按需搭建的教學信息托管平臺架構

徐丹麗

摘 要 信息托管成為中小型教學機構的服務信息化建設的新途徑。采用 “積木式”搭建體系架構理念，提出一種面向服務的教學信息托管平臺的體系架構，重點設計了面向服務的五層模型。該平臺可根據具體要求，植入相關信息數據庫、生成滿足要求的教學信息系統以及相關服務封裝功能。新架構體系具有松耦合、動態搭建、響應速度快等新特點。

關鍵詞 教學信息托管 面向服務 按需搭建 動態應用集成

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.06.029

Teaching Information Hosted Platform Architecture Built by Needs

XU Danli

（School of Information and Engineering， Shanghai Open University， Shanghai 200433）

Abstract Information hosting services become a new way for small and medium information technology teaching institutions. "Building blocks" to build architecture philosophy， proposed a service-oriented architecture teaching information hosting platform， focusing on the design of the five-story model of service-oriented. The platform according to specific requirements， the implant database of relevant information， generated to meet the requirements of teaching information systems and related services package features. New features of the new system has a loosely coupled architecture， dynamic structures， fast response.

Key words teaching information hosting; service-oriented; built by needs; dynamic application integration

當今社會，隨著人們物質生活的提高，對教育的重視程度也日益高漲，教育培訓機構也鱗次櫛比。為跟上信息化的步伐，這些教育單元紛紛投身數字化的管理進程，信息化建設成為其首先面臨解決的問題。信息設備的更新換代，現有的教學信息系統面臨升級困難、響應速度慢、安全漏洞多等諸多問題，讓自行開發和維護信息系統的要求、成本極高，除了少數大型機構具有開發和維護實力外，絕大部分小型教育機構沒有能力來承擔相關的成本、風險。教學信息托管成為一種有效的解決方案。

1 設計機理

基于服務的教學信息托管平臺，是以功能任務為導向的。中小型教育機構的日常教學，大部分功能除了具體內容存在差別外，一般運作流程基本相同，例如班級管理、學生信息管理、教師管理等。一個功能又可以分為多個小的環節，小的功能環節還可以細分……將這些大小功能進行邏輯提取，就可以封裝成為大小不同粒度的“服務”單元，一個或多個服務單元可以按照標準接口協議或者中間轉換組件進行集成，組合成為一個服務模塊。

教學信息托管平臺將各種教學類業務、功能、應用等，用服務單元或模塊進行封裝，再用“服務”的方式發布在系統內部或網絡上，通過消息傳遞機制動態地被發現、組織和重用。當具體的要求確定后，利用這些服務進行教學流程重塑，從而生成一個具體的教學管理信息系統單元。依托教學信息托管平臺，中小型教育機構只需投入少量的租賃費用，就可以快速、低成本、低風險搭建出自己的信息管理系統，有效避免信息化建設過程中的盲目性、系統構建的重復性。

2 面向服務的架構模型

本教學信息托管平臺的架構采用分層式的系統模型。分層的結構利于降低系統實現的復雜性，提高系統靈活性、可移植性和擴充性。本系統按照服務的粒度大小，進行分層。一般而言，越靠近底層，服務粒度越小。層與層之間相互獨立，可通過標準協議完成服務調用或封裝，實現信息交互。下層是上層的基礎，為上層提供服務。

圖1所示為教學信息托管平臺的分層架構。本平臺分為五層：基礎數據層、組件和中間件層、邏輯流程層、應用服務層以及用戶界面層。托管平臺在防火墻的安全保護下，使用HTTP/HTML/FTP機制與外部交互信息。管理人員根據具體要求，搭建成不同教學信息系統對象，并為這些具體對象設定其用戶的管理權限、導入相關基礎數據、生成具體的業務流程等。這些對象通過PKCS/XKML安全機制與托管平臺進行信息交互，同時也通過HTTP/HTML/FTP機制與外界進行信息維護和管理。

基礎數據層主要包括具體的基礎數據，例如學生基本信息、教師基本信息、班級基本信息、課程基本信息等。這一層負責組織、管理和維護本地或者遠程數據庫，例如專家知識庫、信息庫、監控數據、事實表、有關文檔記錄等。

組件層負責組織、管理和維護應用組件，對教育機構原有的應用的服務封裝。這些組件可以進行定義、標識、查找和操作，還可以通過中間件組裝為復合組件。中間件層是為了實現服務或組件的信息通信和集成，可以分為四類：遠程過程調用（RPC）、面向消息的中間件（MO Middleware）、對象請求代理（ORB）和事務處理監控（TPM）。

圖1 信息托管平臺分層模型

邏輯流程層實現對業務流程對象進行創建、跟蹤和監控，包含工作流引擎、各種系統流程、業務流程邏輯框架的定義、說明，支持流程的動態創建，實現對邏輯流程對象管理。邏輯流程對象能夠被標識、查找、修改。通過消息傳遞機制，本層可被應用服務層調用。

應用服務層為教學信息化系統提供公共服務、系統入口、郵件服務等，是直接面對用戶的系統層，具體有教學過程信息化、公共服務、郵箱服務、過程監控、權限管理等內容。這一層的主要功能包括：①服務定義、封裝和發布;②接受、分析、處理來自界面層信息， 采用SOAP 等協議將結果返回給服務器，由服務器對外發布結果;③協調Web 服務的相互調用。

最后需要特別說明的是服務總線（Service Bus），使服務交互可以在服務提供者和服務請求者之間進行，并管理服務實例。服務總線為整個系統各個層之間的信息交互提供通用的通道。

與傳統架構相比，面向服務架構具有開放標準、松耦合、協議無關性等明顯優勢，能更快速和有效地響應服務變更，使系統滿足當前和未知的業務需求。

3 按需搭建

面向服務的教學信息托管平臺的體系框架，采用“積木式”思想對服務進行封裝和應用動態集成。教學信息托管平臺的服務對象是中小教育單位，根據它們提供的具體要求，搭建并維護若干個具體的管理信息系統。這些小的教育單位盡管在具體操作上面千差萬別，但具體流程存在的共性，例如課程時間安排業務流程、教學過程跟蹤流程、成績錄入流程、在線測試流程等，其具體過程都是有固定的環節構成。開發教學信息托管平臺的第一要務首先就是根據任務為導向，尋找這些具有共性的典型流程。

分析教學過程中的應用、功能和業務的共性可以確定出托管平臺的基礎“積木”服務，分析其個性可以幫助確定出平臺的可選擇“積木”服務項。一般說來，系統開發過程先找典型流程，再找個性化流程。

找到典型流程后，劃分單元節，將這些單元節封裝成多個相互獨立的功能服務，實際上就是按照較小粒度進行“積木組件”的定義和創建。然后，根據需要，在對這些組件進行更小粒度的單元劃分。從反方向上，流程環節組件可通過中間件、標準協議和接口等給定規則，集成為具體的信息對象，最終生成具體流程。透過這些單元模塊，面向服務的托管平臺具有了動態集成應用，隨需應變的能力。

托管平臺支持動態地發現、選擇、綁定和集成這些“積木”式服務。這種“積木式”搭建通過業務模型建模等抽象級別的重用，使技術功能和它所支持的業務功能之間的映射更直接，并通過對服務的動態添加或釋放，來適應后續階段發展需求。

采用“積木式”的服務分組和封裝，托管平臺就可以根據具體需求，動態搭建出多個不同的信息系統對象，既能滿足個性化需求，又能實現資源重復利用。

4 小結

教學信息托管實現了為中小型教育單位提供信息管理的新服務模式，為教學服務信息化提供一個公共技術服務平臺，解決中小型教育單位的信息化建設問題，使其避免了實施信息化存在的資金、人力、技術及風險等問題。同時，在很大程度上優化了社會資源，讓教育單位專心致力于其核心業務的發展。

本文提出一種面向服務的企業信息托管的體系框架，先將具體業務流程分別劃分為獨立服務塊，在采用“積木式”思想對教學流程進行封裝和應用動態集成，搭建客戶定制的教學信息管理系統。新架構體系具有松耦合、動態搭建、響應速度快等新特點。

參考文獻

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