基于CAS協(xié)議的超星爾雅學(xué)習(xí)平臺與高職教務(wù)系統(tǒng)融合研究

李承敬

摘 要：本文針對高職教務(wù)系統(tǒng)與超星爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺存在交互性不足，數(shù)據(jù)不能共享，用戶體驗較差的現(xiàn)狀，采用CAS協(xié)議實現(xiàn)系統(tǒng)間用戶的統(tǒng)一認證和授權(quán)，基于Web Services接口技術(shù)屏蔽了系統(tǒng)間差異，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并提出了系統(tǒng)間進行數(shù)據(jù)融合和共享的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。通過對CAS協(xié)議、Web Services接口、系統(tǒng)設(shè)計分析、系統(tǒng)實現(xiàn)四個方面的闡述，驗證了該系統(tǒng)融合方案可以有效地提高系統(tǒng)的兼容性和可擴展性。

關(guān)鍵詞：爾雅通識課；CAS協(xié)議；Web Services；教務(wù)系統(tǒng)

中圖分類號：TP315 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-8454（2016）09-0094-03

一、前言

高等職業(yè)教育以培養(yǎng)具有創(chuàng)新和實踐能力的高素質(zhì)人才為主要目標(biāo)，隨著頂崗實習(xí)、校企合作、工學(xué)結(jié)合等人才培養(yǎng)模式的不斷變革，對專業(yè)核心課程、必修課程、通識課程的建設(shè)提出了新的要求，尤其是通識課程在強化整體素質(zhì)教育、拓展和完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、促進個性發(fā)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(tǒng)“基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課”教學(xué)模式的影響，普遍存在大班授課、優(yōu)質(zhì)師資不足、課程結(jié)構(gòu)不合理、授課時空單一等現(xiàn)狀。

超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是基于MOOC理念，集成平臺、資源和服務(wù)為一體的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺?！盃栄磐ㄗR課”是該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺之下的通識課程學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xiàn)有的蘇文高職教務(wù)系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，包括面向?qū)W生的選課、平時作業(yè)、考試，面向教師的排課、工作量的核算、成績的錄入，面向教務(wù)管理的工作量統(tǒng)計，學(xué)分統(tǒng)計等，同時教務(wù)系統(tǒng)又是數(shù)字化校園數(shù)據(jù)交換平臺的重要權(quán)威數(shù)據(jù)發(fā)布源，為了滿足數(shù)字化校園信息化系統(tǒng)松耦合的建設(shè)要求，同時兼顧為師生提供友好的用戶體驗，統(tǒng)一的信息入口和用戶訪問授權(quán)，本文在系統(tǒng)設(shè)計過程中，遵循開放性和標(biāo)準(zhǔn)化的原則，基于CAS協(xié)議和Web Services接口技術(shù)，實現(xiàn)了超星爾雅通識課系統(tǒng)與高職教務(wù)系統(tǒng)，在用戶統(tǒng)一認證和授權(quán)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享與交換等方面的融合。下面主要從CAS協(xié)議、Web Services接口、系統(tǒng)設(shè)計分析、系統(tǒng)實現(xiàn)四個方面進行說明。

二、CAS協(xié)議

CAS（Central Authentication Service）是耶魯大學(xué)發(fā)起的一個企業(yè)級的、開源的項目，為 Web 應(yīng)用系統(tǒng)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(jié)構(gòu)，采用主流的C/S架構(gòu)模式，包括CAS服務(wù)器端和CAS客戶端。CAS服務(wù)器端是一個認證中心，提供Ticket票據(jù)的生成、校驗以及過期票據(jù)的銷毀等工作，CAS客戶端主要部署在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，通過提供統(tǒng)一的CAS認證接口，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一認證整合，目前CAS客戶端支持主流的開發(fā)語言，包括Java、.Net、PHP、Perl 等。

CAS協(xié)議工作流程如圖1所示，顯示了用戶在登錄業(yè)務(wù)系統(tǒng)的過程中，CAS客戶端與CAS服務(wù)器端的交互過程，完成用戶的統(tǒng)一認證。

三、Web Services接口

在教務(wù)系統(tǒng)與爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺進行數(shù)據(jù)共享的過程中，為遵循數(shù)據(jù)接口開放性和標(biāo)準(zhǔn)化的原則，采用可擴展、跨平臺的Web Services技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交換。Web Services是面向?qū)ο蟮募夹g(shù)架構(gòu)，主要包括SOAP（Simple Object Access Protocol）、WSDL（Web Services Description Language）、UDDI（Universal Description Discovery and Integration）。SOAP是遵循W3C標(biāo)準(zhǔn)的輕量級通訊協(xié)議，WSDL是描述定位Web Services的XML文檔，UDDI規(guī)定了Web Services如何在網(wǎng)絡(luò)上相互發(fā)現(xiàn)和集成。為了發(fā)揮Web Services的松散耦合性、互操作性等特征，一般先根據(jù)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(yè)務(wù)系統(tǒng)根據(jù)功能需求在UDDI中搜索功能匹配的WSDL，并生成相應(yīng)的SOAP請求進行調(diào)用，Web Services應(yīng)用響應(yīng)流程如圖2所示。

四、系統(tǒng)設(shè)計分析

爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺與高職教務(wù)系統(tǒng)從用戶認證授權(quán)、數(shù)據(jù)共享、Web Services三個方面進行融合，主要包括統(tǒng)一用戶認證和授權(quán)模塊、數(shù)據(jù)共享模塊、Web Services服務(wù)模塊三個核心功能模塊成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

統(tǒng)一用戶認證和授權(quán)模塊，包含學(xué)生和教師登錄信息的認證，同時根據(jù)用戶不同的角色進行系統(tǒng)授權(quán)。師生用戶登錄高職教務(wù)系統(tǒng)進行認證授權(quán)后，可以直接訪問超星爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺，根據(jù)授權(quán)角色的不同，學(xué)生可以完成通識課程的在線視頻觀看、學(xué)習(xí)進度查看、完成單元作業(yè)、參與課程的答疑和討論、完成課程考試等學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)相關(guān)的子功能。教師可以完成課程設(shè)置、課程資源管理、課程通知、題庫管理、課程作業(yè)、課程考試、課程答疑和討論、以及學(xué)習(xí)進度、作業(yè)、考試、討論的統(tǒng)計管理等學(xué)習(xí)平臺提供的學(xué)習(xí)過程管理相關(guān)功能子模塊。

數(shù)據(jù)共享模塊是爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺與高職教務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享融合的關(guān)鍵模塊，涉及到教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送子模塊和數(shù)據(jù)接收子模塊。其中數(shù)據(jù)發(fā)送子模塊通過發(fā)送學(xué)生信息、教師信息、選課信息至爾雅學(xué)習(xí)平臺Web Services服務(wù)接口實現(xiàn)教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與爾雅學(xué)習(xí)平臺數(shù)據(jù)共享，其中學(xué)生信息和教師信息，包括姓名、學(xué)號（工號）、角色、密碼、學(xué)院等關(guān)鍵屬性，選課信息包括課程名稱、課程代碼、選課學(xué)號，可選字段學(xué)院、專業(yè)等屬性。數(shù)據(jù)接受子模塊，通過爾雅學(xué)習(xí)平臺提供的Web Services服務(wù)接口可批量獲取學(xué)生在線時長、平時作業(yè)、考試成績等信息，可定期更新高職教務(wù)系統(tǒng)中學(xué)生課程的成績、學(xué)分等信息，完成學(xué)生課程學(xué)習(xí)的記錄，實現(xiàn)系統(tǒng)間信息的共享。

五、系統(tǒng)實現(xiàn)

爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺與高職教務(wù)系統(tǒng)對接的系統(tǒng)實現(xiàn)，主要包括基于CAS協(xié)議實現(xiàn)的統(tǒng)一用戶認證和授權(quán)，基于Web Services接口技術(shù)的系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享機制。

統(tǒng)一用戶認證和授權(quán)模塊，考慮到系統(tǒng)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(fā)版本為JDK 7u60，同時在系統(tǒng)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：

CASFilter

org.jasig.cas.client.authentication.AuthenticationFilter

casServerLoginUrlhttp：//ids.js.edu.cn：8080/cas/login

serverNamehttp：// jwgl.js.edu.cn：8080

用戶通過統(tǒng)一認證后，可以利用CAS協(xié)議獲得對應(yīng)的用戶名、角色和院校部門等信息，其主要實現(xiàn)代碼如下：

<%AttributePrincipal principal = （AttributePrincipal） request.getUserPrincipal（）；

String userid = principal.getName（）；

Map attributes = principal.getAttributes（）；

String username= attributes.get（"username"）.toString（）；

String department= attributes.get（"department"）.toString（）；

String jiaose= attributes.get（"jiaose"）.toString（）；%>

爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺采用Java進行Web Services開發(fā)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享服務(wù)接口功能，其接口地址為http：//open.tsk.erya100.com/OpenApi.asmx？wsdl，注冊提供了關(guān)鍵的五個接口方法，用戶信息導(dǎo)入（UserInfoImport）、選課信息導(dǎo)入（CourseInfoImport）、在線時長（UserOnlineTime）、平時作業(yè)（UserWork）、考試成績（CourseExam）。

UserInfoImport接口包括5個參數(shù)，分別為學(xué)號（工號）、姓名、密碼、角色、學(xué)院?？芍С謊xcle格式的文件，批量進行用戶導(dǎo)入操作

CourseInfoImport接口包括5個參數(shù)（CourseID，CourseName，StudentNum，ZhuanYe，Xueyuan），分別為課程代號、課程名稱、學(xué)號、專業(yè)、院系。通過選課信息導(dǎo)入功能，可以實現(xiàn)爾雅學(xué)習(xí)平臺中關(guān)聯(lián)學(xué)生用戶與選課信息，并記錄學(xué)生用戶的學(xué)習(xí)過程和行為。

UserOnlineTime接口包括2個參數(shù)（StudentNum，[StudentNumList]），可以通過該接口獲得一個或者多個學(xué)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(shù)（StudentNum，[StudentNumList]），該接口返回的是學(xué)生平時作業(yè)的平均值。CourseExam接口返回該通識課測試的結(jié)果，參數(shù)與上述一致。學(xué)生通識課課程的總成績，是通過Web Services服務(wù)接口獲得該生的在線時長、平時作業(yè)和考試成績?nèi)齻€指標(biāo)加權(quán)獲得，其中加權(quán)比例為4：2：4。

教務(wù)系統(tǒng)調(diào)用爾雅學(xué)習(xí)平臺Web Services接口批量導(dǎo)入用戶選課信息偽代碼如下：

Function booleanCourseInfoImport（List INFOS）{

try{

erya= new webservice（“http：// open.tsk.erya100.com /OpenApi.asmx？wsdl”）

Iterator？it= INFOS.Iterator（）；

While（it.hasNext（））{

INFO info=（INFO）it.next（）；

erya.CourseInfoImport（info.getCourseID，info.getCourseName，info.getStudentNum，info.getZhuanye，info.getXueyuan）；

}

return true；

}catch{

return false；

}

六、總結(jié)

本文針對高職教務(wù)系統(tǒng)與超星爾雅通識課學(xué)習(xí)平臺存在交互性不足，數(shù)據(jù)不能共享，用戶體驗較差的現(xiàn)狀，采用CAS協(xié)議實現(xiàn)系統(tǒng)間用戶的統(tǒng)一認證和授權(quán)，基于Web Services接口技術(shù)屏蔽了系統(tǒng)間差異，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并提出了系統(tǒng)間進行數(shù)據(jù)融合和共享的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，通過對CAS協(xié)議、Web Services接口、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)實現(xiàn)四個方面的闡述，驗證了該系統(tǒng)融合方案可以有效提高系統(tǒng)的兼容性和可擴展性。

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