基于CAS協議的超星爾雅學習平臺與高職教務系統融合研究

李承敬

（江蘇城市職業學院 教務處，江蘇 南京 210036）

基于CAS協議的超星爾雅學習平臺與高職教務系統融合研究

李承敬

（江蘇城市職業學院 教務處，江蘇 南京 210036）

本文針對高職教務系統與超星爾雅通識課學習平臺存在交互性不足，數據不能共享，用戶體驗較差的現狀，采用CAS協議實現系統間用戶的統一認證和授權，基于W eb Services接口技術屏蔽了系統間差異，實現數據共享，并提出了系統間進行數據融合和共享的系統結構圖。通過對CAS協議、W eb Services接口、系統設計分析、系統實現四個方面的闡述，驗證了該系統融合方案可以有效地提高系統的兼容性和可擴展性。

爾雅通識課；CAS協議；Web Services；教務系統

一、前言

高等職業教育以培養具有創新和實踐能力的高素質人才為主要目標，隨著頂崗實習、校企合作、工學結合等人才培養模式的不斷變革，對專業核心課程、必修課程、通識課程的建設提出了新的要求，尤其是通識課程在強化整體素質教育、拓展和完善學生知識結構、促進個性發展，具有不可替代的作用，但通識課在課程實施過程中，由于受到傳統“基礎課、專業基礎課、專業課”教學模式的影響，普遍存在大班授課、優質師資不足、課程結構不合理、授課時空單一等現狀。

超星泛雅網絡教學平臺是基于MOOC理念，集成平臺、資源和服務為一體的網絡教學平臺。“爾雅通識課”是該網絡教學平臺之下的通識課程學習平臺。我校為進一步緩解通識課在高職教育過程中存在的普遍問題，于2013年引入“爾雅通識課”學習平臺中的通識教育課程。

目前對通識課程的管理，都是依托現有的蘇文高職教務系統進行統一管理，包括面向學生的選課、平時作業、考試，面向教師的排課、工作量的核算、成績的錄入，面向教務管理的工作量統計，學分統計等，同時教務系統又是數字化校園數據交換平臺的重要權威數據發布源，為了滿足數字化校園信息化系統松耦合的建設要求，同時兼顧為師生提供友好的用戶體驗，統一的信息入口和用戶訪問授權，本文在系統設計過程中，遵循開放性和標準化的原則，基于CAS協議和Web Services接口技術，實現了超星爾雅通識課系統與高職教務系統，在用戶統一認證和授權，業務數據共享與交換等方面的融合。下面主要從CAS協議、Web Services接口、系統設計分析、系統實現四個方面進行說明。

二、CAS協議

CAS（Central Authentication Service）是耶魯大學發起的一個企業級的、開源的項目，為Web應用系統提供一種可靠的單點登錄解決方法，屬于Web SSO的范疇，支持微軟活動目錄AD、JAAS、JDBC、LDAP、X.509等多種主流的認證機制。

CAS軟件體系結構，采用主流的C/S架構模式，包括CAS服務器端和CAS客戶端。CAS服務器端是一個認證中心，提供Ticket票據的生成、校驗以及過期票據的銷毀等工作，CAS客戶端主要部署在業務系統中，通過提供統一的CAS認證接口，實現業務的統一認證整合，目前CAS客戶端支持主流的開發語言，包括Java、. Net、PHP、Perl等。

CAS協議工作流程如圖1所示，顯示了用戶在登錄業務系統的過程中，CAS客戶端與CAS服務器端的交互過程，完成用戶的統一認證。

三、Web Services接口

在教務系統與爾雅通識課學習平臺進行數據共享的過程中，為遵循數據接口開放性和標準化的原則，采用可擴展、跨平臺的Web Services技術，實現業務數據的交換。Web Services是面向對象的技術架構，主要包括SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）、WSDL（Web ServicesDescription Language）、UDDI（Universal Description Discovery and Integration）。SOAP是遵循W 3C標準的輕量級通訊協議，WSDL是描述定位Web Services的XML文檔，UDDI規定了Web Services如何在網絡上相互發現和集成。為了發揮Web Services的松散耦合性、互操作性等特征，一般先根據Web Services提供的接口功能，生成XML描述的WSDL文檔，同時在UUDI注冊中心進行登記，用戶或業務系統根據功能需求在UDDI中搜索功能匹配的WSDL，并生成相應的SOAP請求進行調用，Web Services應用響應流程如圖2所示。

圖1　基于CAS協議的業務系統統一認證流程

圖2　Web Services應用響應流程

四、系統設計分析

爾雅通識課學習平臺與高職教務系統從用戶認證授權、數據共享、Web Services三個方面進行融合，主要包括統一用戶認證和授權模塊、數據共享模塊、Web Services服務模塊三個核心功能模塊成，其系統結構如圖3所示。

圖3　超星爾雅與高職教務系統結構

統一用戶認證和授權模塊，包含學生和教師登錄信息的認證，同時根據用戶不同的角色進行系統授權。師生用戶登錄高職教務系統進行認證授權后，可以直接訪問超星爾雅通識課學習平臺，根據授權角色的不同，學生可以完成通識課程的在線視頻觀看、學習進度查看、完成單元作業、參與課程的答疑和討論、完成課程考試等學習業務相關的子功能。教師可以完成課程設置、課程資源管理、課程通知、題庫管理、課程作業、課程考試、課程答疑和討論、以及學習進度、作業、考試、討論的統計管理等學習平臺提供的學習過程管理相關功能子模塊。

數據共享模塊是爾雅通識課學習平臺與高職教務系統進行數據共享融合的關鍵模塊，涉及到教務系統數據發送子模塊和數據接收子模塊。其中數據發送子模塊通過發送學生信息、教師信息、選課信息至爾雅學習平臺Web Services服務接口實現教務系統數據與爾雅學習平臺數據共享，其中學生信息和教師信息，包括姓名、學號（工號）、角色、密碼、學院等關鍵屬性，選課信息包括課程名稱、課程代碼、選課學號，可選字段學院、專業等屬性。數據接受子模塊，通過爾雅學習平臺提供的Web Services服務接口可批量獲取學生在線時長、平時作業、考試成績等信息，可定期更新高職教務系統中學生課程的成績、學分等信息，完成學生課程學習的記錄，實現系統間信息的共享。

五、系統實現

爾雅通識課學習平臺與高職教務系統對接的系統實現，主要包括基于CAS協議實現的統一用戶認證和授權，基于Web Services接口技術的系統間的數據共享機制。

統一用戶認證和授權模塊，考慮到系統的跨平臺，采用基于Java的CAS client的版本為cas-client-3.3.3-release.zip，JDK開發版本為JDK 7u60，同時在系統中添加oracle jdbc連接jar包ojdbc14_g.jar，cas-server-support-jdbc-3.4.4.jar。

其中主要的用戶認證的過濾器配置如下：

用戶通過統一認證后，可以利用CAS協議獲得對應的用戶名、角色和院校部門等信息，其主要實現代碼如下：

爾雅通識課學習平臺采用Java進行Web Services開發，實現數據共享服務接口功能，其接口地址為http:// open.tsk.erya100.com/OpenApi.asmx？wsdl，注冊提供了關鍵的五個接口方法，用戶信息導入（UserInfoImport）、選課信息導入（CourseInfoImport）、在線時長（UserOnline-Time）、平時作業（UserWork）、考試成績（CourseExam）。

UserInfoImport接口包括5個參數，分別為學號（工號）、姓名、密碼、角色、學院。可支持excle格式的文件，批量進行用戶導入操作

CourseInfoImport接口包括 5個參數（CourseID，CourseName，StudentNum，ZhuanYe，Xueyuan），分別為課程代號、課程名稱、學號、專業、院系。通過選課信息導入功能，可以實現爾雅學習平臺中關聯學生用戶與選課信息，并記錄學生用戶的學習過程和行為。

UserOnlineTime接口包括 2個參數（StudentNum，［StudentNumList］），可以通過該接口獲得一個或者多個學生的在線時長信息，返回值單位為分鐘。

UserWork接口包括 2個參數（StudentNum，［Stu dentNumList］），該接口返回的是學生平時作業的平均值。CourseExam接口返回該通識課測試的結果，參數與上述一致。學生通識課課程的總成績，是通過Web Services服務接口獲得該生的在線時長、平時作業和考試成績三個指標加權獲得，其中加權比例為4:2:4。

教務系統調用爾雅學習平臺Web Services接口批量導入用戶選課信息偽代碼如下：

六、總結

本文針對高職教務系統與超星爾雅通識課學習平臺存在交互性不足，數據不能共享，用戶體驗較差的現狀，采用CAS協議實現系統間用戶的統一認證和授權，基于Web Services接口技術屏蔽了系統間差異，實現數據共享，并提出了系統間進行數據融合和共享的系統結構圖，通過對CAS協議、Web Services接口、系統結構、系統實現四個方面的闡述，驗證了該系統融合方案可以有效提高系統的兼容性和可擴展性。

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（編輯：楊馥紅）

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1673-8454（2016）09-0094-03