基于SOA的思政教學資源整合系統(tǒng)設(shè)計

郭映彤

(黑龍江中醫(yī)藥大學, 馬克思主義學院， 黑龍江， 哈爾濱 150040)

0 引言

網(wǎng)絡教育資源為高校思政教育建設(shè)奠定了夯實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，賦予其全新的教育理念，利用現(xiàn)代傳播技術(shù)與多媒體資源，促使思政教育意識與時俱進、教育任務有效開展，推動高素質(zhì)人才的培養(yǎng)進程[1-2]。文獻[3]基于大數(shù)據(jù)思維提出繼續(xù)教育教學管理云平臺，促進繼續(xù)教育信息化發(fā)展。文獻[4]提出基于計算機輔助技術(shù)和大數(shù)據(jù)語料庫管理，將大數(shù)據(jù)語料庫作為英語學習資源，建立了計算機多媒體教學系統(tǒng)，該教學系統(tǒng)在應用驗證方面取得了優(yōu)異的成績。但是，高校近幾年應用的資源整合系統(tǒng)大部分存在異構(gòu)性[5]與緊耦合性[6]，長期使用后極易生成“信息孤島”[7]，引發(fā)長周期、大成本的資源利用效果，

為此，本文采用SOA(service-oriented architecture，面向服務架構(gòu))框架，憑借其高抽象性、高靈活性、較好耦合性與復用性等諸多優(yōu)勢，從根本上提升整合系統(tǒng)性能。例如：服務組件層中粗粒度服務模塊的細化處理、細粒度服務的功能實現(xiàn)、SCA(service component architecture，服務組件架構(gòu))組件的調(diào)用以及SDO(service data objects，服務數(shù)據(jù)對象)對新開發(fā)資源模塊數(shù)據(jù)庫訪問等，都相對理想地提升了系統(tǒng)吞吐量；通過業(yè)務流程、業(yè)務分解等模塊，加快了系統(tǒng)的整合效率與響應速度；資源分類后建立基于資源屬性字段的數(shù)據(jù)表，完善了資源的整合精度。

1 SOA框架結(jié)構(gòu)

1.1 服務組件模塊

服務組件模塊的功能主要是封裝現(xiàn)有或新開發(fā)的系統(tǒng)功能單元，架構(gòu)SCA組件，應用功能與系統(tǒng)的融合方法共有四種。

(1) 綁定：將現(xiàn)有系統(tǒng)應用功能作為外部服務，基于SCA組件，利用引用與綁定機制，直接應用外部服務功能；根據(jù)協(xié)議與endpoint，通過配置的可調(diào)用接口實現(xiàn)。綁定策略框架圖如圖1所示。

(2) 間接引用：利用服務組件定義語言，完成SCA組件引用與接口界定，經(jīng)界定綁定機制，結(jié)合引用與所用服務；通過界定組件服務、接口，架構(gòu)組件實例。

圖1 綁定策略框架圖

(3) 單個SCA組件：將系統(tǒng)應用功能作為一個SCA組件，若與業(yè)務提供的服務存在一定的相關(guān)性，則其即為組件上的引用展現(xiàn)；若與運行環(huán)境有關(guān)聯(lián)，則令環(huán)境感知SCA組件特征，遵循相關(guān)術(shù)語展示功能。單個SCA組件策略框架圖如圖2所示。

圖2 單個SCA組件策略框架圖

(4) 整個SCA模塊：應用功能可以看成是整個組件時，根據(jù)各應用子組件，架構(gòu)SCA組件，從而構(gòu)成總體應用功能模塊；應用功能即為模塊服務，依賴關(guān)系即為模塊應用。

1.2 其他模塊

利用DAS(data access services，數(shù)據(jù)訪問服務)與JDBC(Java data base connectivity，Java數(shù)據(jù)庫連接)等數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)訪問模塊。將數(shù)據(jù)訪問服務與數(shù)據(jù)源相連，利用持久化機制實現(xiàn)服務提供與數(shù)據(jù)源差異抑制，賦予SDO數(shù)據(jù)服務。

服務編排模塊通過BPEL[8](business process execution language，業(yè)務過程執(zhí)行語言)與工作流引擎等進行編排，將服務綁定為一個單獨的邏輯單元，實現(xiàn)共同作用。

2 SOA結(jié)構(gòu)下思政教學資源整合系統(tǒng)

2.1 整合系統(tǒng)總體框架

基于SOA的分布式環(huán)境開發(fā)體系架構(gòu)，結(jié)合思想政治教學資源稀缺性、統(tǒng)一性、多樣性以及不確定性等特征架構(gòu)資源整合系統(tǒng)。該系統(tǒng)的組成部分分別為服務層、數(shù)據(jù)訪問層、服務組件層、數(shù)據(jù)層以及Web層，具體描述如下。

(1) 服務層：該層級由精品課程資源服務、課程資源服務以及其他服務構(gòu)成，經(jīng)封裝服務組件，構(gòu)造可訪問服務模塊，實現(xiàn)業(yè)務流程。

(2) 數(shù)據(jù)層：存儲、管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源，與系統(tǒng)展開數(shù)據(jù)交互。

(3) 數(shù)據(jù)訪問層：訪問底層數(shù)據(jù)并與之交互，在服務組件內(nèi)封裝用于數(shù)據(jù)交互的接口，使服務組件層級經(jīng)調(diào)用組件來訪問數(shù)據(jù)層。

(4) 服務組件層：通過細化處理粗粒度的服務模塊，利用細粒度服務實現(xiàn)功能，調(diào)用SCA組件完成資源整合，憑借SDO訪問新開發(fā)的資源模塊數(shù)據(jù)庫。

(5) Web層：該層級是交互界面，利用表示層與控制層，為用戶提供請求參數(shù)輸入服務與結(jié)果顯示服務。

2.2 整合系統(tǒng)業(yè)務模塊

2.2.1 業(yè)務流程

基于系統(tǒng)構(gòu)建目的與用戶分析，設(shè)計出由教學資源管理業(yè)務階段、用戶管理業(yè)務階段構(gòu)成的業(yè)務模塊，用于管理資源與用戶。

(1) 教學資源管理業(yè)務階段：管理員、教師與用戶是該業(yè)務功能角色。管理員作用是審核教師上傳課件；教師作用是資源上傳、管理、檢索等；用戶有權(quán)限限制，只能查閱管理員批準的資源。管理員與教師角色的資源管理業(yè)務流程如圖3所示。

圖3 基于管理員與教師角色的資源管理業(yè)務流程圖

(2) 用戶管理業(yè)務階段：該階段分為注冊與管理兩部分，均通過管理員實現(xiàn)，審核通過注冊信息后進行分組、角色分配，完成用戶信息的注冊、查看以及修改。該階段流程如圖4所示。

圖4 用戶管理業(yè)務流程圖

2.2.2 業(yè)務分解

業(yè)務分解與服務發(fā)展息息相關(guān)，前者作為服務發(fā)展的基礎(chǔ)，為用戶提供多個接口，根據(jù)功能需求增加服務，經(jīng)封裝資源與服務，實現(xiàn)系統(tǒng)對應服務業(yè)務。按照從上到下的順序，完成管理業(yè)務分解。

(1) 分解教學資源管理業(yè)務：該業(yè)務由資源上傳與管理2個方面組成。新資源注冊使用向下逐級分層為8個部分；資源注冊服務、資源包導入服務、資源審核結(jié)果提交服務、資源狀態(tài)管理服務以及普通檢索服務各分層為兩部分；推薦列表確認服務分解成3個部分。

(2) 分解用戶管理業(yè)務：新用戶注冊服務共有8個層級組成；新用戶審核、用戶信息提交與修改、角色添加各分層2個部分；分組列表提交與提交審核結(jié)果含有3個分層。

2.2.3 業(yè)務模塊服務架構(gòu)

系統(tǒng)服務結(jié)構(gòu)中的資源層為初始資源信息庫，業(yè)務流程層為用戶注冊與管理、資源上傳與管理提供服務封裝，用戶注冊、資源檢索、Web界面生成等均由表示層實現(xiàn)，而完成服務接口轉(zhuǎn)化的是服務層。

圖5 服務結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 教學資源整合模塊

結(jié)合XML文本系統(tǒng)與SQL Server數(shù)據(jù)庫，存儲思政教學資源，經(jīng)LOM(learning object meta-data，學習物件元資料)標準劃分資源后，基于資源屬性字段，建立數(shù)據(jù)表。

數(shù)據(jù)資源E-R圖見圖6。

圖6 資源E-R示意圖

3 思政教學資源整合系統(tǒng)測試分析

3.1 實驗環(huán)境

Web服務與調(diào)用服務系統(tǒng)表示層的開發(fā)平臺如表1所示。

表1 Web服務開發(fā)平臺

3.2 整合系統(tǒng)性能檢測

為驗證系統(tǒng)有效性與可行性，針對某高校思政教學資源，分別從整合效率、吞吐量以及擴展性對所提系統(tǒng)展開性能評估，得到共5組各10次的整合系統(tǒng)性能指標數(shù)據(jù)。

3.2.1 資源整合效率

表2為統(tǒng)計得出的不同資源量下系統(tǒng)整合時長測量數(shù)據(jù)。由表2可以看出，系統(tǒng)的整合用時隨著資源數(shù)量的增加而下降，通過封裝服務組件與建立基于資源屬性字段的數(shù)據(jù)表，加快了多資源的處理速度，所以降幅較小，且速度指標波動也較為平緩。盡管在最大資源量的用時達到了29 s，但該系統(tǒng)仍然符合實際應用需求，整合效率優(yōu)勢顯著。

表2 資源整合時長統(tǒng)計表 單位：s

3.2.2 吞吐量

該評估指標側(cè)重于評價多資源輸入前提下系統(tǒng)在單位時間內(nèi)的整合數(shù)據(jù)量。通過啟動多個線程調(diào)用接口提交整合任務，使輸入資源量不斷上漲，根據(jù)最終的資源量與時長解得系統(tǒng)吞吐量。具體指標數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 系統(tǒng)吞吐量 單位：個/s

根據(jù)表3中數(shù)據(jù)可以看出，資源量較小時，系統(tǒng)吞吐量增長相對緩慢，資源量較大時，系統(tǒng)通過業(yè)務流程、業(yè)務分解、業(yè)務模塊服務以及基于資源屬性字段的資源整合模塊，大幅提升吞吐量，使大量教學資源得到有效處理與整合。

4 總結(jié)

本文以SOA結(jié)構(gòu)為框架基礎(chǔ)，設(shè)計出一款思政教學資源整合系統(tǒng)。對XML與MySQL、Oracle等常用數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)共享與交換，強化數(shù)據(jù)庫適用性。在今后的工作中，應著重對系統(tǒng)評價指標與開源軟件應用展開探討，提升系統(tǒng)可靠性與資源利用率，令思政教學更有效。