基于教育云平臺應(yīng)用的系統(tǒng)建模

孟海斌 于旭

【摘 要】近年來，教育的信息化、網(wǎng)絡(luò)化得到迅猛發(fā)展，教育部門也給予極大的經(jīng)費(fèi)投入，社會的關(guān)注度也逐年提高。伴隨教育信息化應(yīng)用的深入，學(xué)校體系內(nèi)都都建立了相應(yīng)的教育應(yīng)用服務(wù)平臺，但這些平臺在形式、內(nèi)容上有冗余現(xiàn)象嚴(yán)重，且學(xué)校所積累的“信息資源”僅供自己學(xué)校內(nèi)部使用，形成信息孤島。本課題將針對教育云應(yīng)用服務(wù)開展研究工作，提出了一種基于數(shù)據(jù)共享應(yīng)用平臺的系統(tǒng)建模，這對于信息資源的共享和整合具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】教育 信息化 云平臺 系統(tǒng)建模

1前言

2009 年，國家發(fā)布了的《國家長期教育改革與發(fā)展綱要》，其中就提到“加強(qiáng)教育信息化”。尤其針對信息技術(shù)建設(shè)，其指明了對教育的發(fā)展背景以及其可能帶來的革命性影響。為了應(yīng)對教育信息資源網(wǎng)絡(luò)化的可能發(fā)展方向，綱要中提出要將教育信息化提升新的高度，將其納入到國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略中的一部分。

現(xiàn)階段，我國的不同地域以及不同學(xué)校間的教育資源存在較大的差異，這直接導(dǎo)致了教育信息資源的分布不均衡的現(xiàn)狀?；谏鲜霰尘?，如何將已有的教育信息化服務(wù)資源整合和利用，成為當(dāng)前教育信息化進(jìn)程中的一個核心問題。本課題主要從研究教育資源的整合和利用出發(fā)，對傳統(tǒng)教育信息化模式進(jìn)行改革。

傳統(tǒng)信息概念存在諸多問題。首先，其提出的遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)授課等方式，雖然一定程度提高了資源共享和資源利用率，但在內(nèi)容上，其還是還缺乏動態(tài)性，教育資源服務(wù)供給方將資源統(tǒng)一模式提供給使用者，缺乏個性化的教育模式；其次，遠(yuǎn)程教育雖然借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)校、跨區(qū)域資源共享，但其提供的服務(wù)相對單一，對大數(shù)據(jù)背景下其他教育資源提供商占有資源比例幾乎為零。從上述分析可以看出傳統(tǒng)的信息化模式對整合教育資源缺乏有效方法，我們必須借助一種心的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)新的教育信息化教學(xué)模式。而教育云的提出給教育數(shù)據(jù)服務(wù)方面的應(yīng)用提供了一個平臺，其可以對教育資源進(jìn)行科學(xué)、合理的利用，最大限度給教育信息化提供軟硬件支撐。

2基于服務(wù)的教育云平臺系統(tǒng)建模

按照所處層次的不同，云服務(wù)平臺主要劃分為基礎(chǔ)架構(gòu)與服務(wù) （IAAS）、平臺與服務(wù) （PAAS）和軟件與服務(wù)（SAAS）三大類。其中IAAS 提供服務(wù)器資源、軟件操作系統(tǒng)、磁盤存儲以及數(shù)據(jù)庫存儲等系統(tǒng)底層服務(wù)；PAAS 為平臺提供的是基礎(chǔ)架構(gòu)，在這個基礎(chǔ)架構(gòu)上，程序員可以進(jìn)行教育應(yīng)用等第三方軟件；SASS建立在軟件整體模式的架構(gòu)下，為應(yīng)用方提供業(yè)務(wù)請求，處理服務(wù)信息數(shù)據(jù)，并維護(hù)底層軟硬件的系統(tǒng)資源。

本研究的動態(tài)建模思想，基于上述架構(gòu)，其數(shù)據(jù)建?？梢詫υ品?wù)的流程管理進(jìn)行科學(xué)分析。動態(tài)建模行為能夠確保系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)元素的動態(tài)特性，并對操作的行為特征、方向、目的等進(jìn)行描述與定義。對象和對象之間的數(shù)據(jù)動態(tài)交互以及相互關(guān)系體現(xiàn)出對象間的消息傳遞的時間順序，又要通過組件設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)功能組件及相關(guān)組件間的依存特性。

2.1云平臺的對象間消息傳遞的時間順序

時間序列是對象、激活的對象、對象的生命線、分支生命線、刪除標(biāo)識以及簡單消息的集合。其中對象是指時間序列中參與數(shù)據(jù)交互的對象主體；對象的生命線即是對象的生存周期；激活的對象是對象執(zhí)行的動作，其具有及時性的特點(diǎn)，在對象的生命周期內(nèi)發(fā)送消息的同時，對象即被激活；簡單消息描述控制在對象間如何進(jìn)行傳遞，一般在不考慮通信細(xì)節(jié)的情況下被采用。

由云應(yīng)用服務(wù)管理的消息傳遞序列主要包括對象個體以及對象的生命周期，其具體包括三個層次的研究。首先，登錄主頁面后，輸入不同權(quán)限下的用戶名和密碼，身份認(rèn)證與核實(shí)后，準(zhǔn)許其進(jìn)入相應(yīng)的工作主頁；其次，在工作主頁上中能夠查看相應(yīng)的通知通告信息，并通過服務(wù)資源選配組件進(jìn)行服務(wù)資源信息的查看；最后，在服務(wù)管理對不同的用戶提交的服務(wù)資源訂單，并由相應(yīng)的組件進(jìn)行審核處理，由服務(wù)查看組件提供服務(wù)信息并退出應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。

2.2云平臺的系統(tǒng)組件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的組件及其相互之間的關(guān)系主要包括四個部分，分別是組件、接口、實(shí)現(xiàn)和依賴。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組件及其關(guān)系如圖1所示。

圖1

組件設(shè)計(jì)是云平臺系統(tǒng)中可替換的代碼模塊部分，它包裝、實(shí)現(xiàn)并提供一組接口的實(shí)現(xiàn)能力；接口相當(dāng)于一個方法，是組件可能提供的所有服務(wù)集合；實(shí)現(xiàn)則將組件和接口二者聯(lián)系起來，以表示對接口的實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)的依賴關(guān)系代表一個組件使用了另一個組件的接口，從而依賴于另一個接口而存在。從組件圖可以看到，應(yīng)用服務(wù)管理系統(tǒng)主要包括幾個主要部分，由工作核心模塊組件、登錄組件、信息維護(hù)組件、服務(wù)資源管理組件、服務(wù)資源選配組件、服務(wù)審核組件以及服務(wù)查看組件構(gòu)成。其中工作核心模塊組件為其他的服務(wù)組件提供服務(wù)支持，而服務(wù)審核組件和服務(wù)資源選配組建為服務(wù)查看組件提供二次數(shù)據(jù)服務(wù)。

3結(jié)語

本課題在教育云平臺的背景下，分析了教育信息化過程中所面臨的一系列問題，闡述了構(gòu)建一個合理的應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的教育信息化的重要作用。本文基于主動服務(wù)和云平臺的思想，對于教育云平臺應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)建模進(jìn)行了研究，著重從云平臺的對象間消息傳遞的時間順序以及云平臺的系統(tǒng)組件設(shè)計(jì)兩個核心層面闡明了系統(tǒng)建模的核心要素。其中涉及到教育云平臺應(yīng)用服務(wù)功能需求和特點(diǎn)，本文提出了基于教育云平臺的應(yīng)用服務(wù)的主要流程。

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基金項(xiàng)目：沈陽市科技計(jì)劃項(xiàng)目F14-165-8-00