许鹏

(合肥职业技术学院，安徽 合肥 238000）

基于Web Services技术的精品课程网络资源整合研究

许鹏

(合肥职业技术学院，安徽 合肥 238000）

针对精品课程网络资源在分布式环境中的共享问题，提出运用Web Services技术来整合跨平台精品课程网络资源，利用Web Services来设计整合和搜寻机制，通过标准的接口实现应用系统的互操作，进而整合并共享各精品课程管理系统之间的优质资源。

分布式环境；Web Services；精品课程；资源整合

1 前言

随着网络技术的发展与普及，利用Internet与Intranet可以将远端的精品课程网络资源整合到实际的课程教学中。将数字化课程资源嵌入到精品课程管理系统(Excellent Course Management System，ECMS）中，教师在授课时可通过校园网来查找所需资源为课程教学服务，不需要携带厚重的书本及教辅材料，此外学生也可突破时空限制，通过精品课程管理系统进行在线学习或跨学科的辅修，以达到多元化学习的目标。

目前的精品课程网络资源虽然可以利用共享式组件参考模型(Sharable Context Object Reference Model，SCORM）[1]作为设计的标准来解决资源共享与分享的问题，国内外高校也着力于研发符合SCORM标准的精品课程管理系统，广大师生也希望通过单一窗口就可以访问各精品课程管理系统上的网络资源，但由于每个ECMS所建立的时间点不一，设计时所考虑的因素也不尽相同，使得各自建构的ECMS，所使用的硬件平台及操作系统各异，因此难以利用单一的窗口就能使用所有存储于不同ECMS上的网络资源。有鉴于此，各项以整合共享资源为目标的中间件应运而生，例如：Microsoft的COM、Sun的RMI及OMG的CORBA等。然而目前这些分布式应用程序所使用的组件对象技术，皆有自己独特的一套标准，客户端必须依据特定的技术与规范来开发，不利于资源共享，加上校园网中有防火墙的保护措施，只能开启少许的端口支持该服务，因此DCOM、CORBA、Java RMI的专属协议并不适合在Internet上的应用开发。因此迫切需要一套通用分布式应用程序的标准，来实现跨平台共享网络资源的目的。

Web Services是异构平台互相整合的解决方案之一，可以让各种平台、语言所开发出来的应用程序，通过一个统一的架构注册、发布，让服务需求者获得各种平台、语言所开发的应用程序，但却不用去考虑它的实现细节。完全是以一个被服务者的角色去使用这些服务。利用Web Services技术来开发分布式精品课程管理系统，除了符合SCORM标准外，主要着重于建立不同精品课程管理系统间的互通机制，让学习者通过统一的学习入口，存取其他精品课程管理系统的网络资源。通过设计学习行事历与学习备忘录功能，让学习计划表、通过E-Mail与短信主动提醒使用者学习，在学习后提供学习历史记录，让学习者在使用各ECMS中的资源后，记录所使用过的资源内容的历史记录，来达到最佳学习成效。而系统管理员可以对不同精品课程系统的学习者的访问记录进行深入的分析比较。

2 相关技术

Web Services是W3C[2]所定义的一套开放式网络协议存取的应用程序组件，提供一种软件服务的接口，通过统一资源标识符 (Uniform Resource Identification，URI）来标示位置的软件系统，Web服务应用程序间的接口及链接均可使用XML来进行描述，并且通过SOAP(Simple Object Access Protocol）协议进行信息封装与传递，与其它应用程序实现互操作，同时亦可被其它的软件系统所查询，提供了异构系统之间互相沟通的信息平台。由于Web Services具有程序与程序互相沟通与整合的功能，使得信息网络服务由“Browser to Application Program”，只通过HTML呈现网络服务的Web 1.0时期，演进到目前“Application Program to Application Program”，各系统平台间通过XML进行电子数据交换的Web 2.0时代[3]。客户端可以利用应用程序通过URL来指定存取网络上任一服务器所提供Web服务，不论对方是使用何种应用程序或是操作系统，双方只需遵循标准的SOAP封装消息即可交换信息互取所需。Web Services体系结构基于三种角色，如图1所示，包括：(1）服务注册中心：注册已经发布的Web Services，对其进行分类，并提供检索服务；(2）服务提供者：提供服务并对服务请求进行响应；(3）服务请求者：某种Client或应用程序，在internet上搜寻及使用Web Services。

Web Services应用程序的执行模式与流程可大致分为四大部分，包括搜寻、发现、认知、沟通等。Web Services以SOAP(Simple Object Access Protocol）协议来存取服务与交换消息，并使用WSDL(Web Service Description Language）来描述提供网络服务者通过UDDI(Universal Description Discovery Integration）网络服务注册机制，让服务提供商注册，让服务需求者可通过UDDI找到所需的服务，各部份功能如下叙述：Services进行注册和搜索，由Microsoft，IBM等多家知名厂家共同力推的Web Service注册与搜寻机制。让服务提供者注册所要公开的服务信息；也提供服务请求者一个搜寻的机制，以取得和Web Service沟通的相关信息。

虽然在精品课程网络资源的设计上可利用SCORM来规范，使其达到共享与再利用等优点，但在精品课程网络管理平台之间却缺乏了一套共享的标准，使平台间数据沟通传递困难，无法让使用者通过单一平台获得所有的精品课程网络资源。而通过Web Services的探索性(Discovery）与整合性(Integration），可以将不同的ECMS整合在一起，由UDDI服务器让使用者通过这个窗口，获取更多样化的精品课程网络资源；系统开发者则可利用这个窗口开发各种在线学习平台，使精品课程网络资源共享最优化。

3 系统架构

通过对Web Services的概念与技术特点的分析，提出以Web Services为基础的精品课程网络资源整合架构。采用J2SDK、Java Web Services Developer Pack(JWSDP）及JDOM作为开发工具来构建系统。通过UDDI服务器来发布各精品课程管理系统检索网络资源服务的信息，用户可以轻易通过单一接口(如浏览器）查询异构数据库系统间所提供的整合精品课程网络资源的检索服务。各系统只需自行依据所使用系统编写所提供服务及位置的WSDL文件，便可以将服务整合在此架构下。

系统架构可分为三大模块，如图2所示，分别为XML Schema Parser Module、UDDI Register Module与Search Mechanism Module。以下说明上述几个模块的设计方式并探讨相关问题的解决方法。

本架构中利用Java APIs for XML Registries (JAXR）来定义存取注册及查询UDDI的相关机制。JAXR提供一组能够独立于底层注册机制的API，可让XML注册抽象化，可以提供ebXML registry注册和UDDI的支持。利用JAXP能够构建各种不同的客户端程序。使用者通过浏览器连上UDDI服务器可查询封装的ECMS Web Services，并且取得这些ECMS Web服务的WSDL文件，便可以通过其Port位置及服务链接(binding）取得查询结果，再依据查询结果及各ECMS所提供XSLT样版转换来呈现HTML格式，便可以在浏览器上看到整合查询的信息。

4 系统实现与测试

在需求分析的基础上，立足前述框架，选择合适的开发工具，采用模块化的开发方法开发基于Web Services技术的精品课程网络资源整合测试平台，具体的开发方法如下。

网络服务描述语言(Web Services Description Language，WSDL）可以用来描述Web Services所提供的功能与使用方法，将系统所提供网络服务规范化。远程只要使用XML-RPC或SOAP协议即可与Web服务进行沟通。在WSDL1.1的规范[7]中，共分为服务(Service）、服务端点(Port）、数据类型 (Type）、消息 (Message）、接口定义(Port Type）及服务绑定(Binding）六个部分，其中服务端点是提供Web服务的端点位置，将ECMS提供的网络资源查询服务位置及服务名称撰写于此。

在信息与接口定义部分则是分别说明要传输的信息有哪些及定义Web Services传送与接收的作业，将网络资源检索需要传递的关键词定义为字符串型态传送到Web服务进行处理，其中ContextQuery是接收查询关键词String_Query后进行查询消息的函数名称，Response是传回查询结果的函数名称，WSDL文件片段如图3、4所示。ECMS只需通过WSDL将数字化网络资源查询服务撰写于其中，便可通过Web Services平台提供给使用者进行查询。

学习行事历与学习备忘录的设计方式是利用JDOM(Java DOM）作为开发的工具。JDOM是对XML数据存取、处理及输出的Java组件，方便Java程序设计师来开发与设计XML数据文件。JDOM采取直觉的方式来模型化将XML文件建立成为一个Java对象，且用Class来表达所有XML文件中诸如元素、属性、处理指令的建构方块。JDOM与现存的标准如SAX(Simple API for XML）与DOM(Document Object Model）亦相容，但JDOM却比SAX和DOM表现的让人更为亲近。JDOM从现存的API撷取其优点，同时也扩增一组新的类别和接口，此外，JDOM也可以经现存的DOM或SAX来源当做输入，亦可输出成DOM或SAX的接收组件。

利用JDOM将使用者设定的行事历文件转换成XML窗体，以取出用户所设定的学习日期、通知方式等字段的内容，进行相关处理，包括对学习者的学习评量进行个人学习特性曲线分析图与个人学习状况历史曲线图的绘出。最后，再取出使用者所填入的E-Mail与手机号码的字段，利用简讯组件发送手机简讯来通知用户进行在线学习，程序片段如下。

系统部署后，使用者可以利用UDDI服务器的搜寻接口，输入欲查找的资源关键词，通过系统的搜寻机制，UDDI服务器会回传和输入的关键词相同的资源信息，接着通过超链接即可取得所需的参考数据。如图3所示，在浏览器中输入“J2EE%”，系统将会回传以J2EE为前置字符串的网络资源信息(如图5所示）。

通过测试我们可以看出通过查询窗口输入待查找网络资源名称中包含的关键词就可以返回相应的资源信息，开发人员可以进一步对系统的功能进行完善，实现信息资源的下载、浏览、存储等功能。

5 结论

互联网时代，精品课程网络资源整合与共享是当前教育界研究的热点，其中大部份仍以单一平台功能和资源的研究为主，少有利用分布式环境整合技术将不同的精品课程管理系统的网络资源进行整合，提高资源的共享率。本文利用Web Services技术构建的一套搜寻与整合机制整合不同的精品课程管理平台上的网络资源，来让使用者可以运用单一的接口通过Internet对不同的平台进行资源的搜寻与利用，使平台与平台之间的网络资源能够共享使用，避免相同的资源重复开发而造成浪费。学习者可以突破时空的限制，主动寻找符合自身需求的网络资源为学习服务。同时这种Web Services整合精品课程网络资源机制，具有很大的推广价值，可以扩展教学资源的整合与共享的范围。

[1]李辉，黄堂红.基于SCORM规范的精品课程网络资源库的设计和实现[J].中国教育技术装备，2007，（4）∶88.

[2]World Wide Web Consortium，http://www.w3.org/TR/ws-arch/

[3]Wang Lin，Yang Bo&Gao Yanli.Internet Application Technologies in Web2.0 Era[J].ZTE Communications，2008，（4）.

[4]杨冬.Web服务中若干问题的研究[D].长春：吉林大学，2014.

[5]顾宁，刘家茂，柴晓路.Web Services原理与研发实践[M].北京：机械工业出版社，2006∶120-154.

[6]UDDI Technical White Paper，http://www.uddi.org/pubs/_UDDI_Technical_White_Paper.pdf.

[7]Web Services Description Language（WSDL），http://ww.w3.org/TR/wsdl/.

RESEARCH ON THE INTEGRATION OF EXCELLENT COURSE NETWORK RESOURCES BASED ON WEB SERVICES

XU Peng
（Hefei Vocational and Technical College，Hefei Anhui 238000）

In response to the problem of sharing excellent course network resources in the distributed environment，this paper puts forward integrating the excellent course network resources of cross-platform to make use of Web Services technology to design integration and search mechanism.The interactive operation of application system is realized by standard interface to further integrate and share excellent resources among excellent course management systems.

distribution environment；Web Services；excellent course；resource integration.

TP311.1

A

1672-2868（2015）06-0039-06

责任编辑：陈 侃

2015-10-05

许鹏(1973-），男，安徽庐江人。合肥职业技术学院，高级工程师。研究方向：网络工程与软件开发。