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教學資源管理應用系統(tǒng)的設(shè)計
摘要：隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展和教育技術(shù)的發(fā)展，使基于互聯(lián)網(wǎng)的遠程教育壯大和發(fā)展起來。遠程教育的核心是教學資源的建設(shè)，將如何對教學資源的科學管理和高效應用提到了重要的位置。本文論述了一個教學資源管理應用系統(tǒng)的方案構(gòu)想和初步系統(tǒng)設(shè)計。關(guān)鍵字：遠程教育，教學資源管理應用系統(tǒng)
Design of Teaching Resources Management Application System
Shuai Feishao
Huashi-hongda Information Industry Limited., Guangdong (future@scnuhd.com)
Abstract: With the growth of technology in network and education, tele-education based on Internet is developing rapidly. It is so significant to manage and utilize the teaching resources efficiently since construction of teaching resources is the core of tele-education. This article provides a rudimentary design project of Management of Teaching Resources Application System.
Keywords: Tele-education, Teaching Resources Management Application System
（一）教學資源管理應用系統(tǒng)的重要性
計算機網(wǎng)絡的發(fā)展促使知識經(jīng)濟迅速發(fā)展，打破了人類活動的時空障礙，使信息領(lǐng)域變得更為廣泛，空間與時間的阻隔在國際互聯(lián)網(wǎng)消失了�？朔藭r空障礙以后，遠程教育打開了新的一頁。遠程教育以現(xiàn)代化的信息技術(shù)為手段，以適合遠程傳輸和交互學習的教育軟件為教材，建立起一個現(xiàn)代化教育的新模式。
遠程教育的核心是教學資源建設(shè)。教學資源建設(shè)可以分為四個層次：（1）素材類教學資源建設(shè)，包括題庫，素材庫，課件庫和案例庫；（2）網(wǎng)絡課程庫建設(shè)；（3）教育資源管理系統(tǒng)的開發(fā)；（4）通用遠程教學系統(tǒng)支持平臺的開發(fā)。
適于遠程教育的教學資源有
（1） 媒體素材：包括文本素材，圖象素材，音頻素材，視頻素材，動畫素材；
（2） 題庫：按一定學科的知識結(jié)構(gòu)組織起來的試題的集合和相應的統(tǒng)計分析工具；
（3） 網(wǎng)絡課件庫：按一定知識點組織起來的自成體系又能獨立使用，有利與輔助教師教學，學生學習和擴展學生興趣的參考資料或適于網(wǎng)絡運行的課件；
（4） 網(wǎng)絡課程庫：按學科課程的知識結(jié)構(gòu)組織起來的，涵蓋學科課程內(nèi)容領(lǐng)域的，能自成體系的教學軟件。
這些教學資源都要能在標準的瀏覽器運行，才能符合利用網(wǎng)絡的遠程教育的需求。
教學資源和相關(guān)系統(tǒng)在教學中的地位和關(guān)系如下圖：
教學資源建設(shè)是教育信息化的基礎(chǔ)，需要長期的建設(shè)和維護。由于教學資源的內(nèi)容豐富多彩，形式多種多樣，使人們對它的理解各不相同，會出現(xiàn)大量不同層次、不同屬性的教學資源，所以一個高效的教學資源管理應用系統(tǒng)，是現(xiàn)代遠程教育系統(tǒng)中一個重要的，必不可少的基礎(chǔ)系統(tǒng)。
遠程教育中的教學資源管理應用系統(tǒng)要能夠?qū)⒍喾N形式的教學資源有層次，有組織，科學地組織起來，并提供一個易用，快捷的應用平臺，才能發(fā)揮教學資源的長處，讓教學資源成為更有效地為教學服務。
（二）教學資源管理應用系統(tǒng)的設(shè)計原則
1． 可靠性
教學資源的高可用性對遠程教育來說是至關(guān)重要的，加上教學資源的龐大數(shù)量，系統(tǒng)必須采用性能優(yōu)越的，大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這樣有利于提高大批量數(shù)據(jù)的吞吐時間，使整個系統(tǒng)管理規(guī)范化；而且隨著數(shù)據(jù)庫的增大和操作擴展到一天 24 小時、一周 7 天，能夠執(zhí)行備份操作而不影響系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。此外，在災難性故障發(fā)生后能夠還原數(shù)據(jù)庫，能在最短時間內(nèi)還原它，使數(shù)據(jù)的完整性、安全性得到保障。
2． 靈活性
素材的管理在數(shù)據(jù)管理方面應具備較大的伸縮性，它可以集中管理遠程教育工程中的所有素材，也可以將素材按類型或?qū)W科劃分開來，單獨進行管理。系統(tǒng)還應提供接口，可以把多種渠道收集的教學資源納入系統(tǒng)的管理之中
3． 開放性
遠程教學所涉及的行業(yè)范圍大，學習者的數(shù)量多，教學內(nèi)容的形態(tài)需求復雜，這就要求系統(tǒng)具有完全的開放性，能夠容納各種形態(tài)的網(wǎng)上教學內(nèi)容，不能僅僅限于支持某些專用工具開發(fā)的教學內(nèi)容，不能只是支持某些文件格式。系統(tǒng)要支持開放的文件存儲格式，能管理所有能夠在網(wǎng)上運行（包括需要插件的文件）的課程內(nèi)容與文件格式，不對教學資源作限定要求。
系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)采用瀏覽器/服務器的網(wǎng)絡模式，系統(tǒng)服務器采用可擴展的分布式多服務器計算模式，采用分模塊層次結(jié)構(gòu)，多模塊分立，允許系統(tǒng)分布式并行處理提高系統(tǒng)的工作效率。各功能模塊是普通的網(wǎng)絡程序，建立在開放的網(wǎng)絡標準之上，遵循HTTP,FTP,XML等普通網(wǎng)絡協(xié)議和數(shù)據(jù)格式進行消息處理和數(shù)據(jù)交換。
4． 安全性
由于遠程教育的應用系統(tǒng)是運行在互聯(lián)網(wǎng)上的，是遠程的，開放的，所以安全性顯得尤為重要。無論是遠程訪問會話中傳輸?shù)男畔�、分支網(wǎng)絡連接中傳輸?shù)男畔�，還是內(nèi)部網(wǎng)絡中傳輸?shù)男畔�；保護用戶信息不被泄漏和限制不同權(quán)限用戶對各種層次的信息的訪問等；提供高效的安全解決方案都是必須的。安全性包括保密、完整性保護、身份驗證、授權(quán)和預防重播�？梢允褂镁W(wǎng)絡加密保護，用來幫助盡可能地減少在公用網(wǎng)絡和專用網(wǎng)絡上傳輸敏感信息所帶有的風險；和權(quán)限限制等。
（三）教學資源管理應用系統(tǒng)的功能設(shè)計
遠程教育的教學資源管理系統(tǒng)要實現(xiàn)以下功能：
1． 教學資源的搜索
遠程教育在互聯(lián)網(wǎng)上的資源的數(shù)量是驚人的，系統(tǒng)必須提供高效的搜索策略和協(xié)議，讓教師和學生能在茫茫的信息海洋中方便快捷地搜索到自己想要的資源。系統(tǒng)要提供功能強大的搜索引擎，課件目錄樹的生成與動態(tài)修改機制，網(wǎng)絡課件軟件庫，教學資源元件庫的查詢，并且能自動搜尋相關(guān)的教育研究站點，擴充搜索數(shù)據(jù)庫；能支持全文檢索和多種文檔類型的檢索。
2． 教學資源的編著
學生是學習的主體，教師是教學活動的主導。要發(fā)揮這兩個主體的能動性，學生或教師必須能對互聯(lián)網(wǎng)上下載豐富多樣的教學資源進行編著和組織，把任何對教學有幫助的資源收為己用。系統(tǒng)必須能把任何教學資源方便地錄入，修改；提供對包括各種文本素材，圖象素材，音頻素材，視頻素材，動畫素材等教學元件和題庫，網(wǎng)絡課程庫等的編輯，剪輯，制作，預覽等功能。還可以從系統(tǒng)已整理的教學資源中檢索出有用的素材，根據(jù)
需求進行完善提高后，再追加為更新的教學資源。
3． 教學資源的管理
由于互聯(lián)網(wǎng)克服了時空障礙，因此遠程教育中可以利用的教學資源是無窮無盡的，如果沒有一種科學的管理方法，人們就會很快被海量的信息淹沒。在接收到大量信息的時候，必須要用合適的方法對得到的各種信息進行過濾、分析、處理，保留有用的，去除無用的。因此，系統(tǒng)必須提供能有效管理大量教學資源管理工具。各種遠程的或本地的媒體素材，題庫和網(wǎng)絡教程等必須按科學的，專業(yè)的方法分門別類，統(tǒng)一管理。
4． 教學資源的組織運用
有效運用收集到的教學資源也是教學資源管理應用系統(tǒng)的關(guān)鍵。教師將教學資源運用到教學中，學生將教學資源運用到學習中。教師可以根據(jù)教學需要，在備課時在教學資源應用系統(tǒng)中選擇出各種形式的教學資源，靈活組織和編排，形成具有教學個性的課件，可以讓教師在授課時充分發(fā)揮自己的教學特點。學生也可以根據(jù)學習的需要，選出自己需要的教學資源，輔助學習，發(fā)揮主動學習的能動性。
（四）教學資源管理應用系統(tǒng)模塊設(shè)計
系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)圖
（1） 資源檢索
系統(tǒng)提供一個檢索工具，可以檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的資源，可以從多種角度，用多種形式查詢，提供模糊查詢和精確查詢的手段，檢索出來的資源可以編輯和添加到應用序列中。并提供一個接口，當用戶要在互聯(lián)網(wǎng)上尋找資源的時候，可以使用互聯(lián)網(wǎng)上的搜索引擎，本根據(jù)需要，將搜索結(jié)果擴充到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。
（2） 資源管理
資源的屬性有：資源的名稱，編號，類型，學科，專業(yè)，適用對象，來源，簡介，關(guān)鍵字和存放位置。系統(tǒng)會將資源的這些相關(guān)屬性記錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，并會在使用時按要求動態(tài)生成樹形目錄索引，方便使用。
系統(tǒng)提供了3種方法管理資源：按資源的類型，按資源內(nèi)容所屬的學科，按使用者自定義的主題管理。使用者可以選擇一種或使用多種方法來管理收集到的教學資源。
（3） 資源編輯
系統(tǒng)提供了與其他編輯軟件的接口，對不同類型的資源調(diào)用相關(guān)的外部編輯程序，使用者也可以自己選擇編輯程序來對資源進行剪輯、制作和修改。
（4） 資源組織
使用者可以按需要將各種的資源組成一定的播放序列，將這個播放序列保存起來，以便需要的時候可以隨時播放這些教學資源。
（5） 資源播放
在瀏覽器中播放已經(jīng)編輯組織好的教學資源序列，可以設(shè)置播放的次數(shù)和播放的形式：連續(xù)播放，手動播放等。還可以使用"小黑板"播放方式，方便課堂教學。
（6） 系統(tǒng)管理
對系統(tǒng)相關(guān)用戶信息的管理。系統(tǒng)提供用戶認證功能，用戶通過輸入相應的口令來驗證自己的身份。通過認證的用戶才能使用上面的各項功能；不同等級的用戶對不同類型的教學資料具有相應的瀏覽、添加、修改和刪除功能。
（五）小結(jié)
基于以上的設(shè)計方案，我們開發(fā)了一個這樣的系統(tǒng)：
系統(tǒng)建立在HTTP和XML等開放的網(wǎng)絡標準之上的，適于運行在互聯(lián)網(wǎng)Internet或內(nèi)部網(wǎng)Intranet上的，易于使用的網(wǎng)絡應用程序。采用瀏覽器/服務器（B/S）模式，使開發(fā)出來的系統(tǒng)可以遠程使用。在硬件環(huán)境和系統(tǒng)軟件方面，用戶運行環(huán)境為支持中文的netscape4.0版本或以上，或IE4.0版本或以上。服務器端采用微軟系列平臺：microsoft backoffice server ，使用microsoft site server 開發(fā)工具。
系統(tǒng)的表示層用WEB方式實現(xiàn)，遵循開放的網(wǎng)絡標準協(xié)議；事務邏輯層用COM實現(xiàn),以提高系統(tǒng)的性能，安全性和開發(fā)效率；數(shù)據(jù)要用商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：SQL SERVER，以提高數(shù)據(jù)可用的效率和數(shù)據(jù)的完整性。
信息成為真正資源的必要條件是信息管理，要使教學資源真正有效地為教學服務，關(guān)鍵就在與教學資源的管理。因此對教學資源進行組織、控制、加工和規(guī)劃，是有效利用教學資源的前提。對教學資源的管理總結(jié)為5個方面：存-理-傳-找-用。存即保存、存留；理即整理、加工；傳即傳播、傳遞；找即查找，檢索；用即利用、使用。本系統(tǒng)以"教學與資源"為中心來設(shè)計，希望達到高效，快捷，易用的目的，使教師和學生都能充分利用遠程教育的資源，更好地開展教學活動。
該系統(tǒng)正在幾所學校試用，取得預期效果。
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