（教育技术学专业论文）信息化教学设计研究中的教育资源组织与管理.pdf

硕士学位论文 m a s r e r st i i e s i s 摘要 信息化教学设计是信息化教育的发展对教学设计提出的必然要求。所谓“信 息化教学设计”简单的说就是在信息化环境下进行的教学设计。以前传统的教 学设计都是通过纸笔进行的，而信息化的教学设计是通过计算机进行的。信息 化教学设计更强调以学为中心，要设计出促进学习者创新和综合能力形成的教 学模式。所以在整个信息化教学设计过程中更重视教育资源的利用。我们说教 育资源的组织与管理是信息化教学设计的一个重要问题，因为它不仅是教育信 息化的重要组成部分，也是实现信息技术和教学设计整合的前提和基础，并且 促进了教学设计模式的重塑。 自从1 9 9 8 年1 2 月，教育部制定面向2 l 世纪教育振兴行动以来，全 国各地教育市场上出现了大批各类的教育资源库系统。但是这些资源管理系统 大都具有五个方面的缺点：( 1 ) 缺乏交互性，教师对于信息资源的接受是被动 的；( 2 ) 教师通过对这些资源管理系统的应用并没有学会如何去组织资源，只 是简单的查找、下载；( 3 ) 资源库中的资源比较单一；( 4 ) 资源管理库缺乏个 性化：( 5 ) 资源管理缺乏智能化。针对上述现有教育资源管理存在的缺点，我 们提出了“规范的资源描述+ 大量高质量的资源+ 一流软件平台+ 高水平的技 术依托”的解决方案。 我们所设计的这个教育资源管理系统的特点主要包括以下几点：( 1 ) 易学 易用的管理工具：( 2 ) 资源丰富且定位快速准确；( 3 ) 灵活方便的查询方式； ( 4 ) 收藏央功能；( 5 ) 交流讨论功能；( 6 ) 用户注册权限管理功能：( 7 ) 整 个系统具有良好的开放性和可扩展性。 本文将详细介绍我们所设计的这个教育资源管理系统的数据库设计，以 及四大子系统( 用户子系统、资源库子系统、交流讨论予系统、管理员管理子 系统) 的主要技术实现。 关键词：资源管理、资源组织、b r o w s e r s e r v e r 三层结构 硕士学位论文 m a s - f e r s t j l e s i s a b s tr a c t 4 ih e d e v e l o p m e n t o fm t o m l a t l z a t i o ne d u c a t i o nd e m a n d st h e t r a d i t i o n a l i n s t m c t i o n a ld e s i g nd e v e l o p i n gt oi n f o n l l a t i z a t i o ni n s t r u c t i o n a 王d e s i g n 1 bb eb r i e f ， t h ei n f o r m a t i z a t i o ni n s t n l c t i o n a ld e s i g ni st h ei n s t m c t i o n a ld e s i g nw h i c hd o i n gi n t h ei n f o r m a t i z a t i o nc i r c u m s t a n c e t h et r a d i t i o n a li n s 协尬t i o n a ld e s i g nc a 玎i e so nb y p 印e ra n dp e n b u tt h ei n f o m a t i z a t i o ni n s t r u c t i o n a ld e s i g nc a r “e so nb yc o m p u t e r t h ei n f o m l a t i z a t i o ni n s n c t i o n a ld e s i g ne m p h a s i z e s1 e a m i n gi st h ec e n t e ro ft h e t e a c h i n g a n dw e m u s td e s i g na ni n s t n l c t i o n a lm o d em a ti se m c i e n tt op r o m o t i n g t h el e a m e r s a b i l i t y o fi r u l o v a t i o n s oi nt h e p r o c e s s o ft h ei n f b m l a t i z a t i o n i n s t r u c t i o n a ld e s i g n ，w ea t t a c hm o r ei m p o r t a n c et ou s i n ge d u c a t i o n a lr e s o u r c e t o o u rw a yo ft h i n k i n g ，t h em a n a g e m e ma n dt h e o 唱a n i z a t i o n o ft h ee d u c a t i o n a l r e s o u r c ei sa n i m p o n a n tp r o b l e m i nt h ei n f o n n a t i z a t i o ni n s t r u c t i o n a l d e s i g n b e c a u s ei t st h ei m p o r t a l l tc o m p o s eo f e d u c a t i o n a l i n f o r m a t i o n ，i t st h ep r e c o n d i t i o n a n dt h eb a s eo ft h ec o n f o r n l i t yo fi n f o n n a t i o nt e c h n o l o g ya 1 1 di n s t n l c t i o n a ld e s i g n ， a n di t sb o o s tt ob u i l d i n gu pt h en e wm o d eo ft h ei n s t r u c t i o n a ld e s i g n s i n c et h ee d u c a t i o n a ld e p a m n e n td r e wu pt h ed o c u m e mo f i nt h ed e co f1 9 9 8 ，t 1 ew h o l e c o u n t r ym a r k e ta p p e a r sa l lk i n d so f e d u c a t i o n a lr e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e m b u t m o s to ft h o s es y s t e mh a v en v ed i s a d v a n t a g e s ：( 1 ) 1 a k eo fa l t e r n a t i o n ，t e a c h e ri s p a s s i v et oa c c e p t i n gt h er e s o u r c ew h i c hi nt h er e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e m ，( 2 ) t e a c h e rd o e s n tl e a mh o wt oo r g a n i z et h ee d u c a t i o n a lr e s o u r c ea r e ru s i n gt h i s s y s t e m ，o n l y t on n da n dd o w n l o a d ，( 3 ) t h er e s o u r c ei nr e s o u r c em a n a g e m e n t s y s t e m i s s c a n t y ，( 4 ) r e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e m l a c ko fp e r s o n a l i t y ， ( 5 ) r e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e ml a c ko f i n t e l l i g e n t i z e t ot h o s ep r o b l e m ，w ep u tf o r w a r das 0 i v i n gs c h e m et h a ti s “n o m l a t i v er e s o u r c e d e s c r i b e + l o t so fh i g hq u a l i t yr e s o u r c e + h i g h c l a s ss o r w a r es y s t e m + h i g h l e v e l i i 硕士学位论文 m a s ，r e r st i 正s i s i e c j m 】q u eb a s j s ”， t h ea d v a n t a g e so fo u re d u c a t i o n “r e s o u r c em a n a g e m e n t s y s t e ma r e ：( 1 ) m a l l a g e t o o l si se a s yt ol e 锄i n ga 1 1 du s i n 吕( 2 ) r c s o u r c ei sa b u l l d a l l c ea 1 1 de a s y t o 五n d j n 吕( 3 ) l o o k u p m o d ei s a g i l i t y a 1 1 d f a c i l i t y ，( 4 ) h a v e f a v o r i t e f h c t i o n ，( 5 ) h a v e c o m m u n i c a t i o na 王1 dd j s c u s sf n n c t i o n ，( 6 ) t l em a n a g e m e n to fu s e re n r o l lp o p e d o m ， ( 7 ) t h ew h o i es y s t e mh a v eg o o de x t e n d i n gq u a l i t y i nt h i st h e s i s ，w ew i l lp a r t i c u k 州yi n “d d u c et h ed a t a b a s ed e s i g no fo u re d u c a t i o n a l r e s o u r c em a n a g e m e n t s y s t e m ，a n d t h et e c h n o l o g yr e a 】j z a t i o no ff b u fc h i j d s y s t e m s ( u s e rc h i l d s y s t e m ，r e s o u r c ew a r e h o u s ec h i l d s y s t e m ，c o m m u n i c a t i o na n dd i s c u s s c h i l d s y s t e m ，m a n a g e rc h i l d s y s t e m ) k e yw o r d ：r e s o u r c e o 唱a n i z a t i o n ，r e s o u r c em a n a g e m e n t ，t h e t l l r e e l a y e r s s t r u c t u r eo fb r o w s e r s e r v e 硕士学位论文 m a s t e r st i l e s i s 第一章信息化教学设计的一个重要问题 1 1 信息化教学设计概述 ”信息化教学设计”就是在信息化环境下进行的教学设计。具体来说，信息 化教学设计是运用系统方法，促进以学为中心的学习方式的转变，充分地、恰 当地利用现代信息技术和信息资源，科学地指导教师安排教学过程的各个环节 和要素，以实现教学过程的优化。信息化教学设计包括指导教师进行教学计划 的设计、教学计划的执行、教学活动的评价与反馈。 教育信息化环境下的教学设计是在传统的教学设计基础上的发展起来的， l 正是由于信息技术的发展引起教学环境的变化，从而引起了教学活动的变化。 信息化教学设计的目标是科学有效的指导教师进行教学设计，帮助全体教师在 自己的日常课堂教学活动中充分利用信息技术和信息资源，从而能更好的培养 学生的信息素养、创新精神和问题解决能力，增强学生的学习能力，提高他们 的学业成就。信息化教学设计更加重视教学资源的利用和教学过程的设计。 1 2 教育资源的组织与管理是信息化教学设计的一个重要问题 在整个信息化教学设计过程中需要用到各种各样的教育资源，包括媒体素 材、教学案例、文献资料等等。信息化教学设计的一个重点就是利用信息化的 手段去组织这些资源，从而能够更好的利用这些资源，更方便的进行教学设计。 1 、教育资源的组织与管理是教育信息化的重要组成部分 信息化的浪潮已经席卷了世界各个国家的各个领域，教育也不例外。随着 以计算机多媒体技术和网络技术为代表的信息技术在基础教育中的广泛运用， 我国的基础教育在拥有巨大的发展潜力的同时，也面临着巨大的挑战，可以说 教育信息化是整个社会信息化洪流中不可阻挡的一种趋势。国家十五教育信 息化发展纲要指出：教育信息化建设的体系主要包括五个部分：( 1 ) 信息化 硕士学位论文 m a s l e r s 1 1 s i s 的基础设施及硬件环境建设：( 2 ) 为各级各类教育服务的教育、教学资源；( 3 ) 网络教学支撑平台与网络信息管理平台；( 4 ) 信息化人才+ 的培养与培训；( 5 ) 信息化政策、法规及标准的制定。其中，教学资源是教育信息化的软件建设， 是教育信息化的基础。教学资源库建设的质量，在很大程度上决定了信息技术 与各学科教学相整合的水平，即教育信息化水平，这是一项需要长期建设与维 护的系统工程。 所以我们说教育资源的组织与管理是教育信息化的重要组成部分。 2 、教育资源的组织与管理是实现信息技术和教学设计整合的前提和基础 信息技术与教学设计整合是信息化教育的必然要求，信息技术与教学设计 整合的本质就是在信息技术所创设的信息化环境中完成教学设计的全过程，建 构既能充分发挥教师的主导作用，又能发挥计算机多媒体技术和网络技术对教 学设计起辅导作用的设计环境。教育资源的互动性和非线性组织方式，符合人 类的认知特点，能充分调动教师进行教学设计的积极性和主动性。一方面教师 可以借助教育资源创设情境、引出问题，激发学生的学习热情，另一方面教师 可以在信息化的环境下搜集、获取、分析和利用资源。 此外，从目前的人材培养目标来看，创新能力和信息能力( 包括获取、分 析、加工与利用信息的能力) 已是信息社会所需新型人材必需具备的两种重要 的能力素质。这两种能力素质的培养需要在特定环境中实现，网络教育资源能 为教师提供大量学习材料和学习工具，正好可以为这两种能力素质的培养营造 最理想的环境。丰富的资源为教师提供了广阔的探索空间，这些知识库和资源 库都是按照符合教师教学设计的需要结构组织起来的，因而特别适合于教师进 行“自主发现、自主探索”式的教学设计，这样就为教师批判性思维、创造性 思维的发展和教学创新能力的孕育提供了肥沃的土壤。【2 】 因此，教育资源的组织与管理必然成为信息技术与教学设计整合的前提和 基础，没有丰富的资源，也就无法建构起理想的信息化教学设计环境，而信息 技术与教学设计整合也会成为一纸空文。 3 、教育资源的组织与管理促进了教学设计模式的重塑 模式是再现现实的一种理论性的简化形式，教学设计过程的模式则是在教 学设计的实践中逐渐形成的，运用系统方法进行教学开发、设计的理论的简化 2 硕士学位论文 m s t e r sn i e s i s 形式。传统的教学设计模式分为以课堂为中心的教学设计过程模式、以产品为 中心的教学设计过程模式和以系统为中心的教学设计过程模式三类。但随着教 育资源组织与管理的网络化、信息化，教学设计模式也转变为以学为中心的信 息化教学设计过程模式。这种信息化教学设计模式提倡“教为主导，学为主体” 的教学过程，并在此宗旨下引导教师进行学习需要分析、学习内容分析、学习 者分析、教学策略的制定、教学媒体的选择和利用等教学设计的各个环节。 综上所述，我们得出信息化教学设计中一个很重要的问题就是如何多快好 省的开发、组织和管理教育资源。 1 3 目前教育资源管理系统存在的缺点 1 9 9 8 年1 2 月，教育部制定面向2 1 世纪教育振兴行动计划，提出实施“现 代远程教育工程”，有效地发挥现有教育资源的优势，是在我国教育资源短缺 的条件下办好教育的战略措施，要作为重要的基础设施加大建设力度。并提出， 开发高质量教育软件，重点建设全国远程教育资源库和若干个教育软件开发生 产基地。自此以后，全国各地出现了众多的教育资源管理系统，但这些资源管 理系统大都具有五个方面的缺点： ( 1 ) 现有的资源管理系统缺乏交互性，都是静态的，教师对于信息资源的 接受都是被动的，往往是系统中有什么就看什么。如果把因特网比作“路”， 资源管理系统比作“车”，信息资源比作“货”的话，现有的资源管理系统只 是一辆装满货物的车，教师无法开车上路，也无法往车晕再添加货物。但是我 们要做的这个资源管理系统是辆可以增容的车，车中已经装有一定数量的教 育资源，教师可以直接使用，教师也可以把自己开发的资源装进这辆车，供大 家使用。 ( 2 ) 老师通过对这些资源管理系统的应用并没有学会如何去组织资源，只 是简单的查找、下载。 ( 3 ) 现有的资源管理系统中所包含的资源比较单一。比如国之源、科利华 等公司的资源库主要是用于做课件用的媒体素材。 ( 4 ) 资源管理系统缺乏个性化，没有一个实用的资源管理工具，教师不能 3 硕士学位论文 m a s t e r s1 i e s i s 对自己已经找到的大量信息资源进行有效的管理。 ( 4 ) 现有的资源管理系统缺乏智能化，没有利用人工智能的数据挖掘技术、 知识发现及基于内容的检索技术，主动的为教师提供信息，下载资源。 1 4 解决方案 我们开发出来的这个教育资源管理系统可以很好的解决上述几个问题。概 括起来说我们的解决方案是： 规范的资源描述+ 大量高质量的资源+ 一流的软件平台+ 高水平的技术 依托 l 、规范的资源描述 2 0 0 0 年5 月，教育部现代远程教育资源建设委员会发布了现代远程教育 资源建设技术规范( 试行) 。 国家远程教育工程资源建设技术规范是一个较为宽泛的标准，主要侧 重点在于统一资源开发者的开发行为、开发资源的制作要求、管理系统的功能 要求，而不是规定软件系统的数据结构，主要从三个角度进行规定：一是资源 的技术开发的角度，提出一些最低的技术要求；二是从使用用户的角度，为方 便地使用这些素材，需要对素材标注哪些属性，并从可操作性的角度，规范了 属性的数据类型及编写类型，从制作素材简便性，使用素材的方便性的角度上 选取了一些最为普通的元素；三是从管理者的角度，提出了管理这些素材的管 理系统以及远程教育工程的教学支持平台所应具备的一些基本功能。l j j 本系统的设计严格遵循国家远程教育工程资源建设技术规范中所提出 的各项指标，力求做到资源描述的规范性和使用的通用性、丌放性和可扩展性。 2 、大量高质量的资源 此资源管理系统包含一套经过精心组织的、和学校信息化教学设计和研究 密切相关的、学科门类齐全的( 包括了从小学到高中，各年级各学科所涉及到 的太量资源) 、资源覆盖面很广的、容量巨大的、资源大小适中易于组合再使 用的多媒体教育资源库。 此资源管理系统中的资源的主要特点包括以下几点： 4 硕士学位论文 m s 陋r st h e s i s 权威：与各重点中小学紧密合作，由教学设计方面的专家按照教学大 纲编写科学的知识体系结构和资源需求文件，经教学一线教师对资源 分类和属性描述，不但能够紧扣中小学教学需要，也为资源库的权威 性提供了可靠保证： 、 严谨：所有的资源都是系统的有计划的开发和整合的。首先经专业编 辑精心搜集整理、加工制作，然后由强大的多媒体制作团队根据资源 需求文件开发和组织资源，进行创作开发，与知识点和教学过程紧密 配合，重点突出，针对性强： 规范：对资源的描述建立在教育部的国家远程教育工程资源建设技 术规范中所规定的资源描述规范之上； 丰富：此资源管理系统中的资源包括素材资源、试题资源、试卷资源、 课件与网络课件资源、案例资源、文献资料资源等各方面的资源。 3 、一流的软件 现在的资源库，大部分都是以以下三种方式存在的： ( 1 ) 、资源光盘：这些资源光盘根本没有库软件，没有库管理功能，只是 把不同的资源刻在一张光盘上销售； ( 2 ) 、以简单网站方式组织资源：只是以简单的单机版网站的形式组织资 源，打包后销售，缺乏可扩展性； ( 3 ) 、简单的资源库：只是简单的系统，库管理功能弱。 这三种形式的资源库软件在功能、使用和发展前景上都有较大的缺陷，不 能很好的满足教师教学设计的需要。而我们所开发的这个资源管理系统不但资 源描述规范，具有强大的库管理软件，而且具有良好的开放性和可扩展性。 具体可以从以下三方面来谈： ( 1 ) 、从对资源的使用、添加和管理方面 获得资源的方法简单方便，灵活多样，教师即可从主页的树型资源分 类目录进入查找所需资源，也可使用资源目录索引来快速查找所需资 源： 系统中所有的资源可分离、下载，然后根据各个教师不同的需要再重 新组合使用： 5 硕士学位论文 m a s n 且st i e s i s 通过教师对自己编写资源的上传，使系统中的资源不断丰富，始终同 教育教学第一线保持同步： 资源的增加灵活方便，教师利用系统所提供的上传功能可以很容易地 将自己的资源添加进入系统： 教师可以通过“我的收藏夹”整理相关资源，这样就可以快速定位阅 读自己最需要的资源； 可以通过互联网实现动态更新和添加资源； 教师对系统资源和后续添加的资源利用此资源管理系统可以方便进行 查看、管理： 教师可以对所使用过的资源进行评论，以方便其他教师对资源的选择 和使用。 ( 2 ) 、从信息交流方面 处于不同学校、处于不同地域的教师与教师之间，可以利用系统中的 电子公告版进行近距离的交流，有利于各地资源的共享和信息的交流： 各位教师还可以同管理员进行交流，对系统提出意见和建议，让教师 也参与到对资源管理系统的建设中来，使教师真正成为系统建设的主 人。这样即可以提高教师创造资源的积极性，从而可以更快、更有效 的提高教师的计算机水平和创新能力，并且只有这样才能够真正建立 一个最符合教师要求的教育资源管理系统。 ( 3 ) 、从技术方面 此资源管理系统的开发基于w i n x p 操作系统。结合功能强大的数据库 管理系统和网络编程技术使本平台的兼容性和稳定性都很强； 采用资源目录索引技术方便教师从数十万条的记录中迅速查找和定位 资源。 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 第二章教育资源管理系统设计的理论与技术基础 2 1 信息化教育观念 信息化教学设计作为教育科学中的一门学问，是受一定教育观念支配的。 教育观念并不是静止的、一成不变的，它是社会发展对教育需要以及教育自身 发展的集中体现。现代社会发展到信息化时代，社会需要日益发展，教育观念 也随之有了很大的变化和更新。信息化教学设计是在满足信息社会对教学设计 效率、效果等急切的需要中应运而生的。它是以信息化教育观念为指导思想的。 所谓信息化教育，是指以现代化信息技术为基础的教育形态。信息化教育 的概念是在2 0 世纪9 0 年代伴随着信息高速公路的兴建而提出来的。美国克林 顿政府于1 9 9 3 年9 月正式提出建设“国家信息基础设旋”( n a t j o n a l i n f o 咖a t i o n i n 行a s t m c t u r e ，简称n i i ) ，俗称“信息高速公路”( i n f o h n a t i o ns u p e r h i 曲、v a y ) 的计划，其核心是发展以i n t e m e t 为核心的综合化信息服务体系和推进信息技 术( i n f o r n l a t i o nt c c h n 0 1 0 9 y ，简称i t ) 在社会各领域的广泛应用，特别是把i t 在教育中的应用作为实施2 1 世纪教育改革的重要途径。 信息化教育的特征我们可以从技术层面和教育层面上来看。 l 、从技术层面上看，信息化教育的基本特点是数字化、网络化、智能化 和多媒化。 数字化：从广义上讲，信息技术古而有之，但我们现在所说的信息技术， 主要是以计算机为基础的数字化技术。数字化使得教育技术系统的设备简单、 性能可靠和标准统一。 多媒化：以计算机为基础的多媒体技术使得媒体设备一体化、信息表征多 元化、真实现象虚拟化。 网络化：当今的数字化信息网络做到了“天网”( 如数字卫星通讯系统， 移动数字通讯系统) 和“地网”( 目前以因特网为主) 合一。网络化的优点是 资源共享、时空不限、多向互动和便于合作。 7 硕士学位论文 m a s r st i 工e s i s 智能化：人工智能将成为信息化教学系统的核心技术，智能化将使得系统 能够做到教学行为人性化、人机通讯自然化、繁杂任务代理化、 2 、从教育层面上看，信息化教育具有以下特点： 教材多媒化：教材多媒化就是利用多媒体，特别是超媒体技术，建立教学 内容的结构化、动态化、形象化表示。已经有越来越多的教材和工具书多媒体 化，它们不但包含文字和图形，还能呈现声音、动画、录像以及模拟的三维景 象。 资源全球化：利用网络，特别是i n t e m e t ，可以使全世界的教育资源连成 一个信息海洋，供广大教育用户共享。网上的教育资源有很多类型，包括教育 网站、电子书刊、虚拟图书馆、虚拟软件库、新闻组等。 教学个性化：利用人工智能技术构建的智能导师系统能够根据学生的不同 个性特点和需求进行教学和提供帮助。为了做到这一点，学生个性的测定，特 别是认知方式的检测，将成为教育研究的重要研究课题。这也是我们这个信息 化教学系统所尝试解决的一个重要问题。 学习自主化：由于以学生为主体的教育思想日益得到认同，利用信息技术 支持自主学习成为必然的发展趋势。事实上，超文本、超媒体之类的电子教材 已经为自主学习提供了极其便利的条件。我们这个信息化教学设计系统即是为 教师自主学习教学设计提供了一个平台，教师使用此系统不但可以实现信息化 的教学设计，也可以学会如何进行学习者分析，教学计划制定等教学设计的能 力。 任务合作化：要求学生通过合作方式完成学习任务也是当前国际教育的发 展方向。信息技术在支持合作学习方面可以起到重要作用，其形式包括通过计 算机合作( 网上合作学习) ；在计算机面前合作( 如小组作业) ：与计算机合作 ( 计算机扮演学生同伴角色) 。 环境虚拟化：教育环境虚拟化意味着教学活动可以在很大程度上脱离物理 空间时间的限制，这是电子网络化教育的重要特征。在信息化教学系统中教师 可以跨校，跨市、跨省甚至跨国进行交流讨论，这样即有利于资源信息的交流， 也有利于教师自身教育理论、教育素养的提高。 管理自动化：我们熟知的计算机管理教学( c m i ) 包括计算机化测试与评 r 硕士学位论文 m a s l e r st h e s i s 分、学习问题诊断、学习任务分配等功能。信息化教学设计也可以说是计算机 管理教学的一个分支，教师可以利用信息化的手段进行教学设计，有效的补充 个人在教学设计理论方面的不足。【l 】 正是由于信息化教育的出现及发展，才对教学设计提出了新的、更高的要 求，才进一步提出了信息化教学设计的概念，信息化教学设计理念和实践的出 现，是现代教育技术发展的必然趋势，也是信息化教育的必然结果。 2 2 系统理论 2 2 1 系统论简介 系统论是由美籍奥地利人、理论生物学家l v 贝塔朗菲 ( l v o n b e r t a l a n 仃v ) 创立的。他在1 9 5 2 年发表“抗体系统论”，提出了系统论 的思想。1 9 7 3 年他又提出了一般系统论原理，奠定了这门科学的理论基础。 系统一词，来源于古希腊语，是由部分构成整体的意思。一般系统论则试 图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义，通常把系统定义为：由 若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中 包括了系统、要素、结构、功能四个概念，表明了要素与要素、要素与系统、 系统与环境三方面的关系。系统论认为，整体性、关联性，等级结构性、动态 平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些，既是系统所具有的基 本思想观点，而且它也是系统方法的基本原则，表现了系统论不仅是反映客观 规律的科学理论，具有科学方法论的含义，这正是系统论这门科学的特点。系 统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调，任何系统都是一个有机的 整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能是各要素在孤 立状态下所没有的新质。同时认为，系统中各要素不是孤立地存在着，每个要 素在系统中都处于一定的位置上，起着特定的作用。要素之间相互关联，构成 了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素，如果将要素从系统整体中割离 出来，它将失去要素的作用。正象人手在人体中它是劳动的器官，一旦将手从 人体中砍下来，那时它将不再是劳动的器官了一样。 9 硕士学位论文 m 朝陌r s t h e s j s 系统论的基本思想方法，就是把所研究和处理的对象，当作一个系统，分 析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性， 并优化系统观点看问题，世界上任何事物都可以看成是一个系统，系统是普遍 存在的。大至渺茫的宇宙，小至微观的原子，一粒种子、一群蜜蜂、一台机器、 一个工厂、一个学会团体、都是系统，整个世界就是系统的集合。【4 】 2 2 2 系统论在教育资源管理系统设计中的应用 以这种思想作为指导，我们把为达到教育资源管理与组织目的的这个软件 看成是教育资源管理与组织系统。这个系统是整个信息化教学设计系统的子系 统。教育资源管理与组织系统包含了教师、管理员( 均为人员要素) 、教育资 源( 信息要素) 和软件平台( 物质要素) 四个最基本的构成性要素，是系统运 行的前提。 在系统论的指导下，我们设计此系统采用的基本步骤是： 1 、系统的分析所要解决的问题的的目标、背景、约束条件和假设，所说的 目标就是教育资源管理与组织系统要求实现的功能： 2 、调研、收集与问题有关的事实、资料和数据，分析各种可能性，提出各 种可供选择的教育资源管理与组织系统的系统设计方案： 3 、对这些设计方案做出分析，权衡利弊，选出最优秀、合理的设计方案并 提出优化方案的准则； 4 、具体设计出最优方案的教育资源管理与组织系统： 5 、进行系统的开发、实验和评价，分析是否达到预期结果，发现不足之处 及时纠正，直到实现或接近理想设计为止； 6 、本系统的运用和推广。 在整个系统的设计中还运用了系统分析技术、解决问题的方案优化选择技 术、问题解决的策略优化技术以及评价调控技术等系统方法的子技术。 1 0 硕士学位论文 m a s r st l e s i s 2 3b r o w s e r s e r v e r 结构技术 2 318 r o w s e r s e r v e r 结构 此资源管理平台的特点就是利用b r o w s e r ，s e r v e r ( b s ) 结构，实现资源的 在线查找、查看、上传、下载等功能。这种系统的优势在于系统简单、功能强 大、扩展能力好以及能够方便的跨地域操作等性能。 b s 结构，是随着i n t e m e t 技术的兴起，对c s 结构的一种变化或者改进 的结构。在这种结构下，用户界面通过w w w 浏览器实现，一部分事务逻辑 在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓的3 一“e r 结构。b s 结构主要是利用了不断成熟的w w w 浏览器技术，结合浏览器的多种语言 s c r i d t 语言和a c t i v e x 技术，用通用浏览器就实现了原来需要用复杂专用软件 才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。 随着w i n d o w s2 0 0 0 w i l l d o w sx p 将浏览器技术植入操作系统内部，这种结构更 成为当今应用软件的首选体系结构。 本系统的网络应用原理示意图如图2 1 所示。 图2 1b ，s 结构的资源管理系统原理示意图 网 l 数据库i 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 3 2 三层结构 b r o w s e “s e r v e r ( b s ) 的多层结构的应用是在对c s 结构的总结基础上产 生的，并且已经扩展到了b s 结构应用开发领域。即将应用划分为3 层：用户 界面层、商业逻辑层、数据库层。 用户界面层负责处理用户的输入和向用户的输出，但并不负责解释其 含义，这一层通常用前端工具( v b 、v c 、a s p 等) 开发，在此资源管 理平台中我们采用v b s c r i p t 脚本语言实现a s p 页面； 商业逻辑层是上下两层的纽带，它建立实际的数据库连接，根据用户 的请求生成s q l 语句检索或更新数据库，并把结果返回给客户端，这 一层通常以动态链接库的形式存在并注册到服务器的注册簿中，它与 客户端通讯的接口符合某一特点的组件标准( 如c o m ，c o r b a ) ，可 以用任何支持这种标准的工具开发； 数据库层负责实际的数据存储和检索。 b s 结构开发还具有另外一个重要的优势，即面向对象编程的特性一“封 装性”。在客户端需要进行某项与数据库之间的访问和操作的地方，只需要一 个函数，至于这个函数如何编写，如何与数据库打交道，以至访问的是何种数 据库都与其无关：在中间层d l l 中实现这个函数，如果用户对具体操作的要 求发生变化，只需要修改这个函数就可以了，只要此函数的入口参数和返回内 容不变，在客户端不需作任何改动。而这一点在开发大型应用时尤其有用：我 们可以把开发人员分成两组，一组负责开发界面层，另一组负责开发商业逻辑 层，双方只要按照事先商定的函数接口，并行的开发就可以，而不必像从前那 样，后面的工作必须等着前面的工作完成才能开始。【5 j 1 2 硕士学位论文 m a s t e r s t l i e s i s 第三章教育资源管理系统的主体设计 3 1 设计思想 1 、核心与基础 t 以信息化教学设计资源的组织与管理为核心，以先进的计算机多媒体技 术、互联网技术为技术基础 2 、基于b r o w s e “s e r v e r 的三层结构 整个教育资源组织与管理系统是基于b s 模式三层结构的，图3 。l 所示是 教育资源管理系统的三层结构图。 叫用户子系统r l 客户端浏览器卜_ 1资源库子系统r 一 lj 叫系统后台数摄库 _ 叫交流讨论子系统r _ 叫管理员管理了：系统卜_ 一 wvu 7 用户界面层商业逻辑层数据阵层 图3 1教育资源管理系统三层结构图 3 、参考标准 以国家远程教育工程资源建设技术规范对资源的描述为主要参考。 4 、设计宗旨 1 3 硕士学位论文 m a s t e r st i 也s i s 对所包含的资源进行科学合理的组织和分类，使教师在使用的过程中潜移 默化地培养获得知识的能力和创新的能力。 3 2 系统设计目标 l 、系统的用户登录及身份验证要求 系统用户注册 验证用户的注册信息 系统用户进入系统时的身份验证 系统用户在不同页面浏览时的身份验证 2 、用户子系统要求 用户可以自行修改个人信息 显示详细的用户信息 3 、资源库子系统要求 对教育资源进行分类，发布到网上，以供用户浏览 为用户提供资源检索功能 用户能方便的建立个人收藏夹 用户能对资源进行评论 用户可以下载资源库中的资源 4 、交流讨论子系统要求 版主的申请 版主对版面内容及讨论内容的管理 用户之间可以自由讨论 用户可以直接向管理员提问 提供资源上传功能，用户可以把自己创造的资源上传到此交流系统 5 、管理员管理子系统要求 对管理员身份的验证 对数据库中的用户进行管理 对数据库中的资源信息进行管理 1 4 硕士晕位论文 m a s t r s t h e s i s 对交浚系绞中舨圭戆管理 对交波系绞中讨论区的管理 对交流系统中凝上传资源鲍管理 回复用户鼹言 3 3 系统整体框架 根据系统功能的磐求，资源管理系统分为下述的四个子系统：用户子系统、 资源库子系统、交流讨论子系统和管理员管理子系统。 甭户子系统主要怒对孀户信息的鼹示和修改，根据3 ，2 节系统功能分析， 它可以具体缅分为用户信息显示页面和修改个人信息页面。 瓷源簿子系统主要是对资源的管理，提供个性化的“我的收藏夹”，资源 评价等，校据3 2 节系统功能分析，它可以具体缅分为资源库主页面、媒体素 奉砉窿页瑟、试题瘁员西、试卷库页面、谋件与两络课程库页面、案例库页面、 文黻瓷辩霹页褥、阏络课程库页面、资源评价页面、资源详缅信息页两、我的 收藏兴页瑟、凌源索弓 页覆和索弓l 结聚页藕。 交滚讨论子系统主要粕弱户提供一个交流讨论的空闯，裰据3 2 节系统功 能分板，它可以具体缨分为讨论舨圭瑟葱、讨论主题瑟面、霞复主题页面、给 管理员壁吉页鞭、主传资源页蘧、凝上传资源歹l 表夏瑟、讨论者信息页面。 对于管理员管理系统圭要是对整个系绞进l 亍管理，根据3 2 节系统功能分 板，它可以具体细分为用户管理页嚣、资源库管蠖夏秘、讨论舨管理炎蓄、版 主管理页面、修改删除主题页獗、修改删除主题回复页嚣、毅上传资源管疆页 面和留言回复页硒、删除翻言页面。 此教育资源管理系统整体框架如固3 2 所示。 34 系统特点 此教育资源管理系统主要有如下所述7 大特点： l 、易学易雳静管瑶工燕 素材 i 素材管理 lf 专i ? ii l ：竺：三 教 试题 f试题管理lf 三三 再 i i i 兰竺兰 资 试卷 i试卷管理 i f 磊产 l 兰：竺 源 i 课件管理 if = = ? 课件 l 竺兰 库 案例 i案例管理if = = ? 子 l 竺：! ： 文献 i文献管理 l f 系 l 工m 件一 9 6 4 络 l 网络课程管理l 扁磊孑 统 l ”“兰一 课程 i l 计论 i评论管理 l rf e 牛 图3 2 教育管理系统整体框架 1 6 篇姜慧。 整个系统完全架构于b s 模式结构之上，所有的后台管理( 用户的建立， 资源的分类浏览、检索、上传、下载，教师间的交流等) 均可在互联网上的任 一台计算机上通过浏览器来完成，使用户易于学习使用。 2 、素材丰富且定位快速准确 整个资源管理系统包含从文字、音频、视频、图形、动画等丰富的多媒体 资料，对各种媒体都有良好的支持；在系统中看到的绝大多数多媒体资源，都 能够在浏览器中实时显示或播放。 另外此资源管理系统能够根据用户提供的信息快速准确的找到相应的资 源。这主要是因为此系统对资源的描述科学、细致、精确。 3 、灵活方便的查询方式 此资源管理系统提供两种资源查询方式：分类引导查询和条件组合查询。 分类引导查询是通过资源库的树型目录功能实现的；条件组合查询主要是 通过用户选择所需素材属性从而进行组合查询。 4 、收藏夹功能 在使用资源管理系统的过程中，用户可以随时把自己认为重要的资源放到 自己的收藏夹中，方便用户进行进步精确的查找和使用自己所需资源。用户 可以对自己的收藏夹进行管理，可以自行删除和添加收藏夹中的资源内容。 5 、交流功能 此资源管理系统的交流功能包括用户与用户间的交流及用户与管理员间 的交流。 系统中有一个类似于b b s 的电子公告版系统，用户可以就自己感兴趣的问 题和其他人进行讨论，也可以就自己有疑惑的问题向同行请教。 用户可以给管理员留言，发表自己对此管理平台的一些意见和建议。 6 、用户注册权限管理功能 系统包含了完善的用户权限管理机制，通过新用户注册功能注册的帐户只 有基本的使用权限，他们只能进行查看资源、下载资源、上传资源等基本的操 作：需要特殊权限的用户，如删除资源，需要向管理员申请获得。不同权限的 用户在系统中可以使用不同层次的功能，为系统的安全性和资源可管理性提供 了保障。 1 7 硕士学位论文 m a s r e r s t j 蚯s i s 7 、开放性和可扩展性 和普通的光盘软件和光盘资源不同，此教育资源管理系统在博大精深的多 媒体教育资源库的基础之上提供给用户一个可伸缩、易扩展、易维护的系统。 考虑到用户使用本系统的资源和服务时，一方面是为了研究和学习，这些 资源他们可以看、听，或者是打印出来仔细研究；另一方面的重要目的是利用 这些资源进行整合处理，进行教学设计，制作多媒体课件，写论文或者是其他 目的的应用。所以此系统上的所有资源都可以在客户端分离、下载，能够重新 整合。 用户在系统上还可以实现资源的上传，在用户的适当参与下，使得海量资 源不断完善，逐步适合用户的特定需要：平台的收藏夹、资源目录索引等设计 使得用户很容易对海量的资源进行各类灵活的处理和应用。 篙篙。 第四章教育资源管理系统数据库设计 4 1 系统数据库需求分析 根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分，我们认为整个系统的数据 库需由如图4 1 所示的九个部分组成： 图4 1 系统数据厍整体结构图 如图4 1 所示，用户子系统主要是用于显示和管理用户信息的，它主要用 到用户信息表( u s e r ) 。资源库子系统主要是对资源进行管理，提供个性化的“我