（教育技术学专业论文）基于web+service的教师专业发展支持平台系统集成关键技术研究.pdf

摘要 摘要 综合国内外各种形式的网络环境下教师专业发展培训活动，其共同点是利用网络这个媒体组成教 师专业发展的学习共同体，并在网络环境下共享各种学习资源和通讯工具，促进教师的专业成长在 面向信息化的教师专业发展研究工作中，为支持网络教师学习共同体活动并提供一个可以帮助教师通 过对真实教学案例的观摩和学习从而将信息技术融于教学实践的平台，我系重点实验室先后开发了教 师专业发展支持平台和教学案例知识管理系统，由于两个系统是在不同技术环境下针对特殊需求而采 用不同的解决方案进行开发，至今两个系统彼此独立运行，很不方便于教师的使用，且教学案例知识 管理系统中的教学案例资源是教师的实践性知识，共享教学案例资源对网络教师共同体的受训教师来 说是很有意义的。由此可见，教学案例知识管理系统是教师专业发展支持平台中必不可少的组成部分， 这就使得研究两个应用系统集成的解决方案和关键技术实现更有实用意义将两个应用系统集成为一 个大的教师专业发展支持平台，可以为教师专业发展提供更完善的功能和技术支持，并用更先进的技 术更有效地支持面向信息化的教师专业发展。 随着面向服务的架构s o a ( s e f v i c r i 湖触i t t l 辨) 和面向服务信息集成方式s o i ( s e r v i c o r i e n t e d i n t e g r a t i o n ) 在企业级应用集成方面的研究和应用，它也为教育信息化建设中的信息 系统集成和资源整合提供了更广阔的思路，由于w e bs e n ，i 技术在协议上逐步完善，特别是被j 2 e e 和m i c r o s o f t n e t 等成熟的企业应用平台所支持，已经被广泛普及，它实施简单方便，应用可行性越 来越高，并且与平台无关，所以成为实现s o a 的理想方式和实施应用系统集成的新方法。 基于w e bs e r “c c 技术规范，并根据s o a 架构原则，我们提出基于w e bs e r v i c e 的教师专业发展 支持平台系统集成的软件体系架构。我们采用标准的b a s 三层体系结构软件建模方法将系统分为以 下3 个层次：位于架构底层的是数据层，其上是应_ l j 服务层，整个体系架构的顶层是表示层，其中业 务服务层中的大多数业务逻辑采用w e b 服务组件来实现。文中我们还对基于w e b 服务组件的统一身 份验证服务的实现，以及如何定义基于w e b 服务的对多个不同数据源的数据访问服务等技术进行了探 讨，并详细介绍了对采用n e t 框架中c # i 吾r 言开发的教学案例知识管理系统中的业务功能模块的w e b 服务组件封装技术，并提出了一种易于集中管理和节省服务器系统开销的w e b 服务部署方法。 对于教师专业发展支持平台和教学案例知识管理系统两个应用系统集成的解决方案和关键技术的 研究不仅可以应用于t p d 和t c k m s 两个系统，我们所提出的基于w e bs e r v i c e 解决方案和关键技术 实现同样可以应用于将来集成其它遗留系统，并且当教师专业发展支持平台有新的业务需求时也可以 使用本文中所采用的技术实现，这使得本文的研究更具普遍应用性。也对于整合教育资源，构建或集 成大型教育平台提供了很好的解决方案和技术思路。 关键词：教学案例知识管理系统( t c k m s ) ，教师专业发展支持平台( t p d ) ，应用系统集成 w e bs e r v i c e ( w e b 服务) ，w s d l ，s s o ( 统一身份验证) a b s t r a c t a b s t r a c t b ys u m r n a d n gt h et e a c h e m p r o f e s s i a n ld e v e l o p m e n tt r a i n i n ga c t i v i t i e s 廿1 a tc a r d e do u tb o t hi n d o m e s t i ca n da b r o a d t h ec o m m o nc h a r a c t e d s t i ci sm a k i n gu s eo fn e t w o r km e d i at of o r mal e a r n i n g c o m m u n i t ya n dt os h a r eav a r i e t yo fl e a m i n gr e s o u r c a sa n dc o m m u n i c a t i o nt o o l sf o re n h a n c i n g t e a c h e r s p r o f e s s i o n a ld e v e l o p m e n li nt h ep r o c e s so fr e s e a r c h i n gt e a c h e r s p r o f e s s i o n a l d e v e l o p m e n ti ni c t , o u re d u c a t i o n a lt e c h n o l o g yk e yl a bs u c c e s s i v e l yd e v e l o p e dt e a c h e r s p r o f e s s i o n a ld e v e l o p m e n ts u p p o r t i n gp l a t f o r m ( t p d ) a n dt e a c h i n gc a s ek n o w l e d g em a n a g e m e n t s y s t e m ( t c k m s ) t os u p p o r lw e b - b a s e dt e a c h e r s l e a m i n gc o m m u n i t ya n dt op r o v i d eap l a t f o r mf o r t e a c h e r st ov i e wo n l i n ev i d e o - h a s e dt e a c h i n gc a s e s ，a n dt h e r e b yi n t e g r a t ei c ti n t ot e a c h i n g p r a c t i c e b e c a u s et h et w oa p p l i c a t i o ns y s t e m sw e r ed e v e l o p e du n d e rd i f f e r e n tt e c h n o l o g y b a c k g r o u n da n df o rd i f f e r e n ta p p l i c a t i o nr e q u i r e m e n t , t h e yh a v eb e e nr u n n i n gj n d e p e n t d e n 蛳 o b v i o u s mi ti su n c o n v i n i e n tf o rt e a c h e r st ou a p p a r e n t l y , v i d e o - b a e a dt e a c h i n gc a s ei sak i n do f p r a c t i c i a lr e s o u r c et h a tw o r t hs h a d n gb ym e a n so fn e t w o r k f r o mt h i sv i e w p o i n t ，t c k m si sa n a l i e n a b l ep e r to f t p d t h e r e f o r e t oi n t e g r a t et w oa p p l i c a t i o ns y s t e m si sv e r ym e a n i n g f u lt om u c h m o r ee f f e c t i v e l ys u p p o r tt e a c h e r s p r o f e s s i o n a ld e v e l o p m e n l a ss e r v i c e - o r i e n t e da r c h i t e c t u r ea n ds e r v i c e - o r i e n t e di n t e g r a t i o nw a sr e s e a r c h e da n da p p l i e d m o r ei ne n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，i ti n s p i r e su st oa p p l yt h i sn e wt e c h n o l o g yc o n c e p ti ni c t t oc o m p l e t es y s t e mi n t e g r a t i o na n dr e s o u r c e si n t o g m t i o n a sw e bs e r v i c e sp r o t o c o l sw e r er e a c h i n g p e r f e c tg r a d u a l l y , e s p e c i a l l yi tw a ss u p p o r t e db y n e t , j 2 e ea n do t h e re n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n p l a t f o r m 。i tw a sw i d e l yp o p u l a d z i e d i tc a s t sl i t t l et oi m p l e m e n t s oi th a sh i g hf e a s i b i l i t ya n di t d e p e n d so na n yo p e r a t i o ns y s t e m n od o u b t i tb e c a m ean e wm e t h o dt oi m p l e m e n ts o a a n d a p p l i c a t i o ns y s t e mi n t e g r a t i o n - b a s e do nw e bs e r v i c es t a n d a r d a n dc o n f o r m e dt os o a p r i n c i p l e s 。w ep r o p o s e dt h ew e b s e r v i c eb a s e ds o f t w a r ea r c h i t e c t u r ef o ri n t e g r a t i n gt c k m sa n dt p d w ec o n s t r u c t e dt h en e w s y s t e mw i t ha d v a n c e db i n s3 - u e ra r c h i t e c t u r e a tt h eb o t t o mi sd a t a b a s e a p p l i c a t i o ns e r v i c ei sj u s t a b o v e a tt h et o po ft h i sa r o h i t a c t u r ei sp r e s e n t a t i o nl a y e r , w ei m p l e m e n tm o s to ft h eb u s i n e s sl o g i c a d o p t i n gw e b s e r v i c ec o m p o n e n ti nb u s i n e s sl o g i cl a y e r , i nt h i sp a p e r , w ee x p l a i n e dt h ed e t a i l e d i m p l e m e n to fs i n g l es i g n - o ns e w i c e ，a n dd e f i n e dt h ed a t a b a s ea c c e s sw e bs e r v i c e st og e td a t af r o m d i f f e r e n td a t a s o u r c e 。j na d d i t i o n 。w ed e s c d b e dh o wt ou s ec # t oe n c a p s u l a t et h eb u s i n e s sm o d u l ei n t c k m s a n dp r o p o s e dan e wm e t h o dt od e p l o yw e bs e r v i c e si no r d e rt om a n a g et h e mt o g e t h e ra n d s a v ee x p e n d i t u r eo fs e r v e r ss t o r a g es p a c e t h et e c h n o l o g ys o l u t i o nw ep r o p o s e di nt h i sp a p e rw i l ln o to n l yb eu s e dt oi n t a g r e t et p da n d i i t c k m st h et w oa p p l i c a t i o ns y s t e m ，b u ta l s oc a ni tb eu s e dt oi n t e g r a t eo t h e re x i s t i n ga p p l i c a t i o n s y s t e m s o ra d dn e wb u s i n e s sf u n c t i o n sb yu s i n gw e bs e r v i c ec o m p o n e n tt e c h n o l o g yf o rr e f e r e n c e i t m a k e st h i sr e s e a r c hu n i v e r s a l l ys i g n i f i c a n t i ta l s op r o v i d e sag o o ds o l u t i o nf o ri n t e g r a t i n g e d u c a t i o n a lr e s o u r c e sa n dc o n s t r u c t i n gl a r g e s c a l ee d u c a t i o n a lp l a t f o r mo n l i n e k e yw o r d s ：t c k m s t p d ，a p p l i c a t i o ns y s t e mi n t e g r a t i o n ，w e bs ( x , , v i c e ，w s d l ，s s o i i i 图表清单 图表清单 图i 一1 1 企业应用集成的两个维度二3 图l - 2 ：c o r b a 在遗留企业应用集成中的应用模式4 图1 3 ：消息中间件的体系结构 图1 4 tx m l 中间件的系统结构 图1 - 5 ：基于i c a 的企业信息连接架构 图1 6 ：教师专业发展支持平台系统模块图 图l 一7 ：教学案例知识管理系统构成图 图2 1 ：w e bs 目v i c , ( m 体系架构图 图2 - 2 ：w e bs e r v i c 协议栈担2 】。 1 3 图3 一l ；传统的紧耦合集成模型和基于w e bs e r v i 的松藕合集成模型1 7 图3 2 ：基于w e bs e r v i c e 的教师专业发展支持平台系统集成的软件体系架构 图3 3 ：抽象对象层的组成结构图 图3 - 4 ：业务服务层的组成结构图 图4 1 ：单点登录的机制 图4 - 2 ：基于密码代理的统一身份认证方式 圈4 - 3 ：统一身份验证平台的用例图 图4 - 4 显示了统一身份验证系统所需要的数据表的关系： 图4 4 ：统一身份登录系统所需耍的数据表关系图 围4 5 ：用户登录页面流程图 图4 6 ：新用户注册和更新的时序图。 图禾7 ：帐号关联的时序图 1 8 2 0 2 2 2 4 2 5 2 6 图4 8 ：基于w e bs e r v i c e 的数据访问模型3 l 图4 9 ：w e b 服务部署结构图4 l 图4 1 0 ：对w e bs e r v i c e 的调用机制 表4 - 1 ： 表4 - 2 ： 表4 3 ： a p p s 类的方法2 7 a p p t o k e n 类中的四个属性 a p p u s e r r o l e s 类的三个方法。 v i 第1 章引言 第1 章引言 1 1研究背景 教师专业发展问题兴起于6 0 年代末的美国，兴盛于7 0 8 0 年代的欧美，近年来，我国教育界开 始关注并研究中国教师的专业发展，教师的专业素养和教师的专业化程度成为了教育改革的重大主题 之一，也是教师教育研究的核心课题。随着信息技术的发展和教育改革的深化，教师专业发展的模式 从过去的教师集中学习课程、听讲座报告等，逐步转变为在职培训、个人的参与和教师间的合作、学 校与大学合作、远程学习与互动交流等模式。在当前教师专业发展培训中，较多采用的是校本研修的 模式王陆教授通过实践研究总结出了四种大学支持下的校本研修模式：咨询诊断模式、项目研修模 式、网络学习共同体模式和大学支持下的同侪互助模式。为了最大限度地实现教师专业发展上述发展 目标。促进教师之间，教师与专家之间的充分交流，资源的共享，基于网络环境的网络学习共同体模 式成为目前教师专业发展的重要培训模式，这种模式强调研修是在网络支持环境下，通过师传徒授， 做中学，共同体之问的交流和知识表述等活动，把共同体中个人的隐性知识通过社会化转为共同体的 显性知识，然后再通过内化。转换为个人的隐性知识，这种隐性知识到显性知识，再到隐性知识的转 换过程，使共同体成员得到提升和发展【1 1 。本研究中的教师专业发展支持平台是指在首师大教育技术 重点实验室王陆教授主持和指导下开发的、用于网络环境下教师专业发展培训的网络教学支持平台。 基于网络的教师专业发展支持平台可以让参加培训的教师摆脱时间和空间的限制，在网络环境下相互 协作、相互学习、进行充分的交流。教师可以将自己的教学经验总结出来与其他学习伙伴交流教学心 得，在参加培训教师之间的交流过程中，他们之间可以相互评价各自总结出来的经验，相互取长补短， 增进彼此的教学经验。平台还可以创建教师成长档案袋，记录教师在培训过程中的心得体会，方便他 们开展自我反思。 教师专业发展包括“专业性知识”的发展和“实践性知识”的发展，教师的专业知识指的是专业 领域的科学知识与技术的成熟度：而实践性知识是依存于情境的经验性知识，是案例知识，是以实践 性问题的解决为中心的综合多学科的知识，是一种隐性知识，更是个体性知识口】。因此，根据认知弹 性理论( 斯皮若，1 9 9 0 ) 的观点：要有效地学习复杂的实践性知识。并且能够正确地把所学习到的知 识在不同的情境中应用出来，必须要有一个以案例为基础的学 - 3 环境，也就是说，把所有要教学的知 识镶嵌在案例中，再借由案例的情境进行阐释，即基于案例的学习。所以，教师要想获得专业发展除 了需要自身的钻研与努力外，需要不断地研究分析他人的教学案例借鉴其他教师的相关经验并反思自 己的教学过程，从而，不断地丰富自己的相关知识和经验，提高自己的相关技能才是事半功倍的有效 途径。在面向信息化的教师专业发展中，教学案例资源是教师专业成长的阶梯。对教学案例资源的分 析和管理越来越受到教师和研究人员的重视，构建一个具有教学案例资源获取、存储、传递、共享、 转化、创新和应用功能的案例学习系统具有十分重要的意义。为了应对教师专业发展和教师教育的需 求，在首都师范大学教育技术重点实验室杨卉副教授的带领下，我们研究室于2 0 0 4 年9 月开发了教学 案例知识管理系统。 从我系长期以来致力于“信息环境下的教师专业发展”课题研究的实践活动和教师专业发展本身 第1 章引言 的应用需求来看，教师专业发展支持平台应当集支持网络共同体活动的功能和案例学习的功能于一体 而目前两个系统彼此独立的状况，受训教师如果要参与网络共同体活动并同时要观摩案例，或者网络 学习小组需要在线观摩同一个案例并同时开展学习心得交流的活动时，受训教师不得不同时登录两个 系统。而且两个系统的身份标识可能会不同，受训教师需要频繁在两个系统之间切换界面。显然我们 提供这样的应用服务是非常不友好的，因此需要研究两个应用系统的集成方案和关键技术的实现。两 个应用系统在开发环境的选择上不同。尽管看上去只是一种w e b 应用开发技术的两个不同版本，但两 个应用系统的开发环境和部署配置却存在很大的差别，这无疑给两个应用系统的集成增加了难度，尽 管众多的应用系统集成技术有不同的解决方案，但在w e bs e r v i c e 技术规范出现之前，传统的集成技 术不但实现起来复杂，而且集成后的系统仍然不具有很好的灵活性和扩展性，当有新的业务需求提出 来时，我们不仅需要开发新的功能模块，而且还不得不再为新的业务功能模块编写与原有系统集成的 新接口，这让应用系统的集成代价很大，更让开发人员的工作变得繁琐。随着面向服务的架构s o a ( s 岫0 晒t e d 删t e = c t i m ) 和面向服务信息集成方式s 0 1 ( s e r v i c e o r i e n t e di n t e g r a t i o n ) 在企业 级应用集成( e a le n t e r p r i s e a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ) 方面的研究和应用，它也为教育信息化建设中的 信息系统集成和资源整合提供了更广阔的思路，w e bs e r v i c e 技术采用标准、通用的“服务”模式，对各 种类型应用提供统一的支持。x m l w e b s e r v i c a 是目前最成功和广泛接受的服务，它通过网络协议 ( h t r p ) 进行交互。利用x m l 格式来传递数据。由于w e bs e r v i c e 8 已经被广泛普及、实施简单方便， 并且与平台无关，所以成为实现s o a 的理想方式。本研究的目标是为建立基于w e b s e r v i c e 的多层次、 组件化、服务化的教师专业发展支持平台。实现异构环境下w e b 服务之间协同工作。而本研究正是基 于本研究室分别于2 0 0 2 年和2 0 0 4 年开发的两个平台教师专业发展支持平台和教学案例知识管 理系统。 1 2 国内外相关研究综述 1 2 1 国内外企业级系统集成技术的解决方案与应用研究综述 根据企业实际应用需求的不同，集成有不同覆盖范围和实际内涵。从企业计算机应用的发展趋势 可以看出，从集成的广度上，企业计算机应用从最初的孤立应用，经过部门级的集成，企业级的集成、 发展到当今企业间的集成，企业级集成是完成企业内部各个业务过程的集成；从集成的深度上，集成 已经从最初的数据集成扩展到当今的业务过程集成、应用系统集成和未来的服务集成。不论怎样，企 业应用集成的目的都是实现企业内外任何相连的应用系统和数据原件无限制的分享数据和业务过程。 关于企业应用集成的两个维度描述及其达到的目标，如下图所示p j ： 2 第1 章引言 图1 1 ：企业应用集成的两个维度 对于集成来说，其主要涉及到数据、业务，管理几方面，为此，为了保护企业原有系统投资，并 融合新的企业业务流程的再造，进行企业应用系统集成形成了多种不同的层次，并可划分为多种不同 的方式，这些方式从不同的层次上满足了企业应用的需求，因此，按企业集成实现的层次，企业集成 可分为以下几种 4 1 1 5 1 ： 用户界面层集成：用户界面层的集成是最简单的集成方式，各种虎用被统一集成到使用者的界面 中，流行的p o r t a l 技术是其一种应用形式。 数据层的集成：数据集成是为新的商业目的，提供一个可访问已有的多个数据库系统的新的接口。 该集成主要发生在不同的数据存储上。包括数据的抽取、转换与迁移，通过该模式，将从一个数据库 中提取出的数据经过必要的处理与修整后，用来更新另外一个数据库的信息，该方法的优点在于不用 对现有系统进行任何改动，代价相对较低，但是，由于企业的数据信息往往与相关的业务逻辑密切相 关，因此，单纯的数据层的集成应用相对有限。 应用接口层集成：应用接口用于获取由一个应用系统所提供的相关服务的函数，从所提供服务的 类型的不同又可分类三种形式：业务、数据及对象，业务服务用于提供一些商务逻辑；数据服务为进 行数据库操作提供了一个途径，类似于数据层的集成；对象服务则是将业务与数据二者相结合，即将 其合并为一个对象，其优势在于操作的整体性、约束的完整性等。 应用系统问集成：通过提供相应的框架规范，为各个应用系统提供相应的适配器，实现系统间数 据、函数的相互调用，从而大大降低增加新应用的时间及系统变更带来的影响1 6 j 从应用集成所使用的工具和技术来划分，传统的集成技术中，主要包括了数据集成和过程集成等。 现代平台集成技术中，最流行的是联系密切的应用服务器技术和应用集成技术业务集成的传统实现 手段是采用传统的中间件或e a i ( 企业应用集成) 技术，包括基于传统的消息中间件，交易中间件或 者应用服务器等的集成，应用服务器技术主要有微软公司的b i z t a l ks e l v c g 、i b m 的w e b s p h e r e 等，是 能够帮助企业在多个应用之间集成核心业务流程，消除企业信息孤岛的软硬件平台。基于s o a ( 面向 服务架构) 和w e b 服务技术的应用集成是业务集成技术上的一次重要的变化，是业务集成技术的新 3 第1 章引言 的制高点，被认为是新一代的应用集成技术。 目前分布式计算技术已经成为建立服务应用框架和软件架构的核心技术，具有代表性的主流技术 主要有：m i c o r o s o f i 的c o m d c o m 技术，s u n 公司的j a v a 技术以及o m g 的c o b r a 技术主流的 分布式e a i 体系架构主要包括：基于c o r b a 的企业应用集成，基于m o m 的企业应用集成，基于 x m l 的企业应用集成，基于j 2 e e j c a 的企业应用集成。 c o r b a 技术是最早出现的，c o r b a 标准主要分为3 个层次：对象请求代捆( o r b ) 、公共对象服 务和公共设施o r b 实现对象问的通讯和互操作；公共服务可以提供诸如并发服务、事务交易服务、 安全服务等各种服务；公共设施层定义组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务对象 有效协作所需的协定规则。在对遗留应用程序集成的过程中，i d l ( 界面描述语言) 是关键角色。当 使用i d l 描述的界面定义被i d l 编译器编译以后生成客户端存根和服务器端框架。客户程序调用存根 中的方法，该调用被转换成对服务器方法的调用。服务器框架则可以作为开发人员编写服务器实现的 模板i d l 只是定义了接口不是具体实现，因此可以在代码中加入包含特定功能和处理逻辑的对象， 或者将遗留应用程序包装起来提供所需的功能客户程序对遗留的应用程序的访问也是通过通用的界 面。使用同样方法，可以在不对已有系统进行任何修改的情况下为遗留应用程序提供新的功能，这样 也提供了由旧应用程序平滑过渡到新处理逻辑的有效解决方法川。 糕棼群舷鬻 馨产端静戢 砖番士j 链 麓龄瘃缝 ； 戆嚣磊缝瘴粥程黪 图1 2 ：c o r b a 在遗留企业应用集成中的应用模式 面向消息中间件( m e s s a g e - o r i e n t e d m i d d l e w a r e ，m o m ) 它将消息作为集成方式，能够产生、控 制、存储和传送消息。消息中间件能在分布式系统的应硝程序之间可靠地传递消息，消息中间件既是 一个运行系统，也是一个管理工具集，又是一个开发系统。消息中间件的系统结构如下所示 4 第1 章引言 图1 3 ：消息中间件的体系结构 x m l 中间件是开发基于x m l 应用的重要集成平台，提供标准的接口来处理基于x m l 的信息， 既可以创建、发送、接收和处理x m l 文档，还可以在不同的应用程序或企业间自动完成信息交换。 x m l 中间件的系统结构如下所示嘲： 图1 4 ：x m l 中间件的系统结构 j 2 e e 连接体系结构j c a ( j 2 e ec o n n e c t o r a r c h i t e c t u r e ) 技术是用来集成j 2 e e 组件与e i s ( 企业信 息系统) 的一种基于j 2 e e 的规范，为应用服务器和e i s 的连接提供了j a v a 解决方案。只要应用服务 器遵守j c a 规范，当应用服务器与一个新的e i s 添加连接时不必添加定制的代码，解决了异种e i s 应 用集成要针对一组特定的a p i 进行编程的弊端8 1 。 图1 5 ：基于j c a 的企业信息连接架构 随着i n t e r n e t 技术的发展，w e bs e l w i c c $ 作为一种新的技术应运而生，提出了面向服务的分布式计 算模式，也逐渐成为e a i ( 企业应用集成) 体系架构的首选。w e bs e r v i c 是在改进d c o m 和c o r b a 缺点上的努力。今天应用w e bs e r v i c e s 的面向服务架构与过去不同的特点就在于它们是基于标准以及 松散耦合的。广泛接受的标准( 如x m l 和s o a p ) 提供了在各不同厂商解决方案之间的交互性。而 5 第1 章引言 松散耦合将分布计算中的参与者隔离开来，交互两边某一方的改动并不会影响到另一方这两者的结 合意味着公司可以实现某些w e b 晡。而不用对使用这些w e b 靼r 讯翳的客户端的知识有任何了解。 w e bs e r v i ( 技术之所以作为应用集成技术的首选，是因为相对于传统的应用集成技术它具有以下 的优点： 完好的封装性w e bs e i 是一种部署在w e b 上的对象，具备对象的良好封装性，对使用者 而言，它能且仅能看到该对象提供的功能列表 松散耦合。当一个w e bs e f v i 的实现发生变更甚至是当w e bs e r v i 的实现平台发生转移时， 调用者不会感到有变化 使用标准协议规范。在w e bs e l - v i c e 中所有的技术实现都基于开放的标准协议规范。 高度可集成能力。由于w e b s e r v i c e 采用标准w e b 协议作为组件界面描述和协同描述规范，完 全屏蔽了不同软件平台的差异，任何软件都可以通过标准的协议进行互操作，实现了在当前环境下最 高的可集成性。 1 2 2 w e bs e r v i c e 应用综述 蓬勃发展的w e bs e r v i c e 技术已经在全球掀起了一拨r r 业的浪潮并已经逐步显露出巨大的应用前 景，软件行业也因此正在酝酿一次新的革命，w e b 服务与其支撑平台一道在以计算机网络为支撑的分 布、异构计算机环境中提供一种通用的互操作手段，它具有动态资源发现和组合能力。由于在w e b 服 务之上构建应用系统十分方便，它已经成为构建互联网分布式应用系统( e s c i e n c e ， e - b u s i n e s s 和 e - g o v e r n a n c e 等1 的基本手段【。无论是平台供应商、解决方案供应商、技术供应商，还是服务提供商 都纷纷在自己的平台、解决方案以及服务中加入w e bs e r v i c e 以m i c r u s o l t 、i b m 等为首的计算机软 件业巨头们也无一例外地在自己的软件产品和解决方案中全面支持w e bs e r v i c e 。与之相应地，围绕 w e bs e r v i c e 技术的项目和专业服务在业界的市场容量不断攀升，绝人多数的企业以及政府部门已经或 者开始准备采用这一项技术开发基于w e bs e r v i c e 的应用项目。 e a i ( 企业应用集成) 是目前w e b s e r v i c e s 应用最看好的方向之一大多数企业内部都有着各种 各样的应_ i j 系统，它们是在不同阶段由不同的软件开发商开发，因此运行在不同的平台和系统上，系 统的开发语言也各不相同。随着企业信息化要求的提高，以及客户和商业合作伙伴对实时信息的期望 的持续增加，必然要求企业内部的各个应用系统之问能够实时动态的进行通信，无缝地共享和交互数 据。由于遗留系统的运行平台是异构环境，因此在保护现有数据资源，并尽可能重用遗留系统的基础 上进行企业应用集成的代价一般来说是很高的。基于x m l 技术的w e bs e r v i c e 正是解决这一问题的最 佳手段，使用w e bs e r v i c ；作为应用集成的手段，将会大大降低集成的消耗。因此众多企业都已经创 建各种实验性w e bs e l v i c e 8 项目。以电子商务为例，我们可以采用w e bs e r v i c e 技术分别实现一定的 电子商务功能和业务逻辑，然后通过将各种电子商务的w e bs e r v i c e 进行组合和集成以创建动态电子 商务应用，通过使用w e bs e r v i c e ，企业也可以以w e bs e r v i c e 的形式将自身的核心业务组件化、服务 化，并方便地在i n t e r n e t 上共享。 行业内部b 2 b i 应用是w e b s e r v i c e 8 的另外一个方向，而e a i 是b 2 b i 的前提和基础。在一个行业 6 第l 章引言 中，商业业务是很相似的，因此在行业内部很容易形成服务的标准，使所有的业内企业共同遵守。例 如，电信运营商之间的结算服务，银行之间的转帐服务等都可以形成行业标准，采用w e bs e r v i 技 术封装待集成的业务逻辑或应用，并以w s d l 的形式公布出来。各个企业之问可以选择不同的平台进 行服务的实现此时，企业之间的集成就成了w e bs e i 接口的对接。 1 3教师专业发展支持平台简介 教师专业发展支持平台以协作学习理论、学习共同体理论为依据，运用计算机支持的协同工作 ( c s c w ) 技术，根据教师专业发展培训的特点，构建起了适合教师专业发展培训的协同工作机制和 培训流程。该平台为开展“网络学习共同体”教师专业发展培训模式“1 提供了一个良好的网络平台， 它以培训活动为单位，以培训过程为主线，为专家组和被培训教师提供了支持协作学习的“小组学习” 工具，支持教师反思的b l o g 、“教师档案袋”反思工具，以及支持教师进行课堂教学案例分析的分 析工具等一整套的教师专业发展支持工具来完成培训活动中的各项任务。该平台的开发模式为b s 模 式( 浏览器服务器模式) ，所采用的主要技术是a s p + s q l $ a v a 呻c o t a 技术该系统包括三种角色， 专家组、被培训教师和系统管理员，并提供三种不同的界面来支持这三种角色的活动系统管理员负 责对系统中的开展的培训活动进行验证，并管理用户信息培训专家和受训教师界面的主要功能有： 小组学习、备课室、资料室、研讨室、观摩室、档案室、工具箱。教师专业发展支持平台的系统模块 图如下所示f 1 1 ： ! 专鬻建惫。磐怒菇霸! l 墨磊磊荔萌磊! ； ! ：! i i i - | e 二圈! ； l ；圈圈；i ；困圈；i l ；圈圈。l ； i ”! 。，。! ； ! 。，i 图1 - 6 ：教师专业发展支持平台系统模块图 小组学习模块是便于受训教师开展小组协作学习而专门开设的，受训教师可以在小组内发布小组 公告、进行小组讨论、给小组成员留言、集体撰写小组报告等活动。专家可以方便的对小组协作学习 进行管理和指导。在备课室中，受训教师可以在个人文件夹中对自己收集的资料进行整理和分类管理。 在资料室中，专家可以上传参考性质的培训资料给教师，教师可以下载观看自己感兴趣的资科。研讨 室中提供了专家与受训教师之间、教师与教师之间相互交流的工具，主要有：留言板、聊天室、论坛 和专家答疑室。观摩室是在线播放视频案例和进行课程案例展示的地方。视频案例由专家提供，受训 教师可以在观看教学案例之后，根据案例内容记录心得或开展网上研讨活动。“课程案例展示”区用于 展示培训活动中培训专家认为好的、由受训教师制作的案例课程，方便受训教师间的相互交流和学习。 第1 章引言 档案室是用来存放受训教师个人成长档案袋的地方。受训教师通过档案袋模块或b l o g 记录培训感 受或培ur i 内容，培训专家可以对受训教师档案袋中的内容进行指导和点评。工具箱中存有培训专家提 供的培训过程中可能用到的评价工具、模板工具、研究工具和软件工具等受训教师可以根据需要下 载各种工具 1 4教学案例知识管理系统简介 教学案例库知识管理系统采用基于案例推理技术思想构建，采用b a s 模式开发，后台数据库采 用基于s q ls e r v e r 2 0 0 0 和文件管理系统的扩展关系型数据库。整个系统由案例上传、案例下载、案例 删除、案例修改、案例查询、案例分析、案例求解、用户管理、个人信息管理、关键事件管理共十个 大模块组成，其基本任务是通过系统的平台和多种工具使被培训教师能够快速获得其他教师的教学案 例知识，从而促进教师自身的专业发展。教学案例管理系统的用户从使用系统功能权限的角度分为三 类：普通教师、专家和系统管理员。图2 - 1 是教学案例管理系统的系统构成图。它从系统设计的角度 描述了教学案例管理系统所具备和实现的功能 搴倒辱入 寨倒改 寮倒除 f = 二：j 一权重计算 案倒检索 ；教学案例 教据库 案例审棱 一一7 ， 纠求￥ 相似度计 l 卜 e 今 寨倒分折r v 十人信息t 权萤计算 ( 一一t 关键事件管理 知识库 用户管理 案例推理 视频分青i 交捌e 空阃 教师工具 知识管理服务i 其教据库 图1 7 ：教学案例知识管理系统构成图 普通教师用户在经过身份验证后，可以使用的系统功能有：上传教学案例；修改已经上传的 案例，该案例未经过专家审核，暂存在于临时案例库中；查询并下载自己感兴趣的教学案例；教 师通过对案例进行描述，求解出和描述相似度较高的教学案例，并允许教师修改此案例；教师可以 利用系统提供的案例分析工具分析案例，分析结果可以作为案例的一部分存储到教学案例库中；教 师可以下载网站提供的视频案例分割工具，将自己感兴趣的本地机上的视频案例的某一部分内容或几 部分内容从原始视频案例文件中分割出来，分割出的视频片段可以作为新的案例上传至系统中，供其 他用户参考教师可以在线观看视频案例，并根据意愿对正在播放的视频案例进行逻辑分段，即对 整段视频中教师本人所关注的某个时间段进行逻辑标注，记录下该段视频的起始时间及结束时问( 相 对于整段视频) ，并且记录教师对这段视频的内容注释。管理和案例相关的各种多媒体形式的资源， 其中包括上传、查询、下载资源等。 专家用户在经过身份验证后，可以使用的系统功能除具有普通教师的所有功能外，还负责审核临 8 第1 章引言 时案例库中的案例，将合格案例存放到正式教学案例库中。 系统管理员一方面负责对临时案例库和正式案例库进行维护，将长期无人使用的正式案例或者未 通过专家审核又在限定时间内未按要求修改的案例从正式案例库或者临时案例库中删除，以避免案例 库杂乱无章另一方面，系统管理员负责对所有己注册的用户进行身份验证，只有通过身份验证的注 册用户。才能最终使用系统所提供的功能。成为系统的正式用户。 、， 1 5本文的研究意义 l 点l 研究教育应用系统的集成方案以更好支持面向信息化的教师专业发展 目前，教师专业化发展已经成为国际教师教育改革的发展趋势，受到许多国家的重视。教师专业 发展支持平台为从事教师专业发展培训的专家和受训教师提供了一个基于网络的学习、交流，并实施 教师专业发展培训的平台，建立教师专业发展学习共同体是促进教师总结、共享实践性知识的有效手 段吩而教师专业发展支持平台的搭建促进了教师共同体内实践性知识的共享以及教师自身实践性知 识的提高。教师专业发展支持平台可以开展大学支持下的网络教师学习共同体活动，能充分发挥大学 研究者的理论和技术优势，同时也能有效解决大学研究者和中小学教师跨越理论与实践之间的鸿沟l i 】。 能够促进教师知识的转化和在网络教师共同体中的知识共享，并促进教师信息技术技能的提高，培养 学习者协作、探究、创新的意识和能力。教师的专业化发展的关键是要使教师将信息技术有效融入到 教学实践中，使信息技术真正发挥作用，教师不但要注重积累自己在实际教学情境中所获得的实践经 验，还要积极汲取其他教师的相关经验。使其他教师的相关经验为己所用，加速实