中小學(xué)智慧校園建設(shè)中信息孤島的破解之路*

顧秀君 張豪成

智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境，以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進行充分融合。［1］在這種大融合的條件下，信息系統(tǒng)數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，各系統(tǒng)之間的獨立性造成了用戶體驗差、信息無法共享等問題，導(dǎo)致信息孤島問題愈發(fā)凸顯。因此，有效解決校園信息孤島問題，成為當(dāng)前中小學(xué)智慧校園建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

信息孤島從本質(zhì)上看是由學(xué)校信息化過程中信息系統(tǒng)部署時各自為政、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃造成的。因此，最為徹底的解決方法就是把現(xiàn)有的信息系統(tǒng)廢止，重新進行系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計，建立一個綜合型平臺。然而，現(xiàn)有的信息系統(tǒng)經(jīng)過較長時間的使用和磨合，積累了大規(guī)模的有效數(shù)據(jù)，具有較好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，重新建設(shè)的成本較高。因此，如何低代價實現(xiàn)已有信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)融通是中小學(xué)校亟待解決的關(guān)鍵問題。基于此，筆者認(rèn)為可以從以下方面進行突破。

第一，基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的信息共享策略。在學(xué)校實際事務(wù)工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)跨應(yīng)用平臺的數(shù)據(jù)共享不暢問題。如在評定學(xué)生的獎助學(xué)金時，需要學(xué)生的家庭信息、成績信息、消費信息、考勤信息等作為事實根據(jù)，并結(jié)合這些數(shù)據(jù)進行打分。學(xué)生的這些信息存放于多個校內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)，需要實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的共享、融合與互通。在目前分模塊管理的狀態(tài)下，直接讀寫學(xué)校內(nèi)部各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存在一定的安全管理風(fēng)險，如果操作不當(dāng)，可能會影響或甚至破壞原有系統(tǒng)的正常運行。那么，建立一個數(shù)據(jù)備份或者數(shù)據(jù)緩沖系統(tǒng)，使所需數(shù)據(jù)從源系統(tǒng)中獲取、復(fù)制、備份、集中，各信息系統(tǒng)之間間接實現(xiàn)信息共享，這其實就是數(shù)據(jù)倉庫的思想。［2］

數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)庫可以基于同一數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或軟件來實現(xiàn)（如MySQL、MSSQL、DB2 等），但兩者建立的目的完全不同。數(shù)據(jù)庫是實際應(yīng)用系統(tǒng)中的信息存儲，是正在使用中的數(shù)據(jù)；而數(shù)據(jù)倉庫是數(shù)據(jù)庫的一個備份或鏡像，本質(zhì)上是“過期”的數(shù)據(jù)。這些“過期”數(shù)據(jù)是根據(jù)我們的需求從“正在使用的數(shù)據(jù)”中抽取并重新組織的，可以來源于各個信息系統(tǒng)，以便綜合分析數(shù)據(jù)、進行決策。本質(zhì)上來講，數(shù)據(jù)倉庫就是為信息共享而生的，是實現(xiàn)用戶身份數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)共享的最佳方式。

第二，基于前端數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)同步策略。建立數(shù)據(jù)倉庫僅僅是實現(xiàn)信息共享的第一步，最核心的操作是在數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)表中填充實際內(nèi)容。現(xiàn)在的信息系統(tǒng)大多采用B/S 構(gòu)架，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)爬蟲（又稱為網(wǎng)頁蜘蛛、網(wǎng)絡(luò)機器人）技術(shù)對校園信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行集中采集不失為一種便捷、有效的方法。網(wǎng)絡(luò)爬蟲可以按照一定的規(guī)則，自動地抓取網(wǎng)頁信息的程序或者腳本。它只需要讀取和分析數(shù)據(jù)的前端呈現(xiàn)形式，不受數(shù)據(jù)的存放格式影響；具備在沒有數(shù)據(jù)字典和文檔的情況下直接獲取原有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的能力，大大降低了數(shù)據(jù)融通的難度。周期性地調(diào)用爬蟲對各信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，保障了分析決策系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的時效性，在一定程度上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)倉庫與校園信息的同步。

第三，基于賬戶關(guān)聯(lián)和模擬登錄技術(shù)的單點登錄策略。校內(nèi)各信息系統(tǒng)間要實現(xiàn)融合，形式上還須實現(xiàn)“一次登錄、多系統(tǒng)有效”的單點登錄功能。為此，我們應(yīng)該重塑用戶身份認(rèn)證體系，以便能自動取得用戶在各個子系統(tǒng)對應(yīng)的權(quán)限。然而，修改各個子系統(tǒng)，廢除原有的身份認(rèn)證系統(tǒng)，統(tǒng)一采用新認(rèn)證體系授權(quán)，其推進難度較大。因此，建立新的認(rèn)證體系最好不修改各系統(tǒng)原有的認(rèn)證和登錄方式，只要能關(guān)聯(lián)對應(yīng)權(quán)限即可。賬戶關(guān)聯(lián)的方法并不復(fù)雜，只要把各系統(tǒng)中原有的用戶授權(quán)信息（包括用戶名和密碼等）統(tǒng)一錄入新身份認(rèn)證體系的對應(yīng)用戶名下。于是，在新身份認(rèn)證體系中登錄，就可以獲取到用戶在所有子系統(tǒng)里對應(yīng)的賬號和密碼。

實現(xiàn)賬戶關(guān)聯(lián)后，要自動獲得對應(yīng)系統(tǒng)的權(quán)限，也就是要能自動登錄到各信息系統(tǒng)。由于很多早期開發(fā)的系統(tǒng)并未遵循當(dāng)下的標(biāo)準(zhǔn)授權(quán)方式（如OAuth2.0、Basic Auth），技術(shù)差異性很大，所以可以選擇和采用一些保守型技術(shù)手段來解決該問題。比如，桌面客戶端形式的模擬登錄，這實際上就是用程序來模擬人輸入賬號、密碼，以及鼠標(biāo)點擊登錄按鈕等操作。

利用數(shù)據(jù)倉庫、前端數(shù)據(jù)采集以及模擬登錄等技術(shù)可以有效破解中小學(xué)校園信息孤島問題，對增強系統(tǒng)普適性具有積極意義，在實際應(yīng)用中能有效節(jié)省用戶開支，改善用戶體驗，為大數(shù)據(jù)決策奠定適用性的管理增值基礎(chǔ)。