徐楠楠，胡晨光，刘建平，周文楷
（北京电子科技职业学院信息中心，北京100176）
摘要：为了解决教职工重复填报各类信息和表格的问题，以北京电子科技职业学院信息化建设情况为背景，分析高校一表通系统的使用场景和系统建设的必要条件，提出基于Web服务的系统架构，设计了系统的功能和基于Web Service的多源异构系统之间的数据集成方法。最后通过灵活的报表解决方案直观地展现数据的内在关系，为数据的分析与决策提供辅助。
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关键词 ：一表通；数据集成；异构系统；数据共享
中图分类号：TN912.20?34；TP319 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）18?0042?04
收稿日期：2015?03?16
基金项目：北京电子科技职业学院校内课题：教工自助填表系统的功能设计与实现（YYK2014045）
0 引言
经过几年的信息化建设，高校基础设施建设已经初具规模，硬件环境和网络环境都得到了改善，软件系统的应用也逐步深入。目前已经建成的学生工作管理系统、人事管理系统、学生收发费系统、科研管理系统、教务管理系统、办公自动化系统等各个应用系统初步满足了各部门业务的需要，各系统之间的互联互通也在逐步完善。但是，目前存在的一个最大问题就是教工填表问题，学校广大教职员工和学生在教学、科研、管理、生活等各方面需要填写很多表格，其中的一些基本信息如姓名、性别、证件号码、出生日期、学历、工作履历等需要在不同表格中反复填写，给师生们增添了很多重复的工作。这些信息都存储在数字校园各系统之中，但是缺少统一的展示和读取的入口；因此迫切的需要在现有的数字校园系统基础上建设一个自助报表系统来消除这些重复工作。当师生们需要填写表格时，可以直接从数字校园系统下载对应表格的模板，根据师生身份，从数字校园系统数据库中提取表格所需要的基本信息，显示在模板中，师生们只需要填写表格中的专用信息，从而大大简化了表格填写过程。
通过调研了解，有些学校已经展开了此项研究和系统开发，利用自助填表系统初步解决了某一类教工填表的问题。比如：北京师范大学的一张表工程，由于每年教工出国申请填表信息项重复，纸质表格填写繁琐，教工出国审批网上填报系统的实现，使得教工基本信息可以直接读取，后续的审批流程转为OA 审批，大大缩短了教工的填表时间和审核流程，教工的满意度较高。目前，北京师范大学还在继续研究其他方面的报表系统。还有一些学校，如中国地质大学、北京大学医学院等高校也在陆续建设学校的一表通系统，力求为教工提供方便，切实完成从管理向服务的转型。
一表通系统可以有多张表，可以是面向教职工的，也可以是面向学生的。教工自助填表系统可以视为是一表通系统中的一张表或几张表，重点解决的是教职工填表问题。本研究立足于北京电子科技职业学院信息化建设现状，提出了一表通系统的架构、功能设计和实现方式，以指导学校一表通系统的建设。实施一表通系统，重要的是实现各个已有业务系统之间数据的共建和共享，借助系统的实施，可以更好地推进各部门信息化应用深度和广度；同时，通过信息门户进行集中展示和共享，丰富信息门户的内容。
1 系统建设条件分析
1.1 系统使用场景分析
任何一款应用系统的设计和开发首先需要考虑的就是系统的使用场景，设计好了使用场景，便能搞清楚系统究竟能为用户解决什么问题。分析一表通系统的使用场景如图1所示。
（1）各个部门需要使用自身业务系统数据时，不需要访问一表通系统。
（2）当教职工本人、各个业务部门、校领导等用户，需要使用各个系统共享数据时，需要访问一表通系统。
（3）当教职工本人需要填写的表格中，包含多个业务系统数据，或者无对应业务系统数据对应时，需要通过教工填表系统填报。业务系统中已经存在的数据，通过共享数据平台，直接读取显示，没有业务系统对应的数据，可直接填写并在一表通系统中保存。
（4）一表通系统表格中的业务数据，属于某一业务领域，且已经有对应业务系统管理时，相关数据分别在各自业务系统中进行审核。共享数据平台获取业务系统审核通过的数据，通过一表通系统展现。
1.2 系统使用场景分析
一表通系统的实现需要具备一定的基础条件。由于填写的相关报表都是多类信息的集合，涉及多个业务域，既有人事数据，又有科研数据、教学数据等，因此，在建设系统之前，首先需要完成这些业务数据与共享数据平台的集成。把分布在不同区域内的多个业务系统产生的数据进行有效地提取、处理、融合和管理，才能为教职工提供完整的一张表分析，同时帮助各级领导做出科学的决策。因此，在实施教工自助填表系统时必须满足以下条件：
（1）解决信息的标准化问题，整个学校的数据都需要按照统一的标准进行编码。形成符合国家标准、行业标准和适用于学校标准的标准代码，作为各系统建设的依据。
（2）解决各业务系统数据间的异构性，形成格式统一的数据结构。通过ETL工具将各个应用数据库数据抽取、转换、装载到共享数据中心库，并在后期与各个数据源进行数据同步。
（3）形成规范的数据集成模式，并向信息门户提供数据访问接口。使用共享数据中心库为学校各个系统提供数据支持，在全局数据的基础上形成满足需要的报表。
（4）为同构系统和异构系统间的数据互操作访问提供支持。
北京电子科技职业学院各个业务部门的信息化发展需求程度不均衡，信息化意识水平不同，各个业务系统上线使用时间不一致，系统新老并存，且由不同的厂家研制，导致在数据集成过程中出现数据结构不统一、数据定义不一致、数据名称含义有差别等数据异构问题，信息集成比较困难，消除数据的异构性，实现数据集成和共享，才能进一步实现自助填报。学校自2008 年开始建设数字校园，于2009年建立了《北京电子科技职业学院信息标准》，经过几年的努力，目前完成了人事系统的建设，完成了科研系统、教务系统与共享数据平台的集成，初步具备了建设一表通系统的条件。
2 系统设计
2.1 系统架构
系统使用Oracle 11g数据库和Java语言开发，部署环境Linux 5.5，同时系统考虑兼容性问题，支持IE9 以上版本。设计高校一表通系统的系统架构如图2 所示。共享数据平台从已经建成的各个校务管理系统中获取到业务数据，然后与一表通系统进行信息交换，生成各部门需要的表格，借助于校园信息门户集中展现；同时，对于在一表通系统中发起的服务请求，比如信息的更新审核，可以通过一表通系统推送至校务管理系统。各类型的用户可以通过各种终端设备访问一表通系统，获取需要的表格信息或者获取决策支持数据。这种基于Web 服务的架构可靠、有高度的灵活性和扩展性，不仅可以满足已有的应用系统无缝集成要求，也能适应今后新建应用系统集成的需要，可以实现应用系统的快速构建、迁移和伸缩，从而建立起高效、规范、完整、统一的校级应用系统体系。
2.2 系统功能设计
设计高校一表通系统包含的具体功能有：
（1）用户及权限管理。管理员可以制作报表。普通用户可以下载和使用报表。如果有多个或者多级别管理员，则区分管理员的权限。授权体系能够与现有的统一身份认证结合。
（2）元数据管理。包含元数据定义模块，可视化界面，定义报表中的各字段与元数据关系。
（3）报表定义与生成。可视化的报表制作编辑器，可以灵活定制各类需要的报表。
（4）个人信息展示。分主题域显示师生各类信息。
（5）报表填报与下载。包括报表的在线填报，已有报表的查询和自行下载。
（6）综合信息展示。基于校情数据，为各级用户提供综合信息服务和决策支持。系统功能结构图如图3所示。
2.3 数据集成
数字校园应用系统集成的目的就是要满足基于不同平台、用不同技术所建立的异构系统之间的无缝集成的需求，实现数据交换、功能共享。数据集成最主要的目标是整合多个异构数据源，提供统一查询、更新等操作接口，协调终端间的数据通信，使得系统用户能够透明地获取更多的信息资源。实现过程：
（1）从各业务系统抽取、转换、校对、加载数据到共享数据平台。
（2）定义数据源表与目标表之间的匹配关系，从数据平台抽取数据到一表通系统。
（3）在信息门户中展示报表。
北京电子科技职业学院的数据平台、信息门户、人事系统、教务系统、科研系统分别由不同的厂商建设，因此，涉及到多个异构系统之间的数据集成。通过分析，系统集成采用的方法是：在中间件层上进行数据的加工整合，同时通过中间件层的标准接口将整合后的数据以标准接口发布。在中间层上存在一个虚拟的数据服务层，该层通过JDBC，FILE适配器、应用适配器等与数据层的各种数据源实现连接，将数据源中的各种数据实体映射成中间件的虚拟数据层的表，虚拟数据层中的表都只有元数据，而不存储实际的生产数据。用户可以在虚拟数据层上采用可视化图形界面定义数据映射关系，进行数据加工整合，这些数据加工逻辑一般会以文件或者数据库方式存储。定义好的数据可以通过WebSER?VICE，JDBC，数据对象等多种方式发布出去。当用户通过中间件访问虚拟数据层的数据时，虚拟数据层会根据系统定义的逻辑首先将需要加工的细节数据从各个数据源抽取到虚拟数据层，然后中间件根据设计时的数据加工逻辑对其进行加工，最后中间件将加工好的数据以调用接口要求的格式返回。
通过需求调研，确定了科研系统需提供到数据中心的数据有：科研项目信息、项目参与人员信息、人员年度工作量信息、项目经费到账信息、论文信息、著作信息、专利成果信息、科研成果获奖信息、学术会议信息等。教务系统需提供到数据中心的数据有：课程信息、教师授课信息、学生成绩信息、学生评教信息、教材建设信息等。教务系统和科研系统分别在数据平台建立表或视图，依据确定的集成步骤和访问策略，制定同步方案和计划，进行数据的抽取工作。共享数据平台以Web?SERVICE 的方式对外提供数据，第三方系统可以通过这个接口获得需要的数据。数据同步接口举例如图4所示。
数据同步完成后，需要通过报表工具设计报表。报表中，有些数据是直接从数据库中读取的，有些是需要学校师生单独填写的。对于已经在数据库中存在的数据，可以直接读取，无需再次填写，因此，需要在数据库中进行元数据配置，定义数据来源。在定义数据来源时，根据情况，既可以定义数据来源表，又可以定义数据来源服务，如图5所示。
2.4 报表分析与制作
以《北京电子科技职业学院年度考核表》为例分析和制作报表。学校每年年底都会进行年度考核，每年填写的《年度考核表》中，既有固定不变的信息，如：姓名、性别、出生日期、学历/学位、参加工作时间、入校时间等；又有随时间变化的信息，如：岗位名称、现任专业技术职务、行政职务等；还有每年需要更新填写的工作总结。考虑到报表的多样化和不定期变化的特点，经过调研，决定采用基于J2EE和Web的综合报表解决方案，报表设计方式类似Excel，采用简单拖拽式报表模板设计风格，通过简单的鼠标拖拽，既可制作报表模板，还可以灵活绑定数据列，支持跨数据库数据表取数，处理复杂的报表展现、填报、汇总、统计分析、打印输出等功能。生成的报表可直接打印，保存为PDF，Excel，Word等多种形式，图表可直观地展现数据的内在关系，形象地展示数据的状态，为数据的分析与决策提供辅助。同时，报表还有严格的权限控制，既可设置报表制作管理员的权限，也可设置报表查看人员的权限。这种报表解决方案易用而且效率高，可以满足不同级别用户的需要。
2.5 系统安全性
现代信息管理中，系统和数据是否安全一直是信息化建设的最大问题。通过数据库安全性、系统数据安全性、应用服务器安全性、传输安全性、身份确认逐渐保证各级安全管理的实现。同时，在报表制作的过程中，通过权限控制每个制作人可以操作的范围，保证多人工作情况下的数据和文件安全。为了防止多人同时编辑同一文件，导致文件冲突的情况，设计了模板加锁和解锁的功能，以有效防止文件编辑冲突。
3 结语
本系统在设计时主要梳理了教工相关各业务域的数据整合和共享情况，确定了数据集成和抽取方案，将其在信息门户中以统计报表和查询等方式展示，系统的建设促进了信息复用、流通和共享，解决了教职工填写校内相关表格时重复填写诸如个人基本信息、科研信息等问题，也为学校整理数字校园的校级应用系统建设提供借鉴。但是，随着业务的深入，还涉及一个问题是数据的修改和回写，此方面需要继续讨论解决办法。进一步深入的思考，填报的报表还可以与学校办公自动化系统结合，教工填写完成报表后可以启动OA中的年度考核表审核流程，实现一表通系统与OA系统的无缝链接，这样更能提高数字校园的一体化水平，提升学校的整体服务水平。
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作者简介：徐楠楠（1982—），女，河南许昌人，工程师，硕士。研究方向为高校信息化建设、数据库管理、系统集成。
胡晨光（1982—），男，吉林白山人，高级工程师，硕士。研究方向为高校信息化建设、数据库应用。
刘建平（1965—），四川攀枝花人，副教授，硕士。研究方向为高校信息化建设、信息安全、计算机网络。
周文楷（1974—），男，辽宁鞍山人，讲师。研究方向为高校信息化建设。