高校圖書(shū)館學(xué)習(xí)支持服務(wù)的“新工具”

吾熱亞提·玉素甫

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)高校圖書(shū)館已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。過(guò)去傳統(tǒng)的高校圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞服務(wù)只能依靠人力對(duì)文獻(xiàn)資料進(jìn)行分類整理，不僅效率低下，還增加了讀者的排隊(duì)等待時(shí)間?；诖耍F(xiàn)提出一種基于B／S模式的高校圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)，希望通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、功能模塊劃分、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)一步緩解經(jīng)費(fèi)不足以及高校圖書(shū)館資源與讀者迅速增長(zhǎng)的文獻(xiàn)需求之間的矛盾，以期促進(jìn)我國(guó)高校圖書(shū)館自動(dòng)化管理水平的提高。

盡管目前我國(guó)高校圖書(shū)館已實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理的有效應(yīng)用，但仍然缺乏相對(duì)完善獨(dú)立的文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)。高校文獻(xiàn)傳遞服務(wù)是在高校圖書(shū)館與其他文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)之間建立協(xié)作關(guān)系，通過(guò)相互利用文獻(xiàn)信息資源來(lái)滿足讀者需求的資源共享方式，即從異地獲取讀者所需的文獻(xiàn)并提供給讀者的一種全新的智能化服務(wù)方式。開(kāi)展文獻(xiàn)傳遞服務(wù)，能夠?qū)Ω咝D書(shū)館館藏資源進(jìn)行補(bǔ)充和延伸，是一種實(shí)現(xiàn)資源共享的重要方式。

高校圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，高校圖書(shū)館的文獻(xiàn)傳遞服務(wù)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)資源共建共享的一項(xiàng)重要手段。當(dāng)前，我國(guó)高校系統(tǒng)文獻(xiàn)保障體系包括CALIS、CASHL以及NSTL三大類。其中，CALIS是我國(guó)高等教育文獻(xiàn)保障系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，其是由教育部直接領(lǐng)導(dǎo)的數(shù)字圖書(shū)館聯(lián)合保障體系，該文獻(xiàn)傳遞服務(wù)于2004年正式啟動(dòng)，截止到2014年已經(jīng)擁有1000余家成員館。CASHL主要針對(duì)文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)中持有借書(shū)證和保證金的正式用戶，在具體操作時(shí)，用戶需要到信息服務(wù)部進(jìn)行用戶信息確認(rèn)，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到所需要的文獻(xiàn)之后，直接點(diǎn)擊“文獻(xiàn)傳遞”按鈕向服務(wù)器提交申請(qǐng)即可。另外，整個(gè)文獻(xiàn)借閱和全文獲取都需要讀者提交相應(yīng)的申請(qǐng)，經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)后方可下載。通常情況下，文獻(xiàn)傳遞請(qǐng)求會(huì)在3—7個(gè)工作日內(nèi)反饋初始化審批結(jié)果。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與需求

設(shè)計(jì)目標(biāo)

本研究項(xiàng)目主要針對(duì)某高校圖書(shū)館中文獻(xiàn)服務(wù)的實(shí)際應(yīng)用情況，再結(jié)合當(dāng)今信息化時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)服務(wù)需要，以期通過(guò)B/S模式，有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文獻(xiàn)查詢、信息采集等不同方面的職能?，F(xiàn)提出基于B/S模式的高校文獻(xiàn)傳遞自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成，一方面，由系統(tǒng)管理人員進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)注冊(cè)用戶的個(gè)人信息審核、文獻(xiàn)管理、在線文獻(xiàn)申請(qǐng)等工作；另一方面，從某高校圖書(shū)館的實(shí)際需求入手，全面分析該系統(tǒng)的應(yīng)用需求、可行性、設(shè)計(jì)方案等，具體包括文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、檢索系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以及全文文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等方面。

設(shè)計(jì)需求

1.文獻(xiàn)資料機(jī)器人傳遞系統(tǒng)

文獻(xiàn)資料自動(dòng)傳遞系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，將會(huì)使用電力系統(tǒng)作為驅(qū)動(dòng)能源；當(dāng)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，電力系統(tǒng)會(huì)保持休眠狀態(tài)，但系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行；當(dāng)系統(tǒng)處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，文獻(xiàn)資料自動(dòng)傳遞系統(tǒng)將會(huì)被喚醒，處于準(zhǔn)備狀態(tài)。如果有用戶前來(lái)，機(jī)器人就會(huì)接收到兩種不同的指令，一種是“文獻(xiàn)資料借閱”請(qǐng)求，另一種是“文獻(xiàn)資料歸還”請(qǐng)求。如果用戶發(fā)出的是“借閱”請(qǐng)求，并將所需借閱的書(shū)本信息輸入后臺(tái)的管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)便會(huì)在接收到請(qǐng)求后立即將目標(biāo)書(shū)本的位置信息發(fā)送至傳遞系統(tǒng)。當(dāng)傳遞系統(tǒng)接收到來(lái)自后臺(tái)總系統(tǒng)的指令后，就會(huì)截取相關(guān)信息，然后快速移動(dòng)到目標(biāo)區(qū)域，到達(dá)指定區(qū)域后，會(huì)對(duì)文獻(xiàn)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃描。在找到用戶所需要的文獻(xiàn)資料后，系統(tǒng)機(jī)器人就會(huì)自動(dòng)把文獻(xiàn)資料夾住，目標(biāo)書(shū)籍就會(huì)跟隨機(jī)器人一同到達(dá)圖書(shū)館管理處，把文獻(xiàn)傳遞給用戶，最終完成整個(gè)文獻(xiàn)借閱流程，全程不需要人工參與。同樣，圖書(shū)的歸還也是采用同樣的流程，用戶將文獻(xiàn)資料放置于前臺(tái)便可離開(kāi)，無(wú)需等待。

2.充電區(qū)域

高校圖書(shū)館的充電區(qū)域有一部分是為文獻(xiàn)傳遞機(jī)器人準(zhǔn)備的。在文獻(xiàn)傳遞機(jī)器人系統(tǒng)中，機(jī)器人完成的所有工作都有固定的流程。當(dāng)機(jī)器人接收到來(lái)自后臺(tái)總系統(tǒng)的文獻(xiàn)資料指令后，就會(huì)將指定的文獻(xiàn)資料運(yùn)送或歸還到相應(yīng)的位置，這個(gè)步驟相當(dāng)于一個(gè)工作周期。在這個(gè)過(guò)程中，只有系統(tǒng)管理人員能夠?qū)C(jī)器人作出終止命令。而當(dāng)圖書(shū)館管理處的窗口位置沒(méi)有用戶等待時(shí)，機(jī)器人將自動(dòng)回到充電區(qū)域充電，從而確保系統(tǒng)始終維持正常運(yùn)行的狀態(tài)。

3.文獻(xiàn)資料放置架

圖書(shū)館放置架上所擺放的文獻(xiàn)資料是用戶借閱和歸還的目標(biāo)，所以其擺放位置需要經(jīng)過(guò)仔細(xì)斟酌，再進(jìn)行放置。只有這樣，文獻(xiàn)傳遞機(jī)器人才能根據(jù)書(shū)籍的檢索號(hào)進(jìn)行檢索。檢索的主要信息包括放置架擺放區(qū)域、放置架序列號(hào)、放置架層號(hào)等。但是由于放置架上文獻(xiàn)資料的擺放位置可能與機(jī)器人接收的數(shù)據(jù)存在一定誤差，所以機(jī)器人無(wú)法完全依靠位置信息來(lái)確定圖書(shū)的具體位置。雖然放置架上文獻(xiàn)資料的擺放位置是固定的，但由于機(jī)器人需要更加具體精準(zhǔn)的位置信息，其相對(duì)而言依然比較模糊。尤其是在筆者所研究的圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)中，文獻(xiàn)資料的借閱和歸還都是由機(jī)器人來(lái)完成。因此，文獻(xiàn)資料的放置位置一定要十分精確，不能出現(xiàn)任何偏差，只有這樣，機(jī)器人才能快速找到對(duì)應(yīng)目標(biāo)的位置，從而精確地對(duì)其進(jìn)行夾取?？傊?，為了確保機(jī)器人夾取書(shū)籍具有較高的準(zhǔn)確性，圖書(shū)館管理人員需要對(duì)放置架的擺放位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并定期查看文獻(xiàn)資料的擺放位置，確保機(jī)器人能夠順利地夾取文獻(xiàn)資料。此外，還需要特別注意的是，為了確保圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)中機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍符合要求，管理人員還需要對(duì)放置架的擺放位置進(jìn)行調(diào)整，確保放置架之間有一定的空隙。

系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)理念是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化。本系統(tǒng)面向?qū)W校的學(xué)生、教師等用戶，以滿足其文獻(xiàn)借閱需求。高校圖書(shū)館的管理人員需要對(duì)用戶（學(xué)生、教師等）進(jìn)行基本信息審核以及資料管理，除此之外，還需要在線及時(shí)處理用戶提交的文獻(xiàn)申請(qǐng)信息；用戶則需要在系統(tǒng)中檢索文獻(xiàn)資料時(shí)，輸入所需要的文獻(xiàn)資料信息和個(gè)人信息，提交相應(yīng)的文獻(xiàn)申請(qǐng)。用戶可以在系統(tǒng)中在線查閱個(gè)人歷史申請(qǐng)記錄、訂單信息等，還能對(duì)個(gè)人基本信息進(jìn)行設(shè)置與修改，從而確保個(gè)人信息的安全。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.硬件需求

本系統(tǒng)要求相關(guān)硬件設(shè)備滿足B/S模式設(shè)計(jì)的需求，數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器則需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況和資金投入情況，選擇合適的配置。本系統(tǒng)所采用的獨(dú)立frp備份服務(wù)器，能夠滿足文獻(xiàn)資料的在線/離線下載和異地備份需求。其中，為使項(xiàng)目投入的資金充裕，可以采用雙機(jī)熱備服務(wù)器，從而滿足圖書(shū)館的多方面需求。其中需要注意的是，如果需要在圖書(shū)館的機(jī)房中設(shè)置相應(yīng)的服務(wù)器，則要確保機(jī)房的溫度、濕度等條件符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.機(jī)器人設(shè)計(jì)

筆者所提及的圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)中所運(yùn)用的機(jī)器人的機(jī)械手是整個(gè)系統(tǒng)中至關(guān)重要的部分，該部分會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，必須保證機(jī)器人的機(jī)械手能夠正常夾取相關(guān)文獻(xiàn)資料。機(jī)械手是機(jī)器人工作時(shí)的重要活動(dòng)部位。關(guān)節(jié)型球面坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)比較緊湊，有較強(qiáng)的通用性，操作十分簡(jiǎn)便，活動(dòng)范圍十分廣泛；球面坐標(biāo)型機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是一個(gè)完整的球體，所以就應(yīng)用場(chǎng)景而言，其不適用于本文所述的圖書(shū)館區(qū)域；柱面坐標(biāo)型機(jī)械手常用于物品的裝卸，由于其對(duì)環(huán)境的要求較高，工作范圍一般是特定的場(chǎng)所，所以只適用于需要裝卸的工作環(huán)境；直角坐標(biāo)機(jī)械手大多數(shù)情況下用于工業(yè)生產(chǎn)，該設(shè)備的最大特點(diǎn)是擁有一定的步進(jìn)距離，所以可以通過(guò)對(duì)末端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作。然而，在筆者所在的項(xiàng)目中，機(jī)器人的位置距離放置架很近，其攝像頭只需要簡(jiǎn)單地對(duì)文獻(xiàn)資料進(jìn)行掃描，而不需要步進(jìn)距離。結(jié)合這一需要，對(duì)機(jī)器人機(jī)械手進(jìn)行逐一分析，可知這種類似“手臂”的機(jī)械手能夠幫助機(jī)器人很好地完成文獻(xiàn)資料的夾取工作，而且還可以應(yīng)用于更多復(fù)雜多變的場(chǎng)景，所以在本研究項(xiàng)目中采用類似“手臂”的機(jī)械手是最合適的。

3.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)所采用的控制系統(tǒng)依舊是機(jī)器人機(jī)械手技術(shù)，機(jī)械手的連桿位置連接的是其他各個(gè)關(guān)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)主要有3個(gè)主要關(guān)節(jié)，這3個(gè)關(guān)節(jié)之間是可以轉(zhuǎn)動(dòng)的，在這些關(guān)節(jié)之外還有其他關(guān)節(jié)。在機(jī)器人機(jī)械手的基座上，可以從第1個(gè)關(guān)節(jié)開(kāi)始，然后轉(zhuǎn)換到第2個(gè)關(guān)節(jié)的位置，依次轉(zhuǎn)換到第3個(gè)關(guān)節(jié)，再轉(zhuǎn)換到機(jī)器人手臂上，最后，通過(guò)機(jī)器人對(duì)文獻(xiàn)資料進(jìn)行夾取。由此可見(jiàn)，將每一個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換成矩陣，意味著能夠得到更多的可以變換的矩陣，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行控制，可以對(duì)圖書(shū)館的所有文獻(xiàn)資料進(jìn)行精準(zhǔn)的夾取和存放。

系統(tǒng)實(shí)施方案

注冊(cè)登錄

學(xué)生或教師將個(gè)人信息輸入系統(tǒng)中，然后點(diǎn)擊“提交”按鈕，發(fā)出用戶注冊(cè)申請(qǐng)，后臺(tái)管理員在審核其個(gè)人信息并通過(guò)之后，該用戶就會(huì)自動(dòng)成為系統(tǒng)用戶。當(dāng)用戶再次返回登錄界面時(shí)，系統(tǒng)頁(yè)面會(huì)提示其輸入用戶名、密碼等信息，如果用戶不輸入信息，系統(tǒng)將會(huì)彈出提示，如“輸入信息為空”；如果用戶輸入錯(cuò)誤的用戶名或密碼，系統(tǒng)將會(huì)提示用戶“用戶名或密碼輸入錯(cuò)誤”。綜上，該系統(tǒng)的安全性較高，能確保用戶在安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行線上文獻(xiàn)借閱或下載操作。

文獻(xiàn)檢索

在文獻(xiàn)資料庫(kù)中，用戶能夠檢索到所需要的相關(guān)文獻(xiàn)資料，在檢索過(guò)程中，用戶可以通過(guò)名稱、作者、類型、編號(hào)等多種查詢方式獲取所需要的文獻(xiàn)資料。本系統(tǒng)中包含的文獻(xiàn)資料類型豐富多樣，涵蓋支持包括中英文在內(nèi)的多語(yǔ)言文獻(xiàn)。

提交申請(qǐng)

關(guān)于用戶所填寫(xiě)的文獻(xiàn)傳遞申請(qǐng)單，由于查詢文獻(xiàn)的方法多樣，因此在文獻(xiàn)傳遞申請(qǐng)單中，文獻(xiàn)名、作者和傳遞方式等項(xiàng)目是必填內(nèi)容，而其他的文章內(nèi)容如摘要、關(guān)鍵詞、引言等為選填內(nèi)容。由于傳遞方法可以供用戶自由選擇，因此用戶只需要將申請(qǐng)中所列的各項(xiàng)必要信息填寫(xiě)清楚，就能準(zhǔn)確地找到所需要的文獻(xiàn)。

申請(qǐng)查詢

申請(qǐng)查詢能夠有效實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)此前文獻(xiàn)資料申請(qǐng)記錄的查詢。在此過(guò)程中，用戶可以通過(guò)名稱、作者、類型、編號(hào)等多種方式查詢，同時(shí)可以點(diǎn)擊“瀏覽”按鈕，滾動(dòng)查詢以往的全部申請(qǐng)歷史記錄。高校教師與學(xué)生在圖書(shū)館進(jìn)行文獻(xiàn)資料借閱時(shí)，可以登錄圖書(shū)信息管理系統(tǒng)，在線查詢文獻(xiàn)資料的情況。由于查詢方式多種多樣，因此其能進(jìn)一步方便用戶使用。此外，由于該系統(tǒng)中包含大量的歷史文獻(xiàn)、期刊圖書(shū)、光盤(pán)等，因此需要進(jìn)一步對(duì)該系統(tǒng)中的海量文獻(xiàn)信息進(jìn)行加密處理。除此之外，無(wú)論是本系統(tǒng)的用戶還是相關(guān)設(shè)計(jì)人員，該系統(tǒng)均能為其提供高級(jí)查詢和檢索功能。例如，在查詢管理模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中，內(nèi)容涵蓋新書(shū)通告、分類查詢以及資源查詢等。也就是說(shuō)，用戶能夠在多級(jí)分類欄中進(jìn)行精確查找，而系統(tǒng)會(huì)提示其輸入書(shū)籍名、出版社名、作者名等，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)查詢。

文獻(xiàn)下載

高校圖書(shū)館用戶在系統(tǒng)中提交相應(yīng)的文獻(xiàn)資料借閱申請(qǐng)后，由圖書(shū)館管理人員進(jìn)行審核，通過(guò)審核之后，圖書(shū)館管理人員會(huì)在系統(tǒng)中輸入相關(guān)命令，機(jī)器人在接收到指令之后，會(huì)在文獻(xiàn)資料區(qū)域內(nèi)尋找用戶所需要的文獻(xiàn)資料。而用戶能夠直接在系統(tǒng)中進(jìn)行下載，獲得電子文獻(xiàn)。該模塊能夠使用戶借閱到所需要的文獻(xiàn)資料。在此模塊中，只要用戶輸入編號(hào)，其便能讀取用戶的個(gè)人信息。另外，該模塊的中間部分還能顯示文獻(xiàn)名稱、條形碼、出版社、文獻(xiàn)的具體類型等。如果用戶需要借閱，點(diǎn)擊“借閱”按鈕，即可實(shí)現(xiàn)在線借閱圖書(shū)的操作。而在系統(tǒng)的下方“用戶所借圖書(shū)”界面，讀者能夠自由查看整個(gè)文獻(xiàn)資料的借閱記錄。

后期維護(hù)

本系統(tǒng)的后期維護(hù)功能是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)管理人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)和B/S模式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，從而在不影響文獻(xiàn)借閱的情況下確保系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

綜上所述，當(dāng)前，我國(guó)高校圖書(shū)館已實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)館信息管理和數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)的有效應(yīng)用，但仍缺乏相對(duì)完善且獨(dú)立的文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)。傳統(tǒng)高校圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞服務(wù)只能依靠人力對(duì)圖書(shū)館的文獻(xiàn)資源進(jìn)行分類整理，這種方式不僅效率低下，還會(huì)增加讀者的等待時(shí)間。而筆者所述的高校圖書(shū)館文獻(xiàn)傳遞系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步緩解經(jīng)費(fèi)不足、高校圖書(shū)館資源與讀者迅速增長(zhǎng)的文獻(xiàn)需求之間的矛盾。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠保障文獻(xiàn)資料的完整性，進(jìn)而提升高校圖書(shū)館管理人員的工作效率，更好地滿足用戶的文獻(xiàn)借閱需求。

（作者單位：新疆師范大學(xué)圖書(shū)館）