Web技术在主机系统中的应用与案例分析课程教学改革

唐剑锋　黄杰　高珍

摘要：本文针对大型主机教育面临的知识体系复杂、入门难、资料相对少等难点，阐述了开放系统和大型主机两个领域的知识和技能的难度特点，分析了Web技术在主机系统中的应用与案例分析课程的教学重点、特点和难点，提出对主讲教师的授课能力和科研能力要求，对学生参与课程项目开发，与业内专家面对面交流，积极争取到IBM等大公司实习机会等等观点，探索了一条学生易于接受、乐于接受的开放系统和大型主机技术的教学道路。

关键词：Web技术；大型主机；案例分析；教学改革；开放系统

0 引言

随着中国经济的高速发展，越来越多的大型企业进驻中国。大型企业信息化中海量数据的处理离不开大型主机系统的应用。目前大型主机在全世界1000强企业中得到广泛应用，过去的十多年中由于信息技术界曾向开放平台倾斜，造成了主机人才的断层，大量企业面临大型机人才老龄化问题。目前，市场上缺少的是具有多年工作经验、掌握丰富理论实践基础的高端人才，更缺乏的是对大型机技术具有广泛了解，善于动手操作的年轻工程师。

始于7年多前的“教育部IBM大学教育合作项目计划”，为大型主机技术引进高校提供了“良机”，也打破了历史上曾经高不可攀的大型主机技术的围墙。同济大学的主机教育中心具有华东地区独有的、完备的、良好的大型机教学环境，并能够通过远程服务，与华东地区多所高校共享此实验环境，这有利于主机课程的示范和推广，以及各高校培育大型机应用人才。

目前，纯主机领域的专业技术人才培养已经积累了多年的经验，人才队伍也接近完善。但是，能跨越开放系统（如Windows，Linux，UNIX系统）和大型主机两个领域，同时具有两个领域知识和技能的人才还不是特别多。Web技术在主机系统中的应用与案例分析课程恰恰是综合了开放系统和大型主机系统两个领域，无论对教师和学生都有较高的要求。

对于大多数工科领域的专业，教学都应当从解决“What（做些什么）”、“How（如何做）”和“Why（为什么这样做）”三个问题入手。目前，绝大多数大型机方面的技术书籍（包括IBM数以百计的红皮书以及培训教材），都是围绕“What”而来的，多带有“字典”或者“参考资料”性质，很难进行主机技术系统的学习，对于初学者尤其难于着手。

同济大学软件学院自从2005年开设大型机课程以来，已经建设了多门精品课程，这些理论课程自成体系，包括2011年教育部-IBM精品课程“大型主机应用上的开放系统和中间件”、2009年教育部-IBM精品课程“大型主机平台系统项目开发指导与实践”、2008年教育部-IBM精品课程“大型主机平台系统概述”、2006年教育部-IBM精品课程“大型主机数据库基础与应用开发”、2006年教育部一IBM精品课程“银行主机系统应用案例”等。教师注重在知识体系和架构上由浅入深地介绍主机知识以及应用，在“What”的基础上更加着重解决“Why”的问题，这些都成为开发Web技术在主机系统中的应用与案例分析课程的基础。

1 Web技术在主机系统中的应用与案例分析课程简介

当今时代IT技术一个最突出的发展方向就是Web技术的普及化，几乎任何一项技术服务的实施都离不开Web技术的支持。而大型主机技术作为一种最古老的IT技术，由于产生的年代较早，那个时代并没有Web技术，所以大型主机技术主要集中在其强大的交易处理功能以及海量的数据处理能力，而这其中CICS（客户信息控制系统）是运行在大型主机之上的实现这种功能的主机中间件产品之一。

由于互联网的出现给传统的IT技术产业带来了一场前所未有的革命，随之而来的就是大量的Web开发平台、Web技术架构的出现。显然原有相对“封闭”的主机技术面对现代Web技术的冲击必然要做出“随需应变”的改革，特别是CICS技术对于Web技术的支持显得尤为重要。在较早的CICS 1.3版本中已经加入了诸如对HTTP、IIOP、ECI等网络传输协议的支持，并提供了一套完整的Web服务接口用于实现对于网络请求和响应的处理。随后的CICS 2.3版本完善了原有的Web接口功能，推出了CICSWeb Interface，并且为了支持开放平台的应用程序与CICS的通讯互联使用了CICS TransactionGateway这一中间互联网关。同时为了更好地对J2EE架构进行支持，提出了Java ConnectorArchitecture架构。随着Web 2.0技术的出现，在CICS 3.1版本中还加入了对Web Service的支持，对Web Service的支持意味着CICS可以同其他异构平台进行更好的跨平台访问和互操作，同时可以作为SOA（面向服务架构）的一个组件同其他平台上的应用进行集成。

本课程根据现有的主机应用系统在Web环境下存在的一些问题提出了一些解决方案的构想，并以主机中间件系统CICS为平台，选取了CICS Web Support，CICS Transaction Gateway，CICS Web Services以及CICS Service Flow技术作为解决方案中CICS Web技术应用的代表，深入分析了CICS如何处理Web请求，如何通过HTTP、TCP方式访问CICS中的应用；讨论了Web应用（J2EE应用）如何与CICS进行交互；如何实现异构平台应用的集成；以及应用面向服务架构（SOA）的思想，通过业务流建模方式，将已有的主机应用发布成Web服务，这样就可以通过Web服务进行系统的集成。同时本项目对每种技术给出了相应的实现方法和案例，从实际出发验证了Web技术在主机应用中的可行性。

本课程结合现有主机应用中存在的问题，以CICS为研究平台，利用CICS提供的Web功能，提出了如下解决方案与实现案例。

1）以IP直连的方式对CICS应用的访问，不需要做任何的SNA与TCP协议之间的转换。用户可以通过浏览器以HTTP的方式调用CICS的应用，或者通过TCP方式以发送数据包的方式同CICS进行通讯。endprint

2）通过建立一个中间的桥接适配器，使得基于Web架构的应用（J2EE应用）对CICS应用进行CTG调用而不需要对已有的CICS应用进行任何的改动，实现跨平台应用之间的互操作。

3）将CICS应用作为Web服务进行发布，提供给外部调用者一个标准化的接口，通过调用Web服务对CICS应用进行访问，同时CICS应用也可以以Web服务的方式去调用其他应用，从而实现不同平台应用的集成。

4）从业务逻辑的角度出发，利用业务流建模的方式将已有的CICS应用发布成Web服务，服务请求者可以将此服务作为一个组件集成到新的应用中。

2 Web技术在主机系统中的应用与案例分析教学思路和教学方法探索

大型主机教育存在着知识体系复杂、入门难、资料相对少等难题，综合学习开放系统和大型主机两个领域的知识和技能更是难上加难。Web技术在主机系统中的应用与案例分析课程正是这样的典型课程。为此，探索一条学生易于接受、乐于接受的教学道路就显得至关重要。在长期的教学实践过程中，主讲教师在所属学院的大力支持下，也逐步摸索出了一套行之有效的教学思路和教学方法。

2.1 对主讲教师的授课能力和科研能力进行严格要求

建设一支高素质、高水平、具备创新能力与实践能力、稳定成熟的教师队伍，是培养高素质、创新型、国际化的主机技术人才的基础，同济大学软件学院对重点培养的教师拟定培养规划，制定政策，给机会、定岗位、投经费，以调动教师执教的积极性。主讲教师除了讲授Web技术在主机系统中的应用与案例分析核心课程外，还讲授大型数据库系统分析与设计，面向对象高级程序设计，J2EE架构与程序设计，XML与Web Service等主干课程。这些主干课程群都是上述核心课程的先修课程，而教师具备这些知识和能力是至关重要的。其中2008年7—11月以及2010年11—12月，主讲教师作为骨干研修教师中的一员，分别赴IBM SVL（IBM硅谷实验室）和IBM CDL（IBM中国开发中心）进行为期5个月和2个月的岗位进修和科学研究活动，这对教师全面掌握开放系统和主机系统的诸多知识和最新技术起到了关键性的作用。2.2

发表与课程相关的高水平学术论文

2008年至今，主讲教师已经在知名国际学术会议上发表与该课程相关的EI检索论文6篇..6篇论文均用英文撰写，分别从应用CICS Web Support实现以IP直连访问主机应用，应用CTG实现J2EE应用与CICS的互连，应用CICS Web Service实现CICS程序的Web服务封装和应用服务流建模，基于3270的CICS应用发布成Web服务等4个角度探讨了Web技术在主机系统中的应用。

2.3 在国内知名出版社出版配套的课程教材

2012年4月，主讲教师在清华大学出版社出版了大型主机教材《Web技术在主机系统中的应用与案例分析》，该书总计20多万字，历经三年完成，填补了国内大型主机应用的开放系统和中间件研究领域的空白，受到国内同行的广泛赞誉。这是主讲教师独立开发的本门课程的配套教材。

2.4 与业内专家面对面交流

IBM公司每年都开展很多校园技术巡讲，以及诸如蓝色加油站之类的活动，让学生与IBM专家有更多面对面交流的机会。IBM SVL每年也都会派一批开放系统和主机领域的专家学者来中国做演讲，讲解最新版本主机系统的新功能和新技术的趋势。演讲的形式主要是IBM在全国各地举办的各种类型的技术研讨会，以及每年由同济大学承办的大中华区主机数据库用户年会（CDUG），至今已经举办了7年。同济大学软件学院的历届学生都会踊跃参加，并与到会专家进行了深入沟通。

2.5 鼓励学生参与项目开发

本课程的考核不是简单的以一份试卷来评判学生，因为单由试卷往往无法全面地考查学生掌握知识和技能的情况，所以主讲教师安排了大量的课堂练习，更重要的是要求学生在期末完成一个中等规模的开放系统和主机系统相结合的项目。学生可以自由组合，人数一般在4～6人，一位组长，其他人员是组员。人员之间分工明确，由组长领导和协调组员完成期末项目，并上讲台进行项目展示和答辩。其中部分优秀学生还参加了IBM主机竞赛项目（至2014年为止做了7个年度），在主讲教师的指导下，利用寒暑假时间，开发出了多个优秀系统并屡获大奖。这些项目的实施对提高学生开放系统和主机系统基本概念理解和运用能力起到了极大的作用。

2.6 加大学生到IBM等大公司的对口实习的力度

由于主机技术主要是IBM公司在主推，所以学生在学习完成相关课程后，将主要寻求IBM公司的实习岗位，这些实习岗位将有助于学生完善和提升其在校学习的知识和技能。学生通过参与IBM公司内部更为真实的科研项目，对所学知识和技能有一个展示和提升的舞台，更重要的是将来有可能在国际大公司谋到一个真正的岗位，为一生的事业奠定基础。

4 结语

采用理论加动手实践相结合的学习方法，多与业内专家面对面交流，积极争取机会到IBM等大公司实习等，是学好开放系统和大型主机技术的必由之路。

在下一阶段的课程教学改革中，主讲教师计划继续与IBM CDL或IBM CSTL（IBM中国系统与科技研发中心）进一步合作，全面接触业界最新的技术和解决方案，继续申报与本门课程相关的教育部IBM精品课程，并将所学知识和技能原原本本地传授给所有学生。同时，进一步调整本门课程的教学大纲，更新知识点和实验方案，使得课程日臻完善。

参考文献：

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[3]唐剑锋，黄杰，高珍.大型主机数据库系统课程的教改出路[J].计算机教育，2011（12）：40-42.

[4]黄杰，唐剑锋，赵昕.开放式大型主机实践教学模式的探索[J].计算机教育，2007（22）：108-110.

[5]李树全，刘玓，陈佳.基于创新实践的大型主机人才培养模式探索[J].计算机教育，2008（19）：107-109.

（编辑：白杰）endprint