摘要：文章探討了高職院校圖書館文獻信息共享平臺的設(shè)計與實現(xiàn)，旨在提升信息素養(yǎng)教育水平。文章通過需求分析確定平臺功能要求，采用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Elasticsearch全文檢索技術(shù)和OAuth2身份驗證技術(shù)，構(gòu)建高效、安全的系統(tǒng)架構(gòu)。平臺包括分布式數(shù)據(jù)存儲、全文檢索與查詢、文獻信息共享與協(xié)作等核心模塊。測試方案涵蓋單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和用戶體驗測試，驗證了平臺的性能和安全性。通過功能模塊對比測試，評估各模塊的實際應(yīng)用效果，為優(yōu)化平臺提供依據(jù)。研究結(jié)果顯示，該平臺能夠有效提升文獻信息管理與共享效率，滿足高職院校的信息素養(yǎng)教育需求。

關(guān)鍵詞：信息素養(yǎng)；高職院校；圖書館；文獻信息共享；平臺設(shè)計

中圖分類號：G434

文獻標(biāo)志碼：A

0 引言

信息素養(yǎng)是現(xiàn)代社會的核心能力，特別在高職院校中，直接影響學(xué)生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力，涵蓋信息獲取、評估、利用以及批判性思維、創(chuàng)新能力和終身學(xué)習(xí)意識。高職院校圖書館作為信息資源樞紐，其文獻信息共享平臺在信息素養(yǎng)教育中的作用日益重要。引入先進平臺能整合資源，提升效率，促進師生信息素養(yǎng)全面提升，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

1 高職院校圖書館文獻信息共享平臺設(shè)計的需求分析

1.1 高職院校信息素養(yǎng)需求

高職院校學(xué)生信息素養(yǎng)整體較低，缺乏系統(tǒng)訓(xùn)練，須提升信息技術(shù)、評估、分析和應(yīng)用能力，通過系統(tǒng)課程和實踐訓(xùn)練，滿足職場需求。

1.2 圖書館文獻信息共享平臺的功能要求

平臺須具備資源整合、統(tǒng)一檢索、全文檢索、精準推薦、用戶管理、權(quán)限控制、多終端訪問和移動應(yīng)用支持，滿足多樣化和高效化需求。

1.3 用戶需求與行為分析

學(xué)生偏好簡潔界面、快速檢索和移動端使用；教師重視科研支持和教學(xué)資源，強調(diào)資源權(quán)威性和檢索精準性。平臺需個性化定制和智能化服務(wù)，提升用戶體驗和滿意度^［1］。

2 高職院校圖書館文獻信息共享平臺的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)

分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為高職院校圖書館文獻信息共享平臺的核心支撐，能夠顯著提升數(shù)據(jù)存儲和處理的效率與可靠性。在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)被分片存儲在多個節(jié)點上，通過一致性哈希算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的均勻分布，公式表示為：

該技術(shù)通過一致性哈希和副本機制，防止數(shù)據(jù)熱點并確保節(jié)點失效時的數(shù)據(jù)高可用性和一致性。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用Paxos或Raft算法，提高數(shù)據(jù)一致性、系統(tǒng)擴展性和容錯能力。分布式事務(wù)管理技術(shù)使用兩階段提交和三階段提交協(xié)議，確?？绻?jié)點事務(wù)的一致性，其協(xié)議過程用如下公式描述：

Prepare Phase：T_i→C： Prepare（T）

Commit Phase：→T_i： Commit （T）

Abort Phase：C→T_i：Abort （T）

其中，T_i為參與事務(wù)的節(jié)點，C為協(xié)調(diào)者。通過上述技術(shù)的綜合應(yīng)用，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的數(shù)據(jù)管理，確保高職院校圖書館文獻信息共享平臺在大規(guī)模并發(fā)訪問和海量數(shù)據(jù)處理中的穩(wěn)定性和高效性^［2］。

2.2 Elasticsearch全文檢索技術(shù)

Elasticsearch全文檢索技術(shù)作為高職院校圖書館文獻信息共享平臺的核心組件，依托其強大的搜索能力和高效的分布式架構(gòu)，實現(xiàn)了對海量文獻信息的快速索引與精準檢索?；诜聪蛩饕Y(jié)構(gòu)，Elasticsearch通過對文檔進行分詞處理，將每個詞項映射到其所在文檔的位置集合，公式表示為：

InvertedIndex（t）=｛（d₁，p_1，1，p_1，2，…），（d₂，p_2，1，p_2，2，…），…｝

其中，t為詞項，d_i為包含該詞項的文檔，p_i，j為詞項在文檔中的位置。通過BM25（Best Matching 25）算法優(yōu)化查詢結(jié)果的相關(guān)性評分，BM25評分函數(shù)如下：

其中，q為查詢，d為文檔，f（t，d）為詞項t在文檔d中的頻率，|d|為文檔長度，avgdl為平均文檔長度，k₁和b為調(diào)節(jié)參數(shù)，IDF（t）為逆文檔頻率，公式為：

其中，N為文檔總數(shù)，n（t）為包含詞項t的文檔數(shù)。Elasticsearch還支持分布式搜索架構(gòu)，通過分片和副本機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的水平擴展和高可用性。查詢階段采用多階段過濾和布爾查詢組合，提高檢索效率和結(jié)果的準確性。多階段過濾過程可表示為：

Q=（Q₁^Q₂^…^Q_n）∨（Q_n+1^Q_n+2^…^Q_m）

其中，Q為整體查詢，Q_i為單個查詢條件，通過邏輯運算符組合實現(xiàn)復(fù)雜查詢^［3］。

2.3 OAuth2身份驗證技術(shù)

OAuth2身份驗證技術(shù)在高職院校圖書館文獻信息共享平臺中的應(yīng)用，通過授權(quán)框架確保用戶數(shù)據(jù)訪問的安全性和有效性。OAuth2的授權(quán)碼模式是最常用的實現(xiàn)方式，通過以下步驟和算法公式實現(xiàn)用戶身份驗證和授權(quán)。首先，客戶端向授權(quán)服務(wù)器請求授權(quán)碼，URL格式為：

“access_token”：“ACCESS_TOKEN”，“token_type”：“Bearer”，“expires_in”：3600，“refresh_token”：“REFRESHT_TOKEN”

第21期2024年11月無線互聯(lián)科技·軟件開發(fā) No.21November，2024

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OAuth2身份驗證技術(shù)通過訪問令牌和刷新令牌機制，確保用戶在會話中的持續(xù)身份認證，通過令牌的短期有效性和定期刷新機制提高系統(tǒng)的安全性。訪問令牌的生成與驗證基于JWT（JSON Web Token），其結(jié)構(gòu)包括頭部、載荷和簽名，簽名部分通過HMAC SHA-256算法生成：

HMAC_SHA256（base64url_encode（header）+“.”+base64url_encode（payload），secret）

其中，header和payload分別表示令牌的元數(shù)據(jù)和用戶信息，通過Base64URL編碼，secret為服務(wù)器的簽名密鑰。OAuth2還支持細粒度的權(quán)限控制，通過范圍定義訪問權(quán)限，確保用戶僅能訪問授權(quán)范圍內(nèi)的資源^［4］。

3 高職院校圖書館文獻信息共享平臺的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

3.1 平臺總體架構(gòu)設(shè)計

高職院校圖書館文獻信息共享平臺采用微服務(wù)架構(gòu)和容器化技術(shù)，實現(xiàn)高效、可擴展和安全的數(shù)據(jù)處理。平臺包括用戶層（響應(yīng)式Web和移動應(yīng)用界面）、應(yīng)用層（SpringBoot框架和RESTful API）、服務(wù)層（Docker和Kubernetes）和數(shù)據(jù)層（分布式數(shù)據(jù)庫和Elasticsearch）。安全架構(gòu)采用OAuth2協(xié)議和RBAC模型進行身份驗證和權(quán)限管理，數(shù)據(jù)傳輸通過TLS加密。引入Kafka消息隊列和Redis分布式緩存提升性能，采用多數(shù)據(jù)中心部署和數(shù)據(jù)備份策略確保高可用性和數(shù)據(jù)完整性，保證平臺高效、安全、穩(wěn)定運行。

3.2 重點功能模塊設(shè)計

3.2.1 分布式數(shù)據(jù)存儲模塊

（1）數(shù)據(jù)分片與負載均衡：利用一致性哈希算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的均勻分布，確保系統(tǒng)負載均衡和高效數(shù)據(jù)訪問。

（2）數(shù)據(jù)副本管理與容錯：通過多副本存儲機制提高數(shù)據(jù)的可靠性和可用性，確保系統(tǒng)在節(jié)點故障時仍能提供服務(wù)。

（3）分布式事務(wù)管理：采用分布式事務(wù)處理機制，確?？绻?jié)點數(shù)據(jù)操作的一致性和完整性，支持復(fù)雜查詢和數(shù)據(jù)更新。

3.2.2 全文檢索與查詢模塊

（1）高級索引機制：采用Elasticsearch作為全文檢索引擎，利用其高效的倒排索引機制，快速定位包含特定關(guān)鍵詞的文獻記錄。倒排索引通過將文本內(nèi)容轉(zhuǎn)換為一系列關(guān)鍵詞及其在數(shù)據(jù)庫中位置的映射集合，顯著提高檢索速度。

（2）多維度搜索功能：支持基于關(guān)鍵詞、作者、出版日期、文獻類型等多種維度的搜索功能，允許用戶通過組合這些維度來精細化搜索結(jié)果，以滿足不同研究需求。

（3）動態(tài)結(jié)果排序：根據(jù)用戶的交互行為和偏好，動態(tài)調(diào)整搜索結(jié)果的排列順序。使用機器學(xué)習(xí)算法分析用戶行為數(shù)據(jù)，實時優(yōu)化搜索算法，以提供更為相關(guān)的搜索結(jié)果。

3.2.3 文獻信息共享與協(xié)作模塊

（1）文獻資源共享庫：建立一個集中管理的文獻資源共享庫，匯聚校內(nèi)外豐富的數(shù)字文獻資源。用戶可以上傳、下載和共享各種類型的學(xué)術(shù)資源，包括論文、書籍、報告和多媒體資料，支持多格式文件的無縫接入。

（2）協(xié)作工作空間：創(chuàng)建虛擬協(xié)作工作空間，允許師生團隊在平臺上進行項目合作和學(xué)術(shù)交流。用戶可以通過工作空間共享文獻、討論研究進展、分配任務(wù)和跟蹤項目狀態(tài)，提升團隊的協(xié)同工作效率。

（3）文獻推薦與個性化服務(wù)：基于用戶的興趣和行為數(shù)據(jù)，提供個性化的文獻推薦服務(wù)。通過智能推薦算法，平臺能夠根據(jù)用戶的歷史搜索和閱讀記錄，推薦相關(guān)的學(xué)術(shù)資源和協(xié)作伙伴，提升用戶體驗和學(xué)術(shù)資源的利用率^［5］。

4 高職院校圖書館文獻信息共享平臺的測試

4.1 測試方案

高職院校圖書館文獻信息共享平臺的測試方案全面驗證其功能、性能、安全性和用戶體驗。方案包括：單元測試（Junit框架，覆蓋率90%以上）、集成測試（Mock工具，響應(yīng)時間lt;200ms）、系統(tǒng)測試（模擬1000+用戶高并發(fā)，響應(yīng)時間lt;500ms，錯誤率lt;0.01%）、安全性測試（OWASP ZAP，防御SQL注入和XSS攻擊）和用戶體驗測試（A/B測試，目標(biāo)NPS≥70分）。多維度、多層次的測試確保平臺高效、穩(wěn)定、安全，提供良好的用戶體驗。

4.2 功能模塊對比測試

功能模塊對比測試旨在評估高職院校圖書館文獻信息共享平臺中各關(guān)鍵模塊的性能和效果，確保其滿足設(shè)計要求和用戶需求。測試重點包括分布式數(shù)據(jù)存儲模塊、全文檢索與查詢模塊、文獻信息共享與協(xié)作模塊。通過對比測試，分析各模塊在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)，以優(yōu)化平臺性能。

如表1所示，分布式數(shù)據(jù)存儲模塊在數(shù)據(jù)存儲效率和一致性方面表現(xiàn)優(yōu)異，平均響應(yīng)時間150ms，一致性驗證成功率99.9%。全文檢索與查詢模塊檢索性能卓越，平均響應(yīng)時間120ms，結(jié)果相關(guān)性95%。文獻信息共享與協(xié)作模塊在共享效率和協(xié)作滿意度上表現(xiàn)良好，平均上傳下載時間200ms，用戶滿意度評分4.5分。安全性測試顯示，各模塊漏洞發(fā)現(xiàn)率均為0.1%，系統(tǒng)具備較強安全防護能力。在并發(fā)處理能力測試中，分布式數(shù)據(jù)存儲模塊最大并發(fā)用戶數(shù)為1000人，全文檢索與查詢模塊和文獻信息共享與協(xié)作模塊分別為800人和700人，滿足高并發(fā)訪問需求。

5 結(jié)語

本研究采用分布式數(shù)據(jù)庫、Elasticsearch和OAuth2技術(shù)，構(gòu)建了高效、安全、可擴展的系統(tǒng)，旨在通過設(shè)計高職院校圖書館文獻信息共享平臺，提升信息素養(yǎng)教育水平。未來，平臺優(yōu)化將進一步推動信息素養(yǎng)教育普及，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，為高職院校的信息化建設(shè)提供新方法。

參考文獻

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［5］趙莉娜，徐春艷.區(qū)域化高校圖書館聯(lián)盟信息資源共享平臺構(gòu)建研究：以黑龍江高校文獻資源共享平臺為例［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2019（12）：63-66.（編輯 王永超）

Design of literature information sharing platform in vocational college libraries

WANG Sen

（Wuxi Vocational and Technical College of Commerce， Wuxi 214153， China）

Abstract：This study explores the design and implementation of a literature information sharing platform for vocational college libraries， aiming to enhance the level of information literacy education. It determines the platform’s functional requirements through requirement analysis， and uses distributed database technology， Elasticsearch full-text search technology， and OAuth2 authentication technology to build an efficient and secure system architecture. The platform includes core modules such as distributed data storage， full-text search and query， literature information sharing and collaboration. The testing plan covers unit testing， integration testing， system testing and user experience testing， verifying the performance and security of the platform. Through comparative testing of functional modules， it evaluates the actual application effects of each module and provides a basis for optimizing the platform. The research results show that the platform can effectively improve the efficiency of literature information management and sharing， and meet the information literacy education needs of vocational colleges.

Key words：information literacy; vocational colleges; library; literature information sharing; platform design