1、"华软城域教育网软件解决方案"总体框架

　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　图2 城域网软件解决方案

　　如图2所示，华软城域网软件解决方案遵循信息发布平台、资源与应用平台，以及学校互操作平台（SIF）的三层结构建设。

　　其中，资源与应用平台是整个城域网应用建设的核心，它提供《华软电子图书馆》、《华软多媒体网络教室》、《华软虚拟Internet教室 》、《华软校校通软件管理平台》、《华软新教材教育资源库》、《华软新教材学科插图库》等一系列软件，为城域网用户提供了管理、办公、教学、研究、学习等功能服务和丰富的教育资源。
　　为了方便用户使用资源与应用平台中的各类软件，并有效地提高信息交流水平，我们提供了《城域网信息发布平台》，用户能够通过一个统一的入口访问整个城域网，从而为教委构造了一个综合教育门户。

　　为了提高软件之间数据共享的能力，实现软件之间的互操作，华软城域网软件解决方案中特别设计了"学校互操作平台"（SIF），通过这个平台实现城域网资源与应用平台中各软件之间的相互操作和数据共享，同时实现教委和学校之间的数据通讯和上下传递。
　　通过上述分析，我们可以清楚地看到信息发布平台、资源与应用平台、学校互操作平台这样的三层结构关系完全符合教育信息化过程中经常提到的"路、车、货"三者的关系。如下图所示：

　　信息发布平台：门户
　　资源与应用平台：货与车
　　学校互操作平台（SIF）：路

　　这三者是缺一不可的，学校互操作平台（SIF）为用户提供了信息通路，统筹规划、简单流畅；信息发布平台为用户提供了集中易用 "综合门户"；资源与应用平台为用户提供了极其丰富、可以自由选择的货源，同时提供快速、易用的"交通工具"。同时，由于采用了这样独特的三层结构，简化了使用，也就减轻了驾驶员的培训负担。因此，采用华软城域网软件解决方案将充分发挥宽带网络的作用，构建起繁荣的"教育信息高速公路"。

　　除了人们常提到的"路、车、货"三要素以外，我们创造性地引入了"门户"这样一个新的要素。另外这里提到的"路"也不是通常所指的网络硬件环境，而是指实现软件之间相互共享和相互操作的软件框架。下面我们将分别介绍门户和软件互操作框架。

　　4、学校互操作平台（SIF）简介

　　学校互操作平台是城域网有效应用的数据基础，它在城域网内部和城域网间的实施不仅有效地保证了两者之间的协调一致和上下互动，而且在国内率先实现了教育软件之间的统一数据接口问题。它的实现将打破国内教育软件缺乏统一数据标准、相互无法协同工作的落后局面，从而揭开教育软件的新篇章！

　　4.1.学校互操作平台（SIF）概述
　　SIF是英文Schools Interoperability Framework的首字母缩写，意思是"学校交互操作框架"。SIF是一种规范，而不是一种产品，符合这一规范的不同软件产品可以实现互动和数据共享。SIF是一个真正开放的行业标准，各教育软件厂商都可以开发符合SIF规范的产品。SIF规范，代表了世界上最领先的技术。即使是在当今美国，也只有少部分最优秀的教育软件符合SIF规范。

　　SIF实施规范定义了软件实施的指导方针以及架构的需求、通讯、软件组件和它们之间的接口，但对开发符合SIF规范系统所需的硬件、软件没有任何假定和要求。SIF通讯规范定义了不同应用软件之间相互交换的信息。

　　本文将着重介绍SIF实施规范，以及符合SIF实施规范的最新1.0版本的软件解决方案，该方案将实现如下功能：

　　◆ 有效地增强产品的功能；
　　◆ 促成不同应用程序之间的数据共享但不会招致昂贵的顾客开发成本；
　　◆ 增加与合作伙伴和分销商之间的联合营销机遇；
　　◆ 轻松并不留痕迹地为顾客提供最好的教育解决方案；
　　◆ 加入行业先导，创建下一代教育技术框架。

　　4.2.SIF架构

　　SIF实施规范定义了一个分布式网络系统，包含一个区域集成服务器（ZIS）以及组成区域的一个或多个集成代理。
在这里，"区域"指一个逻辑实体，即集合了不同应用程序之间的共享部分的一个逻辑实体，区域可大可小，对于区域的定义是很灵活的，区域可以是单个建筑，一小群学校，一个特区等等。"ZIS（即区域集成服务器）"是实施SIF规范的物质实体，包含一个对所有已注册代理提供集成服务的程序，负责所有的访问控制和系统内部的路由并管理区域中的所有共享程序。"代理"是每个符合SIF规范的应用程序自带的接口程序，它是应用程序的扩展，它的任务就是作为中间人使应用程序和ZIS之间实现通讯，它在后台作为后台程序运行，去为SIF的请求提供服务，一个代理不能够与另外一个代理直接进行通讯。
ZIS与其他SIF成员的关系图如下（图4）：

图4：SIF成员关系图

　　一个城域网内的不同应用程序都将由ZIS连接起来。每个应用程序都具有开发商提供的被称为"代理"的接口程序。应用程序使用预先确定的数据模型，通过它们各自的代理使用ZIS作为路由同其他代理进行数据交换。ZIS同时也提供存取控制。
各个域可以利用城域网内的ZIS和教委ZIS之间的通讯能力，实现教委和学校之间的互通，有效地为教委与学校之间数据的上传下递提供服务。

　　4.3. SIF数据交换模式

　　当一个应用程序("请求者")打算从数据对象搜集数据时，它将向ZIS发出请求。ZIS 把请求转发给提供响应数据的应用程序("响应者")，并将响应数据发给"请求者"。这种模式称为"请求和响应模式"。
当应用程序进行SIF数据对象添加、改变或者删除操作时，它将通过ZIS发布数据对象的改变。其他应用程序将通过订阅来得到数据对象的改变。这种模式称为"发布和订阅模式"。

　　4.4. SIF数据模型

　　在SIF中交换的数据被定义为一系列"对象"。 SIF定义了各个数据对象的标准，这使得学校内部的各种信息能够被不同的应用软件所理解和使用。这些对象用XML来表达，保证了扩展性。华软公司根据SIF规范并结合中国基础教育的实情，参照了国家标准及部颁标准，制定了适合中国国情的数据模型。由于各类数据都有统一定义的格式标准，因此教委和学校之间的数据传递也就有了规范。 4.5．SIF通讯

　　为确保可升级性和可靠性，在SIF中所有的代理和区域集成服务器之间的通讯采用异步方式。通过要求异步通讯，SIF可实现很高的可升级性和可靠性。
　　SIF采用加密、认证、访问控制，实现了安全传输，保证了数据的安全。

　　在图5中，我们将举例说明一个典型的单个区域SIF实施，它反映的是在单个学校区域内的实施。

　　

　　
图 5：SIF 成员图

　　
　　区域按照自然界的边界线被典型地定义。例如，一个区域可以由所有应用组成，这些应用连接到一个私有网络，以及被一个组织比如"学校"而管理。每个区域必须有一个区域集成服务器，以及每个应用服务器需要一个代理连接到ZIS。ZIS同这些代理合作，去支持区域内部应用服务器之间的数据交换。

　　安全性、可升级性和可操纵性的需求同样也影响到区域应该怎样去定义。把不同学校区域内小数量的应用放入同一个ZIS区域，可以减少管理和基础设施的成本。

　　SIF不仅有效地满足了学校内部软件之间的互操作性，同时也为学校和上级教委之间的相互通讯以及数据交换提供了有效的保障，如图6所示，是一个地区的SIF体系结构。

　　　　
图6：地区SIF体系结构

　　各个学校可以利用校内的ZIS和教委ZIS之间的通讯能力，实现教委和学校之间的互通，有效地为教委与学校之间数据的上传下递提供服务。由于遵循统一的规范和一致的数据格式，所以SIF规范将成为地区教育信息化的基础，为教育行政管理、教育信息和资源共享以及教育决策提供根本保障。

5．华软教育资源发展战略

　　前文指出，城域网的资源实际上是"广义资源"，为了满足城域网教育资源的需要，华软公司提出了教育资源的横向和纵向发展战略，如图7所示。

图7、华软教育资源库发展方向
　　　　　　

　　"横向发展"是指资源在规模和形式上的发展，我们提出了"地方化"和"专业化"的发展战略。
"地方化"是指城域网的资源要适应不同地域的教学特点和教材的要求，尤其是在未来教材逐步多样化的情况下，这一点尤为重要。要实现资源的"地方化"一方面要保证资源平台和体系是开放的，各地区在使用过程中可以逐步将本地资源加入资源库，另一方面，华软公司希望通过和各地教育主管部门合作为各地开发和加工地方化的资源库。

　　所谓"专业化"是指在目前大家片面地理解资源库技术资源的简单堆砌的情况下，加强资源库的应用和管理能力，满足更深层次的使用需要。如“网络智能出卷系统”就是专业化资源库的范例，它不单纯是将大量的试题组织在数据库中，而且要对试题进行认真细致的处理，同时提供给用户使用题库进行组卷所需要的强大的功能。

　　当然，除了"专业化"和"地方化"以外，一个常规的工作就是不断根据教材的变化来更新和维护资源，并完善资源库的建设，这样才能够满足广大师生不断发展的需求。

　　"纵向发展"是将资源库的定位从目前的"基于资源的教学"向"基于资源的学习"转移，给教师提供网络课程生成平台，让老师能够轻松地组织网络课程，同时为学生学习构建网络化环境。

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