陳恒

大連外國(guó)語(yǔ)學(xué)院軟件學(xué)院 遼寧 116044

0 前言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，Internet和Intranet技術(shù)不斷的應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中；教學(xué)中使用網(wǎng)絡(luò)已成為“數(shù)字化校園”的重要組成部分。

網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的后臺(tái)支持系統(tǒng)，也得到了迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了很多成型的系統(tǒng)和實(shí)際產(chǎn)品，它們基本上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)需要的三個(gè)基本子系統(tǒng)——課程及教學(xué)資料開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，教學(xué)支持系統(tǒng)(同步教學(xué)和異步教學(xué))和教學(xué)管理系統(tǒng)。但是，縱觀已有的網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)，一定程度上存在著一些不足：教學(xué)模式單一，缺乏對(duì)教學(xué)活動(dòng)的有效支持；不同的教學(xué)子系統(tǒng)很難集成在一起，大多處于相對(duì)分離的狀態(tài)；缺少通用的數(shù)據(jù)編輯和保存形式，不同操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上的子系統(tǒng)很難交互和共享數(shù)據(jù)；缺少有效的模塊集成手段，基于不同平臺(tái)的模塊很難集成，系統(tǒng)的擴(kuò)展性和伸縮性比較差；開(kāi)發(fā)人員與教學(xué)設(shè)計(jì)人員的分離，導(dǎo)致教學(xué)設(shè)計(jì)思想難于體現(xiàn)。針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)的不足，本文采用Web Services系統(tǒng)集成技術(shù)，處理系統(tǒng)模塊間互操作和數(shù)據(jù)的集成，很大程度上提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性，降低了模塊間的耦合程度，從而提高了網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)的互操作性、擴(kuò)展性和兼容性。

1 XML

可擴(kuò)展的標(biāo)記語(yǔ)言(eXtensible Markup Language，XML)，是W3C(World Wide Web Consortium)于1998年2月10日公布的用來(lái)對(duì)信息進(jìn)行描述的新語(yǔ)言。同超文本標(biāo)記語(yǔ)言(Hypertext Markup Language, HTML)一樣，XML也是標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言(Standard Generalized Markup Language，SGML)的子集，但它不是類(lèi)似于HTML的預(yù)定義標(biāo)識(shí)語(yǔ)言，而是用于定義其他標(biāo)識(shí)語(yǔ)言的一種元標(biāo)記語(yǔ)言。XML克服了HTML只能使用規(guī)定的標(biāo)記和SGML過(guò)于復(fù)雜的局限，它將SGML的豐富功能與HTML的易用性結(jié)合到實(shí)際應(yīng)用中。

XML語(yǔ)言具有很多特性：結(jié)構(gòu)化、自描述、可擴(kuò)展性、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與重用以及多樣的樣式表支持，這些特性使得它非常適合作為平臺(tái)間信息交換的標(biāo)準(zhǔn)格式。

2 Web Services

Web Services 是一種新的Web應(yīng)用程序分支，他們是自包含、自描述、模塊化的應(yīng)用，可以發(fā)布、定位、通過(guò)Web調(diào)用。Web Services可以執(zhí)行從簡(jiǎn)單的請(qǐng)求到復(fù)雜商務(wù)處理的任何功能。一旦部署以后，其他Web Services應(yīng)用程序可以發(fā)現(xiàn)并調(diào)用它部署的服務(wù)。Web Services是一種應(yīng)用程序，它可以使用標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，像超文本傳輸協(xié)議(HTTP)和XML，將功能綱領(lǐng)性地體現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上?？蓪eb服務(wù)視作Web上的組件編程。

基于Web Services的集成技術(shù)作為一種新的面向函數(shù)和方法的應(yīng)用集成技術(shù)，在很大程度上解決了原有集成技術(shù)在Internet遠(yuǎn)程通信方面的問(wèn)題。Web Services基于XML文檔進(jìn)行服務(wù)描述，服務(wù)請(qǐng)求和反饋結(jié)果，可以在 Internet上通過(guò)HTTP協(xié)議進(jìn)行傳遞，很容易的被訪問(wèn)和返回結(jié)果。同時(shí)，由于Web Services的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都是W3C的開(kāi)放協(xié)議，與平臺(tái)和操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)，不同的平臺(tái)和操作系統(tǒng)上的 Web Services的實(shí)現(xiàn)在很大程度上可以做到互操作，這就使異構(gòu)平臺(tái)上應(yīng)用的集成變得很容易。此外，過(guò)去使用的基于遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用(RPC - Remote Procedure Call, RPC)和程序編程接口(Application Programming Interface, API)的集成技術(shù)都是一種函數(shù)級(jí)的靜態(tài)解決方案(即使它們?cè)诳蛻?hù)機(jī)和服務(wù)器通訊時(shí)使用 XML)；Web Services則是一種動(dòng)態(tài)的集成方案，所有的服務(wù)都可以通過(guò)UDDI標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)地被發(fā)現(xiàn)、綁定和使用，容易適應(yīng)系統(tǒng)的變動(dòng)，提高系統(tǒng)的靈活性和伸縮性。

使用Web Services技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成和過(guò)去使用其它面向函數(shù)和方法的技術(shù)進(jìn)行集成類(lèi)似：在進(jìn)行初始設(shè)計(jì)的時(shí)候主要考慮不同應(yīng)用之間，系統(tǒng)不同模塊之間消息及數(shù)據(jù)傳遞的需求；根據(jù)具體需求設(shè)置相應(yīng)的接口，描述接口特性；針對(duì)不同應(yīng)用的平臺(tái)選擇相應(yīng)的Web Services組件，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置；實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用的接口，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試；實(shí)際運(yùn)行，應(yīng)用程序間進(jìn)行協(xié)同調(diào)試。

3 XML在網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)中的優(yōu)勢(shì)分析

使用XML以及Schema可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)間交換數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行定義，對(duì)交換數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢驗(yàn)：

（1）XML作為網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)間數(shù)據(jù)交換的工具。作為一種最通用的數(shù)據(jù)交換工具，它的優(yōu)點(diǎn)不言而喻。XML語(yǔ)言規(guī)范對(duì)XML文檔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了嚴(yán)密的、無(wú)二義的形式化定義，任何一個(gè)XML描述的文檔在任何環(huán)境與平臺(tái)下所表達(dá)的意義都是統(tǒng)一的。它能保證不同平臺(tái)、系統(tǒng)間數(shù)據(jù)表示的一致性。

（2）XML Schema用于描述網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)信息模型數(shù)據(jù)格式。信息模型共享需要以統(tǒng)一的方式對(duì)信息模型進(jìn)行描述。XML Schema本身是一個(gè)XML文件，易于理解。同時(shí)，它包含了豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型以及允許自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型等優(yōu)點(diǎn)，成為信息模型描述語(yǔ)言。

4 Web Services在網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)中的優(yōu)勢(shì)分析

Web Services作為一種分布式的計(jì)算技術(shù)，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的XML協(xié)議和信息格式在Internet/Intranet上展現(xiàn)各種應(yīng)用服務(wù)。

Web Services應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)中的主要優(yōu)點(diǎn)：

（1）Web Services可以克服EJB、CORBA、COM/DCOM等傳統(tǒng)組件技術(shù)間不能通信的缺點(diǎn)。Web Services接受和傳遞數(shù)據(jù)時(shí)使用XML作為數(shù)據(jù)格式，在任何平臺(tái)上使用任何編程語(yǔ)言編寫(xiě)的程序(包括組件)都能調(diào)用Web Services，并且可以穿透防火墻進(jìn)行交互，基于Web Services的模型共享保證了信息真正實(shí)現(xiàn)分布式共享。

（2）Web Services支持授課平臺(tái)模型間的松散耦合。松散耦合——當(dāng)一個(gè)Web服務(wù)的實(shí)現(xiàn)發(fā)生變更的時(shí)候，調(diào)用者是不會(huì)感到這一點(diǎn)的，對(duì)于調(diào)用者來(lái)說(shuō)，只要Web服務(wù)的調(diào)用界面不變，Web服務(wù)的實(shí)現(xiàn)任何變更對(duì)他們來(lái)說(shuō)都是透明的，甚至是當(dāng)Web服務(wù)的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)從J2EE遷移到了.NET或者是相反的遷移流程，用戶(hù)都可以對(duì)此一無(wú)所知。

5 基于XML/Web Services的網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)模型

5.1 基于 XML/Web Services的網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)模型的提出

本文在此針對(duì)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)授課的需求，結(jié)合目前已有的研究成果，并利用XML/Web Services技術(shù)提出了一個(gè)動(dòng)態(tài)的授課平臺(tái)(如圖1所示)。

圖1 基于XML/Web Servicess的網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)模型

基于XML/Web Services的授課平臺(tái)在邏輯上由5部分組成：表示層、Web Services層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)集成層和數(shù)據(jù)層。Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間通過(guò)HTML/XML來(lái)交換請(qǐng)求與響應(yīng)信息，Web Services層與應(yīng)用服務(wù)層之間通過(guò)SOAP來(lái)訪問(wèn)應(yīng)用程序，應(yīng)用服務(wù)層與數(shù)據(jù)集成層之間也是通過(guò)SOAP交換數(shù)據(jù)。

5.2 基于 XML/Web Services的網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)模型的層次結(jié)構(gòu)

下面從邏輯上說(shuō)明各層的功能：

（1）表示層。該層主要任務(wù)是將數(shù)據(jù)組裝成可表示的格式，并提供訪問(wèn)，主要由Web瀏覽器組成。

（2）Web Services層。該層是模型的一個(gè)重要層次，主要由Web服務(wù)器和SOAP處理器組成。

（3）應(yīng)用服務(wù)層。該層主要實(shí)現(xiàn)授課平臺(tái)的業(yè)務(wù)邏輯。可分為教學(xué)資源Web Services和教學(xué)實(shí)施Web Services及教學(xué)輔助Web Services。

（4）數(shù)據(jù)集成層。該層主要是為了屏蔽授課平臺(tái)所需數(shù)據(jù)的異構(gòu)性。

（5）數(shù)據(jù)層。該層包含試題庫(kù)、教學(xué)資源、教學(xué)管理和用戶(hù)信息。

6 基于XML/Web Services的網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)模型的優(yōu)點(diǎn)

（1）實(shí)際應(yīng)用的互操作性。此平臺(tái)是基于 XML/Web Services的，所以它采用一系列的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)如UDDI、SOAP、HTTP等，基于現(xiàn)存的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)很大程度上消除了授課平臺(tái)間的互操作問(wèn)題。

（2）松散耦合，可擴(kuò)展性好。傳統(tǒng)的解決方案一般都是基于某一種特定的協(xié)議、開(kāi)發(fā)平臺(tái)甚至特定的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，因而具有較弱的擴(kuò)展性。而此平臺(tái)通過(guò)底層的Web服務(wù)封裝信息實(shí)體，不考慮信息實(shí)體的邏輯實(shí)現(xiàn)過(guò)程，以提供多個(gè)集成連接點(diǎn)，因而具有良好的可擴(kuò)展性。

（3）靈活性。傳統(tǒng)的解決方案需要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成，因此一端在改變時(shí)必須告知另一端，這自然使集成變得非常生硬，也要花費(fèi)開(kāi)發(fā)人員大量的時(shí)間。而此平臺(tái)是基于Web Services的數(shù)據(jù)集成，它是建立在發(fā)布服務(wù)的應(yīng)用程序和使用服務(wù)的應(yīng)用程序之間松散耦合的基礎(chǔ)上，因此，此平臺(tái)的數(shù)據(jù)集成非常靈活。

（4）動(dòng)態(tài)性。Web Services通過(guò)提供動(dòng)態(tài)的服務(wù)接口來(lái)實(shí)施一個(gè)動(dòng)態(tài)的授課平臺(tái)，然而傳統(tǒng)的解決方案都是靜態(tài)處理的。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文只提出了一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)模型，起到拋磚引玉的作用。將來(lái)，在各授課平臺(tái)之間調(diào)用Web Services是一種大趨勢(shì)，如何更好的管理這些Web Services的流程以確保授課平臺(tái)更有效的進(jìn)行是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。

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