付熙徐 龔希章 李高健

摘 要：提出一種以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向可靈活適應(yīng)變化的高校信息系統(tǒng)建設(shè)管理模式.分析軟件建設(shè)、升級(jí)、運(yùn)維管理過(guò)程中涉及到的變化點(diǎn)，對(duì)高校信息系統(tǒng)的建設(shè)和管理提出解決方案，對(duì)現(xiàn)有的高校信息系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)規(guī)范的制定和數(shù)據(jù)及文檔的規(guī)范化，將系統(tǒng)和管理變化的影響減到最小.

關(guān)鍵詞：信息系統(tǒng);設(shè)計(jì)模式;建設(shè); 管理;數(shù)據(jù)導(dǎo)向

[中圖分類號(hào)]G202 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

Abstract：A data oriented construction and management method with good flexibility is advanced to adapt the changes in construction and management of information systems.By analyzing the variation points in the process of information system construction，upgrading and maintenance，a method on the construction and management of universities and colleges is advanced： improve the architecture of information systems，minimize the affects of system and management variation by establishing standards to normalize data and documents.

Key words：information system;design pattern;construction;management;data oriented

信息系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)于高校的教學(xué)、科研和管理至關(guān)重要.[1]信息系統(tǒng)更新?lián)Q代極為迅速[2-4]，舊系統(tǒng)可維護(hù)性下降使得高校信息系統(tǒng)建設(shè)與管理中不可避免地出現(xiàn)無(wú)法適應(yīng)變化導(dǎo)致的各種問(wèn)題.通常高校的應(yīng)對(duì)策略是減少變化：管理層面，盡量選擇相同的開(kāi)發(fā)商和運(yùn)維單位，盡量要求運(yùn)維單位挽留核心技術(shù)人員;技術(shù)層面，要求升級(jí)后的系統(tǒng)一定要導(dǎo)入舊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，盡量不改變舊系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程等.這些做法雖然能減少系統(tǒng)建設(shè)和管理中的變化和風(fēng)險(xiǎn)，但限制了信息系統(tǒng)的改進(jìn)和技術(shù)路線的選擇.當(dāng)變化不可避免時(shí)（如系統(tǒng)安全性升級(jí)、瀏覽器兼容性升級(jí)等），仍然無(wú)法最大限度減少變化的風(fēng)險(xiǎn).本文提出一種以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向可靈活適應(yīng)變化的高校信息系統(tǒng)建設(shè)管理模式，對(duì)軟件建設(shè)、升級(jí)、運(yùn)維管理過(guò)程中涉及到的變化點(diǎn)進(jìn)行分析，進(jìn)而從系統(tǒng)架構(gòu)、項(xiàng)目管理和人員管理三個(gè)角度對(duì)高校信息系統(tǒng)的建設(shè)和管理提出建議.

1 高校信息系統(tǒng)建設(shè)管理模式的核心思想

設(shè)計(jì)模式是軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中總結(jié)出的一套經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，目的是減少變化對(duì)程序的影響，目前主要用于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì).[5-6]高校信息系統(tǒng)建設(shè)管理模式的核心思想六項(xiàng)原則[6]：

（1）單一責(zé)任原則，指的是一個(gè)類或者一個(gè)方法只做一件事;

（2）開(kāi)放封閉原則，對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉（意為一個(gè)類獨(dú)立之后就不應(yīng)該去修改它，而是以擴(kuò)展的方式適應(yīng)新需求）;

（3）里氏替換原則，所有基類出現(xiàn)的地方都可以用派生類替換而不會(huì)程序產(chǎn)生錯(cuò)誤;

（4）接口隔離原則，類不應(yīng)該依賴不需要的接口，知道越少越好;

（5）依賴倒置原則，指的是高級(jí)模塊不應(yīng)該依賴低級(jí)模塊，而是依賴抽象.

除里氏替換原則完全是對(duì)類和對(duì)象關(guān)系的規(guī)范外，其他幾項(xiàng)原則都可以不同程度地為高適應(yīng)性信息系統(tǒng)建設(shè)與管理提供參考，而接口隔離原則和相關(guān)的接口模式在遺留系統(tǒng)的處理中經(jīng)常用到.例如在信息系統(tǒng)建設(shè)中，很多供應(yīng)商都會(huì)提供基于自身產(chǎn)品線的認(rèn)證平臺(tái)，為方便管理，應(yīng)該根據(jù)單一責(zé)任原則選擇一家單位的認(rèn)證平臺(tái)作為學(xué)校的認(rèn)證平臺(tái)并使其獨(dú)立于具體的應(yīng)用系統(tǒng).

為使信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與管理適應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與運(yùn)行期間的各種變化，可以首先確認(rèn)信息系統(tǒng)生命周期中的各個(gè)變化點(diǎn)，然后根據(jù)開(kāi)放封閉原則和單一職責(zé)原則，對(duì)變化進(jìn)行分析和預(yù)設(shè)計(jì)，最終確立較為穩(wěn)定的架構(gòu)、規(guī)則和管理方法.

2 信息系統(tǒng)建設(shè)與維護(hù)中的變化點(diǎn)

信息系統(tǒng)的生命周期包含系統(tǒng)的建設(shè)、系統(tǒng)的維護(hù)、舊系統(tǒng)的淘汰與升級(jí).這個(gè)周期內(nèi)的變化點(diǎn)主要包含系統(tǒng)的建立和維護(hù)性修改以及系統(tǒng)的淘汰升級(jí).高校信息系統(tǒng)的基本架構(gòu)、系統(tǒng)建設(shè)與維護(hù)過(guò)程中各個(gè)活動(dòng)對(duì)信息系統(tǒng)架構(gòu)不同層次的影響見(jiàn)表1.在目前高校的制度和系統(tǒng)架構(gòu)背景下，信息系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)的各種活動(dòng)與系統(tǒng)架構(gòu)的其他部分關(guān)系仍然比較緊密，可謂牽一發(fā)動(dòng)全線，尤其是人的管理，對(duì)信息系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要.

新系統(tǒng)建設(shè) 新系統(tǒng)建設(shè)和啟用是高校信息系統(tǒng)建設(shè)重要變化點(diǎn)較多的環(huán)節(jié).新系統(tǒng)需要被集成到學(xué)校的信息系統(tǒng)平臺(tái)中，數(shù)據(jù)需要與已有系統(tǒng)共享，一些重要系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需要進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)長(zhǎng)期保存.另一方面，舊系統(tǒng)需要被淘汰，相關(guān)的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)需要進(jìn)行合理的處置.在新系統(tǒng)上線時(shí)，也可能會(huì)引起開(kāi)發(fā)維護(hù)商的變化.

新技術(shù)應(yīng)用和兼容性升級(jí) 高校信息系統(tǒng)作為一個(gè)長(zhǎng)期存在的體系經(jīng)常會(huì)面臨一些兼容性和技術(shù)路線的升級(jí)問(wèn)題.例如瀏覽器兼容性問(wèn)題一直是B/S架構(gòu)信息系統(tǒng)需要考慮的問(wèn)題[7]，然而對(duì)于瀏覽器相互兼容性和向下兼容性問(wèn)題并不是高校能徹底解決的，通常需要對(duì)程序進(jìn)行升級(jí).這些升級(jí)通常都會(huì)對(duì)程序進(jìn)行修改，有時(shí)候會(huì)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，進(jìn)而影響到數(shù)據(jù)共享，少數(shù)情況會(huì)影響數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu).一般不會(huì)對(duì)開(kāi)發(fā)維護(hù)商造成影響.

信息安全升級(jí) 信息安全是造成信息系統(tǒng)變化的重要原因之一，涉及到的主要變化點(diǎn)是各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)站及相關(guān)操作系統(tǒng)的修改以及對(duì)部分端口、地址訪問(wèn)權(quán)限的限制.信息安全升級(jí)可能對(duì)用戶使用造成影響，有時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改.經(jīng)常需要開(kāi)發(fā)維護(hù)商配合修改，無(wú)運(yùn)維服務(wù)的系統(tǒng)很難進(jìn)行升級(jí).

人員和開(kāi)發(fā)維護(hù)單位的變化 由于系統(tǒng)升級(jí)、服務(wù)期結(jié)束、運(yùn)維商無(wú)法繼續(xù)服務(wù)等原因，開(kāi)發(fā)維護(hù)單位會(huì)發(fā)生變化，一些核心技術(shù)人員和熟練員工的離開(kāi)也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)產(chǎn)生較大影響.[8]人員和開(kāi)發(fā)維護(hù)單位的變化可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的可維護(hù)性降低，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)因無(wú)法維護(hù)被淘汰，導(dǎo)致新一輪的系統(tǒng)建設(shè)問(wèn)題.

3 以數(shù)據(jù)為中心的信息系統(tǒng)建設(shè)模式

3.1 信息系統(tǒng)架構(gòu)模式

由于安全性升級(jí)和新系統(tǒng)的建設(shè)等活動(dòng)容易影響到其他系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)，為減少信息系統(tǒng)架構(gòu)中的變化，根據(jù)單一責(zé)任原則，在架構(gòu)中引入了認(rèn)證服務(wù)層和數(shù)據(jù)交換層.改進(jìn)后的系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1.

客戶端層主要包含PC客戶端、移動(dòng)客戶端以及各種瘦客戶端.客戶端的軟件通常包含各種瀏覽器、手機(jī)APP、專用客戶端程序等.該層應(yīng)對(duì)變化的辦法通常是按統(tǒng)一管理要求使用和升級(jí)客戶端程序以及瀏覽器，不要安裝未經(jīng)官方測(cè)試認(rèn)證的第三方程序，例如有些可能影響校內(nèi)系統(tǒng)訪問(wèn)和使用的防火墻和殺病毒程序.

信息安全尤其是認(rèn)證相關(guān)的程序通常需要多個(gè)應(yīng)用程序配合修改.為了適應(yīng)變化簡(jiǎn)化管理，可在系統(tǒng)架構(gòu)中增加認(rèn)證服務(wù)層，該層包含了信息系統(tǒng)體系對(duì)外的安全隔離措施并負(fù)責(zé)對(duì)

校內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)行用戶認(rèn)證和訪問(wèn)控制，將用戶信息傳遞到應(yīng)用系統(tǒng).典型的服務(wù)包括認(rèn)證、防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)，以及無(wú)需認(rèn)證對(duì)外開(kāi)放的服務(wù)（如門戶網(wǎng)站等），還需要定義與應(yīng)用系統(tǒng)的認(rèn)證信息傳遞規(guī)范和接口，并保證系統(tǒng)的兼容性.安全性的升級(jí)盡量在該層完成，盡量保持對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的認(rèn)證信息傳遞規(guī)范和接口不變.

應(yīng)用服務(wù)層包含學(xué)校的各應(yīng)用系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)，包括大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和實(shí)時(shí)流分析系統(tǒng)以及文件、媒體等服務(wù).系統(tǒng)的建設(shè)和更新應(yīng)盡量只影響本系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)耦合應(yīng)由專門的數(shù)據(jù)交換層處理.本層各系統(tǒng)的認(rèn)證設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循認(rèn)證服務(wù)層的標(biāo)準(zhǔn)，提供數(shù)據(jù)交換所需要的全部數(shù)據(jù);系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮客戶端的兼容性，為客戶端和瀏覽器的選擇提供標(biāo)準(zhǔn)，盡量做到向下兼容.

為減少系統(tǒng)變化導(dǎo)致與其數(shù)據(jù)耦合的系統(tǒng)發(fā)生變化，架構(gòu)中設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)交換層，主要功能是實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享，以及數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與抽取服務(wù).通過(guò)數(shù)據(jù)抽取與轉(zhuǎn)換（ETL）、觸發(fā)器和共享視圖等方式從應(yīng)用服務(wù)層獲取數(shù)據(jù)，但為了不影響相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)，需要建立一個(gè)穩(wěn)定只增的抽取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，只獲取關(guān)鍵和必要的數(shù)據(jù)，這也是開(kāi)放封閉原則的要求.

數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)層主要包含數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)[8]和依賴于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)服務(wù)，存儲(chǔ)的是重要的歷史數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定只增的.這部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常不會(huì)在系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)期間發(fā)生變化.

3.2 基于系統(tǒng)的生命周期

系統(tǒng)建設(shè)分為自主開(kāi)發(fā)和采購(gòu)兩種情況.自主開(kāi)發(fā)的情況由于系統(tǒng)通常較小，開(kāi)發(fā)人員對(duì)系統(tǒng)掌握程度好，情況比較簡(jiǎn)單，只需確保遵循系統(tǒng)接口和數(shù)據(jù)共享原則，并保留充分的技術(shù)文檔即可.若為對(duì)外采購(gòu)，需選擇技術(shù)成熟、穩(wěn)定、信譽(yù)較好的公司，確定建設(shè)單位之間能充分討論學(xué)校的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)單位的技術(shù)路線，盡量采用兼容性好的技術(shù).在確定建設(shè)單位前和系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，均需考慮并測(cè)試系統(tǒng)的兼容性.系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后需留下充足的、可用的文檔.

在系統(tǒng)運(yùn)維過(guò)程中，會(huì)有一些維護(hù)性修改，應(yīng)遵循系統(tǒng)管理規(guī)范進(jìn)行修改，保證不缺失共享數(shù)據(jù)，盡量保證客戶端的兼容性，如有變化，當(dāng)及時(shí)通知使用人員，并對(duì)相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改.若存在維護(hù)單位改變的情況，需要確認(rèn)系統(tǒng)和文檔資料完好程度和交接情況.

當(dāng)系統(tǒng)因?yàn)榧夹g(shù)落后、需求改變或者不能維護(hù)等原因需要終止使用重新開(kāi)發(fā)時(shí)，首先需要確認(rèn)與數(shù)據(jù)交換相關(guān)的數(shù)據(jù)和功能，在新系統(tǒng)建設(shè)時(shí)需考慮保留這些數(shù)據(jù)和功能.需要整理文檔或進(jìn)行逆向工程獲取系統(tǒng)信息，供開(kāi)發(fā)時(shí)使用.另需做好系統(tǒng)切換計(jì)劃和預(yù)案.如果舊系統(tǒng)需要和新系統(tǒng)并行運(yùn)行的，需要對(duì)數(shù)據(jù)做好規(guī)劃.

3.3 人員和知識(shí)的管理

由于系統(tǒng)升級(jí)、服務(wù)期結(jié)束、運(yùn)維商無(wú)法繼續(xù)服務(wù)等原因，開(kāi)發(fā)維護(hù)單位會(huì)發(fā)生變化，系統(tǒng)維護(hù)人員也會(huì)發(fā)生變化.這種變化在一定程度上是不可避免的.然而，系統(tǒng)運(yùn)維期間的文檔和知識(shí)則是人員管理中的不動(dòng)點(diǎn).校方可以建立完善的規(guī)章制度，積極參與運(yùn)維管理活動(dòng)，督促運(yùn)維單位形成和提交有效的技術(shù)文檔，積極組織運(yùn)維單位技術(shù)交流和培訓(xùn)，做好技術(shù)交接工作，努力將人的變化對(duì)信息系統(tǒng)的影響減少到最小.另外，選擇制度完整、成熟的運(yùn)維單位也可以一定程度緩解人員和維護(hù)單位的變化問(wèn)題.

4 結(jié)束語(yǔ)

本文從系統(tǒng)架構(gòu)和管理的角度討論了應(yīng)對(duì)信息系統(tǒng)建設(shè)中各種變化的方法，對(duì)現(xiàn)有的高校信息系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)規(guī)范的制定和數(shù)據(jù)及文檔的規(guī)范化，將系統(tǒng)和管理變化的影響減到最小.本文的研究和探討基于高校信息系統(tǒng)建設(shè)的普遍情況，不涉及具體高校的信息化管理，各院?？梢愿鶕?jù)自身信息化發(fā)展和信息系統(tǒng)建設(shè)的情況予以借鑒.

參考文獻(xiàn)

[1]李賀.我國(guó)職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)實(shí)踐與探索[J].電化教育研究，2019（11）：99-105.

[2]朱力緯，劉麗勤，王健.高校基于大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)字化校園建設(shè)探索[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015（S1）：104-110.

[3]王曦.“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”的立體架構(gòu)及應(yīng)用研究[J].中國(guó)電化教育，2016（10）：107-111.

[4]劉德建.人工智能賦能高校人才培養(yǎng)變革的研究綜述[J].電化教育研究，2019（11）：106-113.

[5]高松，牛治永.敏捷設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)模式的編程實(shí)踐——單一職責(zé)原則與依賴倒置原則[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2011，31（A02）：149-152.

[6]劉偉.設(shè)計(jì)模式[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.10.

[7]韋慶杰，劉淑坤.一種Web應(yīng)用跨瀏覽器兼容性測(cè)試方法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2019，55（5）：55-59.

[8]孫月恒.基層單位計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的引進(jìn)、維護(hù)與開(kāi)發(fā)[J].計(jì)算機(jī)文匯，1995（06）：32-33.

[9]關(guān)堂春.電子商務(wù)企業(yè)物流服務(wù)效率提升研究[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2015（3）：27-29.

[10]沈鷹爾.信息化投資不是“買軟件”[J].企業(yè)管理，2019（12）：103-105.

[11]張樺.大數(shù)據(jù)環(huán)境下的“信息孤島”治理框架[J].決策咨詢，2019（6）：64-69.

[12]楊夢(mèng)寧.軟件維護(hù)中的關(guān)鍵預(yù)測(cè)問(wèn)題研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2016.

[13]孫永吉，裴英杰，王多睿. 企業(yè)軟件維護(hù)服務(wù)項(xiàng)目招標(biāo)采購(gòu)中的交接培訓(xùn)問(wèn)題探討[J].招標(biāo)采購(gòu)管理，2017（3）：48-49+55.

[14]王曉光.能力成熟度模型（CMM）在Java案例化教學(xué)中的應(yīng)用探究[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（83）：89-93.

[15]周靜.關(guān)于國(guó)內(nèi)外CMMI理論動(dòng)態(tài)的比較研究[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2016（16）：56-57.

編輯：琳莉