网络的教育资源库平台的研究与设计方案.docx
《网络的教育资源库平台的研究与设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络的教育资源库平台的研究与设计方案.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
网络的教育资源库平台的研究与设计方案
摘要
随着网络进入到每个家庭、每所学校，网络教育也日益受到重视，学生、家长、教师、以及社会各行各业、各年龄阶段的人们都希望能从中获得更多的教育资源或接受在线的教育培训。
网络教育的开展不仅要有后台庞大的网络教育资源库的支持，还需要前台网络课程平台提供有效的服务。
论文以虹口区教育信息专网为课题背景，在深入分析了网络教育资源管理方式和要求的基础上，对网络教育资源库以及基于教育资源库的区域性网络课程平台中的网络备课子系统和网络教案子系统进行研究和设计，实现了网络教育资源的后台管理和前台应用。
关键词：
教育信息专网课程平台网络备课网络教案
一、研究背景
随着网络进入到每个家庭、每所学校，网络教育日益受到重视，学生、家长、教师、以及社会各行各业、各年龄阶段的人们都希望能从网络中获得更多的学习资源，足不出户通过远程教育网络和相应的网络课程就能实现在线的教育培训。
在现代化的教育工程中，网络建设是基础，资源建设是核心，教案应用是目的。
随着教育信息化的深入推进，教师对网络教育资源库的需求已经不再是单一形式的素材库，而是希望教育资源库不仅能提供素材的下载，同时还能对素材进行修改、重组，形成具有个性的“我的素材”；对教育资源库的需求不仅是图片、视频等素材文件以及CAI课件，而且还希望其能提供可以直接为自己教案工作服务的优秀课程、优秀教案和学案、学件，并且教师在对这些课程修改、重组之后形成自己的课程资源；教师需要的素材、教案和学案、课程不能再局限于本年级、本学科，而是希望能跨年级、跨学科，多方位多角度的获得各类教案资源。
正是由于教师对资源的需求不断增长，教育资源建设的内容从早期资源素材的建设发展到了资源管理平台建设，从而为网络课程服务。
本课题是以上海市虹口教育信息专网为背景，该专网是虹口区教育学院在前几年中创建的一个网站。
虹口区区域性基础教育网络课程平台由教研互动，网络备课，网络教案，教师培训四个子系统构成。
教研互动平台子系统实现教育论坛、教师BLOG、网上教研活动、课堂实录研讨、教案案例研讨、教案主题研讨、教案课题研究、上传教案资源、资源共享和整理收藏夹九大模块的功能。
教师培训平台，为教师开设网上个人空间，它着重体现教师培训过程的记录以及教师培训成果的保存，记载教师专业化发展的过程和成果，教师还可进行远程的作业修改和递交，并可向其他平台发布。
虹口区教育信息专网原已构建教育资源库，在解决资源管理问题前，网站管理部门对资源的数量及资源库的规模加以一定的限制。
但随着网站日趋完善，资源的数量不断增长，教师与网站的互动要求不断增强，教师和学生的参与性能够不断提高，要求网站能对教师的教案、学案、课件以及多媒体资源能进行有效、有序地管理。
在各校的教案过程中，由于教授的对象——学生层次不同，教师本人教案风格不同等差别，在资源库中提供的一个课题一个教案已经远不能满足所有教师的需求，教师需要能够获得适合自己的教案和学案，同时也希望将自己对教案或学案修改后又能将其上传给网站再进行共享。
如果能实现以上功能，那么同一课题下的教案该如何进行分类，被修改过的教案该应当与原始教案加以对比并区分等针对资源管理方面的问题，因为类似的教案有可能与原始教案内容相同，而授课次序不同，或仅对原始教案作细微的修改，但仍有其共享的价值。
简言之，针对虹口区教育信息专网后台网络教育资源库管理系统和前台网络课程平台即教育资源应用平台的研究设计是本课题的一个重要内容。
二、虹口区教育信息专网的特点与功能简介
1、教育教案应用
<1）构建区域性基础教育网络课程
根据教育部现代远程教育资源建设委员会在《现代远程教育资源建设技术》中网络课程的定义，网络课程是通过网络表现某种学科的教案内容及实施的教案活动的总和，它包括两个组成部分：
按一定的教案目标、教案策略组织起来的教案内容和网络教案支撑环境。
区域性基础教育网络课程的基本含义是学科课程的网络化，包括教材资料、教案资料、教案研讨和互动社区等版块。
网络课程的应用促进了教育资源的共享，为学习者提供个性化的学习环境，实现学习者之间更广泛的交互和协作学习。
区域性基础教育网络课程既为教师提供丰富的教案资源，同时也迅速地将教师们的教案研究所得转化为教案资料，以积件的形式不断丰富和完善教案资源库。
在此基础上，随着教研活动的开展，课堂教案的深入，网络课程的资源在利用中被不断地丰富，从积累知识走向发现和创造知识，而新的积累和创造又成为新发展的基础，扩大共享层面，从而形成良性互动，不断推进网络课程资源的建设。
[10]
<2）构建教研互动平台
利用网络信息建立新的沟通手段，开展互动的校际之间的交流，形成一个开放的、互动的、研究型的教研员域教师、教师与教师之间的学习共同体，充分保障教师的专业发展，并健全和完善区域性作式教研机制。
2、教育行政管理
教育行政管理指建设城域教育管理应用系统，即实现100％的中小学学生学籍电子化管理，90％以上的中小学实现教育教案管理信息化。
3、资源整合与交换
虹口区教育信息专网的资源整合与交换平台包括教育教案资源整合与交换平台，教育信息资源整合与交换平台，教育数据资源整合与交换平台。
系统能提供“广义的资源库”，囊括了电子图书馆、多媒体教案资源库、题库、考试训练、教师上传的资料包等各方面的所有资源。
系统参照元数据规范进行存储结构设计，以便能利用符合学习对象元数据规范的元数据实例为自己的应用系统服务，包括学习对象的管理、查找、调度，并为将来进行第三方资源的整合与交换打下基础。
同时能将各应用中的精华资源进行统一存储与管理。
系统为网络课程的积件资源，教研互动平台的教研通知、学科培训、教案、课件等教育教案资源，行政管理系统的管理信息、学生学习档案等教育信息，学生与教师综合素质评价系统的教育数据，以及其他应用各类信息，提供资源整合与交换的平台，使用户能随时读取、存储相关的资源。
4、教育综合评价
针对学生综合素质评价，构建虹口区教育城域网应用平台中的过程性评价平台。
该平台要求构建过程性评价模型与算法模型，建设必要的要素评价支持工具，建设必要的学习诊断的生成模块与学科学习终结性评价数据给定。
平台还须构建以个人、班级、年级以及其他指标进行分类检索与统计的方案，以便建设教务管理支持模块。
[11]
三、虹口区网络教育资源管理管理平台的设计
3．1虹口区网络教育资源管理平台的目标要求
1、实现资源整合与发布
目前，网络教育资源来源有以下几方面：
（1）通过教师培训平台收集培训过程中的优秀作品转化为教案资源；
（2）通过教研互动平台组织教研活动、教案研讨，在教师的相互探讨中积累优秀的教案资源；
（3）教师上传的资料包；
（4）第三方教育资源，如电子图书馆、多媒体教案资源库、题库、考试训练、等各方面的所有资源。
教育资源来源与种类繁多，因此网络教育资源管理平台必须实现资源整合与发布。
具体如下：
<1）资源库管理平台能将各应用中的精华资源进行统一存储与管理。
在资源库中，一些原始数据或精华的资源经教研员审核后发布，从而面向所有使用者的资源；同时，教师个人也可以上传个人的资源，但未经教研员的审核是不能发布的，仅供该教师个人使用的资源。
因此资源库管理平台应当将精华资源与教师个人的区分存储与管理。
同时，资源库管理平台也支持资源的发布与共享，提高资源的使用率。
<2）资源库须参照元数据规范进行存储结构设计。
所有的精华资源和教师个人的资源在导入时，都必须填写符合元数据规范的资源信息表。
而对于购买的第三方资源，如果有元数据信息，则可直接导入资源库。
因此这些资源，教师只要通过资源库管理平台查询到自己需要的资源，就能直接调用，如可以直接调用到下文所提的网络课程平台中所有的子系统中。
如果第三方资源没有元数据信息，则资源管理平台仅记录其链接地址，教师可以通过资源管理平台查询到需要的资源，然后将该资源的链接地址插入到网络课程平台各子系统的课件或学件中。
<3）资源管理平台为其它应用提供全面的WebService服务
图3.1资源管理平台与其他应用服务
图3.1展示的目前城域网中提供的几个应用平台，包括网络课程平台、信息发布平台、知识管理平台、门户管理平台、门户网站、第三方应用。
资源管理平台与城域网应用平台必须实现无缝整合，才能使要让广大教师、学生可以在使用包括网络课程在内的各类教案应用的过程中，方便地查询并查阅到相关资源，为教师的教案教研工作以及学生的自主学习提供必要的参考资料。
虹口区教育城域网应用的核心平台是区域性网络课程平台。
网络课程平台包括教师培训子系统、教研互动子系统、网络备课子系统、网络教案子系统。
下面的描述中，初步说明了资源库与虹口区域性网络课程平台整合的应用方式。
●与教师培训子系统的整合，可以作为教师的授课时的教案参考，让教师掌握最新教案动态，提供最新的培训内容，也可以作为学员培训过程中的优质参考资料。
●与教研互动子系统的整合，可以作为教研活动、教案研讨的辅助参考资料，为教师提供最新的教案信息；在进行课题教研的过程中也可以成为丰富的参考资源库，让教师了解最近的教案动态和科技成果；在进行主题教研的时候，可以收集优秀的教师作品并转化教案资源，经教研员审核发布后共享。
●与网络备课子系统的整合，可以作为教师备课过程中的教案资料运用到实际的教案过程中；更可以作为参考，为教师制定自己的教案计划提供参考和建议；在研究性教案中更可以作为学习资源供学生参考使用。
●与网络教案子系统的整合，可以作为教师提供的学习参考资料，供学生预习、自学、复习时使用；在学生进行研究性学习中，可以作为重要资料库，供学生查询参考；丰富的资料信息更可以作为学生进行自学的参考内容。
而WebService服务为各应用平台能提供资源的引用、资源的查询、资源的导入，并统一由资源管理平台进行管理。
譬如，在教研、培训平台的应用过程中，老师上传的精华资源，管理员可以将其加入到资源平台中，采用WebService接口实现资源元数据信息和资源实体的跨平台传输。
同理，查询接口，提供的服务，其他应用可以通过这个接口，实现跨平台的资源检索。
引用接口，可以实现在其他应用平台中直接调用资源平台中的单体资源，而不需要老师从资源平台先下载资源，再上传到应用平台中使用。
任何第三方厂商的应用，只要符合资源平台提供的接口规范，就可以进行整合。
譬如，现在专网上的电子图书、期刊这些第三方的资源，可以通过查询接口，实现多资源库的跨库检索。
另外，平台采用多方式整合第三方资源库，符合元数据规范的资源，可以直接导入到资源平台中进行统一管理，对于没有元数据的第三方资源库，系统提供接口和资源链接，缩短实施周期。
平台还应当能与其他教育教案系统紧密集成，为资源的应用提供更加便捷的平台与渠道。
<4）可以通过整合资源平台进行方便的资源查询
各应用平台都可以对资源平台进行资源的查询与检索，为用户查找使用资源带便利。
2、为构建资源交换平台搭建基础
<1）采用基于元数据规范的相关规范进行存储
采用元数据规范对资源内容、知识产权、数据外部属性进行描述，便于用户对资源的检索，同时也能对电子图书、期刊这些第三方的资源等符合元数据规范的资源直接导入到资源平台中进行统一管理。
<2）支持基于XML的资源交换
利用WebService将资源的应用与其他一些应用系统进行集成，能够对专网的网络课程平台、信息发布平台、知识管理平台、门户管理平台、门户网站、第三方应用平台提供资源的引用、查询和导入，并由资源管理平台统一管理。
<3）预留资源交换计费接口
支持有偿使用，提高资源创建者的积极性。
3、全面的推广支持
<1）提供资源的审批与非审批支持
所有教师的资源必须经过管理员的审核才能正式进入资源库进行发布，而教师自己创建的资源则可直接进入“我的资源库”，无须任何审核，即对资源发布权限进行不同设置。
<2）提供多角度的资源统计功能
包括对资源数据统计、资源访问统计、资源日志分析。
通过资源库提供的统计功能，针对资源进行筛选，将访问多的资源与很少被访问的资源进行分别存储，实现对资源的优化。
<3）提供方便灵活的资源搜索功能
平台能提供强大分类管理与检索功能，降低资源的搜索复杂性，提高搜索效率，缩短搜索时间。
3.2系统架构
1、技术架构
资源管理平台的技术架构如图3.2所示。
图3.2资源管理平台的技术架构
表现层，基于IIS。
利用ASP.NETUI组建处理来自于一般用户和管理员的访问和请求。
该层同时进行统一的用户认证，用户可以通过一个用户名和密码登录和使用。
此层同时还建立报表系统。
利用WebService平台提供了来自于网络教育平台等各应用平台的资源导入、查询、调用接口。
例如，在网络教育平台中教研互动子系统、教师培训子系统、网络教案子系统、网络备课子系统中：
●资源导入：
每个子系统都可能产生新的资源，因此能通过资源管理平台向资源库导入资源，当然由教研员审核发布得精华资源，对于教师自建的资源将存放在教师的“我的资源库”中，两者以示区别。
●资源查询：
任何一个子系统都能通过资源管理平台查询与搜索需要的资源。
●资源调用：
任何一个子系统都能调用资源库中的资源到相应的教案、学案等中，当然对于符合元数据规范的资源能直接调用，而不符合元数据规范的部分第三方资源则能提供连接地址。
表现层通过html的展示方式面向一般用户呈现资源，通过XML/SOAP的数据格式，使得各个应用平台可以调用资源库中的资源。
该层还同时支持整个虹口区教育信息专网的统一用户认证和报表系统。
业务逻辑层<也可以看作是应用层），基于.Net技术。
为资源管理平台提供资源上传、资源查询等。
提供对网站资源库的搜索引擎，实现对资源的查询。
业务逻辑层通过XML将资源的组织和定义传送给表现层进行展示。
该层同时还支持虹口区教育信息专网的积分系统。
数据访问，基于.NET技术。
利用ADO.NET构建数据访问组件，通过ADO.NET对网站资源数据库进行访问。
该层还支持虹口区教育信息专网对其他资源库的访。
该层是通过数据表Datatable获得资源文件的描述性数据。
服务器系统，基于WindowsServer。
采用SQLServer数据库管理资源的数据信息，采用NTFS文件系统管理资源文件。
在该层内，实体资源文件进入文件系统，资源文件的描述属性数据进入数据库。
资源管理平台支持认证、授权、审核、权限、异常管理、业务监视、系统配置、日志管理、数据分析的功能，为虹口区教育信息专网的所有业务功能服务。
[18]
2、应用架构
资源管理平台的应用架构如图3.3所示。
图3.3资源管理平台应用架构
<1）资源解读。
来自网络课程等应用平台的用户首先根据基础教育元数据规范填写资源信息，再进行资源的上载。
资源管理平台就此完成资源的解读任务。
<2）资源审核。
资源上载并由资源管理平台完成资源解读后，由教研员对资源进行审核，对于审核通过的资源就被导入到资源库中，由资源管理平台完成对资源的存储管理。
<3）资源存储管理。
对资源的存储管理包括将资源的数据信息导入数据库存储，将资源文件导入文件系统存储。
<4）资源查询与引用。
资源管理平台提供资源的查询服务，实现对数据库的访问，并且能将资源引用到相关的应用中，实现对资源的应用。
<5）权限控制与访问日志。
在针对来自于各应用平台对资源库的访问与请求过程中，资源管理平台实现记录访问日志，并对用户的访问权限加以控制。
<6）其他功能。
资源管理平台必须对资源库实现资源后台维护、资源状态监控、资源数据统计、资源访问统计、资源日志分析、资源积分费用的管理功能，以保证资源库能高效、有序地运作。
3.3功能阐述
资源管理平台的主要功能分为一般搜索、高级搜索、学科分类、资源分类、年级分类、我的资源库、第三方资源库、其他功能。
下面就其中一般搜索、我的资源库主要功能的设计进行说明。
1、一般搜索
搜索功能：
一般搜索能根据用户提供的关键词进行内容检索。
搜索方法：
用户可以在文本框中填写想要检索内容的关键词信息，系统会在资源的标题属性、描述属性或关键词属性中查找相应的内容，并将用户想要检索的内容显示出来。
搜索结果：
搜索结果为资源列表，提供资源的标题、作者、描述、上传日期的信息。
搜索特点：
可以解决用户在没有确切掌握想要检索内容的一些重要搜索条件，如标题、作者等的情况下来搜索所需要的内容。
2、我的资源库
功能：
用户也可以对自己的资源进行创建和管理，对于自己满意的资源还可以选择免费或者有偿开放给其他用户使用，并可以查看资源的使用次数。
大大提高了用户发布资源的积极性。
使用方法
<1）新建资源：
上传文件，并填写关于资源的元数据信息。
元数据信息包括以下三方面内容：
a）资源内容描述：
标题*，替代标题*，关键字*，描述*<包括摘要、目录），学科*<由平台提供学科列表选取），语种*<由平台提供语种列表选取），使用对象*<包括学习者、年级、教育类型，由平台提供列表选取），相关资源，覆盖范围<包括地域范围、时间范围、版本继承、版本关联、被替代、替代、被需求、需求）、关系描述<组成部分、部分为、被参考、参考、格式转换于、格式转换为）。
b）外部资源描述：
资源标识*、日期<创建日期*、生效日期、可获得日期、发行日期、修改日期）、格式*<由平台提供媒体格式列表选取）、资源类型*<由平台提供资源类型列表选取），评价<评价信息，评价者，联系单位，联系地址，电子邮件），元数据方案<仅指基础教育教案资源元数据规范）*、元数据语种<仅提供汉语）*。
c）知识产权:
作者<名称*、联系单位、联系地址、电子邮件），出版社<联系地址、名称、电子邮件、联系单位），其他作者<名称、联系单位、联系地址、电子邮件），权限<使用权限*、版本）。
其中使用权限包括免费<允许阅读和公开发行）、共享<允许自己阅读，不允许公开发行）、商业收费。
<2）删除资源。
在资源类表中删除资源。
<3）查看已审核资源。
如果允许公开发行，则该资源将提请管理员审核，审核通过的资源将显示在列表下。
特点：
用户可以将自己的资源整理到资源管理平台，便于资源的管理，也能实现资源的网络共享，不断扩充网络教育资源库。
四、区域性网络课程平台的设计与开发
4.1虹口区基础教育网络课程平台结构简介
虹口区教育信息专网之网络课程平台包括网络备课、网络教案、教研互动、教师培训四个子系统。
网络备课和网络教案两个子系统的设计与应用是本论文研究工作的一个重要部分。
网络课程平台结构如图4.1所示。
图4.1网络教育平台结构图
区域性基础教育网络课程既为教师提供丰富的教案资源，同时也迅速地将教师们的教案研究所得转化为教案资料，以积件的形式不断地丰富和完善教案资源库。
在此基础上，随着教研活动的开展，课堂教案的深入，网络课程的资源在利用中被不断地丰富，从积累知识走向发现和创造知识，而新的积累和创造又成为新发展的基础，扩大共享层面，从而形成良性互动，不断推进网络课程资源的建设。
积件资源库一改以往单一的素材资源库<只能下载不可修改或上传资源），也不同于CAI课件<只针对制定的教案），不仅能提供给教师丰富的教案资源，还能通过资源本身的属性描述，利用数据库，将同一资源与更多的方面关联起来。
如以往不论是素材还是课件，该资源的针对性非常强烈，如只能针对某一学科，只能针对某一教案，只能针对某一个年级等，很大程度上限制了教师对资源调用的。
而积件式的资源库，教师在调用资源时则不受以上各种限制，只要能为我所需，则皆能拿来使用，且通过资源之间的关联，对资源的查找也十分方便快捷。
积件式的资源库还能建立教师的“我的资源库”，教师能将自己的资源上传到网站上，自己首先能进行分门别类的管理，当然是否能在网站上公开共享，则尚需管理员审核，这样也维护了资源库管理的有序性。
积件式的资源库还能对教师修改过的资源和库内原始的资源进行识别和管理，一来，满足了教师可以修改资源如教案的需求，二来，也是维护了资源库管理的有序性。
当然无论是资源库内的原始资源文件，还是教师自建的资源，或者是教师修改过的资源，都必须完成对资源按元数据规范的各个属性进行填写。
网络课程平台与网络教育资源管理平台的关系如图4.2所示。
图4.2网络课程平台与网络教育资源管理平台的关系
作为普通教师在备课时，利用网络资源库中的已有教案、图片、视频、动画等各种类型的资源编撰适合自己教案的教案。
资源库也已经根据大纲、课程类型、教案方式、教案或学案将资源进行了初步的分类与关联，教师只需在备课过程中直接从资源库中查找素材即可，也可上传自己的资源文件。
学生也可把自己制作的积件放入资源库，扩大共享层面。
网络课程作为一个开放的系统不仅要给学习者开放学习内容，更主要的是给学习者提供一个平台，允许学生将自己对某节课，甚至是某门课程的理解呈现给其他人员。
这样教师可以通过学生反馈的信息，了解学生学习程度，而且学生之间可以更好地交流。
4．2网络备课子系统
4．2.1网络备课子系统创设的必要性
网络备课子系统是虹口区区域性基础教育网络课程的建设平台。
该平台为教师提供了一个网上共享备课资源，交流课程组织经验的场所。
同时也配合网络教案子系统的一个网络课程制作平台。
可以让教师在网上进行协同备课，共同探讨，从而形成优质的教案和学案。
这些教案和学案可共享给其他教师参考使用，也可提供给学生进行网上学习。
网络备课子系统能够直接为网络教案子系统提供服务。
教师在网络备课系统中设计完成的教案、课件、学案、学件、作业、评价等，如果需要学生在网上完成相关的学习活动，则可以直接在网络教案子系统中调用，提高了资源利用的灵活度，提高了教师的工作效率。
4.2.2用户需求分析
网络备课子系统的应用对象分成两类，一是学科教研员；二是普通教师。
<一）学科教研员需求
1、创建课程的体系结构。
教研员应首先创建本学科的课程组织结构的大纲，为教师创建教案、学案提供依据。
课程组织结构的大纲包括学科——学期节点——教案单元——课程节点。
教研员还能同时对本学科的各学期、各教案单元目标进行简单介绍，制定各节点的教案目标，建议总课时。
2、设置课程标准
教研员需要向课程组织添加课程及具体信息。
包括课程的名称、所属学科、适用年级、教材版本、教案内容、教案要求、建议课时、建议讲授方式、建议教案模版、建议学案模版、课程状态。
3、设置标准课程模板
一个课程包含多个教案环节，如课前预习、课程讲授、课后作业等。
教研员可建议这一课程使用的几个教案环节。
<二）学科教师需求
1、制定符合自己实际需要的教案计划
教研员制定了课程标准，但未必都符合所有教师的实际需求，因此教师应当能够根据自己教案的实际情况调整课程的组织方式和课时的安排。
2、创建课程实例
教师可以为课程体系中的某一课程添加自己的课程实例，课程实例还包括与该实例关联的资源<资源可以从积件资源库中查找，也可以自己上传），该实例所包含的教案或学案。
3、制定符合自己实际需要的教案、学案的个人模板
教师在设计教案或学案时，对教研员所设定的课程模版即教案的几个环节不满意，则可制定个人模版。
4、教案与学案的编写
教师可以自己编写课程实例中教案或学案，在教案或学案中可以添加文字，当然还能插入图片、动画、视频等各类资源，当然这些资源都来自于积件资源库。
教师也可以查看到与该课程实例所关联的教案或学案，并能直接引用。
5、学案能直接应用于网络教案子系统
教师编写的学案能直接在网络教案子系统中被调用。
6、“个人的”与“公共的”分类管理
所有教师自己的创建的个人课程模版、课程实例、教案、学案，都能归于自己的名下，便于自己管理，同时要与公共的资源加以区分。
上传的各类资源都能在“我的资源库”中进行管理。
4.2.3系统特点
1、分段式结构化的课程组织方式，让教案和学案的制作变得更加灵活便捷。
分段式的教案组织方式，可以让教师根据自己的
升级会员 