徐媛媛　郭麗曉

摘要：隨著信息技術(shù)和學(xué)習(xí)理論的發(fā)展，以虛擬學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)為代表的新型在線學(xué)習(xí)方式也逐步進(jìn)入了大眾的視野，但是受限于不同學(xué)習(xí)平臺之間資源共享、復(fù)用難等問題，嚴(yán)重影響以學(xué)習(xí)者為主導(dǎo)的個性化學(xué)習(xí)需求。為解決現(xiàn)階段在線學(xué)習(xí)出現(xiàn)的瓶頸，研究基于SOA架構(gòu)的在線學(xué)習(xí)資源集成模式，能夠以輕量級的方式在不影響原系統(tǒng)的情況下，實現(xiàn)對于不同技術(shù)框架下的資源平臺之間的數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)對在線學(xué)習(xí)資源的共享、提高檢索能力等，為個性化、可持續(xù)的在線學(xué)習(xí)提供新的解決途徑。

關(guān)鍵詞：SOA；在線學(xué)習(xí)；移動學(xué)習(xí)；個性化學(xué)習(xí)；資源整合

中圖分類號：TP393.02 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）24-0163-02

Abstract： With the development of information technology and learning theory， virtual learning， mobile learning as a representative of the new online learning methods have gradually entered the public view， but limited on sharing resources between different learning platform， multiplexing difficulties and other issues， the serious influence to learners for leading the personalized learning needs. In order to solve the bottleneck of the online learning study SOA based online learning resource integrated model， can in a lightweight way without affecting the original system， for different technical framework of the resources platform of data integration， Realize the sharing of online learning resources， improve the ability to retrieve and so on， in order to provide a new way to solve the personalized and sustainable online learning.

Key words： SOA； online learning； mobile learning； personalized learning； resource integration

1 引言

近年來在教育領(lǐng)域以構(gòu)建主義為代表的學(xué)習(xí)理論得到廣泛的關(guān)注，該理論更加強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主體地位，提倡情景學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等新的學(xué)習(xí)思路，為教育的發(fā)展指明了一個方向，信息技術(shù)的發(fā)展則為這一理論的實踐提供了基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)的發(fā)展為學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)提供了途徑。據(jù)統(tǒng)計，至今世界各國的在線注冊學(xué)生人數(shù)占高等教育人數(shù)的比例已超過25%。然而面對與日俱增的在線學(xué)習(xí)類型，和龐大的在線資源基數(shù)，在線教育遇到的瓶頸。質(zhì)量參差不齊的教學(xué)資源，異構(gòu)平臺間的資源孤島問題，都是的人們很難獲得理想的學(xué)習(xí)效果。如何整合現(xiàn)有的在線學(xué)習(xí)資源，提供一個易拓展、易維護(hù)的資源集成方案迫在眉睫。

2 在線學(xué)習(xí)現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 在線學(xué)習(xí)應(yīng)用研究

E-Learning也稱在線學(xué)習(xí)，是指在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展的學(xué)習(xí)模式，這種基于技術(shù)的學(xué)習(xí)可以最大程度的利用網(wǎng)絡(luò)信息資源，讓學(xué)習(xí)地點和時間不再局限于傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中，特別是以移動學(xué)習(xí)為代表的在線學(xué)習(xí)模式，這種方式在利用碎片化時間實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)方面的特點更加突出。

在線學(xué)習(xí)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，從早些時候的遠(yuǎn)程教育拓展到了現(xiàn)在的企業(yè)培訓(xùn)、教師培訓(xùn)、技能培訓(xùn)和私人定制的個性化教育等，可見在教育領(lǐng)域中在線教育的地位日漸重要起來了，學(xué)者們對這方面的研究也是只增不減。在線學(xué)習(xí)應(yīng)用方面中比較重要的有對教學(xué)模式和資源建設(shè)的研究。通過研讀近幾年相關(guān)文獻(xiàn)資料可見，關(guān)于在線學(xué)習(xí)的研究分為兩個階段，前一階段是著重與傳統(tǒng)教學(xué)模式的對比式研究，在此基礎(chǔ)上研究出了自主學(xué)習(xí)、研究學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)及引領(lǐng)式學(xué)習(xí)等新型學(xué)習(xí)模式，資源建設(shè)開始走向數(shù)字化建設(shè)。后一個階段圍繞以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)績效研究，相關(guān)的學(xué)習(xí)模式有混合式教學(xué)、案例教學(xué)、情景教學(xué)等，這個階段的資源建設(shè)也是以學(xué)習(xí)者需求為出發(fā)點，提供情景化、個性化的配套資源建設(shè)?？傮w來看，在線學(xué)習(xí)的應(yīng)用研究越來越注重學(xué)習(xí)者的主體地位和教育者的主導(dǎo)作用相結(jié)合，研究方向也逐步從簡單的資源建設(shè)，轉(zhuǎn)向活動設(shè)計、交互設(shè)計和質(zhì)量等方面擴(kuò)展。

2.2 在線學(xué)習(xí)資源

雖然目前的在線學(xué)習(xí)資源建設(shè)已取得了一定的成果，但是面臨的問題也隨之產(chǎn)生，主要有以下幾點：（1）資源孤島現(xiàn)象。目前包括移動學(xué)習(xí)在內(nèi)的在線學(xué)習(xí)平臺數(shù)量繁多，目前大多數(shù)平臺之間的學(xué)習(xí)資源存在孤島現(xiàn)象，為了提供給學(xué)習(xí)者更全面的學(xué)習(xí)資源，發(fā)布者不得不重復(fù)的上傳分享資源，這個不僅造成網(wǎng)絡(luò)資源存儲的冗余，也加重了教育的成本；（2）在線資源數(shù)量不斷增加。在線學(xué)習(xí)資源基數(shù)很大，但是質(zhì)量、水品不一致，導(dǎo)致使用者檢索困難，難以分辨資源的好壞，影響其學(xué)習(xí)效率；（3）資源類型多樣化。隨著技術(shù)水平的發(fā)展，在線學(xué)習(xí)的資源類型也不斷豐富，除了文本、圖片還包括了視頻、語音等多媒體資源，這給檢索和使用都帶來了不便；（4）資源碎片化。與傳統(tǒng)課堂按照大綱傳授知識不同，在線學(xué)習(xí)資源一般存在碎片化的特點，沒有合理的方案，容易導(dǎo)致學(xué)習(xí)者難以系統(tǒng)化的進(jìn)行學(xué)習(xí)。

就現(xiàn)階段而言，在線學(xué)習(xí)主要的發(fā)展方向是按照不同類型學(xué)習(xí)者的需求為學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，然而這些問題的存在嚴(yán)重阻礙了在線學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展。本文通過研究面向服務(wù)的SOA架構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)階段在線學(xué)習(xí)在資源方面存在的問題，提出一種面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的在線學(xué)習(xí)資源集成方案，目的在于最大程度的整合在線學(xué)習(xí)資源，避免網(wǎng)絡(luò)資源的冗余，并對資源進(jìn)行合理化的分類管理，為學(xué)習(xí)者提供系統(tǒng)化、個性化的優(yōu)質(zhì)資源推薦。

3 SOA概況

SOA即 Service Oriented Architecture ，也就是我們所說的面向服務(wù)的架構(gòu)。架構(gòu)是構(gòu)建系統(tǒng)的準(zhǔn)則，企業(yè)架構(gòu)則是站在更長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略角度來規(guī)范系統(tǒng)的整體搭建，目的在于將跨企業(yè)的、零散的流程和業(yè)務(wù)優(yōu)化進(jìn)一個集成的環(huán)境，它可以及時響應(yīng)變更并有效的支持業(yè)務(wù)戰(zhàn)略的交付。SOA是一個組件模型，是能夠?qū)崿F(xiàn)按需將業(yè)務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的企業(yè)級架構(gòu)，在這個架構(gòu)中的任何業(yè)務(wù)都被封裝成服務(wù)，服務(wù)之間都相互獨立，但可以通過定義好的接口進(jìn)行通信。依據(jù)需求可以發(fā)送請求，通過網(wǎng)絡(luò)將高內(nèi)聚低耦合的業(yè)務(wù)組件進(jìn)行組合、關(guān)聯(lián)使用，這是一種更靈活、可重用、低成本的企業(yè)系統(tǒng)設(shè)計理念。

在SOA體系架構(gòu)中有三種角色：服務(wù)提供者、服務(wù)消費者和服務(wù)注冊者。如圖1所示：

（1） 服務(wù)提供者：對網(wǎng)絡(luò)請求進(jìn)行響應(yīng)，將自己的服務(wù)發(fā)布到注冊中心的實體。

（2） 服務(wù)消費者：服務(wù)的消費者分為直接消費者和間接消費者。直接消費者是指通過注冊中心，向提供者發(fā)送請求，并使用服務(wù)的實體，可以是應(yīng)用程序、軟件模塊或者另一個服務(wù)；間接消費者一般是指學(xué)習(xí)者，通過在線學(xué)習(xí)平臺之間的快速共享服務(wù)來獲取所需要的學(xué)習(xí)資源。

（3） 服務(wù)注冊者：對已封裝的服務(wù)提供Web服務(wù)的存儲、分類、檢索功能的實體。

WSDL，UDDI和SOAP 是SOA體系中三個基礎(chǔ)性的部件。其中WSDL是用來描述服務(wù)的協(xié)議，UDDI是查找和注冊服務(wù)的協(xié)議，SOAP則是用于傳輸?shù)膮f(xié)議（Web服務(wù)的默認(rèn)機(jī)制）。主要流程是服務(wù)的消費者通過UDDI查找所需要的服務(wù)，獲取WSDL描述，在通過SOAP來請求該服務(wù)。

4 基于SOA的在線學(xué)習(xí)資源集成

4.1 SOA架構(gòu)下的數(shù)據(jù)集成框架

目前在線學(xué)習(xí)資源呈現(xiàn)的數(shù)量多，質(zhì)量參差不齊，復(fù)用和共享性較差等問題，特提出基于SOA的在線學(xué)習(xí)資源整合模式，面向服務(wù)的SOA架構(gòu)重構(gòu)的在線學(xué)習(xí)資源模式，實現(xiàn)資源封裝、資源共享、分類檢索、用戶權(quán)限認(rèn)證等功能，通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口將在線學(xué)習(xí)資源以服務(wù)的形式發(fā)布出去，提供給在線學(xué)習(xí)的課程平臺和應(yīng)用軟件調(diào)用，為網(wǎng)絡(luò)在線教育的進(jìn)一步發(fā)展提供新的解決思路。

在基于SOA架構(gòu)的在線資源集成框架的結(jié)構(gòu)中，自下而上可大致分為三層：服務(wù)提供層、服務(wù)管理層和服務(wù)消費層。如圖2所示，在該結(jié)構(gòu)主要為實現(xiàn)在線資源集成和管理，當(dāng)中不同功能構(gòu)件分布在不同的層，通過這種方式更好的提高了整個框架系統(tǒng)的拓展性。

（1） 服務(wù)提供層。原有的在線學(xué)習(xí)資源系統(tǒng)（服務(wù)提供者），包括課程平臺、應(yīng)用程序、移動資源平臺及其他工具類資源。提供者可以將自己的部分功能或數(shù)據(jù)拆分成獨立、完整的功能組件，這些組件通過嚴(yán)格的分類并發(fā)布到接口平臺提供給消費者選用。例如平臺中某一課程的資源數(shù)據(jù)，或者是某網(wǎng)站提供的英語朗讀工具等。

（2） 服務(wù)管理層。該層主要負(fù)責(zé)管理提供者在接口平臺發(fā)布的服務(wù)以及其他權(quán)限管理等。該層對服務(wù)提供者發(fā)布的服務(wù)進(jìn)行包裝，并由SOA的注冊中心向服務(wù)消費者提供存儲、檢索等服務(wù)。

（3） 服務(wù)消費層。該層主要是提供給消費者一個統(tǒng)一身份認(rèn)證及服務(wù)展示的功能。直接消費者，也就是其他的在線資源系統(tǒng)按照需要規(guī)劃個性化的需求模型，通過按需檢索獲取接口平臺中符合要求的服務(wù)。間接消費者，也就是學(xué)習(xí)者在統(tǒng)一身份認(rèn)證后，直接訪問已經(jīng)集成的在線學(xué)習(xí)資源。

4.2 基于SOA的在線學(xué)習(xí)資源集成框架的優(yōu)勢

在整個架構(gòu)中，主要有服務(wù)使用者和消費者兩大角色，其中消費者分為直接消費者和間接消費者。從這三個角色的視角來分析該架構(gòu)的優(yōu)勢。

（1） 服務(wù)使用者

共享資源更便捷。SOA架構(gòu)中的服務(wù)都是通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口對外通信的，所以資源的提供者只需要將資源發(fā)布在一個平臺，其他平臺或系統(tǒng)就可以分享到該資源。

資源管理更安全。通過云集成平臺可實現(xiàn)對資源使用權(quán)限和分享的資源結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的管理，防止資源被濫用；采用敏捷設(shè)計，按需分配資源，實現(xiàn)資源與業(yè)務(wù)相分離使用者無需知道資源的具體位置所在；松耦合的結(jié)構(gòu)，一般使用者使用過消息傳遞來獲取需求，而不是具體的接口文件，因此難以得知該服務(wù)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

（2）服務(wù)直接消費者

系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)成本低。建立在以 SOA基礎(chǔ)上的信息系統(tǒng)，當(dāng)需求發(fā)生變化的時候，不需要修改提供業(yè)務(wù)服務(wù)的接口，只需要調(diào)整業(yè)務(wù)服務(wù)流程或者修改操作即可。相對于整體的調(diào)整而言，這樣的建設(shè)和維護(hù)成本是比較低廉的。

系統(tǒng)具有更好的伸縮性。按照業(yè)務(wù)需求組合相對獨立的功能組件，使服務(wù)提供者可以互相彼此獨立地進(jìn)行調(diào)整，以滿足新的服務(wù)需求。

資源共享性、復(fù)用性強(qiáng)。目前的在線學(xué)習(xí)資源類型豐富，課程平臺或者應(yīng)用軟件沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致平臺之間的資源存在孤島現(xiàn)象，降低了資源的復(fù)用性。從SOA的架構(gòu)思想出發(fā)，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)重新封裝資源服務(wù)，以接口的方式提供給其他課程平臺或者應(yīng)用程序使用。例如在線翻譯工具，云計算是SOA架構(gòu)的一種實現(xiàn)方式

（3）服務(wù)間接消費者

統(tǒng)一身份認(rèn)證。對于學(xué)習(xí)者而言，要獲取豐富的網(wǎng)絡(luò)資源可能要在不同的平臺進(jìn)行查詢，與此同時需要記錄的用戶名密碼也越來越多，不僅不安全，而且容易混淆。通過應(yīng)用程序接口平臺的統(tǒng)一管理，用戶可以進(jìn)行統(tǒng)一的身份認(rèn)證。

資源查詢優(yōu)化?，F(xiàn)在的在線學(xué)習(xí)資源都分布在各大平臺或者系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，并不能通過普通搜索來獲取匹配的資源。通過SOA對注冊的資源服務(wù)進(jìn)行分類管理，通過添加有效的關(guān)鍵字來優(yōu)化檢索。

個性化推薦。在SOA架構(gòu)中，每一個資源服務(wù)都是元數(shù)據(jù)，請求者可以按照自己的個性化需求來發(fā)送請求，獲取相應(yīng)的資源服務(wù)進(jìn)行分布式部署、組合使用，以此來實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)需求。

4.3 SOA架構(gòu)實現(xiàn)技術(shù)

基于SOA的架構(gòu)的服務(wù)得以構(gòu)建起來是建立在開放的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之上。Web Services是使用開放協(xié)議進(jìn)行通信的應(yīng)用程序組件，是簡單的消息接受框架，能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺傳遞，因此成為了SOA得以實現(xiàn)的主要技術(shù)。Web services是基于網(wǎng)絡(luò)的分布式組件，在SOA架構(gòu)中的作用主要是實現(xiàn)對服務(wù)的封裝和傳遞。在這里我們所說的服務(wù)由服務(wù)接口和服務(wù)實現(xiàn)兩部分構(gòu)成，服務(wù)的接口主要定義了服務(wù)提供者和服務(wù)消費者之間如何使用服務(wù)的契約；服務(wù)實現(xiàn)則是改服務(wù)所包含的功能。服務(wù)的構(gòu)成如圖3所示。

在構(gòu)建和使用Web Service時，主要用到以下幾個關(guān)鍵的技術(shù)和規(guī)則：

XML：描述數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，具有跨平臺和開放性，主要用于異構(gòu)平臺之間的數(shù)據(jù)存儲和傳輸。XML是SOA架構(gòu)開放性的基礎(chǔ)，能夠方便地處理和描述數(shù)據(jù)，提高服務(wù)被檢索的準(zhǔn)確性。

SOAP：簡單對象訪問協(xié)議，在SOA架構(gòu)中的作用主要是用于對XML的傳輸。SOAP的優(yōu)勢體現(xiàn)在它可以運行在任何傳輸協(xié)議上，為實現(xiàn)系統(tǒng)之間的無縫銜接提供了傳輸通道。

WSDL：Web服務(wù)描述語言，是基于XML的用于描述Web Service及其函數(shù)、參數(shù)和返回值。WSDL的優(yōu)勢體現(xiàn)在既可被機(jī)器識別的，又是可被人閱讀的。

UDDI：目錄服務(wù)，是通過Internet對外同提供Web services的注冊和搜索服務(wù)的。

5 結(jié)論

基于SOA架構(gòu)的在線資源集成模式是一個輕量級的企業(yè)級解決方案。不僅能夠在不影響其他系統(tǒng)平臺使用的情況進(jìn)行有效的資源集成、共享，分層的設(shè)計具有良好的功能擴(kuò)展性，而且建設(shè)成本低，維護(hù)方便。通過該模式對在線學(xué)習(xí)資源進(jìn)行合理的集成，為學(xué)習(xí)者提供了更人性化的服務(wù)，也減輕了學(xué)習(xí)資源提供者的負(fù)擔(dān)，可促進(jìn)學(xué)習(xí)型社會和終身學(xué)習(xí)的發(fā)展，具有良好的社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪林林，張春，劉歆，等. SOA全生命周期建模方法綜述[J]. 計算機(jī)應(yīng)用研究，2011（1）：37-41.

[2]梁爽. 基于SOA的云計算框架模型的研究與實現(xiàn)[J]. 計算機(jī)工程與應(yīng)用，2011（35）：92-94+142.

[3]王紅艷，胡衛(wèi)平. 中國在線學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀與啟示[J]. 中國遠(yuǎn)程教育，2013（8）：30-34+95.

[4]曹瑛，陳樂，王俊嶺，等. 基于數(shù)字化校園的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（5）：59-63.

[5]龍三平，張敏. 在線學(xué)習(xí)理論研究的現(xiàn)狀與趨勢——基于SSCI數(shù)據(jù)庫（1994-2013年）的科學(xué)計量分析[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志，2014（3）：64-70.

[6]孫歆，王永固，邱飛岳. 基于協(xié)同過濾技術(shù)的在線學(xué)習(xí)資源個性化推薦系統(tǒng)研究[J]. 中國遠(yuǎn)程教育，2012（8）：78-82.

[7]管紅杰，王珂，江海峰，等. SOA架構(gòu)的工作流管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 計算機(jī)工程與設(shè)計，2011（5）：1654-1657

[8]張亮. 一種基于語義相似度的Web服務(wù)匹配方法[J]. 情報科學(xué)，2016（2）：21-23+36.