唐成務， 陳彥萍， 朱琳萍

(西安郵電大學， 陜西 西安 710121)

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基于SOA的“慕課”平臺學習資源整合

唐成務， 陳彥萍， 朱琳萍

(西安郵電大學， 陜西 西安 710121)

學習資源的有效整合一直是在線學習領域中面臨的難題和挑戰(zhàn)?！澳秸n”作為一種全新的在線學習模式也需要對學習資源進行有效整合。通過分析慕課平臺中學習資源的使用方式現狀和SOA的特性，提出了基于SOA的學習資源的整合模式，對已有學習資源數據和分散異構數據采取服務封裝的方法，從而實現慕課平臺學習資源的有效整合。

慕課； 學習資源； SOA

0 引 言

“慕課”(Massive Open Online Course，MOOC)，即大規(guī)模的網絡開放課程，它發(fā)端于過去的那種發(fā)布資源、學習管理系統(tǒng)以及將學習管理系統(tǒng)與更多的開放網絡資源綜合起來的舊的課程開發(fā)模式。慕課浪潮席卷全球，并逐漸發(fā)展成為一種非常流行的新的在線教學模式。先后出現了Udacity、Coursera和edx三大慕課平臺，推出近百門課程，越來越多的大學、教師和學生加入到慕課的洪流之中。隨著慕課的發(fā)展，各種各樣的慕課平臺越來越多，發(fā)布在慕課平臺上的課程資源也越來越多。但是，課程提供者在慕課平臺上發(fā)布課程的方式不同，學習者在慕課平臺上的課程學習方式不同，慕課平臺之間沒有一個統(tǒng)一的資源標準，這些問題導致了學習資源不能充分的利用(例如，Udacity平臺視頻基于youtube上；Coursera平臺視頻不基于youtube上，不用翻墻就可以學習等等)。為了解決慕課平臺之間的課程發(fā)布方式不同、課程學習方式不同和學習資源沒有統(tǒng)一的標準等問題，需要對“慕課”平臺的學習資源進行整合。本文通過面向服務體系架構(Service-Oriented Architecture，SOA)對慕課平臺的學習資源進行整合，幫助學習者快速、準確的找到適合的學習資源。

1 面向服務體系架構SOA

SOA是一種面向服務的體系結構，是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元“服務”(service)，通過服務間定義良好的接口和契約聯系起來。接口采用中立的方式定義，獨立于具體實現服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，使得構建在這樣的系統(tǒng)中的服務可以使用統(tǒng)一和標準的方式進行通信。它可以根據需求通過網絡對松散耦合的粗粒度應用進行分布式部署、組合和使用。服務層是SOA的基礎，可以直接被應用調用，從而有效控制系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性。目前，SOA依賴于擴展標記語言(eXtensible Markup Language，XML)等技術，并且通過Web服務描述語言(Web Services Definition Language，WSDL)對接口進行描述，從而使得web服務動態(tài)和靈活得益保證。服務是SOA核心的概念，它是業(yè)務應用的基本服務單元，多個服務可以快速、靈活、節(jié)約地組成新的應用系統(tǒng)。服務是指軟件中的一些操作過程或獨立業(yè)務模塊的程序邏輯單元，可以通過標準協(xié)議通過網絡來訪問和調用，并且公開調用接口。

SOA的體系架構中有以下三個基本角色：服務提供者、服務請求者和服務注冊中心，如圖1所示。

SOA體系結構中，所有的應用實體都被抽象為服務。包括三個實體。

(1) 服務提供者。發(fā)布自己的服務，并且對服務請求進行響應。

(2) 服務注冊中心。注冊已經發(fā)布的Web Service，對其進行分類，并提供搜索服務。

(3) 服務請求者。利用服務中心查找所需要的服務，然后使用服務。

SOA包括三個相關協(xié)議：SOAP(Simple Object Access Protocol)、WSDL(Web Services Description Language)和UDDI(Universal Description，Discovery and Integration)。WSDL用來描述服務；UDDI用來注冊和查找服務；而SOAP，作為傳輸層，用來在消費者和服務提供者之間傳遞消息。一個消費者可以在UDDI注冊表(registry)查找服務，取得服務的WSDL描述，然后通過SOAP來調用服務。

2 基于SOA的“慕課”平臺學習資源的整合

2.1 基于SOA的“慕課”平臺學習資源的整合架構

在“慕課”平臺中，學習者通過平臺內部的搜索功能來獲取想要學習的課程，請求的服務通過查找和匹配平臺內部的學習資源庫來實現，不支持復雜學習需求的分解，實現相關聯課程之間的查找和匹配；課程發(fā)布者需要發(fā)布自己的課程到很多的慕課平臺，這樣就會導致資源不能重復的利用。本文提出的基于SOA的“慕課”平臺學習資源的整合通過獲取各大慕課平臺的發(fā)布課程，封裝成為服務，按照專業(yè)類別、課程時間、課程內容和難易程度等進行分類管理，這些服務之間定義良好的接口和契約聯系起來，這樣就可以快速的把合適的課程提供給學習者。

而基于SOA的面向服務軟件集成構架，即采用Web Service技術實現慕課平臺學習資源中不同功能單元的整合，使學習資源的不同功能的資源通過Web服務進行互連、集成和協(xié)同，慕課平臺之間能夠資源共享，快速、準確的提供學習資源給學習者。基于SOA的“慕課”平臺學習資源的整合架構如圖2所示。

圖2 于SOA的“慕課”平臺學習資源的整合架構

從圖2中可以看出，獲取課程提供者發(fā)布在慕課平臺上的課程資源，封裝成單個的Web服務，部署到服務器上。用WSDL描述Web服務，注冊到注冊中心，UDDI對web服務描述文檔WSDL按照專業(yè)類別、課程時間、課程內容和難易程度等因素進行分類管理。當學習者想要搜索自己想要學習的內容，查找就會分解成單一參數去注冊中心查找相應的WSDL，通過WSDL找到相應的服務，然后快速、準確的得出適合學習者學習的課程，而不是給出很多的課程去讓學習者自己來選擇。例如，學習者搜索自己的“專業(yè)名稱”，服務代理根據關聯匹配度分解為專業(yè)類別、課程時間和難易程度等參數去注冊中心查找相應的課程服務接口描述語言WSDL文檔，通過WSDL調用相應的課程服務，返回查找的信息給學習者。服務通過統(tǒng)一的接口和標準進行通信，與平臺無關，課程發(fā)布者只需要在一個慕課平臺上發(fā)布自己的課程，其它的慕課平臺就可以分享到這個學習資源，不需要另外的發(fā)布這門課程，使學習資源得到重復的利用。

2.2 基于SOA“慕課”平臺學習資源整合的特點

我們認為基于SOA“慕課”平臺學習資源整合不同于現有的慕課平臺中資源提供方式，具有以下特點：

(1) 現有的慕課平臺之間學習資源沒有一個統(tǒng)一的標準，采用SOA架構的設計思路，從學習資源的復用角度出發(fā)，最大程度地減少學習資源之間的耦合，按照統(tǒng)一的標準根據學習者的個性化需求動態(tài)整合學習資源。例如: Udacity平臺發(fā)布的課程在youtube上；Coursera平臺視頻不基于youtube，可以不翻墻觀看，有網易提供視頻源；edx平臺通過https://studio.edge.edx.org申請發(fā)布課程，申請通過后用Studio制作課程，然后發(fā)布到平臺。 他們的課程發(fā)布和使用采用不同的標準和流程，這就阻礙了不同平臺中的課程之間的整合。

(2) 現有的慕課平臺是一個課程整合平臺，支持一門課程搜索，不支持復雜學習需求的分解。通過SOA對慕課平臺學習資源整合進行分類管理，能夠對學習任務進行分解，更加精準的查找和匹配學習的課程。例如: 現在我們只能在慕課平臺搜索課程名”計算機網絡”，不能提供給學習者”網絡工程專業(yè)核心課程”這樣的復雜查詢。

(3) 現有的慕課平臺之間課程發(fā)布的方式不同，慕課平臺之間不能達到資源共享。面向服務的SOA具有松耦合性，與平臺、語言無關性等特點，使慕課平臺之間的學習資源能夠有效的整合和資源共享，便于學習資源的重復利用。例如：在edx平臺上發(fā)布的課程，在Udacity和Coursera等平臺上不能學習，導致了資源不能得到重復的利用。

2.3 學習資源查詢的服務過程

不論各種慕課平臺中的學習資源語言、平臺、技術、數據結構的異構性多大，只要在對外接口上都用統(tǒng)一的對象模型Web Services進行封裝或轉換，就能消除這種異構性，通過工具或手動的定義各自課程服務接口描述語言WSDL文檔，并把課程服務描述語言WSDL文檔發(fā)布到UDDI注冊中心中進行分類管理，在UDDI注冊中心對課程服務進行注冊。當“慕課”學習者進行課程的檢索和學習時，首先發(fā)送請求到UDDI注冊中心訪問課程服務的注冊信息，服務代理根據關聯匹配度分解服務請求為相關參數去查找相應的課程服務的接口描述WSDL文檔，獲取課程服務的接口描述WSDL文件。然后根據獲取的WSDL文件中的接口描述，通過SOAP協(xié)議到Web服務器上去調用相應的課程服務應用程序，最后把服務信息返回給學習者。學習資源查詢的服務過程如圖3所示。

圖3 學習資源查詢的服務過程

通過面向服務軟件體系架構SOA，用戶在本地會產生代理對象，以后業(yè)務就是通過此代理對象與Web Services進行數據交互。如果Web Services內部結構和實現發(fā)生了改變，只要WSDL描述保持不變，整個系統(tǒng)都不需要作任何變化。

3 學習資源查詢舉例

通過SOA體系架構對“慕課”平臺的學習資源進行整合，把各種慕課平臺發(fā)布的課程封裝成單個的web服務，將這些服務進行部署到Web服務器，注冊到注冊中心，并按照專業(yè)類別、課程時間、課程內容和難易程度等因素進行分類管理?！澳秸n”學習者搜索自己想要學習的課程時，提出一個服務請求，服務代理接受用戶的請求并為其服務。服務代理根據關聯匹配度分解服務請求為多個參數去注冊中心匹配，根據相應的WSDL文件去調用Web服務，把相關聯的服務信息返回給學習者，這樣就可以更加快速、準確的把學習資源提供給學習者。

假設學習資源庫中存在以下4個服務：

(1) Course()。輸入參數：課程編碼；輸出項：課程名稱和其他信息。

(2) time()。輸入參數：課程編碼，學習時間；輸出項：該課程的開課時間及結束時間。

(3) Yellowpages()。輸入參數：專業(yè)名稱；輸出項：課程編碼和其他信息。

(4) School()。輸入參數：開課時間；輸出項：學校名稱和其他信息。

“慕課”學習者想通過“專業(yè)名稱”找出“慕課”平臺上相關課程的課程名稱、課程提綱、開課時間和學校等信息。查詢流程圖如圖4所示。

4 結 語

“慕課”作為一種全新的教學模式越來越受學習者的歡迎，對慕課平臺學習資源進行整合也越來越重要。面向服務的SOA具有松耦合性，與平臺、語言無關性等特點，可以快速、有效地整合慕課平臺學習資源?；赟OA的“慕課”平臺學習資源的整合，可以快速、準確地把學習資源提供給學習者，慕課平臺之間進行資源共享，課程發(fā)布者只需要在一個“慕課”平臺上發(fā)布課程，所有的“慕課”平臺都能夠利用這個資源，使學習資源得到重復的利用，解決了學習資源的浪費。

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The Integration of Learning Resources on"Mooc" Platform Based on SOA

TANGCheng-wu,CHENYan-ping,ZHULin-ping

(Xi’an University of Posts and Telecommunications, Xi’an 710121, China)

Effective integration of learning resources is always a difficultie and challenge in the field of online learning. "MOOC", as a new online learning model, is also needed to effectively integrate learning resources. By analyzing the present situation of the use of the learning resources and SOA features on the MOOC platform, the paper proposed a SOA-based learning resources integration model. It took service encapsulation method for existing learning resources and decentralized heterogeneous data to realize the effective integration of learning resources on MOOC platform.

MOOC; learning resources; SOA

2014-11-20

陜西高等教育教學改革研究項目(No.13BY68)；西安郵電大學研究生創(chuàng)新基金項目(No.ZL2013-32)

唐成務(1990-)，男，河南光山人，在讀碩士生，研究方向為服務計算。Tel.：18292823791； E-mail：946160901@qq.com

G 642.0

A

1006-7167(2015)11-0182-04