中小学云图书馆设计与实现研究*

陈建淼,郑乐丹

（1.温州教育装备与勤工俭学管理中心，浙江 温州 325000；2.温州大学 图书馆，浙江 温州 325035）

中小学云图书馆设计与实现研究*

陈建淼1,郑乐丹2

（1.温州教育装备与勤工俭学管理中心，浙江 温州 325000；2.温州大学 图书馆，浙江 温州 325035）

通过对中小学图书馆现状分析，提出基于云计算的云图书馆构建是中小学图书馆发展的可行途径。阐述了中小学云图书馆整体架构、关系与功能，特别对云图书馆自动化系统、云图书馆决策支持系统和云图书馆用户管理系统进行详细的分析研究，最后以温州市为例，给出了云图书馆运行效果分析及对中小学图书馆发展的促进作用。

中小学图书馆；云图书馆；云计算

1 引言

相比于快速发展的高校图书馆和公共图书馆事业，我国中小学图书馆建设与服务水平还处于一个缓慢的、初级的发展阶段。笔者在2013年对温州市50所中小学图书馆进行实地调研时发现：一方面，①中小学图书馆数量较多，一般一个市域1000所左右；②每个馆的馆藏数量较少，一般是1-5万册左右；③管理人员参差不齐，专业水平普遍较低；④馆舍和现代化设备简陋；⑤图书一般来源于教育局的集中采购和政府书香工程；另一方面，70%以上图书馆还是依靠传统的手工登记方式来完成图书编目和借阅工作，部分已经购买单机版图书馆自动化系统的学校，也普遍存在：①系统不能联网，不能实现数据共享；②编目过程较繁琐，编目格式不统一，没有国家书目标准和著录标准；③管理员对软硬件维护能力薄弱，读者对馆藏了解甚微；④数据备份不完善，数据安全性差；⑤图书馆关键指标如借阅率、流通率、馆藏量、人均册数等数据难以统计；⑥决策层对每年图书馆达标考核和经费落实困难等等。这些问题严重制约了中小学图书馆发展，制约了图书馆在校园文化建设中重要作用，这些现象在我国中小学图书馆界具有一定的普遍性［1-3］。如何解决中小学图书馆发展困境，是一个亟待解决的问题。

本文基于云计算概念和技术，设计与实现面向中小学图书馆管理模式与规模特点，具有职责明确、管理规范、同一平台、凸显特色、便捷高效、共享资源的中小学“云图书馆”服务，可有效解决困扰中小学图书馆的一系列问题，将给中小学图书馆发展提供一条可行的途径，具有一定的现实意义。

2 中小学云图书馆构建

2.1 云计算与云图书馆

云计算是一种新兴的商业计算模型，它将计算任务分配在大量计算机构成的资源池上，使各种应用能够根据需要获取计算能力、存储空间和各种软件服务，其核心思想是把力量联合起来，给其中的每一个成员使用［4］。本质上讲，云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，是虚拟化、效用计算、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果［5］。云图书馆是云计算技术及理念在图书馆管理、服务中的应用，是图书馆运行的新模式。云图书馆可定义为以底层计算机集群技术为支撑，采用跨平台技术，将各种图书馆资源整合在一起，以统一的服务界面，快速地把资源查找和处理转换到需要的图书馆应用服务，使用户根据需求访问计算机和存储系统［6］。也可以说，云图书馆是是基于云计算技术和理念，为各类图书馆构建安全、高效、稳定、经济的图书馆基础设施和服务，为用户提供高效率、低成本、高可用的个性化图书馆云服务［7］。云计算凭借随时取用、超级计算、平台无关、易部署、易扩展、低成本、按需支付、简单易行的方式能很好地解决中小学图书馆发展瓶颈，满足了中小学图书馆发展的需求。

2.2 中小学云图书馆总体设计

2.2.1 中小学云图书馆构建目标 基于云计算技术和环境，设计、开发面向中小学图书馆，实现统一平台管理，统一数据中心，统一专业维护，统一决策分析，信息资源共享等功能的云图书馆平台，打破各个图书馆各自分离的局面，将区域内图书馆紧密联系起来，让用户充分体会到使用方便、投入更低、免除维护、服务全面、数据来源确切、大局可掌控、个性化强的图书馆云服务。同时，平台开放源代码，与数字化校园、智慧城市、高校图书馆、公共图书馆随时对接，实现中小学图书馆事业的有序、良性、快速发展。

2.2.2 中小学云图书馆基础架构 中小学云图书馆整体框架采用四层的“云计算”体系结构，其技术架构、关系与功能，如图1所示。

图1 中小学云图书馆技术架构、关系与功能

（1）基础设施层 是云图书馆数据中心构建的骨架，主要由网络、通信设施、服务器、数据交换服务，数据热备服务、磁盘阵列等网络硬件设备以及操作系统、数据库、应用中间件等组成。系统可运行在windows系列、Linux及Unix操作系统之上，可以支持Oracle、MSSql等支持SQL92标准的数据库。数据中心构建具有安全、方便管理、可以拓展并且低耗的服务运维环境；能防止单点故障，保障各个应用系统之间能够稳定且不间断的运行；能提供一个至关重要的数据备份和容灾系统。

（2）系统服务层 是一个互联网规模的软件开发平台和运行环境，也称为数据中心的接口层，完成云图书馆技术架构搭建以及应用拓展整合接口实现，所有云图书馆上的应用接口为全开放式模式，为平台

上更多的服务提供强有力的数据管理支持。

（3） 应用服务层 将服务按需地提供给用户，并且通过集中的数据中心向用户提供可扩展的、弹性的计算、存储和应用程序等服务。云图书馆提供在线的应用软件服务包括自动化管理系统、决策支持系统、用户管理和基础数据整合与交换系统等。

（4）客户端访问层 用户利用简单的总端设备如个人电脑、平板电脑、智能手机等，通过网络从数据中心获取相应的服务，实现高质量的图书馆管理工作。

2.3 云图书馆功能实现

云图书馆基本功能包括云图书馆用户管理系统，云图书馆自动化管理系统，云图书馆决策支持系统、基础教育数据整合与交换系统四大模块组成，如图2所示。

图2 中小学云图书馆功能模块

2.3.1 用户管理系统 由于中小学图书馆数量较多，各图书馆财务独立，同时又与上级行政管理有关联，一般关系流程是图书馆-学校-各县市区电教中心或者装备中心-各县市区教育局-教育局。为了满足代号的唯一性，采用省级统一分配的学校代号实现，如33代表浙江，3303代表温州，330302代表鹿城区等。用户管理系统主要实现代码创建、学校创建、学校的用户名和密码创建以及管理员管理权限创建等工作，如图3所示。学校图书馆管理员根据分配的用户名和密码就可以随时登陆云图书馆实现本馆图书的编目、借阅和管理工作。

图3 中小学云图书馆用户管理界面

2.3.2 云图书馆自动化管理系统 云图书馆自动化管理系统符合当前成熟的图书馆自动化管理流程，主要包括采编管理、典藏管理、流通管理、财经管理、系统管理和OPAC公共检索系统，如图3所示。与传统图书馆自动化管理系统相比，其突出特点表现在：①简便。管理员随时随地通过用户名和密码登陆本校图

书馆开展工作；每个图书馆分配一个独立的OPAC公共检索链接地址，把该地址链接到校园，读者可以随时随地访问个性化信息服务；②资源共享。图书编目通过Z39.50服务器或者标准的公共库查询库进行套录，即保证了书目数据的标准化，又简化了困扰馆员的图书编目工作；索书号采用分类号加拼音方式，简化了书目查询以及上架工作；读者数据由已经形成的学生电子学籍导入或者学校校讯通、一卡通对接导入，每年更新更方便。③开源。通过接口开放，可以与各种单机版图书馆系统数据对接，与各种类型的读者卡数据对接。④大数据。数据集中化管理，方便了数据的统计、分析和挖掘，使决策支持成为可能。这些功能实现大大降低了用户管理和使用图书馆的技术门槛，特别适合当前中小学图书馆的现实情况和发展需要，也为智慧校园发展奠定了基础。

图4 中小学云图书馆自动化管理界面

2.3.3 云图书馆决策支持系统 决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统［8］。如果说自动化管理系统是有效为学校中下层管理者提供决策信息，那么决策支持系统则是向学校的高层管理者提供决策的支持。将决策支持系统嵌入云图书馆系统，是解决教育行政机构与中小学图书馆之间财政即集中有分散，管理即紧密又松散的复杂需求。决策部门如县市区教育局，通过分配的权限来登录决策支持系统，随时查询、统计和分析全市或者各辖区范围内图书馆的馆藏数、读者数、借阅率、流通率、人均借阅量等关键指标参数，并对结果进行排行，可为各级管理机构进行图书馆资源规划和管理提供面向全局的决策支持，如图5所示。决策支持系统是云图书馆区别于其他图书馆系统的最优设计，也是云图书馆最具特色和最实用的模块，是云计算技术环境和大数据概念的产物。

图5 中小学云图书馆决策支持管理界面

各种应用接口模块与供应商协调合作，对各种基础教育信息资源进行有效的整合，教育数据资源蕴含着大量的教育信息，能创造出有一定教育价值的各类信息，通过合理、有效的整合各类资源，将会大大提高中小学教育信息化水平。

3 效果分析

3.1 温州市中小学云图书馆运行效果分析

2013年开始，温州市教育局与温州大学联合设计开发了基于云计算的中小学云图书馆平台，目前，平台已经进入试运行状态，运行效果显著。①基于温州市良好的教育城域网和互联网、学生电子学籍、省统一学校代码等，为云图书馆构建打下了坚实的基础；②教育局配置了高端服务器、存储、安全等硬件设备，构建了中小学云图书馆数据中心，并与大学图书馆实施了数据异地备份和容灾方案。③在温州市教育局统一部署下，目前已经进入云图书馆的学校数达880所，其中70%学校运行良好，馆藏量达约13000000册，而且数据仍在不断增加。④举行了8期的专业图书馆学和云平台使用培训，建立了管理员QQ群，由于是同一平台，管理员相互学习共同进步成为可能，大大提高了中小学图书馆整体管理水平。⑤读者数据库、书目数据库、管理人员的集中化管理为决策层的图书采购、财政预算、达标标准制定等决策提供了关键的数据依据。

3.2云图书馆对中小学图书馆发展的促进作用

利用云计算的扩展性、通用性、可靠性、按需服务、资源共享和低成本，基于云计算技术和环境构建的云图书馆给中小学图书馆发展带来了一个全新的思路和方法，起到很大的促进作用，具体表现在：①按需服务。在云图书馆中，决策层、图书馆馆员、读者等用户所关心的核心问题是他能获得什么服务［9］。数据中心通过管理、调度与整合分布在网络上的各种资源，以统一的界面为所有用户提供服务，用户可在任何时候、任何地点通过网络环境来获取需要的服务，按需计量地使用这些服务，从而实现将计算、存储、软件各种资源作为一种教育公用设施来构建和使用成为可能。②费用低。云图书馆的平台即服务（Paas）模式，节省了各图书馆对硬件和基础设施的投资，用户只需为自己使用的服务付费，使各种应用的维护、维修、升级和技术支持所需的成本投入更低，对整个基础教育系统来说，财政成本节省巨大。③高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性［10］，使用户使用云图书馆比使用本地单机版系统更加稳定、可靠。⑤资源共享。云计算的最终目的是向用户提供各种资源的共享服务，用户可共享数据中心提供的软硬件资源，共享编目数据库，共享自建或者购买的电子资源以及其他由教育局发布的各种信息资源。

4 结束语

我国中小学图书馆数量庞大，办馆规模、层次与管理人员专业水平差异极大，大部分图书馆在图书馆建设过程中面临严重的资金、人力和资源紧缺问题，每个图书馆自建一套系统将带来财力、物力、人力的极大浪费。基于云计算的中小学云图书馆的开发和实现，将为各层次图书馆提供统一、强大的在线应用服务，最大程度地降低了中小学图书馆建设成本和管理成本，打破了图书馆资源配置壁垒，实现了资源的共享和协作，同时为行政机构更好地管理图书馆提供全局的数据依据，极大地促进了图书馆建设，将使中小学图书馆发展进入一个新的历程。

［1］卓毓荣.中小学图书馆建设存在问题分析与发展策略研究［J］.图书馆学研究，2012（6）：33-25

［2］叶爽美.农村中小学生利用学校图书馆的现状调查及对策研究［J］.图书馆论坛，2011，31（3）：164-168

［3］吕星宇,占盛丽.上海市中小学图书馆建设的问题与对策—兼论国外中小学图书馆的建设经验［J］.2012（1）：39-41

［4］王红.“云图书馆”平台的架构与实现［J］.情报理论与实现，2010，33（10）：108

［5］黄 尧.云图书馆整体框架构建及其意义［J］.图书情报研究，2012，27（5）：119

［6］张兴旺,李晨晖,秦晓珠.云图书馆基础理论研究与进展［J］.2012，32（5）：87-89

［7］马瑞.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索［J］.图书馆学研究，2009（7）：36-37

［8］朱鹏.基于数据挖掘的企业决策支持系统研究［J］.计算机光盘软件与应用，2013，（2）：88-90

［9］熊锦华,虎嵩林,刘晖.云计算中的按需服务［J］.中兴通讯技术，2010,16（4）：

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Research on Designing and Implementing Cloud Libraries of Primary and Middle Schools

CHEN Jian-miao1，ZHENG Le-dan2

（
1.Wenzhou Education Equipment and Work-study Program Management Center,Wenzhou 325000,China；2.Library of Wenzhou University,Wenzhou 325035,China）

Through analyzing the current situation of primary and middle schools libraries,the article proposes that the construction of the libraries based on cloud computing is a feasible approach to the library development. In this review,the authors describe the whole framework,network,and function pattern of the cloud libraries,focusing on the analysis of their automatic systems,DSS(decision support system)and user manage system,and take Wenzhou as an example to present the operation effect and facilitation of cloud libraries in primary and middle schools.

libraries of primary and middle schools;cloud libraries;cloud computing

10.13853/j.cnki.issn.1672-3708.2014.03.013

2014-05-19；

2014-05-30

本文为2013年度温州市教育发展专项资金—教育技术提升项目“温州市中小学图书馆管理系统（云平台）（KZJ401301）”研究成果之一；2013年温州大学面向基础教育课题 “基于云计算中小学云图书馆平台构建与实现（WDZD201304）”研究成果之一。

陈建淼（1962- ），男，中学高级教师；郑乐丹（1963- ），女，高级工程师，研究方向：计算机应用，图书情报。