網絡遠程教育系統整合中接口程序的作用探討

摘要：網絡遠程教育系統在網絡遠程教育中發揮了極為重要的作用，同時，由于自身的封閉性特點，網絡遠程教育系統也表現出一定的局限性，這在一定程度上限制了網絡遠程教育的發展。通過使用標準化設計的接口程序，將遠程網絡教育系統與學校各專業課程序教學系統相互連接，可以以較簡捷的方式突破網絡遠程教育系統的這種局限性，為接受網絡遠程教育的學生提供更為豐富的教學資源，同時降低教學管理工作的復雜程度，減少對在不系統間重復提供教學資源的需求。

關鍵詞：網絡遠程教育系統；接口程序；標準化

中圖分類號：G728 文獻標志碼：A 文章編號：1009－4156(2011)11－086－02

在網絡遠程教育教學過程中，網絡遠程教育系統發揮著重要作用。當前的網絡遠程教育系統大多力求具備各種功能，不需依賴教學管理平臺或其他教學系統即可正常運行，這種自成系統的特點有著其固有的優勢。但是，這也使其自身成為網絡教學環境下的信息孤島，教育機構、特別是高校為在校生教學所積累的各種教學資源，由于處于獨立于網絡遠程教育系統之外，很難被網絡遠程教育系統所管理的學習者接觸、使用、借鑒。要想突破這種限制，常用的方法往往是教師和管理人員將相關信息從一個系統復制到另一個系統。由于信息的數據量和復雜性，這種復制往往是有選擇性的，同時也增加了相關人員的工作量。

本文力圖探討的接口程序解決方案解決這一問題的基本思路是：網絡遠程教育系統的管理人員或教師發布可以獲取教學資源的教學系統地址，學習者使用其在網絡遠程教育系統的賬號密碼登錄該教學系統，提供教學資源的教學系統向網絡遠程教育系統發出驗證用戶登錄信息的請求，根據返回結果確定是否允許用戶登錄，登錄成功的學習者在該系統獲取需要的學習資源進行學習，管理員或教師根據需要在網絡遠程教育系統或教學系統獲取用戶在教學系統學習的情況作為評判學生學習情況的依據。

一、網絡遠程教育系統整合中的接口程序

接口程序是為在不同教學系統之間、教學系統不同子系統之間或教學系統與管理平臺之間交換數據、進行相互控制而設計的程序。教學系統接口程序設計應注意以下四點：

1.信息數據與控制數據：當發送數據方是應接收數據方要求而提供數據時，所發送的數據為信息數據；當發送數據方主動要求接收數據方根據所發送數據進行數據或狀態的改變時，所發送數據為控制數據。二者的主要區別并不在于接收數據方是否對數據或狀態進行改變，而在于數據接收方是主動要求交換數據并根據返回的數據修改本地數據或狀態還是被動地根據要求進行修改。

接口程序的某一功能，或者實現信息數據的交換，或者實現控制數據的交換。接口程序一般由實現多種功能的多個子程序組成，如果這多個子程序均為實現信息數據交換的子程序，則接口程序稱為信息數據接口程序，如果均為實現控制數據交換的子程序，則接口程序稱為控制數據接口程序。如果含有實現兩種數據交換的子程序，則稱為混合數據接口程序。

2.數據安全：由于接口程序運行在服務器端，數據交換發生在服務器之間，實現數據安全相對比較容易，但是，由于數據傳輸是通過網絡進行的，所以在設計過程中要充分注意數據安全，謹防數據被不適當地公開、篡改，甚至影響系統安全。

程序設計中實現數據安全的方法可能主要包括：(1)限制訪問者：通過限制訪問者IP地址、要求提供安全證書等方式可以有效限制訪問者；(2)過濾請求字符和數據字符，謹防其中包含系統攻擊性內容；(3)增加驗證信息：對于請求數據字符串和要發送的數據，計算出驗證字符。接收方據此進行驗證，可以明顯增加進行會話劫持并篡改數據的難度；(4)加密數據；(5)將教學系統所在服務器集中于服務器區，可以縮小數據傳輸范圍，避免數據在此范圍外被截獲，從而有效減少安全事件發生。需要說明的是，由接口程序相互聯系而形成的整個教學系統的安全性不會高于原教學系統的安全性，對原系統的安全管理和接口程序設計中的安全設計同樣重要。

3.接口程序與管理功能：由于教學系統增加了接口程序，或者教學系統本身設計了接口程序，這就使得教學系統之間進行交互成為可能。如果各教學系統都與適當設計的教學平臺之間相互進行信息數據交互和控制信息交互，這樣就構成了分布式教學管理系統。在這種情況下：(1)各教學系統和管理系統既可安裝于同一服務器上，也可安裝于不同的服務器上；(2)管理者或使用者只需登錄管理平臺就可了解自己或所管理人員在各教學系統的使用情況，并應該能夠直接進入具有權限的系統進行管理和學習而不需要再次登錄；(3)對已經存在教學系統的修改最小，避免了有的教學管理系統要求將原系統內容導入新系統，或者要求使用一個賬號登錄原系統讀取信息從而使原系統教學管理功能喪失現象的發生；(4)對于根據接口程序設計規范設計的系統，可以不再設計管理功能，而使用管理平臺的管理功能進行管理，這樣可以避免重復設計問題，減少程序設計的工作量；也可以設計管理功能，與接口程序進行對接，實現從系統自身和管理平臺兩方面都可能進行管理，這樣則改變了程序設計方式，教學系統的管理功能和教學管理平臺都通過與接口程序交互來實現自己的功能，同樣不會明顯增加程序設計工作量。

4.接口程序與數據結構：不需要了解對方的數據存儲結構，這正是使用接口程序的優勢。不同教學系統的類型相同或不同的數據庫之間相互訪問是可能的，即使位于不同服務器上，但由于數據庫的設計和數據流程在各系統中并不相同，采取直接訪問另一系統數據庫的方式必然給系統程序的設計帶來不可估量的工作量。而接口程序設計方式中，接口程序僅控制本系統的數據庫，這可由該系統的設計者或者對該系統有較深了解的設計者來實施，因而相對較為容易實現。

二、網絡遠程教育系統整合中接口程序的標準化

網絡遠程教育系統要兼容多個教學系統，教學系統進入不同教育教學機構也要適應不同的網絡遠程教育系統，這就要求遠程網絡教育系統的接口程序與其他教學系統的接口程序都要按照相同的標準進行設計，而不能是一個教學系統面對一個網絡遠程教育系統時接口程序是一種設計，面對另一網絡遠程教育系統時又是另一種設計。

接口程序的標準化主要應該包括這樣六個方面：

1.功能標準化：即網絡遠程教育系統或其他教學系統的接口程序應該包括哪些功能。常用的接口程序需要交互的數據可能包括：(1)用戶登陸信息；(2)用戶權限信息；(3)用戶班級、教師信息或用戶所管理班級、學生信息；(4)用戶學習時間信息；(5)用戶學習內容及其正確性信息；(6)用戶作業信息；(7)用戶討論交流信息；等等。接口程序的功能應根據需要交換的數據進行規劃、設計。

2.功能名稱(或調用方式)及其參數標準化：接口程序的每種功能都要按照一定的標準設定一個固定的名稱供與之進行整合的系統調用，調用該功能所需要的參數名稱也要按同樣的標準固定化。

3.對本系統支持哪些功能、不支持哪些功能通過標準化的方法進行描述，這樣可以避免與之進行整合的系統調用本系統不支持的功能。

4.數據標準化：接口程序調用其他系統的接口程序大多需要返回某種形式的數據，用以進行分析或在本系統進行某種設置。所返回的數據要依據一定的標準進行組織和排列才能被本系統的接口程序正確處理.因此，應實現接口程序功能返回數據的標準化。

三、網絡遠程教育系統整合中接口程序方案特點

1.困難性：設計相關系統的接口程序，實現網絡遠程教育系統與其他教學系統的整合，首先，要對哪些數據需要在網絡遠程教育系統與其他教學系統之間進行交換進行合理規劃，以充分滿足管理員、教師進行教學管理和教學活動、學習者進行學習、討論等的需要，能夠交換的數據過少則不能滿足實際需要，反之則會明顯增加程序設計的工作量；其次，如果由原系統的設計者根據數據交換規劃和數據交換標準進行接口程序的設計，則相對容易實現，否則，就要對網絡遠程教育系統以及與之進行整合的其他教學系統都具有較深的了解，這或者要通過探究原系統程序事件處理的邏輯過程實現，或者通過深入原系統數據庫表結構和布局來實現；再次，要具有設計與網絡遠程教育系統和與之整合的其他教學系統相兼容的程序的能力；最后，要對網絡遠程教育系統和與之進行整合的其他教學系統具有嵌入程序的能力。因此，要以接口程序實現網絡遠程教育與其他教學系統的整合，需要對交換的數據具有合理的規劃并具有相當的程序設計能力。

2.一次性：是指接口程序設計的一次性而不是程序使用的一次性，一旦網絡遠程教育系統和教學系統兩個方面的接口程序設計成功，教學資源的孤立性問題可以一次性地解決，在新的教學系統加入的情況下，只需設計該新教學系統的接口程序，并對網絡遠程教育系統進行適當設置即可。這與傳統的每次增加用戶信息、或者隨著教學資源的增加，管理人員或教師就要進行信息復制工作的解決方法是不同的。

3.便利性：首先，對于管理人員，只需在網絡遠程教育系統內對學習者賬號信息進行設置，避免了學生賬號信息在多個系統設置的重復工作；其次，對于教師，既可只在自己熟悉的教學系統對學生學習情況進行管理，也可利用網絡遠程教育系統的功能進行教學和管理，避免了教學資源在多個系統的重復上傳、移動；再次，對于學生，可以以自己在網絡遠程教育系統的賬號密碼登錄多個教學系統進行學習，避免了使用多套賬號密碼可能造成的混亂，又可以充分接觸到教學資源，廣泛了解相同課程學習者學習過程中遇到的問題和解決方法，自主地控制自己知識技能擴展的廣度和深度。

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