基于SaaS架构高职精品课程统一发布平台的设计与实现

胡江

0 引言

从2003年至今，精品课程的建设已历经了6年，全国各高校都非常重视，精品课程已经成为学校办学水平的重要标志。尤其是高职院校，随着2007年高职国家精品课程独立评审指标体系的成立，已经将精品课程建设作为一项深化教学改革、提高教学质量的系统工程来抓，通过精品课程的建设，不断完善并提高硬件、软件的各个方面，搭建平台，以点带面，形成共享，并带动和促进其他课程的共同发展[2，3]。

精品课程建设的目的是要通过计算机网络达到优质教学资源共享，“示范”带动其他课程的建设，全面提高高等教育教学质量。由此可见，高职精品课程不是一门简单的课程，而是一项教学研究的成果的展示，所以，精品课程网络共享平台建构是精品课程建设的重点和关键，对于真正达到精品课程建设的目的具有极其重要的作用。

1 目前精品课程网站建设中存在的技术问题

目前精品课程建设成果的展示，普遍以精品课程网站为主，网站通过将优质的教学资源广泛的共享，使更多的教师从精品课程网站中，获得优质教学信息以提高和促进自己的教学质量，同时使学生获取更多的自主学习资源。但是当前各个高职院校精品课程网站建设还存在着诸多技术方面的问题。

1.1 开发周期较长，维护更新难度较大

目前，各个高职院校在精品课程网站建设过程中，普遍采用的方法是为每一门课程都开发一个网站，这样做的结果是院校不仅需要投入大量的人力、物力和财力进行网站的开发，而且只能将注意力集中到少数的几门课程中，不利于更多优质教学资源的广泛共享。

其次，目前很多精品课程网站都是静态的，网站缺乏教师与学生之间的互动，网站的改版、更新的难度较大。

1.2 不同专业教师建站技术水平良莠不齐

网站的开发需要有较高的计算机水平，网站开发人员不仅需要掌握一门象ASP、JSP、PHP等这样的动态网页技术，而且还需要了解大量与网页开发相关的知识和技术如HTML、XML、Javascript、CSS、Flash等，除此之外还需要有一定的美术基础。因此有些非计算机的教师虽然在本专业拥有很强的业务能力，有优质的教学资源可以被共享，但苦于没有网站建设方面的经验和技术，所以很难建设出让人满意的精品课程网站。因此有些专业特意聘请计算机教师或者校外专门从事网站开发的计算机公司进行精品课程网站的建设，虽然在短期内能收到不错的效果，但却会制约该专业课程的长期发展，因为这样的合作往往是一次性的，在申报前花大力气开发完成，评审后不再理会，使精品课程建设成为了名副其实的花架势，缺乏长效机制。

1.3 部分精品课程网站存在服务器和网络瓶颈，不利于网络教学的展开

为了给学生提供更多、更丰富的自主学习资源，视频、音乐和FLASH动画等内容加到精品课程网站中。而视频形式是最具有代表性的。学生访问往往会产生很大的流量，这就对精品课程网站提出了更高的要求，传统的依赖于单台课程网站服务器的建站模式已很难满足应用需求，网上自主学习的质量也将很难通过服务器硬件的不断升级来保证。

2 基于SaaS架构的高职精品课程统一发布平台简介

2.1 SaaS简介

SaaS是英文Software as a Service的缩写，中文意思就是：软件即服务。

SaaS的核心概念是软件的服务化。即，SaaS将软件看作是一种服务，而不是一种商品。SaaS的基本理论认为，软件的实质是服务。用户对软件的需求实际上是对应用服务的需求，而用户使用软件实际上是在消费应用服务。软件的用户是服务的需求者和消费者，而软件的提供者是服务的提供者和生产者。[5]

2.2 将SaaS构架应用到精品课程网站中的优势

专业教师进行精品课程网站的建设，是希望通过对优质教学资源合理的组织，实现在网络上共享，“示范”带动其他课程的建设，提高其教学质量。因此将SaaS架构服务于精品课程网站的建设，提高精品课程网站开发的效率与质量，这正是SaaS软件的优势所在，具体体现在以下几个方面：

1）技术难度低，建设周期短。专业教师在建设精品课程网站时，无需再配备IT方面的专业技术人员花大量时间在网站开发上，只需要根据平台中的向导功能来配置精品课程网站中的界面和功能，同时又能得到最新的技术应用，满足专业教师对课程信息管理的需求。

2）网站建设成本降低。专业教师无需再为开发精品课程网站聘请专业的网站开发人员和公司；不用为精品课程网站购买服务器等相关硬件设备，并能及时获得最新硬件平台及最佳解决方案。

3）网站维护和管理更加方便。由于基于SaaS架构的高职精品课程统一发布平台的软硬件统一由学校进行管理，不需要为每一门的精品课程网站提供专门的维护和管理人员，也不需要为维护和管理人员支付额外费用。很大程度上缓解高职院校在人力、财力上的压力，使其能够集中资金和计算机技术人员对精品课程平台进行有效的管理与维护。

4）精品课程网站建设有利于形成统一的标准与规范。基于SaaS架构的高职精品课程平台消除了以往精品课程建设各自为营，缺乏统一管理的情况，通过制定相应的标准与规范以利于学生与教师的使用，并为实现课程之间高层次、大尺度的共享、交流提供条件[4]。

2.3 传统精品课程网站与基于SaaS架构的高职精品课程平台对比表

模式 传统模式 SaaS模式开发周期 长 短使用和维护困难 难 方便灵活可扩展性 差 强实现功能 不同专业的教师受计算机水平的限制实现功能有多有少需要功能都能完全实现IT应用成本 高 低不同专业对IT技术及人才的依赖 高 低资金、技术投入 大 少

如何为精品课程提供高服务质量、低建设成本、低维护成本、低应用门槛的课程网站，基于SaaS架构的高职精品课程统一发布平台的设计方案无疑给出了肯定的答案。

3 基于SaaS架构的高职精品课程统一发布平台的实现

在精品课程的开发和申报中，2008、2009年度我校收获颇丰，其中4门课程被评为省级精品课程；2门课程被评为教指委精品课程；5门课程被评为国家级精品课程。期间，我校统一采用了基于SaaS架构的高职精品课程统一发布平台用于精品课程开发与制作，并收到了很好的效果。本文以我校精品课程网站为例介绍该平台的设计与实现。

3.1 精品课程网站的总体框架

传统精品课程网站的设计模式，决定了网站的每一个站点实例都只能服务于一门课程，因此对于性能、可配置、伸缩性方面的处理策略都是针对单一课程所设计的。而对于SaaS应用，为了最大化SaaS的规模效应，一般采用的都是多门课程共享一个站点实例的构架。本精品课程统一发布平台也采用该架构技术来实现应用的高性能、可配置性和伸缩性的。SaaS应用架构如图1-1所示：

图 1-1

为了提高精品课程网站的处理能力，建立Web服务器集群，当学生端向精品课程网站发送服务请求时，负载调度器将请求较均衡地分发到各个站点服务器上，而站点服务器将响应结果直接返回给客户；负载调度器采用主、从冗余结构，防止出现负载调度器单点失效而造成集群系统的瘫痪；网站数据由SQL Server数据库服务器统一提供，保证服务器集群提供数据的一致性；调度算法采用轮叫调度算法，将请求依次调度到各个站点服务器上。

3.2 采用共享数据结构实现数据的隔离

要实现SaaS架构精品课程网站的关键，是通过一定的策略来保证不同课程之间的数据隔离，确保不同课程既能共享同一应用的运行实例，又能为学生提供独立的应用体验和课程空间。本课程平台采用共享数据结构的方式实现。数据模型如图1-2所示：

图 1-2

1）增加一个Course表，用于描述课程信息。

2）在大部分与课程有关的数据表中增加Course_ID字段。

3）在有关课程数据查询中，都添加Couser_ID=?的过滤条件。

3.3 功能可配置的实现

由于不同的精品课程在建设中需求不完全重合，为了更大程度地适应来自不同专业课程建设需求，需要实现精品课程统一发布平台功能的可配置性。实现过程如下。

1）原子功能划分

要实现功能可配置，首先需要将整个系统的功能进行分解。整个应用需要分解成一个个最基本的、相对独立、互不重叠的原子功能。

2）功能包设计

功能包设计，就是根据课程建设需求，综合考虑课程的个性化特色，将原子功能进行组合，设计成功能包。例如，功能包“在线答疑”包含“添加问题”、“删除问题”、“回答问题”、“查看问题”等原子功能。

3）根据需求选取功能包

在建设课程网站过程中，利用向导，根据不同课程的需求选择相应功能包。原子功能、功能包和课程之间的关系用类图表示如下图1-3：

图 1-3

3.4 界面可配置

界面可配置，主要包括两个方面：系统菜单可配置和页面内容可配置。

1）系统菜单可配置

不同的精品课程展示的内容各不相同，即使使用同样的功能，也可能会有完全不一样的名字，如何将这些功能以动态菜单的形式展示，是界面可配置要解决的一个问题。

对于系统菜单的配置，在设计上主要要实现以下功能：

（1）一个精品课程需要一套菜单

（2）一个菜单可以关联一个功能包

（3）同级菜单之间能按顺序显示

系统菜单与功能包之间的关联，如下图1-4所示：

图 1-4

菜单项根据“PackageId”获得功能包对应的网页，生成效果如图1-5所示：

图 1-5

2）页面元素可配置

虽然平台中各功能页面实现的功能相同，但对于不同的精品课程，都会有一些个性化的需求需要在网页中体现，如何针对不同的精品课程功能页面设置页面元素的个数、位置、顺序，是页面元素可配置要解决的一个问题。

对于页面元素的配置，本平台采用如下方法实现：

（1）为不同的原子功能设置公共模板页，确定页面中各页面元素的位置

（2）在数据库中建立表element，实现对各页面元素的描述

（3）在公共模板页中通过程序代码实现对表element的访问

实现过程如图1-6所示：

图 1-6

4 结束语

精品课程网站建设是精品课程建设的重点和关键。本文提出了一个基于SaaS架构的高职精品课程统一发布平台的设计方案和实现方法，将软件的服务化理念引入到精品课程网站的开发中，目前该平台已广泛应用于校级重点课程的建设中。实践表明，该平台大大简化了网站建设的周期，让非计算机专业的教师制作和维护精品课程网站成为可能。但是目前仍然有不同专业的教师在使用该平台时提出新的需求和意见，因此如何在完善该平台现有功能的基础上进一步开发出更多的新功能，将是下一阶段的研究工作。

[1]张雷，扈飞.软件即服务应用框架中配置的设计与实现[J].计算机系统应用，2009（6）.

[2]陈凌.高职精品课程与教师团队建设[J].教育与职业，2009（05）.

[3]邓杜娟，王桂秀.网络精品课程现状的分析及对策[J].中国教育信息化，2008（7）.

[4]吕岩荣.试论高职院校精品课程建设[J].教育与职业，2006（32）.

[5]叶伟，赵进，叶军等.互联网时代的软件革命SaaS架构设计[M].北京:电子工业出版社，2009.