基于SOA的教育資源管理系統整合設計

摘 要：文章對我國高校內部系統建設的現狀進行了簡要分析，提出了將SOA引入并實現平臺整合的構想，對SOA的設計思想、協作關系、基本要素等進行了研究，提出了平臺整合的目標和功能需求，最后對體系結構和功能模塊進行了設計。

關鍵詞：SOA 教育資源 系統整合

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0176-02

目前國內許多高校內部同時運用著多個教育信息及資源管理系統，如教務系統、圖書管理系統、網絡課程教學平臺、試卷庫等。由于開發工具、平臺的異構性和緊耦合性等原因，這些系統之間相互獨立，資源共享與軟件復用性差。

為進一步提高資源的共享性，充分發揮統一平臺的優勢，我們需要將現有的教育資源系統進行整合。但是，如果選擇重新開發新平臺來實現系統的整合，實現的周期比較長，投入較大，同時，各種資源又缺乏統一標準，難以保證資源整合的合理性和有效性。如何規避各系統運行平臺和開發環境間的差異，在短時間內，以較小的開銷，實現現有教育資源系統進行有理整合，已成為高校信息化建設的重要課題。面向服務的軟件架構思想（Service-Oriented Architecture，SOA），為解決這些問題提供了一個很好的方案。

1 SOA，面向服務的軟件架構思想

1.1 SOA的定義

目前，SOA的定義可以大致分為兩類：一類認為SOA僅是一種架構風格；另一類認為SOA是包含運行環境、編程模型和架構風格等在內的一整套分布式軟件系統的構造方法和環境。

在面向服務體系結構中，業務邏輯被封裝為一系列服務，服務之間相對獨立并可以重用，他們之間通過定義好的接口和協議交互，這些接口和協議基于統一的標準進行定義，獨立于實現各服務的硬件環境和編程語言。

1.2 SOA的基本要素

在實施SOA的過程中必須滿足下四個基本要素。

（1）粗粒度。即SOA中服務的接口應該接近用戶的實際操作。

（2）松散耦合。包括服務之間不互相依賴，接口與實現之間松散耦合，業務組件和傳輸協議之間松散耦合。

（3）位置透明。即無論服務組件的URL如何變化，客戶端的調用程序URL都不需要改變。

（4）傳輸協議透明。即無論服務組件的傳輸協議如何改變，客戶端的調用程序都不需要改變。

1.3 SOA的協作體系

服務請求者根據需要申請服務，利用服務注冊中心查找所需的服務，最后使用定義的接口和傳輸協議與服務進行綁定，從而最終獲得服務。服務提供者將業務邏輯封裝為服務并發布到服務注冊中心，響應來自請求者的服務請求。服務注冊中心，即服務代理，負責注冊、分類已經發布的服務，并為請求者提供搜索服務的功能。

1.4 SOA的優點

SOA提供了一個非常自由的開發架構模式，開發方法、實現技術得到了解放，開發效率大大提升。具體地講，SOA有如下一些優點。

（1）對于變化應對自如。服務提供者和使用者之間是松散耦合的，對于系統的表示層只能看到服務接口，而不需要關心接口內部的實現細節，當某個服務的內部發生改變時，不會影響其他服務。

（2）跨平臺和重用性好。服務之間可以通過標準接口自由引用，而不用考慮所要引用的服務的實際位置、硬件環境及開發語言等，服務之間松散耦合，系統的重用性好。

（3）維護性和可伸縮性好。服務提供者和使用者之間松散耦合，采用開放的標準，服務提供者可以更新自己所提供的服務以不斷滿足使用者的新需求。

（4）現有資源利用充分。通過組合現有的各個服務，可以快速地實現資源整合，有效減少開發周期和成本。

2 教育資源管理系統整合需求分析

2.1 系統設計目標

基于SOA的教育資源管理系統整合的目標是：充分利用各個現有系統提供的服務，以較短的周期和成本支出，整合得到一個統一的平臺，對各種教育資源進行統一、規范化的管理，構建分布式的、共享的數字教育資源環境。具體來講，需要實現以下目標。

（1）教育資源有機整合。將現有的各個系統整合到一個平臺下，為用戶提供統一的接口，充分發揮現有系統的服務功能，從而實現資源的有機整合。

（2）新系統與現有系統功能上獨立，新系統的更新不會對原有系統產生影響。

（3）通過統一平臺對教育資源進行規范化描述，高效管理各類資源。

（4）整合代價低，系統靈活性強。對現有各系統整合的周期不宜長，代價不宜過高，確保系統的靈活性，能較快適應業務需求的變化，可擴展性好。

2.2 系統功能需求

為實現設計目標，整合的平臺系統應具備如下功能。

2.2.1 系統管理功能

（1）用戶管理。包括用戶注冊、維護及角色權限分配等。

（2）數據備份。便捷地對系統的數據進行備份、支持異地備份。

2.2.2 資源管理功能

（l）對各種資源數據的日常維護，包括添加、更新、刪除等。

（2）具備功能強大、人性化的資源檢索功能。支持精確查詢和模糊查詢功能，也可以根據分類瀏覽資源。

（3）資源評價功能。資源的使用者可以查詢其他用戶對相關資源的評價作為選擇資源的參考，同時可對資源進行量化評價，也可以發表評論，供資源管理者作為資源庫建設的參考。

（4）資源遠程上傳和下載。可以通過網絡客戶端對資源進行上傳、上載。

3 教育資源管理系統整合設計

3.1 系統體系結構設計

根據SOA的系統整合架構模型，可將整合平臺的體系結構劃分為以下五層。

（1）數據層：負責管理平臺中數據，提供數據信息。包括現有教務系統、公共教學平臺的數據庫和本平臺的資源庫。

（2）數據訪問層：負責服務組件層與底層間的數據交換。在不改變現有各服務的前提下封裝各自的數據訪問功能并通過對外接口供服務組件層調用。

（3）服務組件層：各服務組件均只實現各自單一的功能，可以通過定義SCA來封這些服務的接口，以實現服務的有效整合。

（4）服務層：負責實現系統業務邏輯。通過整合各服務組件，形成松散耦合的服務模塊，提供面向業務邏輯的接口。

（5）Web層：包括表示層和控制層，表示層提供了用戶與系統的交互界面，控制層負責接收用戶請求并調用相應的服務完成相關操作，最后將結果返回Web頁面。

3.2 系統功能結構設計

根據整合平臺的需求分析，系統的總體上可劃分為五個功能模塊：系統管理、資源數據管理、資源瀏覽、統計報表、用戶面板。

（1）系統管理。包括用戶權限管理、系統的備份、相關文章、信息的維護等。

（2）資源數據管理。負責按照教育資源元數據的標準采集、管理資源數據。包括資源的發布、審核、維護、檢索、推薦和評價管理等。

①資源發布。負責按照教育資源元數據的標準采集工作，即有相應權限的用戶通過平臺錄入發布資源。管理員、教師、學生發布資源的權限有所不同，發布的方式也有所不同，如課程教學資源還是公共學習資源等。

②資源審核。普通用戶，如學生發布資源時，需要經過管理的審核才能正式發布，供其他用戶查詢、下載，審核不通過的資源將被刪除。具有高級權限的教師或其他管理員可直接發布資源，無需審核。

③資源編輯。具備相應的修改權限的用戶，可對資源進行修改、更新，系統管理員或資源管理員可以修改和刪除所有資源。普通用戶只能修改和刪除自己發布且未經審核的資源。

④資源檢索。根據用戶選擇的條件組合或錄入的關鍵詞從數據庫中查找出符合條件的結果，返回給用戶。用戶可以查看相應資源的簡介和詳細信息，也可下載該資源或將該資源添加到個人收藏夾。

⑤資源推薦：管理員、教師甚至學生可以對優質資源進行推薦，推薦的結果也是分類的，顯示為管理員推薦、某教師推薦和多少名學生推薦等。

⑥資源評論：管理員、教師、學生可以對相關資源進行評價，評價有量化打分和留言兩種方式，評價結果分類顯示，包括管理員評價、教師評價和學生評價等。

（3）資源瀏覽。可根據資源所屬學科、資源類型（課程資源、公共學習資源等）、資源級別（精品、推薦等）等瀏覽資源。用戶在瀏覽的過程中根據需要將相關資源放入平臺中的個人收藏夾中或下載到用戶電腦中。

（4）統計報表。對各類資源的發布數量、各項資源的被引用、推薦、下載情況等進行統計，對用戶評價進行匯總分析，幫助管理員了解資源的總體情況，有針對性地進行開發和補充，引導用戶訪問優質資源。

（5）用戶面板。用戶登錄后可進入個人面板，包括個人基本信息的維護、瀏覽記錄查詢、個人收藏夾、修改密碼等。

本文從實際需求出發，引入SOA的架構思想，對教育資源管理系統進行了整合設計，提出的設計目標、功能需求、平臺的體系結構，并各模塊所要實現的功能進行了描述，為高校內部資源系統整合提供了的途徑和方法。

參考文獻

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