Web技術在主機系統中的應用與案例分析課程教學改革

唐劍鋒　黃杰　高珍

摘要：本文針對大型主機教育面臨的知識體系復雜、入門難、資料相對少等難點，闡述了開放系統和大型主機兩個領域的知識和技能的難度特點，分析了Web技術在主機系統中的應用與案例分析課程的教學重點、特點和難點，提出對主講教師的授課能力和科研能力要求，對學生參與課程項目開發，與業內專家面對面交流，積極爭取到IBM等大公司實習機會等等觀點，探索了一條學生易于接受、樂于接受的開放系統和大型主機技術的教學道路。

關鍵詞：Web技術；大型主機；案例分析；教學改革；開放系統

0 引言

隨著中國經濟的高速發展，越來越多的大型企業進駐中國。大型企業信息化中海量數據的處理離不開大型主機系統的應用。目前大型主機在全世界1000強企業中得到廣泛應用，過去的十多年中由于信息技術界曾向開放平臺傾斜，造成了主機人才的斷層，大量企業面臨大型機人才老齡化問題。目前，市場上缺少的是具有多年工作經驗、掌握豐富理論實踐基礎的高端人才，更缺乏的是對大型機技術具有廣泛了解，善于動手操作的年輕工程師。

始于7年多前的“教育部IBM大學教育合作項目計劃”，為大型主機技術引進高校提供了“良機”，也打破了歷史上曾經高不可攀的大型主機技術的圍墻。同濟大學的主機教育中心具有華東地區獨有的、完備的、良好的大型機教學環境，并能夠通過遠程服務，與華東地區多所高校共享此實驗環境，這有利于主機課程的示范和推廣，以及各高校培育大型機應用人才。

目前，純主機領域的專業技術人才培養已經積累了多年的經驗，人才隊伍也接近完善。但是，能跨越開放系統（如Windows，Linux，UNIX系統）和大型主機兩個領域，同時具有兩個領域知識和技能的人才還不是特別多。Web技術在主機系統中的應用與案例分析課程恰恰是綜合了開放系統和大型主機系統兩個領域，無論對教師和學生都有較高的要求。

對于大多數工科領域的專業，教學都應當從解決“What（做些什么）”、“How（如何做）”和“Why（為什么這樣做）”三個問題入手。目前，絕大多數大型機方面的技術書籍（包括IBM數以百計的紅皮書以及培訓教材），都是圍繞“What”而來的，多帶有“字典”或者“參考資料”性質，很難進行主機技術系統的學習，對于初學者尤其難于著手。

同濟大學軟件學院自從2005年開設大型機課程以來，已經建設了多門精品課程，這些理論課程自成體系，包括2011年教育部-IBM精品課程“大型主機應用上的開放系統和中間件”、2009年教育部-IBM精品課程“大型主機平臺系統項目開發指導與實踐”、2008年教育部-IBM精品課程“大型主機平臺系統概述”、2006年教育部-IBM精品課程“大型主機數據庫基礎與應用開發”、2006年教育部一IBM精品課程“銀行主機系統應用案例”等。教師注重在知識體系和架構上由淺入深地介紹主機知識以及應用，在“What”的基礎上更加著重解決“Why”的問題，這些都成為開發Web技術在主機系統中的應用與案例分析課程的基礎。

1 Web技術在主機系統中的應用與案例分析課程簡介

當今時代IT技術一個最突出的發展方向就是Web技術的普及化，幾乎任何一項技術服務的實施都離不開Web技術的支持。而大型主機技術作為一種最古老的IT技術，由于產生的年代較早，那個時代并沒有Web技術，所以大型主機技術主要集中在其強大的交易處理功能以及海量的數據處理能力，而這其中CICS（客戶信息控制系統）是運行在大型主機之上的實現這種功能的主機中間件產品之一。

由于互聯網的出現給傳統的IT技術產業帶來了一場前所未有的革命，隨之而來的就是大量的Web開發平臺、Web技術架構的出現。顯然原有相對“封閉”的主機技術面對現代Web技術的沖擊必然要做出“隨需應變”的改革，特別是CICS技術對于Web技術的支持顯得尤為重要。在較早的CICS 1.3版本中已經加入了諸如對HTTP、IIOP、ECI等網絡傳輸協議的支持，并提供了一套完整的Web服務接口用于實現對于網絡請求和響應的處理。隨后的CICS 2.3版本完善了原有的Web接口功能，推出了CICSWeb Interface，并且為了支持開放平臺的應用程序與CICS的通訊互聯使用了CICS TransactionGateway這一中間互聯網關。同時為了更好地對J2EE架構進行支持，提出了Java ConnectorArchitecture架構。隨著Web 2.0技術的出現，在CICS 3.1版本中還加入了對Web Service的支持，對Web Service的支持意味著CICS可以同其他異構平臺進行更好的跨平臺訪問和互操作，同時可以作為SOA（面向服務架構）的一個組件同其他平臺上的應用進行集成。

本課程根據現有的主機應用系統在Web環境下存在的一些問題提出了一些解決方案的構想，并以主機中間件系統CICS為平臺，選取了CICS Web Support，CICS Transaction Gateway，CICS Web Services以及CICS Service Flow技術作為解決方案中CICS Web技術應用的代表，深入分析了CICS如何處理Web請求，如何通過HTTP、TCP方式訪問CICS中的應用；討論了Web應用（J2EE應用）如何與CICS進行交互；如何實現異構平臺應用的集成；以及應用面向服務架構（SOA）的思想，通過業務流建模方式，將已有的主機應用發布成Web服務，這樣就可以通過Web服務進行系統的集成。同時本項目對每種技術給出了相應的實現方法和案例，從實際出發驗證了Web技術在主機應用中的可行性。

本課程結合現有主機應用中存在的問題，以CICS為研究平臺，利用CICS提供的Web功能，提出了如下解決方案與實現案例。

1）以IP直連的方式對CICS應用的訪問，不需要做任何的SNA與TCP協議之間的轉換。用戶可以通過瀏覽器以HTTP的方式調用CICS的應用，或者通過TCP方式以發送數據包的方式同CICS進行通訊。endprint

2）通過建立一個中間的橋接適配器，使得基于Web架構的應用（J2EE應用）對CICS應用進行CTG調用而不需要對已有的CICS應用進行任何的改動，實現跨平臺應用之間的互操作。

3）將CICS應用作為Web服務進行發布，提供給外部調用者一個標準化的接口，通過調用Web服務對CICS應用進行訪問，同時CICS應用也可以以Web服務的方式去調用其他應用，從而實現不同平臺應用的集成。

4）從業務邏輯的角度出發，利用業務流建模的方式將已有的CICS應用發布成Web服務，服務請求者可以將此服務作為一個組件集成到新的應用中。

2 Web技術在主機系統中的應用與案例分析教學思路和教學方法探索

大型主機教育存在著知識體系復雜、入門難、資料相對少等難題，綜合學習開放系統和大型主機兩個領域的知識和技能更是難上加難。Web技術在主機系統中的應用與案例分析課程正是這樣的典型課程。為此，探索一條學生易于接受、樂于接受的教學道路就顯得至關重要。在長期的教學實踐過程中，主講教師在所屬學院的大力支持下，也逐步摸索出了一套行之有效的教學思路和教學方法。

2.1 對主講教師的授課能力和科研能力進行嚴格要求

建設一支高素質、高水平、具備創新能力與實踐能力、穩定成熟的教師隊伍，是培養高素質、創新型、國際化的主機技術人才的基礎，同濟大學軟件學院對重點培養的教師擬定培養規劃，制定政策，給機會、定崗位、投經費，以調動教師執教的積極性。主講教師除了講授Web技術在主機系統中的應用與案例分析核心課程外，還講授大型數據庫系統分析與設計，面向對象高級程序設計，J2EE架構與程序設計，XML與Web Service等主干課程。這些主干課程群都是上述核心課程的先修課程，而教師具備這些知識和能力是至關重要的。其中2008年7—11月以及2010年11—12月，主講教師作為骨干研修教師中的一員，分別赴IBM SVL（IBM硅谷實驗室）和IBM CDL（IBM中國開發中心）進行為期5個月和2個月的崗位進修和科學研究活動，這對教師全面掌握開放系統和主機系統的諸多知識和最新技術起到了關鍵性的作用。2.2

發表與課程相關的高水平學術論文

2008年至今，主講教師已經在知名國際學術會議上發表與該課程相關的EI檢索論文6篇..6篇論文均用英文撰寫，分別從應用CICS Web Support實現以IP直連訪問主機應用，應用CTG實現J2EE應用與CICS的互連，應用CICS Web Service實現CICS程序的Web服務封裝和應用服務流建模，基于3270的CICS應用發布成Web服務等4個角度探討了Web技術在主機系統中的應用。

2.3 在國內知名出版社出版配套的課程教材

2012年4月，主講教師在清華大學出版社出版了大型主機教材《Web技術在主機系統中的應用與案例分析》，該書總計20多萬字，歷經三年完成，填補了國內大型主機應用的開放系統和中間件研究領域的空白，受到國內同行的廣泛贊譽。這是主講教師獨立開發的本門課程的配套教材。

2.4 與業內專家面對面交流

IBM公司每年都開展很多校園技術巡講，以及諸如藍色加油站之類的活動，讓學生與IBM專家有更多面對面交流的機會。IBM SVL每年也都會派一批開放系統和主機領域的專家學者來中國做演講，講解最新版本主機系統的新功能和新技術的趨勢。演講的形式主要是IBM在全國各地舉辦的各種類型的技術研討會，以及每年由同濟大學承辦的大中華區主機數據庫用戶年會（CDUG），至今已經舉辦了7年。同濟大學軟件學院的歷屆學生都會踴躍參加，并與到會專家進行了深入溝通。

2.5 鼓勵學生參與項目開發

本課程的考核不是簡單的以一份試卷來評判學生，因為單由試卷往往無法全面地考查學生掌握知識和技能的情況，所以主講教師安排了大量的課堂練習，更重要的是要求學生在期末完成一個中等規模的開放系統和主機系統相結合的項目。學生可以自由組合，人數一般在4～6人，一位組長，其他人員是組員。人員之間分工明確，由組長領導和協調組員完成期末項目，并上講臺進行項目展示和答辯。其中部分優秀學生還參加了IBM主機競賽項目（至2014年為止做了7個年度），在主講教師的指導下，利用寒暑假時間，開發出了多個優秀系統并屢獲大獎。這些項目的實施對提高學生開放系統和主機系統基本概念理解和運用能力起到了極大的作用。

2.6 加大學生到IBM等大公司的對口實習的力度

由于主機技術主要是IBM公司在主推，所以學生在學習完成相關課程后，將主要尋求IBM公司的實習崗位，這些實習崗位將有助于學生完善和提升其在校學習的知識和技能。學生通過參與IBM公司內部更為真實的科研項目，對所學知識和技能有一個展示和提升的舞臺，更重要的是將來有可能在國際大公司謀到一個真正的崗位，為一生的事業奠定基礎。

4 結語

采用理論加動手實踐相結合的學習方法，多與業內專家面對面交流，積極爭取機會到IBM等大公司實習等，是學好開放系統和大型主機技術的必由之路。

在下一階段的課程教學改革中，主講教師計劃繼續與IBM CDL或IBM CSTL（IBM中國系統與科技研發中心）進一步合作，全面接觸業界最新的技術和解決方案，繼續申報與本門課程相關的教育部IBM精品課程，并將所學知識和技能原原本本地傳授給所有學生。同時，進一步調整本門課程的教學大綱，更新知識點和實驗方案，使得課程日臻完善。

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（編輯：白杰）endprint