基于Web Services的校园教学资源整合的研究

摘要：针对高校信息化建设过程中普遍遇到的异构平台资源共享的问题，提出了一种基于web services的教学资源整合框架。同时还介绍了Web Services的应用体系结构、相关技术和基于XML的教学资源描述方法。

关键词：Web Services；资源整合；XML；异构系统；SOA

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)12-2773-03

Research of Campus Teaching Resources Integration Based on Web Services

XUE Yi-sheng, FU Ce-qun, LIN Hong-yan

(College of Information Science and Technology Hainan Normal University, Haikou 571127, China)

Abstract: According to the problems of resource sharing between heterogeneous platform ,which is usually confronted in the process of in formatization construction on universities, propose a framework of teaching resources integration based on web services. It also introduces web services application architecture, related technologies, and the method of teaching resource description base on XML.

Key words: Web Services; resources integration ;XML; heterogeneous system; SOA

随着高校教育信息化进程的全面推进，近年来，各高校已经建设了多种形式的数字化教学资源，如数字图书馆、精品课程网站、网络教学平台、教务信息系统等，但由于这些资源系统大多采用独立的解决方案，造成了各个异构系统之间的数据无法共享和交换，出现了一系列的问题。比如教学资源缺乏标准和规范，共享性、重用性差；各个资源系统分散存储，无法跨平台交流和共享，加剧重复建设等。随着数字化教学资源规模地不断扩大，对构建能够实现高校数字化教学资源的有效整合、集成共享的应用平台显得越来越迫切。

Web Services技术凭借其松散耦合性、平台无关性和语言无关性，被广泛应用于异构系统集成中。该文将提供一种基于Web Services的校园教学资源整合的解决方案，该方案在不改动原有教学资源系统结构的前提下，将校园内各个相对独立、分散的各个教学资源系统进行整合，从而解决了校园异构系统之间数据交换的问题，有效地实现教学资源整合共享。

1 Web Services相关技术

1.1 Web Services体系结构

Web Services是基于互联网标准和XML技术建立的，用以描述、到网络供其他应用程序调用，也就是说，这是一种松散耦合的分布式计算体系结构。Web Services采用SOA（Service Oriented Architecture，面向服务的体系结构）模型作为它的体系结构，如图1所示。这种体系结构把所有的应用实体都抽象成服务，包括三个角色：服务提供者、服务注册中心和服务请求者，这些角色之间主要有3种操作：、查找和绑定。

1.2 Web Services的关键技术

Web Services完全基于XML技术，服务提供者和服务请求者均使用XML传递消息和数据流。当然，Web Services还需要标准的格式和协议于沟通不同平台、编程语言和组件模型中的不同类型系统。目前这些协议有SOAP、WSDL和UDDI。

1）XML是Web Services的技术基础，Web Services中各种信息的描述都采用XML。XML是W3C提出的一个开放标准，用户可以根据需要自行定义标记及属性名，也可以包含描述方法，具有良好的数据存储格式、开放性、可扩展性、高度结构化和便于网络传输等特点。由于XML数据是以纯文本格式存储的，与具体的软件、硬件和应用程序无关，所以利用XML可以方便的实现异构数据的交换和共享。

2）SOAP是Web Services的通信协议，用于交换XML编码信息的轻量级协议。SOAP协议定义了一种可扩展的消息处理框架，提供了一种通过多种底层协议进行交换的消息结构。SOAP消息可利用HTTP、FTP或SMTP协议进行传输，从而实现不受防火墙阻挡的Web服务远程调用。

3）WSDL是Web Services的服务描述语言，它使用XML语法定义了用于描述Web服务的调用方法、允许使用的参数以及返回值等信息。

4）UDDI是实现Web Services注册和发现的实现规范，整个规范构筑在Web标准协议的基础之上，并使用HTTP作为它的传输协议。Web Services可以根据这一规范进行注册，以便被其它需要该服务的用户发现。各种不同的资源应用系统通过UDDI机制发现并集成不同的Web Services，从而大大减少了重复开发，实现共享与协作的目的。

2基于Web Services教学资源整合方案

2.1开发工具

XML和Web Service具有跨平台的特性，因而在.NET平台和J2EE平台均能够很好的实现。由于高校内大多数信息系统均采用的是Windows平台，本方案将采用.NET平台，采用IIS6.0（Internet Information Service）作为服务层和数据层的Web平台，采用Vi sual 2005作为开发工具，C#作为主要的开发语言。 2005是一套为Web Services创建的开发工具，可以很方便地开发和部署Web Services，它完全支持XML语言规范，提供了XML设计器使得编辑XML和创建XML架构更容易。

2.2教学资源的规范

教育资源的种类众多，格式各不相同，有很强的分布性，很难直接实现共享互换，因此在资源存储和传输之前必须对其进行标准化处理。学习技术标准委员会IEEE LTSC的LOM（Learning Object Metadata，学习对象元数据）是当前影响较大的教育资源数据模型。我国的《教育资源建设技术规范》（CELTS-31）就是以LOM为核心，在规范中，学习对象元数据的特征分为9类，包括通用、生存期、元-元数据、技术、教育、权利、关系、评注和分类，并针对每类资源不同的特点提供了扩展的属性集合，这些属性的一个重要作用就是为用户对资源进行检索时提供依据。

下面是一个利用XML描述《多媒体技术及应用》课程的一个PPT课件信息的实例：

多媒体技术及应用

中文

陈焕东

PPT

4512

210.37.0.10:2011/resource/01.ppt

多媒体技术

计算机应用

……

2.3资源整合平台框架

根据Web Services技术的特点，对教学资源整合平台的设计思路为：首先在现有系统不做大修改的前提下，将各个异构资源库中的资源通过XML转换，描述成统一规范的资源表示形式，以呈现一个统一规范的资源库，供用户使用；同时把现有资源库中那些能够提供服务的、需要暴露出来的功能包装成Web Services，并在UDDI实现资源的注册，以便被其他的客户端通过Web Servic es进行调用。如图2所示的是资源整合平台的框架，该框架采用多层分布式结构，由四层组成：客户层、Web Services层、数据访问层和数据层。

1）客户层：为不同用户提供统一的信息访问机制。主要包括两类客户，一类是访问集成平台功能的教职员工、学生等，主要采用的是Web浏览器和非Web的应用程序；另一类是以Web服务调用方式访问的其他部门的信息系统，表现为Web服务请求程序。

2）Web Services层：该层是主要层次，提供整个系统中各种服务。通过封装原有信息资源并将其注册到UDDI服务中心，形成各种服务。

3）数据访问层：提供统一的数据访问格式和方式，方便使用者和管理者，做到数据应用与管理的分离，保证数据的安全。

4）数据层：包括现有异构的教育资源数据库。主要完成对数据的存取、更新、检索、修改，维护数据的安全性、完整性、一致性等工作。基于Web Services的应用方案中，数据库不再和每个活动客户保持一个连接，而是若干个客户通过业务逻辑组件共享数据库的连接。

3结束语

该文提出了一种基于Web Services技术的教学资源整合的方案，该方案能充分满足分布异构系统资源整合和共享Web资源的需要，具有松散藕合、易扩展、跨平台实现等特点，实现了学习资源的有效管理、共享和重用，有利于减少资源的重复开发，提高资源利用率。

参考文献：

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[2]曾广朴.基于Web服务的分布式教学资源集成方案研究[J].电脑知识与技术,2007:1164-1166.

[3]周蕾.Web Services技术在校园资源整合中的应用[J].微计算机应用,2008(29):21-24.