基于Web Services技术物流集成虚拟实训平台系统的构建
刘联辉+凌德全
[摘 要]集成教学软件资源，建立开放式的物流集成虚拟实训平台系统，不仅可以解决目前开办物流类专业的高校实践教学过程硬件与师资能力不足的问题，同时也有利于学生项目协作学习和课程教学改革。基于Web Services技术特征设计了实训平台系统的构建框架及应用流程，提出实训平台构建过程中应注意的几个问题。
[关键词]物流软件共享；项目协作学习；Web Service；实训平台系统构架
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0173-03
物流学科是一门研究物品实体移动规律及其运行组织、控制与改进的应用型学科，其理论创新性、实践操作性均非常强。它不仅要求物流从业者能从宏观的角度对物流经济活动进行技术分析、管理决策与战略规划，同时还能从企业微观应用的角度对具体的物流作业活动进行计划安排、实施控制、优化设计。为提升物流本科人才质量，加强专业内涵建设，各高校均纷纷投入巨资建设物流实训室或实验室，以强化学生动手实践能力。由于各院校物流专业的开设时间大部分都不足10年，还有不少院校是在最近5年才开始开设物流管理与工程类专业的。因此，在如此短的时间里，大部分学校的物流管理与工程类专业建设、师资建设、人才培养、专业知识储备、实验室与实习基地建设管理等方面，都存在积累不足的问题，特别是物流实验实训场地能力不足、指导教师严重缺乏，这已成为提高各校实践教学环节的瓶颈。为解决物流实践教学硬件资源与师资能力不足的问题，本文尝试探索利用Web Services技术，并辅以教学方法改革与创新，集成物流实训实验软件资源，构建开放式虚拟物流实训平台，以期为物流类课程的理论、实验教学以及学生的课外自主学习提供平台支持。
一、基于Web Services物流集成虚拟实训平台系统的构架设计
（一）系统框架设计
Web Service是一种面向服务架构的成熟应用技术。Web Services技术建立在标准性和开放性的基础上，可以将各种系统应用抽象成Web Service进行发布、查找和调用绑定，并提供HTTP、XML、SOAP、WSDL、UDDI等一系列实现需要的协议、技术、标准和规范。[1]这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。作为新型的软件服务的Web Services可使终端客户的应用程序成为Web 应用程序，Web Services服务程序通过Web 被发布、查找、动态调用，即利用 HTTP 和 SOAP 协议使业务数据在 Web 上传输，Web 用户能够使用 SOAP 和 HTTP通过 Web 调用的方法来查找、调用远程对象。Web Services技术的基本过程是：服务提供者对服务进行包装并在UDDI 注册中心发布其服务，使用者根据应用需求在UDDI 中查找所需服务，使用者调用相应的服务。[2]如图1 所示。
利用Web Service 实现物流软件资源集成共享方法是采用Web Service 技术对软件资源进行底层的封装、集成和调用，并采用基于ASP 模式的统一平台实现软件资源的集中应用、管理和分配，使得客户端能够方便地调用服务器端的软件资源。结合物流集成虚拟实训平台业务需求，以面向服务架构作为原型，可采用Web Service作为实现技术，进行实训平台的系统架构设计。集成物流虚拟实训平台的体系结构[3]如图2所示。
系统采用B/S架构，将整个虚拟物流集成实训平台的系统架构设计多层分布式结构，分别为表示层、业务逻辑层、Web Service层、数据访问层和UDDDI注册中心，使得系统的开发和维护变得更容易。
1.客户层。即实训平台的人机交互界面，以网页的形式展现给各类用户使用，用于显示数据和接收用户的输入数据传递给业务逻辑层，一般不包含任何实际的业务处理。用户在Web浏览器中输入实训平台的网址，经过用户身份认证后便可以进入操作使用相关的物流软件资源。用户主要是访问集成平台软件的教师与学生等，主要采用的是Web浏览器和非Web的应用程序，表现为Web服务请求程序。根据用户使用和管理资源的角色不同提供不同的操作界面。
2.UDDI注册中心。它是物流虚拟实训平台系统架构中的服务管理者，为Web Service层提供Web Service的注册与发布，提供了各种软件资源的查询服务，实现对资源的授权、访问控制等权限管理功能。
3.Web Service层。该层是主要层次，通过封装原有信息资源并将其注册到UDDI服务中心，形成各种服务，是实物流虚拟实训平台系统架构中的服务端，即服务的提供者，提供整个系统中的各种服务。
4.数据访问层。它提供统一的数据访问格式和方式，方便使用者和管理者，做到数据应用与管理的分离，保证数据的安全。数据访问层由批处理作业管理、交互式远程显示、资源管理和数据管理等模块组成，批处理作业管理实现对批处理作业的作业调度，交互式远程显示模块将软件层的物流软件发布，并供用户调用[4]；资源管理模块实现对专业服务器状态采集、软件使用统计功能。
5.数据层。包括现有异构的物流软件资源数据库。主要完成对数据的存取、更新、检索、修改，维护数据的安全性、完整性、一致性等工作。在基于Web Services的应用方案中，数据库不再和每个活动客户保持一个连接，而是若干个客户通过业务逻辑组件共享数据库的连接。
（二）系统应用流程
集成物流虚拟实训平台整个系统应用流程以满足学生课程实验实训及课程项目设计的需要进行，操作工作流程如下。
1.用户进入物流实验室虚拟实训平台，注册登录，浏览软件清单，点击选择需用软件名称或图标，系统根据软件可带终端数及用户权限分配给用户可使用的软件。
2.用户选择准许的软件使用，系统根据所选的物流软件的类型，选择使用交互式工作模式或者批处理工作模式。
3.系统根据用户提交的操作进行前提数据处理，而后写入共享存储系统，同时启动交互式软件或提交批处理作业。
二、构建开放式物流集成虚拟实训平台应注意的几个问题
（一）做好物流课程及其实验内容遴选
对于物流业务流程演示与模拟实验实训，一般各高校都安排了专业实训周，并编有对应的指导书。但对于课程实验，主要是任课教师根据课程内容来开发设计，特别是推行物流课程项目式教学法改革的高校，项目实验内容的遴选及实验设计就非常重要了。目前高校项目教学的类型很多，有与教师科研方向结合的，有反映课程知识点的，有综合运用多课程专业知识的，有学生课外科技兴趣的，等等。笔者认为应按照循序渐进的原则，从物流课程中选择有训练效度的单个知识点切入，逐步过渡到各个方面的知识综合运用，同时应根据物流专业的特点，项目设计的题材重点在营运方案、系统优化、系统规划、系统设计等领域。
（二）强化平台教学软件资源库的建设
虚拟物流实训平台是为实现物流相关专业软件资源最大限度地共享，优质教学资源服务平台的设计必须反映用户的需求，应让使用者、管理者更加方便地使用、交流和管理，增加学生的自主学习的积极性，实现体现个性化、个别化、开放式教学，强化学生协作学习的能力，从而达到更好教学效果。因此，为实现软件资源高效利用与共享的目标，虚拟物流实训平台的设计要注意以下几点要求。1.充分利用学校现有的网络基础设施和软件系统，提高利用效率。2.分析各种资源之间的逻辑及相关关系，对现有的教学软件资源进行科学分类、整合使之清晰规范。3.充分调动专业教师及学生全员参与的积极性，发挥实训平台的功效。4.虚拟实训平台是一个开放式的平台，应进行安全性设计，建立统一的安全认证体系。
（三）实训平台尽可能采用ASP运行模式
ASP 平台运行模式是一种通过 Internet 向用户提供应用服务的商业模式，它采用的是目前国际上最先进的基于服务器计算（Server Based Computing）技术。它可以在服务器端 100%地安装、管理和执行应用程序，并且所有的计算都是在服务器端完成，在校园网上只传输键盘、鼠标点击和屏幕更新信息，其应用性能与网络的带宽无关，客户端不需要安装任何应用程序，不需要任何计算能力，也不需要进行任何维护，只要具备一个 Web 浏览器接收和发送相关数据信息，即可共享使用所有的软件资源。目前很多大型企业都采用远程接入平台技术，使用者通过网页登录认证对相关服务进行应用，从而实现远程访问、移动办公和业务，同时也能通过这种方式提供软件对外服务。ASP 平台应用服务提供商通过集中管理如计算机设备放置环境、数据中心等各种基础结构设施、软硬件和智力资源，为用户提供专业化的应用服务，这样可以大大节省用户在设备、人力方面的投资所产生的使用成本。
三、总 结
随着Web Service技术的广泛应用，建立开放式的虚拟物流实训平台，通过校园网络将各种各样的物流业务流程模拟及优化仿真应用软件以共享的方式提供给教师与学生使用，不仅可以方便师生教学与学习应用，增强物流实践教学的机动性与灵活性，同时也可提高物流软件资源利用率和教学设备经费的投资效率，特别对物流专业实施项目式教学方法与协作学习方式改革，提升学生的实践动手能力与团队合作精神，有着十分重要的作用。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王槐彬.基于Web Services的教学支持系统的设计与实现[J].微计算机信息， 2011（7）：179-180.
[2] 尹小君，宁川.基于Webservices的教学系统集成研究[J].福建电脑，2011（8）：129-130.
[3] 许鹏.浅析高职院校网络教学资源平台建设[J].电脑知识与技术，2012（8）：1729-1731.
[4] 李琳琳.基于WebService的软件资源共享方法研究[J].火力与指挥控制，2014（5）：45-48.
[责任编辑：陈 明]
[摘 要]集成教学软件资源，建立开放式的物流集成虚拟实训平台系统，不仅可以解决目前开办物流类专业的高校实践教学过程硬件与师资能力不足的问题，同时也有利于学生项目协作学习和课程教学改革。基于Web Services技术特征设计了实训平台系统的构建框架及应用流程，提出实训平台构建过程中应注意的几个问题。
[关键词]物流软件共享；项目协作学习；Web Service；实训平台系统构架
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0173-03
物流学科是一门研究物品实体移动规律及其运行组织、控制与改进的应用型学科，其理论创新性、实践操作性均非常强。它不仅要求物流从业者能从宏观的角度对物流经济活动进行技术分析、管理决策与战略规划，同时还能从企业微观应用的角度对具体的物流作业活动进行计划安排、实施控制、优化设计。为提升物流本科人才质量，加强专业内涵建设，各高校均纷纷投入巨资建设物流实训室或实验室，以强化学生动手实践能力。由于各院校物流专业的开设时间大部分都不足10年，还有不少院校是在最近5年才开始开设物流管理与工程类专业的。因此，在如此短的时间里，大部分学校的物流管理与工程类专业建设、师资建设、人才培养、专业知识储备、实验室与实习基地建设管理等方面，都存在积累不足的问题，特别是物流实验实训场地能力不足、指导教师严重缺乏，这已成为提高各校实践教学环节的瓶颈。为解决物流实践教学硬件资源与师资能力不足的问题，本文尝试探索利用Web Services技术，并辅以教学方法改革与创新，集成物流实训实验软件资源，构建开放式虚拟物流实训平台，以期为物流类课程的理论、实验教学以及学生的课外自主学习提供平台支持。
一、基于Web Services物流集成虚拟实训平台系统的构架设计
（一）系统框架设计
Web Service是一种面向服务架构的成熟应用技术。Web Services技术建立在标准性和开放性的基础上，可以将各种系统应用抽象成Web Service进行发布、查找和调用绑定，并提供HTTP、XML、SOAP、WSDL、UDDI等一系列实现需要的协议、技术、标准和规范。[1]这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。作为新型的软件服务的Web Services可使终端客户的应用程序成为Web 应用程序，Web Services服务程序通过Web 被发布、查找、动态调用，即利用 HTTP 和 SOAP 协议使业务数据在 Web 上传输，Web 用户能够使用 SOAP 和 HTTP通过 Web 调用的方法来查找、调用远程对象。Web Services技术的基本过程是：服务提供者对服务进行包装并在UDDI 注册中心发布其服务，使用者根据应用需求在UDDI 中查找所需服务，使用者调用相应的服务。[2]如图1 所示。
利用Web Service 实现物流软件资源集成共享方法是采用Web Service 技术对软件资源进行底层的封装、集成和调用，并采用基于ASP 模式的统一平台实现软件资源的集中应用、管理和分配，使得客户端能够方便地调用服务器端的软件资源。结合物流集成虚拟实训平台业务需求，以面向服务架构作为原型，可采用Web Service作为实现技术，进行实训平台的系统架构设计。集成物流虚拟实训平台的体系结构[3]如图2所示。
系统采用B/S架构，将整个虚拟物流集成实训平台的系统架构设计多层分布式结构，分别为表示层、业务逻辑层、Web Service层、数据访问层和UDDDI注册中心，使得系统的开发和维护变得更容易。
1.客户层。即实训平台的人机交互界面，以网页的形式展现给各类用户使用，用于显示数据和接收用户的输入数据传递给业务逻辑层，一般不包含任何实际的业务处理。用户在Web浏览器中输入实训平台的网址，经过用户身份认证后便可以进入操作使用相关的物流软件资源。用户主要是访问集成平台软件的教师与学生等，主要采用的是Web浏览器和非Web的应用程序，表现为Web服务请求程序。根据用户使用和管理资源的角色不同提供不同的操作界面。
2.UDDI注册中心。它是物流虚拟实训平台系统架构中的服务管理者，为Web Service层提供Web Service的注册与发布，提供了各种软件资源的查询服务，实现对资源的授权、访问控制等权限管理功能。
3.Web Service层。该层是主要层次，通过封装原有信息资源并将其注册到UDDI服务中心，形成各种服务，是实物流虚拟实训平台系统架构中的服务端，即服务的提供者，提供整个系统中的各种服务。
4.数据访问层。它提供统一的数据访问格式和方式，方便使用者和管理者，做到数据应用与管理的分离，保证数据的安全。数据访问层由批处理作业管理、交互式远程显示、资源管理和数据管理等模块组成，批处理作业管理实现对批处理作业的作业调度，交互式远程显示模块将软件层的物流软件发布，并供用户调用[4]；资源管理模块实现对专业服务器状态采集、软件使用统计功能。
5.数据层。包括现有异构的物流软件资源数据库。主要完成对数据的存取、更新、检索、修改，维护数据的安全性、完整性、一致性等工作。在基于Web Services的应用方案中，数据库不再和每个活动客户保持一个连接，而是若干个客户通过业务逻辑组件共享数据库的连接。
（二）系统应用流程
集成物流虚拟实训平台整个系统应用流程以满足学生课程实验实训及课程项目设计的需要进行，操作工作流程如下。
1.用户进入物流实验室虚拟实训平台，注册登录，浏览软件清单，点击选择需用软件名称或图标，系统根据软件可带终端数及用户权限分配给用户可使用的软件。
2.用户选择准许的软件使用，系统根据所选的物流软件的类型，选择使用交互式工作模式或者批处理工作模式。
3.系统根据用户提交的操作进行前提数据处理，而后写入共享存储系统，同时启动交互式软件或提交批处理作业。
二、构建开放式物流集成虚拟实训平台应注意的几个问题
（一）做好物流课程及其实验内容遴选
对于物流业务流程演示与模拟实验实训，一般各高校都安排了专业实训周，并编有对应的指导书。但对于课程实验，主要是任课教师根据课程内容来开发设计，特别是推行物流课程项目式教学法改革的高校，项目实验内容的遴选及实验设计就非常重要了。目前高校项目教学的类型很多，有与教师科研方向结合的，有反映课程知识点的，有综合运用多课程专业知识的，有学生课外科技兴趣的，等等。笔者认为应按照循序渐进的原则，从物流课程中选择有训练效度的单个知识点切入，逐步过渡到各个方面的知识综合运用，同时应根据物流专业的特点，项目设计的题材重点在营运方案、系统优化、系统规划、系统设计等领域。
（二）强化平台教学软件资源库的建设
虚拟物流实训平台是为实现物流相关专业软件资源最大限度地共享，优质教学资源服务平台的设计必须反映用户的需求，应让使用者、管理者更加方便地使用、交流和管理，增加学生的自主学习的积极性，实现体现个性化、个别化、开放式教学，强化学生协作学习的能力，从而达到更好教学效果。因此，为实现软件资源高效利用与共享的目标，虚拟物流实训平台的设计要注意以下几点要求。1.充分利用学校现有的网络基础设施和软件系统，提高利用效率。2.分析各种资源之间的逻辑及相关关系，对现有的教学软件资源进行科学分类、整合使之清晰规范。3.充分调动专业教师及学生全员参与的积极性，发挥实训平台的功效。4.虚拟实训平台是一个开放式的平台，应进行安全性设计，建立统一的安全认证体系。
（三）实训平台尽可能采用ASP运行模式
ASP 平台运行模式是一种通过 Internet 向用户提供应用服务的商业模式，它采用的是目前国际上最先进的基于服务器计算（Server Based Computing）技术。它可以在服务器端 100%地安装、管理和执行应用程序，并且所有的计算都是在服务器端完成，在校园网上只传输键盘、鼠标点击和屏幕更新信息，其应用性能与网络的带宽无关，客户端不需要安装任何应用程序，不需要任何计算能力，也不需要进行任何维护，只要具备一个 Web 浏览器接收和发送相关数据信息，即可共享使用所有的软件资源。目前很多大型企业都采用远程接入平台技术，使用者通过网页登录认证对相关服务进行应用，从而实现远程访问、移动办公和业务，同时也能通过这种方式提供软件对外服务。ASP 平台应用服务提供商通过集中管理如计算机设备放置环境、数据中心等各种基础结构设施、软硬件和智力资源，为用户提供专业化的应用服务，这样可以大大节省用户在设备、人力方面的投资所产生的使用成本。
三、总 结
随着Web Service技术的广泛应用，建立开放式的虚拟物流实训平台，通过校园网络将各种各样的物流业务流程模拟及优化仿真应用软件以共享的方式提供给教师与学生使用，不仅可以方便师生教学与学习应用，增强物流实践教学的机动性与灵活性，同时也可提高物流软件资源利用率和教学设备经费的投资效率，特别对物流专业实施项目式教学方法与协作学习方式改革，提升学生的实践动手能力与团队合作精神，有着十分重要的作用。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王槐彬.基于Web Services的教学支持系统的设计与实现[J].微计算机信息， 2011（7）：179-180.
[2] 尹小君，宁川.基于Webservices的教学系统集成研究[J].福建电脑，2011（8）：129-130.
[3] 许鹏.浅析高职院校网络教学资源平台建设[J].电脑知识与技术，2012（8）：1729-1731.
[4] 李琳琳.基于WebService的软件资源共享方法研究[J].火力与指挥控制，2014（5）：45-48.
[责任编辑：陈 明]
