基于SOA的思政教學資源整合系統設計

郭映彤

(黑龍江中醫藥大學, 馬克思主義學院， 黑龍江， 哈爾濱 150040)

0 引言

網絡教育資源為高校思政教育建設奠定了夯實的數據基礎，賦予其全新的教育理念，利用現代傳播技術與多媒體資源，促使思政教育意識與時俱進、教育任務有效開展，推動高素質人才的培養進程[1-2]。文獻[3]基于大數據思維提出繼續教育教學管理云平臺，促進繼續教育信息化發展。文獻[4]提出基于計算機輔助技術和大數據語料庫管理，將大數據語料庫作為英語學習資源，建立了計算機多媒體教學系統，該教學系統在應用驗證方面取得了優異的成績。但是，高校近幾年應用的資源整合系統大部分存在異構性[5]與緊耦合性[6]，長期使用后極易生成“信息孤島”[7]，引發長周期、大成本的資源利用效果，

為此，本文采用SOA(service-oriented architecture，面向服務架構)框架，憑借其高抽象性、高靈活性、較好耦合性與復用性等諸多優勢，從根本上提升整合系統性能。例如：服務組件層中粗粒度服務模塊的細化處理、細粒度服務的功能實現、SCA(service component architecture，服務組件架構)組件的調用以及SDO(service data objects，服務數據對象)對新開發資源模塊數據庫訪問等，都相對理想地提升了系統吞吐量；通過業務流程、業務分解等模塊，加快了系統的整合效率與響應速度；資源分類后建立基于資源屬性字段的數據表，完善了資源的整合精度。

1 SOA框架結構

1.1 服務組件模塊

服務組件模塊的功能主要是封裝現有或新開發的系統功能單元，架構SCA組件，應用功能與系統的融合方法共有四種。

(1) 綁定：將現有系統應用功能作為外部服務，基于SCA組件，利用引用與綁定機制，直接應用外部服務功能；根據協議與endpoint，通過配置的可調用接口實現。綁定策略框架圖如圖1所示。

(2) 間接引用：利用服務組件定義語言，完成SCA組件引用與接口界定，經界定綁定機制，結合引用與所用服務；通過界定組件服務、接口，架構組件實例。

圖1 綁定策略框架圖

(3) 單個SCA組件：將系統應用功能作為一個SCA組件，若與業務提供的服務存在一定的相關性，則其即為組件上的引用展現；若與運行環境有關聯，則令環境感知SCA組件特征，遵循相關術語展示功能。單個SCA組件策略框架圖如圖2所示。

圖2 單個SCA組件策略框架圖

(4) 整個SCA模塊：應用功能可以看成是整個組件時，根據各應用子組件，架構SCA組件，從而構成總體應用功能模塊；應用功能即為模塊服務，依賴關系即為模塊應用。

1.2 其他模塊

利用DAS(data access services，數據訪問服務)與JDBC(Java data base connectivity，Java數據庫連接)等數據訪問技術，構建數據訪問模塊。將數據訪問服務與數據源相連，利用持久化機制實現服務提供與數據源差異抑制，賦予SDO數據服務。

服務編排模塊通過BPEL[8](business process execution language，業務過程執行語言)與工作流引擎等進行編排，將服務綁定為一個單獨的邏輯單元，實現共同作用。

2 SOA結構下思政教學資源整合系統

2.1 整合系統總體框架

基于SOA的分布式環境開發體系架構，結合思想政治教學資源稀缺性、統一性、多樣性以及不確定性等特征架構資源整合系統。該系統的組成部分分別為服務層、數據訪問層、服務組件層、數據層以及Web層，具體描述如下。

(1) 服務層：該層級由精品課程資源服務、課程資源服務以及其他服務構成，經封裝服務組件，構造可訪問服務模塊，實現業務流程。

(2) 數據層：存儲、管理系統數據資源，與系統展開數據交互。

(3) 數據訪問層：訪問底層數據并與之交互，在服務組件內封裝用于數據交互的接口，使服務組件層級經調用組件來訪問數據層。

(4) 服務組件層：通過細化處理粗粒度的服務模塊，利用細粒度服務實現功能，調用SCA組件完成資源整合，憑借SDO訪問新開發的資源模塊數據庫。

(5) Web層：該層級是交互界面，利用表示層與控制層，為用戶提供請求參數輸入服務與結果顯示服務。

2.2 整合系統業務模塊

2.2.1 業務流程

基于系統構建目的與用戶分析，設計出由教學資源管理業務階段、用戶管理業務階段構成的業務模塊，用于管理資源與用戶。

(1) 教學資源管理業務階段：管理員、教師與用戶是該業務功能角色。管理員作用是審核教師上傳課件；教師作用是資源上傳、管理、檢索等；用戶有權限限制，只能查閱管理員批準的資源。管理員與教師角色的資源管理業務流程如圖3所示。

圖3 基于管理員與教師角色的資源管理業務流程圖

(2) 用戶管理業務階段：該階段分為注冊與管理兩部分，均通過管理員實現，審核通過注冊信息后進行分組、角色分配，完成用戶信息的注冊、查看以及修改。該階段流程如圖4所示。

圖4 用戶管理業務流程圖

2.2.2 業務分解

業務分解與服務發展息息相關，前者作為服務發展的基礎，為用戶提供多個接口，根據功能需求增加服務，經封裝資源與服務，實現系統對應服務業務。按照從上到下的順序，完成管理業務分解。

(1) 分解教學資源管理業務：該業務由資源上傳與管理2個方面組成。新資源注冊使用向下逐級分層為8個部分；資源注冊服務、資源包導入服務、資源審核結果提交服務、資源狀態管理服務以及普通檢索服務各分層為兩部分；推薦列表確認服務分解成3個部分。

(2) 分解用戶管理業務：新用戶注冊服務共有8個層級組成；新用戶審核、用戶信息提交與修改、角色添加各分層2個部分；分組列表提交與提交審核結果含有3個分層。

2.2.3 業務模塊服務架構

系統服務結構中的資源層為初始資源信息庫，業務流程層為用戶注冊與管理、資源上傳與管理提供服務封裝，用戶注冊、資源檢索、Web界面生成等均由表示層實現，而完成服務接口轉化的是服務層。

圖5 服務結構示意圖

2.3 教學資源整合模塊

結合XML文本系統與SQL Server數據庫，存儲思政教學資源，經LOM(learning object meta-data，學習物件元資料)標準劃分資源后，基于資源屬性字段，建立數據表。

數據資源E-R圖見圖6。

圖6 資源E-R示意圖

3 思政教學資源整合系統測試分析

3.1 實驗環境

Web服務與調用服務系統表示層的開發平臺如表1所示。

表1 Web服務開發平臺

3.2 整合系統性能檢測

為驗證系統有效性與可行性，針對某高校思政教學資源，分別從整合效率、吞吐量以及擴展性對所提系統展開性能評估，得到共5組各10次的整合系統性能指標數據。

3.2.1 資源整合效率

表2為統計得出的不同資源量下系統整合時長測量數據。由表2可以看出，系統的整合用時隨著資源數量的增加而下降，通過封裝服務組件與建立基于資源屬性字段的數據表，加快了多資源的處理速度，所以降幅較小，且速度指標波動也較為平緩。盡管在最大資源量的用時達到了29 s，但該系統仍然符合實際應用需求，整合效率優勢顯著。

表2 資源整合時長統計表 單位：s

3.2.2 吞吐量

該評估指標側重于評價多資源輸入前提下系統在單位時間內的整合數據量。通過啟動多個線程調用接口提交整合任務，使輸入資源量不斷上漲，根據最終的資源量與時長解得系統吞吐量。具體指標數據如表3所示。

表3 系統吞吐量 單位：個/s

根據表3中數據可以看出，資源量較小時，系統吞吐量增長相對緩慢，資源量較大時，系統通過業務流程、業務分解、業務模塊服務以及基于資源屬性字段的資源整合模塊，大幅提升吞吐量，使大量教學資源得到有效處理與整合。

4 總結

本文以SOA結構為框架基礎，設計出一款思政教學資源整合系統。對XML與MySQL、Oracle等常用數據庫進行數據共享與交換，強化數據庫適用性。在今后的工作中，應著重對系統評價指標與開源軟件應用展開探討，提升系統可靠性與資源利用率，令思政教學更有效。