教學網站接口程序及其標準化探討

摘要：教學網站的封閉性特點給使用者帶來一系列問題，也限制了教學網站和教學管理平臺設計水平的進一步提高。通過使用標準化設計的接口程序，將教學網站與教學管理平臺組合成分布式綜合教學平臺，可以較簡捷地方式解決相關問題，避免網站設計中的重復勞動，促進設計向高水平開展，同時，促進教學管理的發展。
關鍵詞：教學網站 接口程序 標準化

一、教學網站面臨的問題
隨著信息技術的不斷發展，教學網站的應用逐漸普及，越來越多的高校、越來越多的課程使用教學網站進行教學或輔助教學。這有效拓展了教學資源，使學生的學習不受時間、空間和有限學習資源的限制，有利于實現學生自主性、個性化地學習。
當前的教學網站大多力求具備各種功能，不需依賴教學管理平臺或其他教學網站即可正常運行，這種自成系統的特點有著其固有的優勢。但是，這也使其自身成為網絡環境下的信息孤島，無論學生還是教師、管理人員，都會面臨使用多個教學網站的情況，甚至會面臨一門課程即使用多個教學網站的情況，這種情況下，教學網站封閉性的特點就會顯現出來，并主要帶來以下問題：
1. 帳號密碼問題：由于各網站相互獨立，使用多個教學網站即需擁有多套帳號密碼，這會給使用者帶來困擾；由于多套帳號密碼管理的困擾，使用者大多不會更改密碼以免忘記，如果強制修改密碼，必然使忘記密碼現象明顯增多、密碼查詢工作量增大；使用者大多不修改密碼的狀況使得各帳號幾乎處于公開狀態，一些使用者使用其他人的帳號登錄網站發表不當言論，這給各教學網站的信息安全形成威脅；對于那些進程控制嚴格、已經學習過的內容不能再次學習的教學系統，帳號被其他人使用會造成學習權利受到侵害，有些系統則可能發生學習記錄被刪除的情形；具有管理權限的帳號被其他人使用，可能會發生非正常操作，造成數據混亂。
2. 信息暢通問題：由于各網站相互獨立，學生的各種信息存在于各網站內，要設置學生的信息就要先收集信息，再進入各個系統分別進行設置、修改；要了解多個網站中學生的學習情況、教師的教學情況，就要分別登錄、了解，再進行匯總；發布的通知、作業等也往往需要教師口頭提醒才能保證信息的接受面。這給面臨使用、管理多個教學網站的教師、管理員的教學、管理工作帶來困擾。
3. 重復設計問題：由于教學網站的很多功能是相同或相似的，各教學網站對這些相同或相似功能的設計就構成了教學網站重復設計的主要內容。重復設計浪費了設計者的智慧和勞動，會減少對網站功能的研究，對整體設計水平的提高帶來影響。同時，由于設計的差異性，又給使用者、管理者熟悉多個教學網站帶來困擾。
教學網站面臨的以上問題及其他在此未設想到的問題限制了教學網站積極作用的有效發揮，為教學網站設計接口程序是解決這些問題的相對有效而簡捷的解決方案。
二、教學網站接口程序
教學網站接口程序是為在教學網站之間、教學網站不同子系統之間或教學網站與管理平臺之間交換數據、進行相互控制而設計的程序。在教學網站接口程序設計方面應注意到以下幾點：
1. 信息數據與控制數據：當發送數據方是應接收數據方要求而提供數據時，所發送的數據為信息數據；當發送數據方主動要求接收數據方根據所發送數據進行數據或狀態的改變時，所發送數據為控制數據。二者的主要區別并不在于接收數據方是否對數據或狀態進行改變，而在于數據接收方是主動要求交換數據并根據返回的數據修改本地數據或狀態還是被動地根據要求進行修改。
接口程序的某一功能，或者實現信息數據的交換，或者實現控制數據的交換。接口程序一般由實現多種功能的多個子程序組成，如果這多個子程序均為實現信息數據交換的子程序，則接口程序稱為信息數據接口程序，如果均為實現控制數據交換的子程序，則接口程序稱為控制數據接口程序，如果含有實現兩種數據交換的子程序，則稱為混合數據接口程序。
2. 數據安全：由于接口程序運行在服務器端，數據交換發生在服務器之間，實現數據安全相對比較容易，但是，由于數據傳輸是通過網絡進行的，所以設計過程中要充分注意數據安全，謹訪數據被不適當地公開、篡改，甚至影響系統安全。
程序設計中實現數據安全的方法可能主要包括：1）限制訪問者：通過限制訪問者IP地址、要求提供安全證書等方式可以有效限制訪問者；2）過濾請求字符和數據字符，謹防其中包含系統攻擊性內容；3）增加驗證信息：對于請求數據字符串和要發送的數據，計算出驗證字符，接收方據此進行驗證，可以明顯增加進行會話劫持并篡改數據的難度；4）加密數據；5）將教學網站所在服務器集中于服務器區，可以縮小數據傳輸范圍，避免數據在此范圍外被截獲，從而有效減少安全事件發生。
需要說明的是，由接口程序相互聯系而形成的整個教學系統的安全性不會高于原教學網站的安全性，對原系統的安全管理和接口程序設計中的安全設計同樣重要。
3. 接口程序與管理功能：由于教學網站增加了接口程序，或者教學網站本身設計了接口程序，這就使得教學網站之間進行交互成為可能。如果各教學網站都與適當設計的教學平臺之間相互進行信息數據交互和控制信息交互，這樣就構成了分布式教學管理系統。這種情況下：1）各教學網站和管理系統即可安裝于同一服務器上，也可安裝于不同的服務器上；2）管理者或使用者只需登錄管理平臺就可了解自己或所管理人員在各教學網站的使用情況，并應該能夠直接進入具有權限的網站進行管理和學習而不需要再次登錄；3）對已經存在教學網站的修改最小，避免了有的教學管理系統要求將原網站內容導入新系統，或者要求使用一個帳號登錄原網站讀取信息從而使原網站教學管理功能喪失現象的發生。4）對于根據接口程序設計規范設計的網站，可以不再設計管理功能，而使用管理平臺的管理功能進行管理，這樣可以避免重復設計問題，減少程序設計的工作量；也可以設計管理功能，與接口程序進行對接，實現從系統自身和管理平臺兩方面都可能進行管理，這樣則改變了程序設計方式，教學網站的管理功能和教學管理平臺都通過與接口程序交互來實現自己的功能，同樣不會明顯增加程序設計工作量。
4. 接口程序與數據結構：不需要了解對方的數據存儲結構，這正是使用接口程序的優勢。不同教學網站的類型相同或不同的數據庫之間相互訪問是可能的，即使位于不同服務器上，但由于數據庫的設計和數據流程在各系統中并不相同，采取直接訪問另一網站數據庫的方式必然給網站程序的設計帶來不可估量的工作量。而接口程序設計方式中，接口程序僅控制本系統的數據庫，這可由該系統的設計者或者對該系統有較深了解的設計者來實施，因而相對較為容易實現。
三、接口程序標準化
由于教學管理平臺的多樣性和教學網站的多樣性，教學管理平臺要兼容多個教學網站（或者說，要兼容多個教學網站的接口程序），教學網站進入不同單位也要適應不同的教學管理平臺，這就要求教學管理平臺的接口程序與教學網站的接口程序都要按照相同的標準進行設計，而不能是一個教學網站面對一個教學管理平臺時接口程序是一種設計，面對另一教學管理平臺時又是另一種設計。也只有這樣，才能有效避免重復設計，促進教學管理平臺和教學網站的應用，促進教學管理平臺設計和教學網站設計的發展。
接口程序的標準化主要應該包括這樣幾個方面：
1） 功能列表標準化：即教學網站的接口程序應該包括哪些功能，本網站支持哪些功能、不支持哪些功能；只有通過支持的功能才能進行數據交互。
2） 功能名稱（或調用方式）及其參數標準化：只有功能名稱及其參數實現標準化，才能在程序設計時就明確利用該功能進行數據交互的具體形式；
3） 數據標準化：標準化的數據更利于進行分析，減少歧義。
四、分布式教學系統與教學管理
所謂分布式，是指各教學網站分布于各服務器這中，由不同的教學單位分別使用管理，位置是相對獨立的，功能也是相對獨立的。但是，各教學網站都與適當設計的教學平臺之間相互進行信息數據交互和控制信息交互，用戶只需記住一套帳號密碼即可根據權限通行于各教學網站中，教師只需登錄教學管理平臺即可查詢統計學生在各系統的學習情況，各級管理員只需在管理平臺中就可以實現對各教學網站的管理。在這種教學系統中，使用與管理的便利性、數據的通用性、教學網站的互通性充分表現出來。
由于分布式綜合教學系統中管理系統與各教學網站相互聯系，教學網站和管理系統中的管理過程便會相互影響。而由于其管理權限分布在各個部門之中，工作順利情況往往決定于各部門工作的協調情況。這是影響分布式綜合教學系統應用的現實狀況之一，但是，分布式教學管理系統的應用也會促進教學管理的改善：教學管理中的薄弱環節暴露出來，才能有效地進行改進。
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