中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.06.029
Teaching Information Hosted Platform Architecture Built by Needs
XU Danli
（School of Information and Engineering， Shanghai Open University， Shanghai 200433）
Abstract Information hosting services become a new way for small and medium information technology teaching institutions. "Building blocks" to build architecture philosophy， proposed a service-oriented architecture teaching information hosting platform， focusing on the design of the five-story model of service-oriented. The platform according to specific requirements， the implant database of relevant information， generated to meet the requirements of teaching information systems and related services package features. New features of the new system has a loosely coupled architecture， dynamic structures， fast response.
Key words teaching information hosting; service-oriented; built by needs; dynamic application integration
当今社会，随着人们物质生活的提高，对教育的重视程度也日益高涨，教育培训机构也鳞次栉比。为跟上信息化的步伐，这些教育单元纷纷投身数字化的管理进程，信息化建设成为其首先面临解决的问题。信息设备的更新换代，现有的教学信息系统面临升级困难、响应速度慢、安全漏洞多等诸多问题，让自行开发和维护信息系统的要求、成本极高，除了少数大型机构具有开发和维护实力外，绝大部分小型教育机构没有能力来承担相关的成本、风险。教学信息托管成为一种有效的解决方案。
1 设计机理
基于服务的教学信息托管平台，是以功能任务为导向的。中小型教育机构的日常教学，大部分功能除了具体内容存在差别外，一般运作流程基本相同，例如班级管理、学生信息管理、教师管理等。一个功能又可以分为多个小的环节，小的功能环节还可以细分……将这些大小功能进行逻辑提取，就可以封装成为大小不同粒度的“服务”单元，一个或多个服务单元可以按照标准接口协议或者中间转换组件进行集成，组合成为一个服务模块。
教学信息托管平台将各种教学类业务、功能、应用等，用服务单元或模块进行封装，再用“服务”的方式发布在系统内部或网络上，通过消息传递机制动态地被发现、组织和重用。当具体的要求确定后，利用这些服务进行教学流程重塑，从而生成一个具体的教学管理信息系统单元。依托教学信息托管平台，中小型教育机构只需投入少量的租赁费用，就可以快速、低成本、低风险搭建出自己的信息管理系统，有效避免信息化建设过程中的盲目性、系统构建的重复性。
2 面向服务的架构模型
本教学信息托管平台的架构采用分层式的系统模型。分层的结构利于降低系统实现的复杂性，提高系统灵活性、可移植性和扩充性。本系统按照服务的粒度大小，进行分层。一般而言，越靠近底层，服务粒度越小。层与层之间相互独立，可通过标准协议完成服务调用或封装，实现信息交互。下层是上层的基础，为上层提供服务。
图1所示为教学信息托管平台的分层架构。本平台分为五层：基础数据层、组件和中间件层、逻辑流程层、应用服务层以及用户界面层。托管平台在防火墙的安全保护下，使用HTTP/HTML/FTP机制与外部交互信息。管理人员根据具体要求，搭建成不同教学信息系统对象，并为这些具体对象设定其用户的管理权限、导入相关基础数据、生成具体的业务流程等。这些对象通过PKCS/XKML安全机制与托管平台进行信息交互，同时也通过HTTP/HTML/FTP机制与外界进行信息维护和管理。
基础数据层主要包括具体的基础数据，例如学生基本信息、教师基本信息、班级基本信息、课程基本信息等。这一层负责组织、管理和维护本地或者远程数据库，例如专家知识库、信息库、监控数据、事实表、有关文档记录等。
组件层负责组织、管理和维护应用组件，对教育机构原有的应用的服务封装。这些组件可以进行定义、标识、查找和操作，还可以通过中间件组装为复合组件。中间件层是为了实现服务或组件的信息通信和集成，可以分为四类：远程过程调用（RPC）、面向消息的中间件（MO Middleware）、对象请求代理（ORB）和事务处理监控（TPM）。 图1 信息托管平台分层模型
逻辑流程层实现对业务流程对象进行创建、跟踪和监控，包含工作流引擎、各种系统流程、业务流程逻辑框架的定义、说明，支持流程的动态创建，实现对逻辑流程对象管理。逻辑流程对象能够被标识、查找、修改。通过消息传递机制，本层可被应用服务层调用。
应用服务层为教学信息化系统提供公共服务、系统入口、邮件服务等，是直接面对用户的系统层，具体有教学过程信息化、公共服务、邮箱服务、过程监控、权限管理等内容。这一层的主要功能包括：①服务定义、封装和发布;②接受、分析、处理来自界面层信息， 采用SOAP 等协议将结果返回给服务器，由服务器对外发布结果;③协调Web 服务的相互调用。
最后需要特别说明的是服务总线（Service Bus），使服务交互可以在服务提供者和服务请求者之间进行，并管理服务实例。服务总线为整个系统各个层之间的信息交互提供通用的通道。
与传统架构相比，面向服务架构具有开放标准、松耦合、协议无关性等明显优势，能更快速和有效地响应服务变更，使系统满足当前和未知的业务需求。
3 按需搭建
面向服务的教学信息托管平台的体系框架，采用“积木式”思想对服务进行封装和应用动态集成。教学信息托管平台的服务对象是中小教育单位，根据它们提供的具体要求，搭建并维护若干个具体的管理信息系统。这些小的教育单位尽管在具体操作上面千差万别，但具体流程存在的共性，例如课程时间安排业务流程、教学过程跟踪流程、成绩录入流程、在线测试流程等，其具体过程都是有固定的环节构成。开发教学信息托管平台的第一要务首先就是根据任务为导向，寻找这些具有共性的典型流程。
分析教学过程中的应用、功能和业务的共性可以确定出托管平台的基础“积木”服务，分析其个性可以帮助确定出平台的可选择“积木”服务项。一般说来，系统开发过程先找典型流程，再找个性化流程。
找到典型流程后，划分单元节，将这些单元节封装成多个相互独立的功能服务，实际上就是按照较小粒度进行“积木组件”的定义和创建。然后，根据需要，在对这些组件进行更小粒度的单元划分。从反方向上，流程环节组件可通过中间件、标准协议和接口等给定规则，集成为具体的信息对象，最终生成具体流程。透过这些单元模块，面向服务的托管平台具有了动态集成应用，随需应变的能力。
托管平台支持动态地发现、选择、绑定和集成这些“积木”式服务。这种“积木式”搭建通过业务模型建模等抽象级别的重用，使技术功能和它所支持的业务功能之间的映射更直接，并通过对服务的动态添加或释放，来适应后续阶段发展需求。
采用“积木式”的服务分组和封装，托管平台就可以根据具体需求，动态搭建出多个不同的信息系统对象，既能满足个性化需求，又能实现资源重复利用。
4 小结
教学信息托管实现了为中小型教育单位提供信息管理的新服务模式，为教学服务信息化提供一个公共技术服务平台，解决中小型教育单位的信息化建设问题，使其避免了实施信息化存在的资金、人力、技术及风险等问题。同时，在很大程度上优化了社会资源，让教育单位专心致力于其核心业务的发展。
本文提出一种面向服务的企业信息托管的体系框架，先将具体业务流程分别划分为独立服务块，在采用“积木式”思想对教学流程进行封装和应用动态集成，搭建客户定制的教学信息管理系统。新架构体系具有松耦合、动态搭建、响应速度快等新特点。
