丁 睿

（南京信息職業(yè)技術學院，江蘇 南京210000）

0 前言

隨著現(xiàn)代教育技術水平的不斷提高，大量數(shù)字化教學資源在網絡上涌現(xiàn)，但是由于種類繁雜、相互重復和缺乏有效的組織和管理，資源查找和共享十分困難。 許多高?；騾^(qū)域內的資源站點中，系統(tǒng)集成是一種緊耦合的方式，加上信息傳輸協(xié)議和信息格式的非標準化，各資源庫在系統(tǒng)平臺的搭建、數(shù)據(jù)庫的選擇、以及資源歸類方法等方面存在較大的差異，從而導致了教學資源能在學校或企業(yè)中的局域網內實現(xiàn)共享，可是在不同平臺、不同系統(tǒng)之間無法實現(xiàn)資源的共享和訪問。因此，建設一個規(guī)范的、具有良好擴展功能的教學資源庫的顯得尤為重要。

對于學校來說，教學資源庫建設工作的開展不僅代表了信息化教學的水平，也是實現(xiàn)教學資源共享必不可少的手段。 一個教學資源庫的建設需要全面而科學的分析和設計， 只有采用先進的設計思想、規(guī)范的資源庫建設標準、科學的資源組織和管理手段，才能建設出標準統(tǒng)一、功能完善、內容豐富的教學資源庫，以改善過去教學資源孤立難尋的局面。

（面向服務的體系架構）具有標準化、松散耦合、共享服務和粗粒度等特點，把它的架構思想應用到教學資源庫的建設中十分可行。 實現(xiàn)SOA 的技術——也具有跨系統(tǒng)、跨語言、可擴展、可重用的特點，利用其所開發(fā)的系統(tǒng)具有可跨平臺、松耦合、可重用以及較強的可擴展性等特點，能夠較好的實現(xiàn)系統(tǒng)的開放性和資源共享，使得不同平臺、不同編程環(huán)境的客戶端通過資信息系統(tǒng)提供的Web 服務， 充分利用信息資源。

基于SOA 的教學資源庫以資源共建共享為目的， 以創(chuàng)建精品教學資源和進行資源信息化為核心， 通過利用SOA 先進的架構思想和松散耦合、共享服務和易于擴展的特點，將面向服務的體系架構理念融入教學資源庫系統(tǒng)的建設過程中，提升了系統(tǒng)的開發(fā)效率，降低了系統(tǒng)維護的復雜度。面對海量的教學資源，創(chuàng)建一個集檢索和分類、資源管理和評價、資源存儲規(guī)范為一體的教學資源庫，為教學資源的充分共享和使用提供便捷的方式， 在教育信息化建設中具有美好的前景。

1 SOA 架構的概念

SOA 中文譯為：面向服務架構。是一種粗粒度、松耦合的系統(tǒng)構造方法。 服務的接口通過中立的方式被封裝成組件，獨立于系統(tǒng)中的運行環(huán)境和編程語言。 SOA 是面向B/S 模型、XML/Web Service 技術之后的合理發(fā)展。

SOA 架構規(guī)范是一個組件模型，它將軟件系統(tǒng)中的不同功能單元（稱為服務）通過服務之間定義的接口和契約聯(lián)系起來，打破傳統(tǒng)的僵化垂直的構建模式。 SOA 通過服務的部署和組合， 實現(xiàn)業(yè)務的獨特性，通過服務的松耦合實現(xiàn)業(yè)務隨時更改，通過服務的重用行降低系統(tǒng)的建設成本。

SOA “服務”是SOA 的基本組成部分。 通過W3C 給出的定義可以看出：“服務提供者每完成一項任務， 會為服務使用者提供一個結果。 這些結果可以是提供者的狀態(tài)進行了改變，也可以是使用者的狀態(tài)發(fā)生變化，或者兩者都發(fā)生不同的變化”

面向服務的體系結構（SOA）建立在分布式計算技術的基礎上，這種體系結構本質上是動態(tài)的，它包括三個角色：服務提供者、服務請求者和服務注冊代理。 這些角色和操作一起作用于服務構件。 這些角色的具體運作如圖1 所示。

服務提供者：服務提供者可以是擁有服務的平臺，也可以是一個或一組以無狀態(tài)方式執(zhí)行業(yè)務功能的組件， 它主要進行服務發(fā)布，同時響應服務請求。

圖1 SOA 體系架構模型

服務請求者：利用服務代理來查找、調用所需的服務，進而根據(jù)需要使用該服務。

服務注冊代理：服務提供者在注冊中心發(fā)布服務，對服務進行分類。而服務使用者訪問和搜索所提供的服務，并得到服務綁定的信息。

符合SOA 架構的系統(tǒng)，必須具備上述的一種或多種角色。在這些角色之間，需要發(fā)生三種可能的操作：

發(fā)布：指服務提供者將服務發(fā)布至服務代理。 為了使服務能夠訪問，服務提供者需要發(fā)布服務描述，服務描述的位置可以根據(jù)應用程序的要求而變化。

查找：服務請求者可以通過服務代理查找所需服務。 服務請求者可直接檢索服務描述，或者查詢所要求的服務類型，查找操作由服務請求者和服務代理共同完成。

綁定：使服務使用者能夠調用服務。 綁定操作發(fā)生在服務提供者和服務請求者之間，服務請求者通過服務描述中的信息來定位、聯(lián)系和調用所需服務。

2 系統(tǒng)功能需求分析

建設一個基于SOA 的教學資源庫， 首要任務是方便教師和學生使用教學資源，并實現(xiàn)對教學資源的科學管理、規(guī)范歸類和科學存儲。為了保證資源庫的規(guī)范性， 我們參考了LOM 標準和CELTS-41 規(guī)范，將教學資源進行了統(tǒng)一整理和歸類，方便資源使用和共享，從而提高教學資源的利用率，更好的促進教育信息化發(fā)展。 就本文所研究內容而言，更加注重的則是系統(tǒng)各部分的功能的可利用率，資源的檢索、交換、共享的管理的可行性和互操作性是否良好。

資源庫應該實現(xiàn)以下幾種基本功能：

用戶注冊登陸：系統(tǒng)用戶主要包括管理員、教師和學生。教師和學生在使用系統(tǒng)之前需要進行注冊。當通過管理員審核之后才能登陸系統(tǒng)，進行相應的操作。

用戶管理：管理員可以通過用戶管理模塊對已經注冊的用戶進行審核、查詢及修改用戶信息等操作。 考慮到教師和學生用戶的不同需求，可以對用戶角色權限進行設定和委派。 比如教師用戶可以查看學生用戶，決定是否允許學生使用資源。

資源上傳：在上傳資源時，為了保證資源更好的管理和利用，系統(tǒng)會要求用戶按照LOM 標準提供資源的描述信息，并且上傳的資源需要經過管理員審核。

資源檢索：系統(tǒng)提供了普通檢索和高級檢索兩種方式。 用戶可以按照資源的作者、學科分類或資源類型等條件進程搜索操作，通過結果查看資源信息。

資源反饋：已注冊用戶可以發(fā)表資源的反饋信息，便于資源管理者優(yōu)化資源信息。

資源統(tǒng)計：提供資源的訪問次數(shù)和資源排名，用戶可以通過統(tǒng)計功能，查看課件的統(tǒng)計結果和課件類型、所屬院校、課件格式等詳細信息。

資源管理：不同用戶擁有不同的權限對資源進行管理，包括資源管理、信息修改、評價和刪除等基本操作。 此外，管理員可以審核資源和推薦資源。

3 系統(tǒng)功能模塊設計

通過前面的系統(tǒng)功能需求分析，我們?yōu)榻虒W資源庫設計了六大功能模塊來滿足用戶的使用，這些功能模塊分別是：用戶管理模塊、資源管理模塊、資源檢索模塊、資源統(tǒng)計模塊、反饋信息模塊和系統(tǒng)幫助模塊，六大功能模塊還包含了若干小功能模塊，具體的模塊設計如圖2所示：

圖2 系統(tǒng)功能模塊圖

下面我們詳細介紹各模塊實現(xiàn)的功能：

用戶管理模塊：主要包括用戶狀態(tài)審核、用戶的角色委派、角色分組、用戶信息管理、用戶信息查詢和個人資源管理等功能。管理員首先對新注冊的用戶進行審核并委派角色權限后才能進行資源上傳和下載，從而有效的避免了不安全的注冊情況發(fā)生。

學生用戶可以查看和下載資源，并可以選擇喜愛的教師，當這些教師上傳資源后，這些資源可以直接顯示給學生用戶，而教師也可以瀏覽對自己喜愛的學生，方便教師和學生進行交流。

資源管理模塊：主要包括資源上傳、資源審核、資源信息管理、資源狀態(tài)管理、資源分類管理、優(yōu)秀資源推薦。 其中在資源庫使用前期，大量的教學資源可以通過資源導入直接放入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中供用戶使用。教學資源庫根據(jù)CETLS 規(guī)范對上傳資源的類型、大小和所屬專業(yè)等方面進行要求，用戶根據(jù)這些要求在上傳教學資源時填寫資源相關描述信息。 為了保證資源的質量和安全，上傳的資源首先需要經過管理員審核，并能決定資源是否顯示給用戶使用。 為了對資源庫進行規(guī)范管理，管理員需要對資源進行分類和推薦。

資源檢索模塊：包括普通檢查和詳細檢索。 普通檢索只需要用戶輸入關鍵詞進行搜索即可，高級搜索則可以選擇資源類型、資源所屬教師、資源所屬科目和資源作者等條件進行搜索。

資源統(tǒng)計模塊：主要對資源進行數(shù)字統(tǒng)計和下載統(tǒng)計。 資源統(tǒng)計顯示資源訪問的次數(shù)， 根據(jù)訪問次數(shù)可以實時排名。 網站注冊的用戶還可以根基統(tǒng)計結果查看課件的信息，并對資源進行反饋等。

信息反饋模塊： 包括用戶信息反饋和資源評價功能，需要系統(tǒng)注冊用戶進行實名反饋，不可以匿名發(fā)表反饋信息。 用戶反饋主要指用戶對資源使用后進行反饋評價， 并可以通過資源信息查看其他用戶對資源的反饋信息。 資源評價是指用戶可以對自己喜愛的資源進行打分。管理員通過反饋模塊了解課件的使用效果，以決定對課件進行推薦或是刪除。

系統(tǒng)幫助模塊：包括系統(tǒng)布局地圖、操作流程和在線咨詢等功能。 用戶可以反饋系統(tǒng)使用建議和修改建議，通過留言或發(fā)送電子郵件告知管理員，管理員可以通過系統(tǒng)公告和電子郵件對用戶的建議進行解答。

4 系統(tǒng)主要功能的實現(xiàn)

4.1 用戶注冊

用戶在使用資源庫首先要進入注冊頁面進行用戶注冊，并要填寫比如用戶名稱、賬號密碼、電子郵箱等必填信息，其他比如用戶性別、聯(lián)系電話等信息可以選擇不填或者在個人信息管理界面添加。

用戶注冊成功后，就能登陸到用戶管理界面，進行符合自己角色的操作。如果是學生用戶，可以修改個人資料、瀏覽資源、檢索資源、進行資源評價等。如果是教師用戶，除了具有和學生用戶相同的操作外，還有可以對自己發(fā)布的資源進行管理、查看自己發(fā)布資源的下載次數(shù)和評論等。

4.2 資源檢索

資源檢索的過程是用戶通過Web 服務器向應用服務器和數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)傳遞和返回的過程。在這個過程中，用戶需要提供檢索條件，選擇檢索的范圍才能得到所需的結果。資源檢索是教學資源庫實現(xiàn)資源使用必不可少的功能，資源庫中包含了各種類型的資源，因此資源檢索服務也應該提供不同的檢索方式。 為了保證檢索質量，還需要對檢索結果進行過濾、去重、排序等處理。

教學資源庫設計了快速檢索和高級檢索兩種檢索方式：普通檢索只需要在地址欄輸入關鍵字， 或者點擊地址欄下面的熱門搜索標簽，就能快速的檢索資源；高級檢索可以選擇搜索時間、搜索模型、搜索欄目或者查找字段類型進行檢索，檢索條件更加多樣化。

資源檢索流程如圖3 所示：

我們可以把資源檢索的具體流程分解為九個具體步驟：

1）提交檢索條件：客戶端把檢索條件（關鍵字、類型等）提交給Web 服務器。

2）接口調用：Web 服務器通發(fā)送檢索信息，通過接口調用把檢索信息提交給應用服務器。

3）數(shù)據(jù)請求：應用服務器的檢索模塊將檢索信息進行格式轉換，然后將數(shù)據(jù)請求發(fā)送到本地或遠程數(shù)據(jù)提供方。

4）數(shù)據(jù)響應：本地或遠程數(shù)據(jù)庫把數(shù)據(jù)請求通過數(shù)據(jù)映射進行匹配，然后把檢索的結果發(fā)送到應用服務器。

5）轉換XML 文件：應用服務器的檢索模塊把檢索的結果轉換成XML 文件，然后把數(shù)據(jù)傳輸給Web 服務器。

6）寫入緩存信息：Web 服務器把包含了返回結果的XML 數(shù)據(jù)文件寫入本地數(shù)據(jù)緩存中。

7）查詢檢索結果：Web 服務器把檢索結果傳遞給客戶端進行查詢。

8）讀取緩存信息：Web 服務器從本地數(shù)據(jù)緩存中讀取返回的信息。

9）返回檢索結果：系統(tǒng)將檢索到的資源信息結果顯示給用戶查看。

例如：在資源頁面輸入關鍵詞“教學”，檢索成功后如圖4 所示：

圖4

4.3 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理員通過管理登陸界面進入系統(tǒng)管理模塊對資源庫進行管理和維護，是整個系統(tǒng)的控制中心。 這里簡單介紹系統(tǒng)管理模塊的主要功能。

4.3.1 用戶管理

用戶管理包括用戶資料管理、用戶查詢、用戶審核、用戶添加、用戶刪除和用戶驗證等功能。 在這里管理員可以看到用戶的用戶名、最后登陸日期、用戶權限等基本資料。

4.3.2 資源管理

資源管理包括對資源的審核、修改、推薦和刪除等基本操作。點擊資源標題還能查看資源的詳細資料，包括資源的具體內容、瀏覽次數(shù)、評論信息等。

4.3.3 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理包括備份數(shù)據(jù)、還原數(shù)據(jù)、刪除備份數(shù)據(jù)和升級數(shù)據(jù)庫。其中備份數(shù)據(jù)又分為備份本系統(tǒng)數(shù)據(jù)、 備份資源數(shù)據(jù)和備份空間數(shù)據(jù)。管理員應經常備份數(shù)據(jù)，防止網站或服務器出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)能夠及時還原。 具體的數(shù)據(jù)管理頁面如圖5 所示：

圖5 數(shù)據(jù)管理頁面

4.3.4 網站內容管理

網站內容管理包括網站模板管理、網站風格管理、網站頻道欄目管理、和排序方式管理等。 其中菜單管理包括網站圖片、導航條的設置；網站欄目管理包括創(chuàng)建欄目、修復出錯欄目和合并欄目等；資源類管理包括添加和刪除資源類型。 此外，管理員可以在這里發(fā)布系統(tǒng)公告，通知用戶最新消息。

4.3.5 其他功能管理

其他功能包括留言本、投票系統(tǒng)、不良詞語過濾和消息群發(fā)等小功能。 由于系統(tǒng)良好的系統(tǒng)擴展，管理員可以通過添加調用代碼后生成網頁或為系統(tǒng)添加其他功能，增加系統(tǒng)的可用性。

5 結束語

本系統(tǒng)是以CELTS 標準為依據(jù)、架構為基礎，通過Web 服務實現(xiàn)SOA 架構思想的教學資源庫。 通過研究SOA 與教學資源庫的結合，建立一個具有可跨平臺、可重用性、松散耦合及較強的可擴展性，為以后系統(tǒng)的擴展留下了抽象的服務接口，盡可能的提高了系統(tǒng)的復用，并將新理論如何為教學資源庫實現(xiàn)的進一步發(fā)展和應用提供新的途徑和方法， 進而為今后SOA 理論在不同信息系統(tǒng)中的廣泛應用提供初步經驗。 隨著教學資源庫的測試和試用，對論文的理論驗證有了一個良好的結果。

由于研究的時間和精力有限，論文只給出了教學資源庫的基礎架構和系統(tǒng)的主要功能。所開發(fā)的系統(tǒng)難免存在考慮不周的地方，還需要對系統(tǒng)進一步的擴展和完善。

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