教學(xué)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計論文
摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)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(xué)資源的建設(shè)，將如何對教學(xué)資源的科學(xué)管理和高效應(yīng)用提到了重要的位置。本文論述了一個教學(xué)資源管理應(yīng)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(xué)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)
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(xué)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)的重要性
計算機網(wǎng)絡(luò)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。克服了時空障礙以后，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(xué)習(xí)的教育軟件為教材，建立起一個現(xiàn)代化教育的新模式。適于遠程教育的教學(xué)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(xué)科的知識結(jié)構(gòu)組織起來的試題的集合和相應(yīng)的統(tǒng)計分析工具；
（3） 網(wǎng)絡(luò)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(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)和擴展學(xué)生興趣的參考資料或適于網(wǎng)絡(luò)運行的課件；
�。�4） 網(wǎng)絡(luò)課程庫：按學(xué)科課程的知識結(jié)構(gòu)組織起來的，涵蓋學(xué)科課程內(nèi)容領(lǐng)域的，能自成體系的教學(xué)軟件。
這些教學(xué)資源都要能在標準的瀏覽器運行，才能符合利用網(wǎng)絡(luò)的遠程教育的需求。
教學(xué)資源和相關(guān)系統(tǒng)在教學(xué)中的地位和關(guān)系如下圖：
教學(xué)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(xué)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(xué)資源，所以一個高效的教學(xué)資源管理應(yīng)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(xué)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)要能夠?qū)⒍喾N形式的教學(xué)資源有層次，有組織，科學(xué)地組織起來，并提供一個易用，快捷的應(yīng)用平臺，才能發(fā)揮教學(xué)資源的`長處，讓教學(xué)資源成為更有效地為教學(xué)服務(wù)。
（二）教學(xué)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計原則
1． 可靠性
教學(xué)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(xué)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(zāi)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(yīng)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(yīng)提供接口，可以把多種渠道收集的教學(xué)資源納入系統(tǒng)的管理之中
3． 開放性
遠程教學(xué)所涉及的行業(yè)范圍大，學(xué)習(xí)者的數(shù)量多，教學(xué)內(nèi)容的形態(tài)需求復(fù)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(xué)內(nèi)容，不能僅僅限于支持某些專用工具開發(fā)的教學(xué)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(xué)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(wù)器的網(wǎng)絡(luò)模式，系統(tǒng)服務(wù)器采用可擴展的分布式多服務(wù)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(luò)程序，建立在開放的網(wǎng)絡(luò)標準之上，遵循HTTP,FTP,XML等普通網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(luò)連接中傳輸?shù)男畔ⅲ�是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)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(yù)防重播�？梢允褂镁W(wǎng)絡(luò)加密保護，用來幫助盡可能地減少在公用網(wǎng)絡(luò)和專用網(wǎng)絡(luò)上傳輸敏感信息所帶有的風(fēng)險；和權(quán)限限制等。
（三）教學(xué)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計
遠程教育的教學(xué)資源管理系統(tǒng)要實現(xiàn)以下功能：
1． 教學(xué)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(xué)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(luò)課件軟件庫，教學(xué)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(xué)資源的編著
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是教學(xué)活動的主導(dǎo)。要發(fā)揮這兩個主體的能動性，學(xué)生或教師必須能對互聯(lián)網(wǎng)上下載豐富多樣的教學(xué)資源進行編著和組織，把任何對教學(xué)有幫助的資源收為己用。系統(tǒng)必須能把任何教學(xué)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(xué)元件和題庫，網(wǎng)絡(luò)課程庫等的編輯，剪輯，制作，預(yù)覽等功能。還可以從系統(tǒng)已整理的教學(xué)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(xué)資源。
3． 教學(xué)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(xué)資源是無窮無盡的，如果沒有一種科學(xué)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(xué)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(luò)教程等必須按科學(xué)的，專業(yè)的方法分門別類，統(tǒng)一管理。
4． 教學(xué)資源的組織運用
有效運用收集到的教學(xué)資源也是教學(xué)資源管理應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵。教師將教學(xué)資源運用到教學(xué)中，學(xué)生將教學(xué)資源運用到學(xué)習(xí)中。教師可以根據(jù)教學(xué)需要，在備課時在教學(xué)資源應(yīng)用系統(tǒng)中選擇出各種形式的教學(xué)資源，靈活組織和編排，形成具有教學(xué)個性的課件，可以讓教師在授課時充分發(fā)揮自己的教學(xué)特點。學(xué)生也可以根據(jù)學(xué)習(xí)的需要，選出自己需要的教學(xué)資源，輔助學(xué)習(xí)，發(fā)揮主動學(xué)習(xí)的能動性。
（四）教學(xué)資源管理應(yīng)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(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)。
（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(yīng)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(xué)資料具有相應(yīng)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(luò)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(luò)應(yīng)用程序。采用瀏覽器/服務(wù)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(wù)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(luò)標準協(xié)議；事務(wù)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(xué)資源真正有效地為教學(xué)服務(wù)，關(guān)鍵就在與教學(xué)資源的管理。因此對教學(xué)資源進行組織、控制、加工和規(guī)劃，是有效利用教學(xué)資源的前提。對教學(xué)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(xué)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(xué)生都能充分利用遠程教育的資源，更好地開展教學(xué)活動。
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