基于SOA的思政教学资源整合系统设计

郭映彤

(黑龙江中医药大学, 马克思主义学院， 黑龙江， 哈尔滨 150040)

0 引言

网络教育资源为高校思政教育建设奠定了夯实的数据基础，赋予其全新的教育理念，利用现代传播技术与多媒体资源，促使思政教育意识与时俱进、教育任务有效开展，推动高素质人才的培养进程[1-2]。文献[3]基于大数据思维提出继续教育教学管理云平台，促进继续教育信息化发展。文献[4]提出基于计算机辅助技术和大数据语料库管理，将大数据语料库作为英语学习资源，建立了计算机多媒体教学系统，该教学系统在应用验证方面取得了优异的成绩。但是，高校近几年应用的资源整合系统大部分存在异构性[5]与紧耦合性[6]，长期使用后极易生成“信息孤岛”[7]，引发长周期、大成本的资源利用效果，

为此，本文采用SOA(service-oriented architecture，面向服务架构)框架，凭借其高抽象性、高灵活性、较好耦合性与复用性等诸多优势，从根本上提升整合系统性能。例如：服务组件层中粗粒度服务模块的细化处理、细粒度服务的功能实现、SCA(service component architecture，服务组件架构)组件的调用以及SDO(service data objects，服务数据对象)对新开发资源模块数据库访问等，都相对理想地提升了系统吞吐量；通过业务流程、业务分解等模块，加快了系统的整合效率与响应速度；资源分类后建立基于资源属性字段的数据表，完善了资源的整合精度。

1 SOA框架结构

1.1 服务组件模块

服务组件模块的功能主要是封装现有或新开发的系统功能单元，架构SCA组件，应用功能与系统的融合方法共有四种。

(1) 绑定：将现有系统应用功能作为外部服务，基于SCA组件，利用引用与绑定机制，直接应用外部服务功能；根据协议与endpoint，通过配置的可调用接口实现。绑定策略框架图如图1所示。

(2) 间接引用：利用服务组件定义语言，完成SCA组件引用与接口界定，经界定绑定机制，结合引用与所用服务；通过界定组件服务、接口，架构组件实例。

图1 绑定策略框架图

(3) 单个SCA组件：将系统应用功能作为一个SCA组件，若与业务提供的服务存在一定的相关性，则其即为组件上的引用展现；若与运行环境有关联，则令环境感知SCA组件特征，遵循相关术语展示功能。单个SCA组件策略框架图如图2所示。

图2 单个SCA组件策略框架图

(4) 整个SCA模块：应用功能可以看成是整个组件时，根据各应用子组件，架构SCA组件，从而构成总体应用功能模块；应用功能即为模块服务，依赖关系即为模块应用。

1.2 其他模块

利用DAS(data access services，数据访问服务)与JDBC(Java data base connectivity，Java数据库连接)等数据访问技术，构建数据访问模块。将数据访问服务与数据源相连，利用持久化机制实现服务提供与数据源差异抑制，赋予SDO数据服务。

服务编排模块通过BPEL[8](business process execution language，业务过程执行语言)与工作流引擎等进行编排，将服务绑定为一个单独的逻辑单元，实现共同作用。

2 SOA结构下思政教学资源整合系统

2.1 整合系统总体框架

基于SOA的分布式环境开发体系架构，结合思想政治教学资源稀缺性、统一性、多样性以及不确定性等特征架构资源整合系统。该系统的组成部分分别为服务层、数据访问层、服务组件层、数据层以及Web层，具体描述如下。

(1) 服务层：该层级由精品课程资源服务、课程资源服务以及其他服务构成，经封装服务组件，构造可访问服务模块，实现业务流程。

(2) 数据层：存储、管理系统数据资源，与系统展开数据交互。

(3) 数据访问层：访问底层数据并与之交互，在服务组件内封装用于数据交互的接口，使服务组件层级经调用组件来访问数据层。

(4) 服务组件层：通过细化处理粗粒度的服务模块，利用细粒度服务实现功能，调用SCA组件完成资源整合，凭借SDO访问新开发的资源模块数据库。

(5) Web层：该层级是交互界面，利用表示层与控制层，为用户提供请求参数输入服务与结果显示服务。

2.2 整合系统业务模块

2.2.1 业务流程

基于系统构建目的与用户分析，设计出由教学资源管理业务阶段、用户管理业务阶段构成的业务模块，用于管理资源与用户。

(1) 教学资源管理业务阶段：管理员、教师与用户是该业务功能角色。管理员作用是审核教师上传课件；教师作用是资源上传、管理、检索等；用户有权限限制，只能查阅管理员批准的资源。管理员与教师角色的资源管理业务流程如图3所示。

图3 基于管理员与教师角色的资源管理业务流程图

(2) 用户管理业务阶段：该阶段分为注册与管理两部分，均通过管理员实现，审核通过注册信息后进行分组、角色分配，完成用户信息的注册、查看以及修改。该阶段流程如图4所示。

图4 用户管理业务流程图

2.2.2 业务分解

业务分解与服务发展息息相关，前者作为服务发展的基础，为用户提供多个接口，根据功能需求增加服务，经封装资源与服务，实现系统对应服务业务。按照从上到下的顺序，完成管理业务分解。

(1) 分解教学资源管理业务：该业务由资源上传与管理2个方面组成。新资源注册使用向下逐级分层为8个部分；资源注册服务、资源包导入服务、资源审核结果提交服务、资源状态管理服务以及普通检索服务各分层为两部分；推荐列表确认服务分解成3个部分。

(2) 分解用户管理业务：新用户注册服务共有8个层级组成；新用户审核、用户信息提交与修改、角色添加各分层2个部分；分组列表提交与提交审核结果含有3个分层。

2.2.3 业务模块服务架构

系统服务结构中的资源层为初始资源信息库，业务流程层为用户注册与管理、资源上传与管理提供服务封装，用户注册、资源检索、Web界面生成等均由表示层实现，而完成服务接口转化的是服务层。

图5 服务结构示意图

2.3 教学资源整合模块

结合XML文本系统与SQL Server数据库，存储思政教学资源，经LOM(learning object meta-data，学习物件元资料)标准划分资源后，基于资源属性字段，建立数据表。

数据资源E-R图见图6。

图6 资源E-R示意图

3 思政教学资源整合系统测试分析

3.1 实验环境

Web服务与调用服务系统表示层的开发平台如表1所示。

表1 Web服务开发平台

3.2 整合系统性能检测

为验证系统有效性与可行性，针对某高校思政教学资源，分别从整合效率、吞吐量以及扩展性对所提系统展开性能评估，得到共5组各10次的整合系统性能指标数据。

3.2.1 资源整合效率

表2为统计得出的不同资源量下系统整合时长测量数据。由表2可以看出，系统的整合用时随着资源数量的增加而下降，通过封装服务组件与建立基于资源属性字段的数据表，加快了多资源的处理速度，所以降幅较小，且速度指标波动也较为平缓。尽管在最大资源量的用时达到了29 s，但该系统仍然符合实际应用需求，整合效率优势显著。

表2 资源整合时长统计表 单位：s

3.2.2 吞吐量

该评估指标侧重于评价多资源输入前提下系统在单位时间内的整合数据量。通过启动多个线程调用接口提交整合任务，使输入资源量不断上涨，根据最终的资源量与时长解得系统吞吐量。具体指标数据如表3所示。

表3 系统吞吐量 单位：个/s

根据表3中数据可以看出，资源量较小时，系统吞吐量增长相对缓慢，资源量较大时，系统通过业务流程、业务分解、业务模块服务以及基于资源属性字段的资源整合模块，大幅提升吞吐量，使大量教学资源得到有效处理与整合。

4 总结

本文以SOA结构为框架基础，设计出一款思政教学资源整合系统。对XML与MySQL、Oracle等常用数据库进行数据共享与交换，强化数据库适用性。在今后的工作中，应着重对系统评价指标与开源软件应用展开探讨，提升系统可靠性与资源利用率，令思政教学更有效。