基于Web Service技術(shù)的實踐教學(xué)管理平臺的設(shè)計

摘 要：在某高校實踐教學(xué)管理平臺優(yōu)化建設(shè)的過程中，發(fā)現(xiàn)存在框架體系不合理，平臺內(nèi)容單一，不利于維護(hù)和管理等問題。針對這些問題，本文提出了建設(shè)基于Web Service技術(shù)的實踐教學(xué)管理平臺的設(shè)計思想。該平臺在.NET框架下，基于Web Service技術(shù)，采用多層模塊化設(shè)計，建立公共信息平臺、實踐教學(xué)平臺和實踐輔助三大平臺。該平臺具有規(guī)劃科學(xué)，資源豐富，方便管理等優(yōu)點，為高校實踐教學(xué)管理工作的順利、高效展開提供良好的平臺支持。

關(guān)鍵詞：Web Service；.NET；多層模塊化；實踐教學(xué)

中圖分類號：TP393

實踐教學(xué)是高等教育教學(xué)中實現(xiàn)培養(yǎng)人才目標(biāo)的一項重要環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)管理平臺建設(shè)又是高校教學(xué)改革中的一項重要內(nèi)容。在對某高校實踐教學(xué)管理平臺調(diào)研的過程中，發(fā)現(xiàn)其以往的實踐教學(xué)管理平臺建設(shè)雖然已具備高速的網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境，也購買了一些教學(xué)資源庫軟件，甚至安裝了一些能夠?qū)崿F(xiàn)部分教學(xué)和教務(wù)管理功能的軟件，但實踐教學(xué)工作還是難以有效展開。大部分教師和學(xué)生都感覺到在應(yīng)用這些軟件和教學(xué)資源庫的過程中缺乏一個集中的實踐教學(xué)管理平臺，把已有的實踐教學(xué)資源整合起來，把實踐教學(xué)的過程存貯起來，能使教師與學(xué)生在網(wǎng)上實施完全的交流和互動，并能使學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體主動參與到實踐教學(xué)中[1][2][3]?；赪eb Service技術(shù)的實踐教學(xué)管理平臺的設(shè)計思想在穩(wěn)固的框架體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，為廣大高校師生提供一個教與學(xué)的通用平臺，其獨特的框架結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)多種教學(xué)模式和教學(xué)管理，具有廣泛的適用性。

1 平臺設(shè)計理念

1.1 .NET框架

.NET框架（.NET Framework）是由美國微軟公司開發(fā)，致力于敏捷軟件開發(fā)（Agile softwaredevelopment）、快速應(yīng)用開發(fā)（Rapidapplication development）、平臺無關(guān)性和網(wǎng)絡(luò)透明化的軟件開發(fā)平臺[4][5]。.NET框架包括三個主要組成部分：公共語言運行時（CLR：Common Language Runtime）、服務(wù)框架（Services Framework）和上層的兩類應(yīng)用模板——傳統(tǒng)的Windows應(yīng)用程序模板（Win Forms）和基于ASP NET的面向Web的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序模板（Web Forms和Web Services）。

1.2 Web Service技術(shù)

Web Service也叫XML Web Service，Web Service是一種接收Internet或者Internet上的其他系統(tǒng)中傳遞過來的請求并進(jìn)行相應(yīng)處理的輕量級獨立通訊技術(shù)。Web Service是一種遠(yuǎn)程訪問的標(biāo)準(zhǔn)，提供一種一致化的編程模型[6]。在這套標(biāo)準(zhǔn)之上，可以使用現(xiàn)有的語言在任何系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)Web Service服務(wù)，通過Web Service標(biāo)準(zhǔn)對這套服務(wù)進(jìn)行查詢和訪問。通過SOAP（Simple ObjectAccess Protocol）在Web上提供的軟件服務(wù)，使用WSDL（Web Service Description Language）文件進(jìn)行說明，并通過UDDI（Universal Description，Discovery，and Integration）進(jìn)行注冊。

1.3 分層模塊化

模塊化設(shè)計是傳統(tǒng)軟件工程中提出的一種軟件設(shè)計方法，目的是運用“分而治之”的思想，把一個龐大的系統(tǒng)分成若干個有邏輯關(guān)系的模塊，然后組裝成層次清晰的整體[7]。分層的模塊化設(shè)計就是將應(yīng)用程序先劃分成幾個大的功能模塊，然后對其進(jìn)行細(xì)分，分成若干小功能模塊，再依次細(xì)分下去，直至分解到不能再分并且功能明確、易于實現(xiàn)的原子模塊為止。

2 平臺設(shè)計體系

2.1 基于Web Service技術(shù)的體系設(shè)計

實踐教學(xué)管理平臺在.NET框架基礎(chǔ)上，采用基于Web Service技術(shù)的C/S和B/S混合體系結(jié)構(gòu)框架搭建實踐教學(xué)管理平臺。體系設(shè)計分為界面層、訪問層和數(shù)據(jù)層，其中界面層存在于終端設(shè)備上（客戶端或瀏覽器），訪問層存在于Web服務(wù)器（Web Service接口）和數(shù)據(jù)服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問接口），數(shù)據(jù)層存在于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上（數(shù)據(jù)表）[8][9][10]。如圖1所示。

界面層構(gòu)建動態(tài)網(wǎng)頁或Win Form客戶端。ASP.NET能夠建立和部署高性能的、高可伸縮性的Web 應(yīng)用，C#.NET能夠搭建穩(wěn)定的客戶端程序，通過界面響應(yīng)獲取訪問層Web Service接口。

訪問層包含Web訪問層和數(shù)據(jù)訪問層。系統(tǒng)各模塊之間的業(yè)務(wù)作業(yè)非常多，需要用一種簡單可行的接口實現(xiàn)各模塊之間的業(yè)務(wù)聯(lián)系，訪問層實際上就是由多層接口構(gòu)成的。Web訪問層是最頂層的Web Service訪問接口，數(shù)據(jù)訪問層是訪問數(shù)據(jù)庫的接口。

數(shù)據(jù)層位于三層模型的最底層，但是它介于底層數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)層和表示層之間，提供數(shù)據(jù)構(gòu)建和傳遞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫層主要任務(wù)是構(gòu)建底層數(shù)據(jù)庫，設(shè)計數(shù)據(jù)庫表、視圖、存儲過程、觸發(fā)器等。

2.2 分層模塊化設(shè)計

基于Web Service技術(shù)的實踐教學(xué)管理平臺按照模塊化設(shè)計思想，分為公共信息平臺、實踐教學(xué)平臺和實踐輔助平臺。其中公共信息和輔助平臺為實踐教學(xué)服務(wù)，提供基本的信息和交流管理方式；實踐教學(xué)平臺是實踐教學(xué)數(shù)字化平臺建設(shè)的重中之重，其中包含了實踐教學(xué)的各種形式。如圖2所示。

公共信息平臺讓教師和學(xué)生及時了解電工電子實驗教學(xué)中心的發(fā)展和變化，為教師和學(xué)生提供更全面的服務(wù)。包含最新動態(tài)模塊、公告信息模塊、師資信息模塊、實驗信息模塊。

實踐教學(xué)平臺內(nèi)容豐富，包含電路實驗教學(xué)、數(shù)電實驗教學(xué)、模電實驗教學(xué)、電子實訓(xùn)實驗教學(xué)等。每種實驗教學(xué)形式都包含很多內(nèi)容，基本工作流程是：由實驗教學(xué)信息發(fā)布，到獲取實驗教學(xué)信息，再到提交實驗教學(xué)信息，再到中間環(huán)節(jié)實驗教學(xué)信息反饋，最后形成實驗教學(xué)結(jié)論。

實踐輔助平臺是實踐教學(xué)過程中的支撐和擴(kuò)充。每個模塊又是一個平臺，有師生交流平臺、實驗預(yù)約平臺、設(shè)備及元件管理平臺等。

2.3 網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計

平臺結(jié)構(gòu)采用基于Web Service技術(shù)的C/S和B/S混合體系結(jié)構(gòu)框架搭建實踐教學(xué)管理平臺。即服務(wù)器/客戶端結(jié)構(gòu)和服務(wù)器/瀏覽器結(jié)構(gòu)并存。服務(wù)器端包含數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器，客戶端、瀏覽器端包括校內(nèi)和校外終端。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用SQL Server 2012，Web服務(wù)器使用IIS7.0，平臺軟件實現(xiàn)基于FrameWork3.5框架，采用C#.net和ASP.net開發(fā)。瀏覽器使用IE6.0及以上。

圖3描述了基于Web Service技術(shù)的實踐教學(xué)管理平臺的網(wǎng)絡(luò)部署。系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)表格、相關(guān)視圖、存儲過程、觸發(fā)器等放入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。將數(shù)據(jù)訪問類（Web Service接口、數(shù)據(jù)訪問接口）等放入Web服務(wù)器用來傳遞數(shù)據(jù)，發(fā)布和接受網(wǎng)站信息，介于用戶終端與底層數(shù)據(jù)庫之間，存在與校內(nèi)網(wǎng)中。校內(nèi)終端可通過校內(nèi)局域網(wǎng)訪問實踐教學(xué)管理平臺，校內(nèi)網(wǎng)與Internet相通，主要服務(wù)于校外終端訪問。

3 結(jié)束語

設(shè)計基于Web Service技術(shù)的實踐教學(xué)管理平臺的目標(biāo)在于解決傳統(tǒng)實踐教學(xué)平臺開發(fā)中的部分弊端，解決實踐教學(xué)過程中出現(xiàn)的獲得信息不全面、信息傳送效率低、信息交流不方便、信息內(nèi)容難以統(tǒng)計等問題，提供豐富的教學(xué)資源、多樣的教學(xué)模式、高效的實踐教學(xué)過程、便捷的交流方式、以及完善的教輔管理。設(shè)計基于Web Service技術(shù)的實踐教學(xué)管理平臺可實現(xiàn)實踐教學(xué)數(shù)字化；簡化實踐教學(xué)過程，提高實踐教學(xué)效率，降低實踐教學(xué)成本，更好的為教師和學(xué)生實踐教學(xué)的順利展開提供服務(wù)。

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作者簡介：秦健銘（1980-），男，廣西岑溪人，單位相關(guān)負(fù)責(zé)人，中級職稱，學(xué)士學(xué)位，研究方向：計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用。

作者單位：岑溪市人才交流服務(wù)中心，廣西岑溪 543200