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摘要：随着Internet技术的发展，网上答疑形式出现多样化，本文引入web services技术，提出一个在线实时答疑系统的框架，并给出了基于web services技术的网上答疑系统的功能。系统为学生提问和教师答疑提供了不受时间和空间限制的平台，体现了网上答疑的交互性和自主性等特点。同时，实现了教学资源和教学方法的共享。
关键词：Web服务；实时答疑；框架
作者简介：赵军富（1979-)，男，内蒙古兴和人，内蒙古科技大学工程训练中心，讲师；马胜梅（1982-），女，内蒙古鄂温克人，内蒙古包头职业技术学院材料工程系，讲师。（内蒙古 包头 014010）
基金项目：本文系内蒙古科技大学教改项目（项目编号：JY2010024）的研究成果。
中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）32-0073-01
随着互联网技术的广泛应用，我国各大中专院校也加快了信息化进程，并且都建立了自己的校园网，这为现代化教育提供了必备的物质基础。答疑是教学中的一个重要环节，通过答疑学生可以弄清课堂上没有弄清的问题，教师也可以通过答疑，了解学生对课程的掌握和适应情况，并利用这些信息修正课堂教学。当今，网上答疑系统形式多样化，网上答疑成为当前的研究热点。
从总体结构来讲，当前有B/S结构和C/S结构，不论哪种所有信息处理都过分依赖中央服务器。但随着信息处理量的增加，网络用户的急剧增长，会过分消耗服务器更多的内存，会使网络数据通信量增大，而客户端资源利用率很低，这都给服务器带来了极大的负担，造成了昂贵的成本支出，网络的更大规模应用也受到了限制。在网上答疑过程中，让学生和教师作为客户端，让服务器只起到握手连接的作用，无须通过服务器，教师和学生直接传递数据信息，其带来的一个变化就是改变了“内容”所在的位置，内容从“中心”走向“边缘”，内容将主要不是存在服务器上，而是存在所有用户的个人电脑上，使学生和教师之间的数据信息流并不汇聚到中央服务器。这样，服务器的信息流量负担将得到极大的缓解，而教师和学生客户端的信息交流更加直接、高效。本文引入Web服务来提供业务逻辑，将好多问题写成Web服务，并进行发布，同时可以将单个的Web服务进行组合。这些发布的Web服务及其组合为答疑系统提供了高效、快捷服务。
一、Web services相關技术[1]
Web Services通过标准的Web协议向Web用户提供有用的功能。多数情况下使用SOAP协议。Web Services非常详细地说明其接口，这使用户能够创建客户端应用程序与它们进行通信。这种说明通常包含在称为Web服务说明语言（WSDL）文档中。Web Services一经注册，用户便能够轻易地找到这些服务，这是通过通用发现、说明和集成（UDDI）来完成的。这就构成了“金三角”技术，如图1所示。
1. XML[2]
XML是一种半结构的数据模型，由于它自身的优点——可扩展性，作为数据交换和信息表示的标准已被普遍公认。在信息集成已被广泛应用，是Web Services应用程序集成平台的架构基础。
2.SOAP、WSDL、UDDI
SOAP（Simple Object Access Protocol）是一种基于XML的应用之间的信息交换协议。从设计伊始，就以独立于任何平台（Unix、Microsoft Windows等）为目的，并充分利用了Web协议（Http、Smtp）和XML可扩展性的优点，SOAP信息中的数据完全采用ＸＭＬ格式，就避免了以前采用二进制编码传送，导致不同系统间难以相互理解。SOAP的这种特性，最终取代了其它分布式技术的底层通信协议。因而它也成为了Web Services的核心协议。
WSDL（Web Services Description Language）是一服务描述语言，它定义了一种XML语法，将网络服务描述为能够进行消息交换的通信端点的集合。WSDL服务定义为分布式系统提供了文档，并且可用于自动执行应用程序通信中所涉及的细节。它取代了过去Microsoft提出的SCL（Service Contract Language），在技术上更为成熟和通用。
UDDI（Universal Discovery，Description，Integrati-on）是服务发布与发现机制。规范由Microsoft、IBM、Briba三家公司在2000年7月提出，借鉴了ＸＭＬ和SOAP的经验，定义了在它们之上的一个层次，提供了一种让客户端动态发布和查找Web Services的机制。通过UDDI提供的标准接口，企业可以发布自己的Web Services供其它企业查询、调用；也可以查询特定服务的描述信息，并动态绑定到该服务上。
3.XQuery、XPath
XQuery、Xpath是两种XML查询语言，为遍历XML提供了有效的方法，已经广泛被使用，在此不做太多的介绍。
4.Web Services的动态组合
在异构系统中运行在不同平台上的Web 服务可能是由不同供应商提供，由不同的编程语言实现，为满足服务的请求需要根据特定的应用背景和需求进行合理的Web服务组合。Web服务的组合潜在地缩短了开发时间，减少了开发新应用的工作量。服务动态组合是在运行时动态组合的，它能够给系统带来更大的灵活性，当前Web Services的合成研究已经成熟。
二、基于Web Services答疑系统基本框架[3]
系统由学生客户端、教师客户端、服务器、Web服务、互联网等组成，如图2基于Web服务的系统框架所示。首先当学生有问题提出时，利用P2P技术中间服务器只起到学生客户端和教师客户端通信握手作用，把问题通过Internet进行传到教师客户端，在传递过程中如果发现所提的问题在Web服务中或者是合成的Web服务中有相应的服务，就直接调用这个服务，将问题的答案从Web服务中提取，如果没有系统就会启用调度策略自动发到教师客户端，当得到答案后会通过服务器通信将答案发个学生，学生都可以及时得到答案。
三、基于Web Services实时答疑系统实现
本系统采用在通信时服务器帮助客户端查找其他客户端的信息。在实时答疑时学生和教师客户端通过服务器来进行转接信息。
1.建立IP地址列表[4]
在Internet网络中，各客户端互相通信必须通过IP地址进行，由于学生和老师上网地点可能发生变化，所以其IP地址是不固定的.因此本系统创建了自己的IP地址列表，该地址列表实时更新.当学生或教师通过登录或注册上线时，服务器将学生或教师的IP地址和相关信息分别传送给相应的IP地址列表，同时服务器会将教师（或学生）的IP地址及相关信息传送给在线的学生（或教师），而在线学生（或教师）端采用数组来记录教师（或学生）的IP地址及相关信息.当学生（教师）请求与当前某教师（学生）进行一对一答疑时，服务器采用TCP协议进行握手连接，当双方取得一致时双方各自从信息数组中得到IP地址，利用连接数组记录当前连接情况，此时服务器完成双方连接功能，答疑双方之间利用UDP协议直接建立起TCP/IP连接，进行一对一面对面的直接交流和答疑。
2.Web服务调用[5]
本系统将在答疑过程中对一些常见的问题答案采用Web服务进行发布，同时对一些简单服务进行动态组合，来解决更复杂的问题。首先对每一个学生客户端提出的问题都经过服务器进行简单分析，查找是否存在现有的Web服务可以调用，若有就调用该Web服务得到答案，若没有将问题转到教师客户端获取答案，在教师客户端将问题通过服务器返回到学生客户端的同时，系统自动将答案创建Web服务进行发布，有待于其他学生提出同样问题可以直接调用该服务。
四、结论与展望
在对Web服务深入应用的趋势下，为了能够快速解决学生问题的需求，本文引入Web服务技术对常见问题的答案进行创建发布，针对当前大多数答疑系统中服务器任务繁重，本文使用P2P技术实现学生客户端与教师客户端的点对点通信。对于该系统的安全性等问题，有待进一步的研究和探索。
参考文献：
[1]柴晓路,梁宇路.WEB SERVICES技术、架构和应用[M].北京：电子工业出版社,2003.
[2]XML[Z].百度网.
[3]胡中栋,胡春安,任克强.网上在线答疑系统的开发[J].计算机与现代化,2006,8(2):120-123.
[4]李雅红,黄有群,李欣.网上教育中实时答疑功能的实现[J].沈阳工业大学学报,2002,(6):490-493.
[5]蔺永政,郑艳伟,周劲,等.基于XML Schema的数据整合方法在答疑系统中的应用研究[J].微电子学与计算机,2009,(3):215-219.
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：Web服务；实时答疑；框架
作者简介：赵军富（1979-)，男，内蒙古兴和人，内蒙古科技大学工程训练中心，讲师；马胜梅（1982-），女，内蒙古鄂温克人，内蒙古包头职业技术学院材料工程系，讲师。（内蒙古 包头 014010）
基金项目：本文系内蒙古科技大学教改项目（项目编号：JY2010024）的研究成果。
中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）32-0073-01
随着互联网技术的广泛应用，我国各大中专院校也加快了信息化进程，并且都建立了自己的校园网，这为现代化教育提供了必备的物质基础。答疑是教学中的一个重要环节，通过答疑学生可以弄清课堂上没有弄清的问题，教师也可以通过答疑，了解学生对课程的掌握和适应情况，并利用这些信息修正课堂教学。当今，网上答疑系统形式多样化，网上答疑成为当前的研究热点。
从总体结构来讲，当前有B/S结构和C/S结构，不论哪种所有信息处理都过分依赖中央服务器。但随着信息处理量的增加，网络用户的急剧增长，会过分消耗服务器更多的内存，会使网络数据通信量增大，而客户端资源利用率很低，这都给服务器带来了极大的负担，造成了昂贵的成本支出，网络的更大规模应用也受到了限制。在网上答疑过程中，让学生和教师作为客户端，让服务器只起到握手连接的作用，无须通过服务器，教师和学生直接传递数据信息，其带来的一个变化就是改变了“内容”所在的位置，内容从“中心”走向“边缘”，内容将主要不是存在服务器上，而是存在所有用户的个人电脑上，使学生和教师之间的数据信息流并不汇聚到中央服务器。这样，服务器的信息流量负担将得到极大的缓解，而教师和学生客户端的信息交流更加直接、高效。本文引入Web服务来提供业务逻辑，将好多问题写成Web服务，并进行发布，同时可以将单个的Web服务进行组合。这些发布的Web服务及其组合为答疑系统提供了高效、快捷服务。
一、Web services相關技术[1]
Web Services通过标准的Web协议向Web用户提供有用的功能。多数情况下使用SOAP协议。Web Services非常详细地说明其接口，这使用户能够创建客户端应用程序与它们进行通信。这种说明通常包含在称为Web服务说明语言（WSDL）文档中。Web Services一经注册，用户便能够轻易地找到这些服务，这是通过通用发现、说明和集成（UDDI）来完成的。这就构成了“金三角”技术，如图1所示。
1. XML[2]
XML是一种半结构的数据模型，由于它自身的优点——可扩展性，作为数据交换和信息表示的标准已被普遍公认。在信息集成已被广泛应用，是Web Services应用程序集成平台的架构基础。
2.SOAP、WSDL、UDDI
SOAP（Simple Object Access Protocol）是一种基于XML的应用之间的信息交换协议。从设计伊始，就以独立于任何平台（Unix、Microsoft Windows等）为目的，并充分利用了Web协议（Http、Smtp）和XML可扩展性的优点，SOAP信息中的数据完全采用ＸＭＬ格式，就避免了以前采用二进制编码传送，导致不同系统间难以相互理解。SOAP的这种特性，最终取代了其它分布式技术的底层通信协议。因而它也成为了Web Services的核心协议。
WSDL（Web Services Description Language）是一服务描述语言，它定义了一种XML语法，将网络服务描述为能够进行消息交换的通信端点的集合。WSDL服务定义为分布式系统提供了文档，并且可用于自动执行应用程序通信中所涉及的细节。它取代了过去Microsoft提出的SCL（Service Contract Language），在技术上更为成熟和通用。
UDDI（Universal Discovery，Description，Integrati-on）是服务发布与发现机制。规范由Microsoft、IBM、Briba三家公司在2000年7月提出，借鉴了ＸＭＬ和SOAP的经验，定义了在它们之上的一个层次，提供了一种让客户端动态发布和查找Web Services的机制。通过UDDI提供的标准接口，企业可以发布自己的Web Services供其它企业查询、调用；也可以查询特定服务的描述信息，并动态绑定到该服务上。
3.XQuery、XPath
XQuery、Xpath是两种XML查询语言，为遍历XML提供了有效的方法，已经广泛被使用，在此不做太多的介绍。
4.Web Services的动态组合
在异构系统中运行在不同平台上的Web 服务可能是由不同供应商提供，由不同的编程语言实现，为满足服务的请求需要根据特定的应用背景和需求进行合理的Web服务组合。Web服务的组合潜在地缩短了开发时间，减少了开发新应用的工作量。服务动态组合是在运行时动态组合的，它能够给系统带来更大的灵活性，当前Web Services的合成研究已经成熟。
二、基于Web Services答疑系统基本框架[3]
系统由学生客户端、教师客户端、服务器、Web服务、互联网等组成，如图2基于Web服务的系统框架所示。首先当学生有问题提出时，利用P2P技术中间服务器只起到学生客户端和教师客户端通信握手作用，把问题通过Internet进行传到教师客户端，在传递过程中如果发现所提的问题在Web服务中或者是合成的Web服务中有相应的服务，就直接调用这个服务，将问题的答案从Web服务中提取，如果没有系统就会启用调度策略自动发到教师客户端，当得到答案后会通过服务器通信将答案发个学生，学生都可以及时得到答案。
三、基于Web Services实时答疑系统实现
本系统采用在通信时服务器帮助客户端查找其他客户端的信息。在实时答疑时学生和教师客户端通过服务器来进行转接信息。
1.建立IP地址列表[4]
在Internet网络中，各客户端互相通信必须通过IP地址进行，由于学生和老师上网地点可能发生变化，所以其IP地址是不固定的.因此本系统创建了自己的IP地址列表，该地址列表实时更新.当学生或教师通过登录或注册上线时，服务器将学生或教师的IP地址和相关信息分别传送给相应的IP地址列表，同时服务器会将教师（或学生）的IP地址及相关信息传送给在线的学生（或教师），而在线学生（或教师）端采用数组来记录教师（或学生）的IP地址及相关信息.当学生（教师）请求与当前某教师（学生）进行一对一答疑时，服务器采用TCP协议进行握手连接，当双方取得一致时双方各自从信息数组中得到IP地址，利用连接数组记录当前连接情况，此时服务器完成双方连接功能，答疑双方之间利用UDP协议直接建立起TCP/IP连接，进行一对一面对面的直接交流和答疑。
2.Web服务调用[5]
本系统将在答疑过程中对一些常见的问题答案采用Web服务进行发布，同时对一些简单服务进行动态组合，来解决更复杂的问题。首先对每一个学生客户端提出的问题都经过服务器进行简单分析，查找是否存在现有的Web服务可以调用，若有就调用该Web服务得到答案，若没有将问题转到教师客户端获取答案，在教师客户端将问题通过服务器返回到学生客户端的同时，系统自动将答案创建Web服务进行发布，有待于其他学生提出同样问题可以直接调用该服务。
四、结论与展望
在对Web服务深入应用的趋势下，为了能够快速解决学生问题的需求，本文引入Web服务技术对常见问题的答案进行创建发布，针对当前大多数答疑系统中服务器任务繁重，本文使用P2P技术实现学生客户端与教师客户端的点对点通信。对于该系统的安全性等问题，有待进一步的研究和探索。
参考文献：
[1]柴晓路,梁宇路.WEB SERVICES技术、架构和应用[M].北京：电子工业出版社,2003.
[2]XML[Z].百度网.
[3]胡中栋,胡春安,任克强.网上在线答疑系统的开发[J].计算机与现代化,2006,8(2):120-123.
[4]李雅红,黄有群,李欣.网上教育中实时答疑功能的实现[J].沈阳工业大学学报,2002,(6):490-493.
[5]蔺永政,郑艳伟,周劲,等.基于XML Schema的数据整合方法在答疑系统中的应用研究[J].微电子学与计算机,2009,(3):215-219.
（责任编辑：麻剑飞）