基于计算资源的图书馆嵌入式学科服务创新及实践

2016-05-14王跃虎

现代情报 2016年8期

王跃虎

〔摘要〕分析了当前图书馆学科服务面临的困境，以及嵌入式学科服务中学科服务与嵌入的关系。在此基础上，以合作为理念，以优势互补为方法，利用计算资源和云计算技术对嵌入式学科服务进行创新，设计并实现了学科云计算服务，嵌入到我校材料学院的科研过程中。服务实践结果表明，学科云计算服务达到了创新设计预期，实现了图书馆与学院的双赢。

〔关键词〕图书馆；计算资源；学科服务；创新；嵌入式服务；云计算

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2016.08.022

〔中图分类号〕G2526〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2016）08-0113-05

〔Abstract〕The dilemma which library subject services are now facing and the relationships between the subject service and the embedding method in the subject services are analyzed.On the basis of that，taking cooperations as the concept，taking complementary advantages as the methods，the embedded subject service is reformed creatively by using computing resources and cloud computing technology，a new service，named subject cloud computing service，is designed and realized，and then is embedded into the scientific research process of school of material.The actual results of the subject cloud computing service showed that it meets the desired effect of the design，and achieves a win-win situation between the library and the school of material.

〔Key words〕library；computing resource；subject service；innovation；embedded service；cloud computing

学科服务是以用户为核心，面向特定机构和用户，为保障和支撑科研与教学而建立的一种新的服务模式和服务机制，向用户主动提供个性化、专业化、知识化的服务[1]。自1998年清华大学率先开展学科服务以来，国内高校图书馆纷纷加入学科服务行列，学科服务逐步成为图书馆服务拓展的重要领域和发展转型的方向[2-3]。在争创一流大学、一流学科的大背景下，越来越多的高校开始狠抓优势学科建设，并对其图书馆提出了更高要求，不仅要求图书馆在资源建设、传统服务方面满足学科建设需要，还要求图书馆持续加大学科服务力度和深度，以满足学校总体发展规划要求。因此，学科服务及其创新不仅对高校图书馆自身发展和转型有重要意义，对高校的未来发展也有重要意义。本文将从支持学科建设的角度，结合高校图书馆自身发展转型需要，尝试设计和构建新的嵌入式学科服务，丰富学科服务的内容、方式和方法。

1学科服务分析

11学科服务的困境

学科服务从参考咨询服务发展而来[4]。参考咨询服务是借还服务、阅览服务、自习服务等图书馆传统服务的辅助服务，因而其必然是被动的。由参考咨询服务到学科服务，服务方式需从被动等待转变为主动寻觅，服务场所需从图书馆转移到学院，角色则需从馆员转换为教学、科研的助手，真正参与到教学和科研活动中。这些给图书馆带来严峻的挑战，短期内图书馆服务难以真正转变。因此，学科服务实践的早期，图书馆名义上推出了学科服务，但实际服务内容仍是参考咨询、读者培训等，甚至是资源建设业务，学科馆员也只是学科联络员，学科服务实际上并未真正开展起来[5-6]。此时学科服务存在两个问题：学科服务的重心仍落在图书馆而非学院；学科服务的服务深度不够，服务力度较弱。

针对存在的问题，随后图书馆推出嵌入式学科服务。学科馆员可采用物理嵌入、虚拟嵌入、组织嵌入3种模式，通过嵌入目标，嵌入功能、嵌入流程、嵌入系统、嵌入时空、嵌入能力、嵌入情感等方式，实现对服务对象的全方位嵌入[7-8]。嵌入式学科服务使其学科馆员成为第二代学科馆员，也使学科服务进入新阶段，服务的重心落在学院而非图书馆，服务对象则细化到某个团队、某个项目、某位教师或学生，学科馆员的地位和重要性也迅速提高[9-11]。然而，嵌入式学科服务未能解决服务层次较浅、服务力度较弱问题，反而突显出导致该问题的主要原因：建立在非刚性需求上的图书馆服务的自身价值不足。

在信息化趋势冲击下，馆藏纸质文献被边缘化，使得在纸质文献资源基础上开展的各种服务的价值急剧下降。随着纸质文献的淘汰，纸质文献资源上承载的学科服务就被架空，从而使得已经嵌入到教学、科研活动中的学科服务也被排除出去。同时，对于图书馆购买的数字文献资源，由于学科馆员与其服务对象处在同等的位置，拥有完全相同的访问手段和无差别的访问权限，学科馆员熟悉数字资源或者熟练使用检索工具、情报工具等的能力和技术，难以形成学科馆员对服务对象的比较优势，不能给服务对象带来明显的附加价值。因此，在数字文献资源基础上，嵌入式学科馆员开展的学科服务虽然不会被排除出教学、科研活动，但是因为易于替代而并非必须，无法形成核心竞争力。随着检索工具、情报工具的人性化和智能化程度的不断提高，学科馆员依赖这些工具形成的比较优势还将不断削弱，就更难以做成学科服务了。

在普遍缺乏利用价值，不能为服务对象带来明显价值的状况下，嵌入式学科服务仅存嵌入的形式，而缺乏服务的实质。这就是当前嵌入式学科服务的现实困境。

2学科服务与嵌入

分析嵌入式学科服务，绕不开图书馆与学院的关系。高校中的各学院与高校图书馆，为高校的同级下属机构，二者之间是平等的行政关系。在这种行政关系的基础上，图书馆与某个学院之间的关系同两个学院之间的关系完全相同，比如管理学院与材料学院，若图书馆能为材料学院提供学科服务，则管理学院也能，反之，若管理学院不能为材料学院提供学科服务，则图书馆也不能。在这种行政关系的基础上是不能形成服务的。实际上，由于高校图书馆拥有丰富的馆藏文献，且馆藏文献能为学院的教学、科研等所使用，从而形成学院对图书馆的单向依赖。显然，基于服务对象对服务提供者的这种单向依赖，图书馆与学院结成相对稳定的生产关系，并在这种生产关系上建立起服务。若这种生产关系能够维持，则相关服务就能开展和存在。对于嵌入，作为一种行为，其本身并不能在图书馆与学院之间结成生产关系，所以不能单独形成服务，而只能对已有服务发生作用。因而，嵌入式学科服务中学科服务是核心，构建图书馆与学院之间的生产关系是本质，而嵌入要么是学科服务本身的一个属性，与学科服务融合而不可分割，要么是学科服务延伸的形式和手段，强化图书馆与学院之间的生产关系，比如加快需求获取和缩短服务响应时间。

这样，从学科服务与嵌入的关系上，即嵌入式学科服务的构造上，可将嵌入式学科服务分为两类，一类是由与学科相关的图书馆服务，结合嵌入的形式而形成，是已有学科服务的延伸服务；另一类则是将教学、科研工作部分交由图书馆承担而形成，即直接从原本的教学、科研工作转化而成。前一类是延伸式的嵌入式学科服务，而后一类则是本征式的嵌入式学科服务。

2学科服务创新

根据以上分析，在现有嵌入式学科服务的基础上，创新应满足两个要求：学科服务必须能为服务对象带来价值或者创造价值；学科服务必须能够重建学院对图书馆的依赖关系，使图书馆业务与学院的教学、科研业务形成交集。据此，以天津理工大学图书馆和材料学院为例，尝试构建新的嵌入式学科服务。

21创新的思路

当前，与其它高校图书馆类似，本馆亦面向校内各学院开展了嵌入式学科服务，成立了相应的学科服务组。特别地，针对材料学院等重点学院及学科，强化了嵌入式学科服务，以便为科研提供更好的支持。同时，本馆的嵌入式学科服务也陷入前述困境。因此，新的学科服务不应围绕纸质馆藏及购买的数字资源来开展，而应当尝试其它新资源。新资源必须符合两个基本要求：新资源为学院所需，但为图书馆所有；新资源易于构建学科服务，特别是嵌入式学科服务。

以资源视角来扫视图书馆，除拥有文献资源外，图书馆还拥有空间资源、人力资源、IT设备资源、IT技术资源等。其中，空间资源、人力资源和文献资源等为图书馆传统资源，而IT设备资源是计算资源与存储资源的总和，IT技术资源则是当前图书馆技术资源中最重要的部分。国内图书馆自2000年以来，在混合图书馆理论指导下，为实现混合图书馆而购置了大量IT设备，并配备相应的IT技术人员，形成了较强的IT设备保障能力和信息系统运营能力。因此，单从图书馆方面考虑，最符合要求的应当是IT资源和IT技术资源，创新可围绕这两种资源来进行。这也符合图书馆中介功能不断削弱状况下，图书馆从以文献资源为核心转向以服务为核心的发展趋势[12]。

22创新的理念

以读者为中心，为读者服务已是图书馆普遍的价值观。在纸质馆藏被边缘化，而依靠购买的数字资源又不能形成明显的比较优势的情况下，客观上图书馆为学院提供有效服务的能力，开展学科化服务的能力较弱。即便学科馆员个人具有某个专业背景和专业知识，当以嵌入式学科馆员角色为该专业的科研人员服务时，专业知识反而更易导致角色错位，形成角色冲突。因此，以服务为理念虽无不妥，但一味强调图书馆为学院提供学科化服务，为学生、教师和科研人员提供学科服务，并不会达到预期的效果。当前，学科服务应当以合作为理念，强调相互合作而不是一个服务另一个，以双方的优势在教学的完整流程、科研的完整流程中寻找合作的契合点，并在契合点而非在整个流程上开展合作，将相关教学、科研工作部分地转化为图书馆服务。通过合作与协作来规避双方潜在的冲突，共同实现学院的教学、科研目标，在真正有效地为学院服务中，实现图书馆自身的价值。

23创新的方法

首先确定图书馆的优势。对本馆来说，随着信息化方面的投入，IT设备资源与IT技术资源快速聚集，已成为图书馆的重要资源，相对于各学院则具有明显的比较优势，具备转化为对外服务的潜力。其次，确定图书馆的需求。为实现学校学科建设的总体目标和图书馆的发展转型，图书馆将学科服务作为发展方向，积极推动嵌入式学科服务，力求为各学院，尤其是为重点学院和重点学科的科研提供强有力支持，迫切需要实现学科服务落地生根并持久深入开展。再次，确定学院的优势。通过对材料学院的深入调研和分析，图书馆认为学院的优势在其学科专业知识，以及对相关专业软件的了解、使用和掌握，这些软件属于科学计算软件，给材料学院的科研带来很大的改变，且大部分高级别科研项目涉及科学计算和仿真。科学计算和仿真，以及大数据挖掘作为第三、第四种科学研究范式，已经或者正在成为科研的重要手段[13]。最后，确定学院的需求。材料学院作为重点学院之一，按照学校的发展规划，力图将材料学科打造成一流学科。材料学科建设的关键在于拥有高水平的科研团队及高级别的科研项目，而要支撑这样的科研团队及其科研离不开良好的科研软环境和硬环境，从而建立和完善对新科研范式的硬件支撑，是我校材料学院持续快速发展的迫切需求之一。

在此基础上，通过优势互补来寻找相互合作的契合点。显然，考虑到主要为科研服务时，这个契合点就是科学计算和仿真。在该契合点上可设计并构筑新的学科服务，即科学计算服务。科学计算服务，从资源的角度看，主要利用了图书馆的计算资源和IT技术资源，而这正是学院所需要的，却又是图书馆拥有的。同时，从服务的角度看，在网络环境中，科学计算服务对计算资源的物理位置没有要求，即便计算资源物理上位于图书馆内，而服务的重心仍会保持在学院，容易做成嵌入式学科服务。

3新服务的实现

对于科学计算服务，计算资源等属于图书馆，位于馆内，服务的供给端也在图书馆内，而服务对象属于学院，在学院内工作，服务的需求端也在学院内。这必然要求采用云计算技术，以云服务方式实现，即以SaaS或PaaS等方式向学院提供科学计算和仿真服务，且以SaaS方式为首选。因此，这种以科学计算为内容的嵌入式学科服务可称为学科云计算服务。

实现学科云计算服务，涉及服务器虚拟化和应用的远程发布两大技术，需4个步骤，即物理服务器虚拟化；为科学计算创建虚拟服务器；安装操作系统和相应的科学计算软件；以适当方式对外发布应用。将图书馆的物理服务器进行虚拟化，是云计算的需要，也是保证图书馆其它服务正常开展的需要，因为学科云计算服务需要与图书馆其它服务分享计算资源，利用图书馆的冗余计算能力。此外，要较好地满足多样化的科学计算需求，服务器虚拟化也是必须的。能实现物理服务器虚拟化并创建虚拟服务器的技术及平台有多种，典型的有的VMware公司的vSphere、Citrix公司的XenServer以及微软公司的Hyper-V等，物理服务器虚拟化和创建虚拟服务器的具体过程此处不作赘述，其结果如图1所示：

对于材料学科的科研，要用到的专业科学计算软件较多，常见的有vasp、Materials Studio、CPDM和CP2K等，均为并行计算软件，在计算材料属性或性质时，通常需独占整个虚拟服务器，属于计算密集型应用。应用对外远程发布的常见技术和方式有4种：通过Telnet/SSH方式发布；通过远程控制软件发布；通过远程桌面发布；通过XenApp、RemoteApp等应用虚拟化功能发布。应用软件对外发布的具体过程此处亦不再赘述。

图书馆面向学院提供学科云计算服务，有两种基本模式，如图2所示：

模式1是租赁模式，即图书馆向特定科研团队或科研人员出租科学计算软件，科研人员通过取得的账号和密码，随时登录到虚拟服务器，按照自身的需要提交并启动科研计算任务，自行查看运行状态和计算结果。模式2是请求控制模式，即当科研团队或者科研人员需要利用科学计算软件进行科研计算时，科研人员向学科云计算管理员提出控制虚拟服务器请求，在获得虚拟服务器的控制权后，可以提交并启动计算任务，之后将控制权交还给管理员，运行状态和计算结果由管理员定期反馈给相应的科研人员。两种模式的区别在于有无管理员干预，各有利弊。根据实际情况，我馆选择请求控制模式向材料学院提供服务。

4学科云计算服务实践

学科云计算服务由学科服务、科学计算与仿真、云服务三者有机融合而成，能否被接受，能否满足嵌入式学科服务创新的要求，能否达到深化嵌入式学科服务的目标，需要实践验证。

41服务实践

在对材料学院展开需求调研的基础上，与教学和科研人员广泛接触，形成相互信任，通过电话、微信和QQ等建立稳定的联络。对原有的材料学科服务QQ群进行改造，重点将科研人员扩充进来，在学科服务团队与科研团队、学科馆员与科研人员之间实现即时通信联络，为实现学科云计算服务的请求控制模式提供支撑。同时，按照科研团队对科学计算的需求，利用本馆服务器的冗余计算能力，创建了3台高配置虚拟服务器用作HPC，并尝试着分别安装所需的计算软件，针对性地提供给几个主要的科研团队，用于开展材料模拟和计算材料学领域研究，另外搭配一台普通服务器用作科研数据等的归档存储。此外，从技术部抽调IT技术人员加入材料学科服务团队，使其成为此项服务的核心人员。由于学科云计算服务以合作为理念，角色设置合理，定位准确恰当，得到了材料学院多个科研团队的积极响应。

42实践的效果

自学科云计算服务上线以来，材料学科嵌入式服务的面貌发生了明显改变。

学科馆员方面，学科云计算服务将学科馆员重新划分为学科服务推广人员和IT技术支持人员，分别承担学科服务前端的接待、服务推广业务和学科服务后端的云计算系统的管理、维护和科研数据收集工作，并分别同科研团队中对应的成员形成联系。这改变了学科馆员的原有定位和包揽服务的做法，且因学科云计算服务的价值较高，推广难度小，学科服务推广人员较原嵌入式学科馆员更容易开展工作。学科馆员的日常工作场景也发生很大改变。在图书馆内，IT技术支持人员每天按时巡查服务器运转状况，查看服务器上计算软件的运行情况，将运行状况和计算进度及时通知给科研人员，并将计算结果备份后及时转发给科研人员。其次，在学科服务QQ群里监听并响应科研人员的控制申请，为科研人员临时控制学科云计算服务器提供支持。此外，还要收集、整理和归档科研数据和情报，并在必要时参与分析和解决科学计算中出现的疑难问题。学科服务推广人员，除到学院推介学科云计算服务，发展新的服务对象之外，日常主要在QQ群中管理和维护服务对象，了解他们的动态，并对非技术问题进行解答。学科云计算服务充分发挥了两类学科馆员的业务特长，使学科馆员的日常工作更加充实，同时也为学科馆员带来成就感，提高了服务的积极性，形成了良性循环。

科研人员方面，学科云计算服务推出后，科研人员与学院的关系不变，开展科研活动的主要流程也保持不变。科研人员开展研究工作，利用专业知识和相关软件建立材料的各种模型，并将模型提交到服务器上进行仿真计算，改变之处在于，原来提交模型给科研人员自己管理的服务器或者租用的公有云，现在则是提交给图书馆管理的私有云。学科云计算服务代替和淘汰了由科研团队自己管理的部分中低档服务器，为需要仿真计算却没有合适服务器的科研团队补上了短板，为租用公有云服务的科研团队，提供了同时开展多个模型仿真的可能性，成为加快科研进度的有效工具。此外，学科云计算服务将科研人员从繁杂的日常软、硬件系统管理和维护中解放出来，将精力集中到自身的专业领域，专心于科学研究。学科云计算服务为材料学院的科研带来了实实在在的益处，较好地满足了几个科研团队在科学计算和仿真方面的需求，赢得了科研人员和学院的信任。同时，学科云计算服务也在科研人员心目中树立起了图书馆的新形象：图书馆不是一个与科研渐行渐远的场所，其服务也不再是简单的借还图书和解答咨询问题，相反，图书馆是有用的，且与学院的科研活动存在着必然交集，而其服务是有技术含量的，能带来或者创造价值。

学科服务自身方面，先前无论是学科服务，还是嵌入式学科服务，学院对这些服务的需求均呈现随机零散发生状态，要保证学科服务组能以适当负荷连续开展相关业务，客观上要求服务对象的基数足够庞大，维护服务对象并及时发现和获取其需求，则需要保持较多的学科馆员以便联络和管理服务对象。然而，学院对学科云计算服务的需求则是持续而稳定的，服务对象是清晰而具体的，不需要维持庞大的潜在服务对象群体，从而只需少量学科馆员即可。此外，不同于以往的延伸式嵌入式学科服务，学科云计算服务本就是科研过程的一个环节，真正地嵌在科研活动中。这样的服务不只是服务，更是接口和渠道，可作为图书馆拓展其它业务的平台。依托学科云计算服务，在服务过程中，也即在科研过程中，可以实时收集科研数据和情报，为图书馆后续开展科研数据服务储备资源。依托学科云计算服务，通过与科研人员和学院合作，还可以收集相关的论文、专著、专利、科研报告，以及其它科研产出，开展由图书馆主导的学院机构知识库建设。对图书馆自身来说，这些才是学科云计算服务的深层意义所在，而不只是表层的提高服务器的利用率和机房的能效水平。学科云计算服务的推出，使得学科服务中的服务对象的状况和需求特征，服务的深度和嵌入程度都发生很大变化，学科服务有了更丰富的含义。

总之，实际效果表明，学科云计算服务确实为材料学院及其科研带来很大价值，解决了学科服务中存在的服务价值不足问题，同时，它真正嵌在科研活动中，使图书馆与材料学院能通过合作、协作共同完成科研活动，重建了材料学院对图书馆的依赖，结成了稳定的生产关系，此外，它还具备可持续发展的潜力，达到了创新嵌入式学科服务的初衷和深化学科服务的目标，实现了图书馆与学院的双赢。

5结语

嵌入式学科服务的持续深入开展有赖于服务创新。对嵌入式学科服务的创新，可以围绕构建有价值的图书馆服务、促使图书馆与学院在教学和科研上形成业务交集来开展。其中，构建有价值的服务，需要发现并利用图书馆中的新资源，而使图书馆与学院在教学和科研上形成业务交集，则需要以合作的理念来梳理教学流程和科研流程，寻找合作的契合点。遵循该指导思想，能构建出若干新的嵌入式学科服务，而学科云计算服务仅是其中的一个案例。当前多数嵌入式学科服务属于延伸式嵌入式学科服务，而学科云计算服务则是本征式嵌入式学科服务，也是刚性需求基础上的学科服务，其价值来源于科学计算和IT技术服务。在技术上，学科云计算是图书馆的对外云服务，也是图书馆实现自身新业务的私有云，在实践中应当注意遵守相关软件的版权协议。

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