業(yè)務層：提供豐富的業(yè)務節(jié)點，包括SparkSQL、ETL、Shell、Machine Learning、AppLauncher、Phoenix?SQL、AdbSQL以及TableConnector節(jié)點。通過這些節(jié)點組成的工作流能覆蓋大數(shù)據(jù)開發(fā)的絕大多數(shù)業(yè)務場景。

4） 引擎層：數(shù)據(jù)開發(fā)平臺基于引擎層提供數(shù)據(jù)集成和計算能力，包括數(shù)據(jù)集成引擎、計算引擎、分析引擎ADB。

5） 數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)開發(fā)平臺基于MySQL實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)存儲，基于大數(shù)據(jù)平臺提供的Hive、HBase和HDFS分別存儲數(shù)據(jù)表和資源文件。

6） 用戶中心：提供用戶認證和管理能力。

5 平臺建設要求

1） 全數(shù)據(jù)鏈閉環(huán)。平臺具備統(tǒng)一的底層數(shù)據(jù)體系，數(shù)據(jù)應完全打通，平臺不同模塊和功能間應共享相同的數(shù)據(jù)信息，必要時子平臺或子模塊間可互相調(diào)用功能；平臺內(nèi)不同模塊（如數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等）應共用相同的信息和元信息，實現(xiàn)信息和元信息的統(tǒng)一配置，實現(xiàn)“一次配置，全平臺使用”，即在平臺的某模塊中配置一次即可在其他模塊中使用，避免多處配置導致的不一致性。

2） 數(shù)據(jù)集成共享。平臺數(shù)據(jù)集成過程支持Linux、Unix、Windows 等操作系統(tǒng)平臺，能滿足不同數(shù)據(jù)源、不同數(shù)據(jù)格式，不同管理邏輯下的數(shù)據(jù)交換需求，支持數(shù)據(jù)在全量數(shù)據(jù)管理平臺和校內(nèi)各業(yè)務系統(tǒng)間的雙向傳遞，實現(xiàn)對各類系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)的實時共享。

3） 系統(tǒng)可集成性。平臺支持開放的ETL 代碼生成器，提供豐富的接口程序，支持異構數(shù)據(jù)源的共享和交換，支持與主流關系型數(shù)據(jù)庫（包括但不限于Oracle、Sybase、DB2、SQL Server、MySQL 等）、消息中間件、Web Service、Tabled-Txt 文件、XML 文件、Excel文件、DBF 文件、Word 文件等進行對接，滿足不同數(shù)據(jù)源的交換需求。

4） 支持多數(shù)據(jù)采集。支持校內(nèi)業(yè)務基本信息數(shù)據(jù)、既有業(yè)務系統(tǒng)、校內(nèi)數(shù)據(jù)文件實現(xiàn)結構化數(shù)據(jù)采集；能夠提供針對表格數(shù)據(jù)的結構化采集、辦公文檔（PDF、Word 等）數(shù)據(jù)采集、圖片信息采集等功能，支持文件在線瀏覽模式。

5） 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)豐富。平臺支持分析指標、主題、UI效果等數(shù)據(jù)呈現(xiàn)界面的自定義組合和定制功能，支持界面拖拽生成方式，界面展現(xiàn)形式動態(tài)美觀，種類豐富，可通過餅形圖、柱狀圖、折線圖、儀表盤、雷達圖、氣泡圖、面積圖、詞云、瀑布圖、漏斗圖等多種圖表形式進行形象直觀地展現(xiàn)，具有較強的動畫效果。

6） 建設過程規(guī)范。平臺的信息定義、采集策略、接口協(xié)議、傳輸協(xié)議等應符合相關國家標準、行業(yè)標準和技術規(guī)范；平臺本身支持構建信息標準模型，避免直接操作數(shù)據(jù)庫等不規(guī)范操作。

7） 標準設計科學。平臺信息標準建設遵循國家、教育部、學校、自主定義標準，能夠建立適合學校實際需求的信息標準，支持數(shù)據(jù)標準維護流程和制度建設，提供數(shù)據(jù)標準管理功能，保證標準變遷與歷史數(shù)據(jù)的兼容。

8） 移動端自適應。平臺生成的數(shù)據(jù)可視化頁面須支持HTML5 規(guī)范，支持集成到學校智慧校園App和微信中；平臺功能應根據(jù)數(shù)據(jù)管理和呈現(xiàn)需要，提供移動端訪問手段，支持自動化自適應展示。

6 數(shù)據(jù)治理平臺設計原則

1） 數(shù)據(jù)匯聚統(tǒng)籌規(guī)劃，穩(wěn)步實施

按照整體統(tǒng)籌的建設思路，做好項目框架與架構設計，夯實平臺基礎，突出應用亮點，堅持整體規(guī)劃，分步實施的建設原則，明確責任分工，分步驟、分階段穩(wěn)步推進。

2） 技術先進，適度超前

借鑒國內(nèi)先進院校的建設經(jīng)驗，在設計思想、系統(tǒng)架構、技術路線等方面具有先進性、前瞻性，借助領先的互聯(lián)網(wǎng)技術確保應用系統(tǒng)架構滿足未來業(yè)務發(fā)展需求。

3） 接口開放，擴展便利

充分考慮未來發(fā)展，平臺架構應該采用層次化、組件化設計，既要充分考慮與現(xiàn)有系統(tǒng)的對接，同時又具有性能及功能的線性擴展能力，滿足數(shù)據(jù)量不斷增長的可持續(xù)處理需求。平臺應具備良好的開放性，提供開放接口便于和第三方系統(tǒng)對接或者基于該接口構建新的業(yè)務，成為業(yè)務與服務創(chuàng)新的重要引擎。

4） 安全可靠，運行穩(wěn)定

按照數(shù)據(jù)安全要求做好主題庫的安全保障。依托云安全保障體系，重點考慮數(shù)據(jù)安全、訪問控制、權限管理、數(shù)據(jù)安全監(jiān)控等防范措施，確保實現(xiàn)安全可控；充分考慮信息系統(tǒng)的高可用性，在性能、容錯、應急、負載等多方面予以考慮，保證系統(tǒng)的高可用性、良好的維護性，方便今后的擴展應用和運行維護。

5） 數(shù)據(jù)融合，共享服務

以數(shù)據(jù)資源整合為基礎，以數(shù)據(jù)共享開放為重點，以分析應用服務為核心，以體制機制創(chuàng)新為保障，統(tǒng)一標準、統(tǒng)籌建設、拓展應用，創(chuàng)新工作機制，打破信息孤島，實現(xiàn)“橫向到邊，縱向到底”全方位立體化的數(shù)據(jù)資源的共享服務。

7 結束語

文章基于智慧校園建設，通過匯聚高校各方面數(shù)據(jù)，梳理各種分析指標，建立具有管理和業(yè)務專業(yè)性的分析模型及相關算法，實現(xiàn)符合學校需求、有價值的輔助決策分析。文章運用綜合數(shù)據(jù)分析技術，計算各類指標及數(shù)據(jù)運行情況，并通過豐富的圖表界面展示相關數(shù)據(jù)、指標以及變化趨勢，從而為高校教學管理及領導決策，提供數(shù)據(jù)支持，提高辦事效率，滿足師生需求。