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摘要：分析了Web服务应用在E-Learning中存在的问题和解决方案，说明利用Web服务可以解决E-Learning发展过程中存在的一系列问题，实现了E-Learning学习资源和系统功能的分布式存储、发现、共享和重用以及动态交换内容，使系统更加灵活和个性化。
关键词：Web服务；E-Learning；应用
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-30983-02
Analysis of the Applications of Web Services in E-Learning
HE Shan, WANG Bo
(School of Economics and Management, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China)
Abstract:The problems and solutions of the applications of Web Services in E-Learning have been analyzed. Through Web Services the problems of the development in E-Learning can be resolved. The learning resource and system functions can also be stored on distributed servers, discovered, shared and reused. In addition, the content can be exchanged dynamically. Thus the system will become more flexible and customized.
Key words:Web Services；E-Learning；Applications
1 引言
随着Internet的快速发展和普及，以及教育的全球化和由此带来的教育竞争的加剧，基于Web的E-learning系统已经成为许多大学和教育机构实施现代远程教育的重要手段 。E-Learning的飞速发展过程中也还存在着一系列的问题：
(1)利用旧有系统提供的开发工具进行学习资源开发，导致市场上的一些更强大的新工具无法使用，使得资源的重用仅限于系统内部；
(2)不同厂家的E-Learning系统软件之间无法实现数据交换，特别是表示学习内容的数据；
(3)传统的E-Learning平台不能提供教育中所需要的灵活性，表现在平台是集中式的、只能提供预先定义好的课程内容，用户在同一门课程中不能选择不同形式、不同作者的内容；
(4)系统功能没有实现重用，增大了系统开发的成本，降低了开发效率。
Web服务是一个创建可互操作的分布式应用程序的新平台，其目标在于实现跨平台的可互操作性，它是完全基于XML、XSD等独立于平台、独立于软件供应商的标准。本文将分析如何将Web服务应用于E-learning系统中以期能有效地解决这些问题。
2 E-Learning系统概述
2.1 E-Learning系统的组成
在典型的E-Learning系统中主要的参与者是学习者和作者，其他还包括培训人员以及管理员。E-Learning系统通常由创作系统、运行时环境和学习管理系统三个部分组成 ：管理员控制学习管理系统，学习管理系统从创作系统中导出和导入学习内容，学习管理系统也负责和运行时环境交互，而运行时环境则向学习者提供学习管理系统中储存的内容。这三部分无论从逻辑上还是物理上都可以分离开来，如安装在不同的机器上，由不同的提供者提供内容；而诸如IMS（Instructional Management Systems）和SCORM（The Sharable Content Object Reference Model）一类的标准则确保了广泛的兼容性。
2.2 E-Learning系统的特点
E-Learning系统通常不只针对某一特定种类的学习者，同时系统应能够以个性化的方式来实现，以满足单个用户的需求。系统服务的目标群体是多种多样的，理想情况下，系统应该能够为不同的群体提供和显示合适的内容，例如不管是想学习数据库基本概念的学生还是想熟悉企业内部流程和运行方式的公司员工。为了满足如此灵活的系统需求，学习平台必须具备一定的特征，包括能够整合不同的学习资源，能够对预先定义好的操作顺序进行调整，个性化和良好的适应性，以及对作业和成果的有效验证。
2.3 学习对象的使用
E-Learning系统中的学习内容通常是以学习对象为单位进行处理、存储和交换的。学习对象是在一个学习会话中由作者创建的供学习者学习、练习、测验以及实践的单位，可以存储在关系数据库或者对象－关系数据库中。学习管理系统利用学习对象来创建满足某一特定需求的一门或多门课程，并且可以反复使用。
随着学习对象和作者数目的增加，对象中的元数据成为了一个关键的因素。元数据被用来描述学习对象的信息以便能够以即插即用的方式来配置一节课以及整个课程。关于元数据的一些标准已经制定出来了，包括IEEEs的LOM（Learning Object Metadata）以及前面提到的SCORM等。作者在创建对学习内容的描述时可以使用这些标准和规范。
3 面向Web服务的E-Learning系统架构
3.1 Web服务
Web服务实际上是一个拥有唯一URI的独立组件，使得用户可以通过互联网轻松地重复使用各种应用。Web服务可以组合起来形成一个功能更为复杂的新服务，显然这需要Web服务之间具有互操作性。Web服务独立于操作系统，可以工作在所有的Web服务引擎上而不必考虑编程语言。Web服务的开发和使用涉及很多规范，如SOAP、UDDI和WSDL等。SOAP定义了应用系统之间如何通过网络传输标记语言描述的信息，就象信封一样装着信息报文进行传送；UDDI描述了Web服务的位置以及关联的WSDL说明；而WSDL则阐明了组成特定的Web服务的逻辑单元的功能特性 。这些规范构成了Web服务模型的基础，其中的服务就像一个个的组件一样把互联网变成一个巨大的分布式系统。
3.2 系统架构设计
利用Web服务设计的E-Learning系统架构通常分为两个部分：客户端软件和由若干提供者提供的Web服务，这和普通的Web服务的组织结构是一致的。系统客户端是使用学习服务的用户的入口，可以是Web门户网站或独立的应用；而学习服务部署在分布式的服务器上，包括内容编写、内容提供、练习、跟踪、发现服务以及email、短消息之类的通信服务。对于学习服务的使用并不局限于学习者，可以把整个学习系统作为Web服务从而把远程学习功能直接集成于商业应用之中（如ERP或CRM系统）以实现和其他应用、流程以及信息的交互。只要有终端支持，学习服务还可以用于移动设备之上。
在此系统架构中，部署在分布式服务器上的服务主要有以下几种形式：
(1)内容服务，以学习对象、课程或一堂课的形式提供学习资料，还包括练习题、测验等；
关键词：Web服务；E-Learning；应用
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-30983-02
Analysis of the Applications of Web Services in E-Learning
HE Shan, WANG Bo
(School of Economics and Management, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China)
Abstract:The problems and solutions of the applications of Web Services in E-Learning have been analyzed. Through Web Services the problems of the development in E-Learning can be resolved. The learning resource and system functions can also be stored on distributed servers, discovered, shared and reused. In addition, the content can be exchanged dynamically. Thus the system will become more flexible and customized.
Key words:Web Services；E-Learning；Applications
1 引言
随着Internet的快速发展和普及，以及教育的全球化和由此带来的教育竞争的加剧，基于Web的E-learning系统已经成为许多大学和教育机构实施现代远程教育的重要手段 。E-Learning的飞速发展过程中也还存在着一系列的问题：
(1)利用旧有系统提供的开发工具进行学习资源开发，导致市场上的一些更强大的新工具无法使用，使得资源的重用仅限于系统内部；
(2)不同厂家的E-Learning系统软件之间无法实现数据交换，特别是表示学习内容的数据；
(3)传统的E-Learning平台不能提供教育中所需要的灵活性，表现在平台是集中式的、只能提供预先定义好的课程内容，用户在同一门课程中不能选择不同形式、不同作者的内容；
(4)系统功能没有实现重用，增大了系统开发的成本，降低了开发效率。
Web服务是一个创建可互操作的分布式应用程序的新平台，其目标在于实现跨平台的可互操作性，它是完全基于XML、XSD等独立于平台、独立于软件供应商的标准。本文将分析如何将Web服务应用于E-learning系统中以期能有效地解决这些问题。
2 E-Learning系统概述
2.1 E-Learning系统的组成
在典型的E-Learning系统中主要的参与者是学习者和作者，其他还包括培训人员以及管理员。E-Learning系统通常由创作系统、运行时环境和学习管理系统三个部分组成 ：管理员控制学习管理系统，学习管理系统从创作系统中导出和导入学习内容，学习管理系统也负责和运行时环境交互，而运行时环境则向学习者提供学习管理系统中储存的内容。这三部分无论从逻辑上还是物理上都可以分离开来，如安装在不同的机器上，由不同的提供者提供内容；而诸如IMS（Instructional Management Systems）和SCORM（The Sharable Content Object Reference Model）一类的标准则确保了广泛的兼容性。
2.2 E-Learning系统的特点
E-Learning系统通常不只针对某一特定种类的学习者，同时系统应能够以个性化的方式来实现，以满足单个用户的需求。系统服务的目标群体是多种多样的，理想情况下，系统应该能够为不同的群体提供和显示合适的内容，例如不管是想学习数据库基本概念的学生还是想熟悉企业内部流程和运行方式的公司员工。为了满足如此灵活的系统需求，学习平台必须具备一定的特征，包括能够整合不同的学习资源，能够对预先定义好的操作顺序进行调整，个性化和良好的适应性，以及对作业和成果的有效验证。
2.3 学习对象的使用
E-Learning系统中的学习内容通常是以学习对象为单位进行处理、存储和交换的。学习对象是在一个学习会话中由作者创建的供学习者学习、练习、测验以及实践的单位，可以存储在关系数据库或者对象－关系数据库中。学习管理系统利用学习对象来创建满足某一特定需求的一门或多门课程，并且可以反复使用。
随着学习对象和作者数目的增加，对象中的元数据成为了一个关键的因素。元数据被用来描述学习对象的信息以便能够以即插即用的方式来配置一节课以及整个课程。关于元数据的一些标准已经制定出来了，包括IEEEs的LOM（Learning Object Metadata）以及前面提到的SCORM等。作者在创建对学习内容的描述时可以使用这些标准和规范。
3 面向Web服务的E-Learning系统架构
3.1 Web服务
Web服务实际上是一个拥有唯一URI的独立组件，使得用户可以通过互联网轻松地重复使用各种应用。Web服务可以组合起来形成一个功能更为复杂的新服务，显然这需要Web服务之间具有互操作性。Web服务独立于操作系统，可以工作在所有的Web服务引擎上而不必考虑编程语言。Web服务的开发和使用涉及很多规范，如SOAP、UDDI和WSDL等。SOAP定义了应用系统之间如何通过网络传输标记语言描述的信息，就象信封一样装着信息报文进行传送；UDDI描述了Web服务的位置以及关联的WSDL说明；而WSDL则阐明了组成特定的Web服务的逻辑单元的功能特性 。这些规范构成了Web服务模型的基础，其中的服务就像一个个的组件一样把互联网变成一个巨大的分布式系统。
3.2 系统架构设计
利用Web服务设计的E-Learning系统架构通常分为两个部分：客户端软件和由若干提供者提供的Web服务，这和普通的Web服务的组织结构是一致的。系统客户端是使用学习服务的用户的入口，可以是Web门户网站或独立的应用；而学习服务部署在分布式的服务器上，包括内容编写、内容提供、练习、跟踪、发现服务以及email、短消息之类的通信服务。对于学习服务的使用并不局限于学习者，可以把整个学习系统作为Web服务从而把远程学习功能直接集成于商业应用之中（如ERP或CRM系统）以实现和其他应用、流程以及信息的交互。只要有终端支持，学习服务还可以用于移动设备之上。
在此系统架构中，部署在分布式服务器上的服务主要有以下几种形式：
(1)内容服务，以学习对象、课程或一堂课的形式提供学习资料，还包括练习题、测验等；