（控制理论与控制工程专业论文）基于web的通用专业教学资源管理平台的设计与实现.pdf

摘要 摘要 随着全球信息化浪潮的高涨和知识经济的崛起，人类进入信息时代。网络作 为信息时代的基础设施，把教育信息化推进到一个崭新的阶段。网络教学能引导 学生积极思考、激发学习热情。网络教学的出现和发展改变了教学的模式和手段， 对传统教学产生变革。目前国内各大院校积极利用网络建立校园网，进行网络化 的教学管理。大多数院校的网络教学资源库一方面为教育教学提供资源服务，发 挥着积极作用，一方面又由于资源的描述不规范，缺乏科学合理的分类组织造成 资源的使用仍然效率低下。究其原因很重要的方面是各大院校并没有开发出界面 友好，性能稳定，功能完善的教学资源管理平台，阻碍了教学资源的使用。 本文以网络教学应用为背景，围绕建设教学资源管理平台的关键问题，主要 进行了以下研究工作： 1 根据教育部颁布的现代信息化教学资源建设技术规范，对教学资源的 基础理论进行整理和分析。 2 设计教学资源管理平台的总体结构，对各个模块的设计目标和功能进行 了详细分析。 3 对比主流技术，选择合适的开发工具，确定合理的开发原则和流程。 4 设计并实现了用户管理、系统管理、资源管理、资源下载排行、资源检 索等系统的五大模块功能。 5 对教学资源管理平台进行测试和总体评价。 本论文依据规范并参考广东省高校现代教育技术“1 5 1 工程 建设规 范，基本设计实现了面向教学需要的教学资源管理平台，并在广铁学院信息工程 系使用，取得良好效果。 关键词：资源，管理系统，教育信息化，b s 模式，数据库，开发工具 广东工业大学工学硕士学位论文 a bs t r a c t w i t ht h e r i s i n g o ft h e g l o b a l i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y t i d ea n dt h e k n o w l e d g e - b a s e de c o n o m y ，m a n k i n de n t e r st h e i n f o r m a t i o na g e a st h eb a s i c i n f r a s t r u c t u r eo ft h ei n f o r m a t i o na g e ，n e t w o r kp u te d u c a t i o nt oan e w s t a g e n e t w o r k t e a c h i n gc a l lg u i d es t u d e n t st h i n k i n ga c t i v e l ya n ds t i m u l a t et h e i re n t h u s i a s mo f l e a r n i n g t h ed e v e l o p m e n to fn e t w o r kt e a c h i n gh a sc h a n g e dt h et e a c h i n gm o d e la n d m e a n s n e t w o r k - t e a c h i n gh a sg i v e nac h a n g et ot h et r a d i t i o n a lt e a c h i n g n o wm a jo r i n s t i t u t i o n sa c t i v e l yu s et h ei n t e m e tt os e tu pc a m p u sn e t w o r k ，a n dg oo nw e b - b a s e d t e a c h i n gm a n a g e m e n t o nt h eo n eh a n d ，t h e i rw e br e s o u r c e sf o rt e a c h i n gp r o v i d e s e r v i c e sf o re d u c a t i o na n dp l a yaa c t i v er o l e o nt h eo t h e rh a n d ，t h e i rr e s o u r c e s d e s c r i p t i o na ren o n s t a n d a r d ，l a c ko fs c i e n t i f i cc l a s s i f i c a t i o na n dt h eo r g a n i z a t i o n ， r e s o u r c e si nu s es t i l la r ei n e f f i c i e n t t h e i m p o r t a n tr e a s o ni st h a tt h e r ei sn oo f u s e r - f r i e n d l y ，s t a b l ea n dg o o df u n c t i o n i n go ft h et e a c h i n gr e s o u r c e sm a n a g e m e n t p l a t f o r mi nm a j o rc o l l e g e s oi th i n d e r e dt h eu s eo ft h er e s o u r c e s t h i sa r t i c l ei sb a s i co nt h eb a c k g r o u n do fw e ba p p l i c a t i o n , s u r r o u n d i n gk e y i s s u e sa b o u tt h eb u i l d i n go ft e a c h i n gr e s o u r c e sm a n a g e m e n tp l a t f o r m t h em a i n r e s e a r c hw o r ki sa sf o l l o w s ： 1 a c c o r d i n gt ot h e ”m o d e mi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yr e s o u r c e sc o n s t r u c t i o n n o r m s ，”p r o m u l g a t e db yt h em i n i s t r yo fe d u c a t i o n ，ia n a l y s i s t h et h e o r yo f t e a c h i n g r e s o u r c e s 2 t h eo v e r a l ls t r u c t u r eo ft e a c h i n gr e s o u r c e sm a n a g e m e n tp l a t f o r mi sd e s i g n e d ic a r r yo u tt h ed e t a i l e dd e s i g na b o u tt h eo b j e c t i v e sa n df u n c t i o n so ft h ev a r i o u s m o d u l e 3 ic o m p a r e 、杭t 1 1t h em a i ns t r e a mt e c h n o l o g y , a n ds e l e c ta p p r o p r i a t et o o l st o d e t e r m i n ear e a s o n a b l ed e v e l o p m e n tp r o c e s s 4 t h i sa r t i c l ed e s i g n e da n di m p l e m e n t e dt h eu s e r sm a n a g e m e n tm o d u l e ， s y s t e mm a n a g e m e n tm o d u l e，r e s o u r c em a n a g e m e n tm o d u l e d o w n l o a dr e s o u r c e s m o d u l e ，s e a r c hr e s o u r c e sm o d u l ea n ds oo n i i a b s t r a c t 5 ih a v et e s t e da n de v a l u a t e dt e a c h i n gr e s o u r c e sm a n a g e m e n tp l a t f o r mf o rt h e w h o l e t h i sp a p e ri sb a s e do nt h e ”n o r m s ”a n dg u a n g d o n gp r o v i n c ec o l l e g em o d e m e d u c a t i o nt e c h n o l o g y ”151 p r o j e c t ”c o n s t r u c t i o nn o r m s i nc o n j u n c t i o nw i 也t h e c u r r e n t t e a c h i n g r e s o u r c e s l i b r a r y ，id e s i g n e d t oa c h i e v e t e a c h i n gr e s o u r c e s m a n a g e m e n tp l a t f o r mf o rt h en e e d so ft h et e a c h i n g i th a db e e nu s e di ns c h o o lo f i n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g ，g u a n g z h o ur a i l w a yc o l l e g e ，a n dh a dg o o dr e s u l t s k e yw o r d s ：r e s o u r c e s ，m a n a g e m e n ts y s t e m s ，e d u c a t i o ni n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ， b sm o d e l ，d a t a b a s e ，d e v e l o p m e n tt o o l s i i i 广东工业大学工学硕上学位论文 独创性声明 秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以 标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不包 含本人或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明，并表示了谢意。 本学位论文成果是本人在广东工业大学读书期间在导师的指导下取得的，论 文成果归广东工业大学所有。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任，特此声明。 论文作者签字： 如1 与i 帛友 jl 指导教师签字： 钿油、级 础年i 湖7 7 日 第一章绪论 1 1 课题的学术背景 第一章绪论 随着全球信息化浪潮的高涨和知识经济的崛起，人类进入信息时代。网络作 为信息时代的基础设施，把教育信息化推进到一个崭新的阶段。网络教学能引导 学生积极思考、激发学习热情。网络教学的出现和发展改变了教学的模式和手段， 对传统教学产生变革。目前，国内各大院校的网络教学资源库一方面为教育教学 提供资源服务，发挥着积极作用，一方面由于资源的描述不规范，缺乏科学合理 的分类组织造成资源的使用仍然效率低下。“有效集成信息资源最重要的障碍，是 缺乏统一的标记信息的方法 【l 】。教育部下发教育部关于全面提高高等职业教 育教学质量的若干意见( 教高( 2 0 0 6 ) 1 6 号) ，大力促进高等职业院校内涵建 设。在教育信息化的发展过程中，资源建设问题正逐步成为教育的重心。对于教 师来说，高质量的备课、精美的课件制作以及教师的再学习等都离不开强大的资 源背景；对于学生来说，提高信息素养，提高研究和解决问题的能力，增强创造 力和学习的能力，拓展视野，也离不开强大的资源平台；而资源建设的关键是资 源管理平台的开发。目前，广铁职院各系都有各自的精品课程和重点专业，大量 的教学资源散布在各系的资源库中，却没有良好的使用平台，从而大量的教学资 源并没有发挥教学的作用，造成资源浪费。本论文针对目前国内院校教学资源库 建设的问题及广铁职院教学资源管理现状，提出并实现了一个界面友好、性能稳 定、功能强大的教学资源管理平台，填补了广铁职院这方面的空白，对兄弟院校 相关平台的建设有着很好的借鉴意义。 1 2 国内外研究现状 网络教学资源管理平台的研究对网络教学起着重要的支撑作用，一个符合教 育理论和学习规律的网络教学资源管理平台的建设，是网络教学研究的重要课题， 它是一个集网络技术、多媒体技术、教育理论于一体的综合性研究项目。进行网 络教学或网络辅助教学，需要有一个利用网络的虚拟教学环境，这个虚拟的教学 广东工业大学工学硕士学位论文 环境是利用计算机局域网或硬件环境搭建的软件系统，我们称之为教学资源管理 平台。 网络教学资源管理平台的发展经历了几个发展阶段：最初的网络教学资源管 理平台是以网站网页的方式 2 1 ，将一些教学的讲义、课外阅读资料、视频素材等 多媒体资源做成静态的网页放到网站上供浏览下载，这是一种比较初级的方式， 不能适应教学过程中对交互性要求。 第二代的网络教学资源管理平台利用了动态网页和数据库技术，“能够满足 网络教学过程中大部分功能要求” 3 1 。将多媒体网络教学资源整合在数据库中， 学生能够方便地登录到平台上进行学习，平台具有可管理性和安全性【4 1 。 第三代网络教学资源管理平台利用x m l 等技术，营造一个仿真的教学环境， 能为学生提供个性化的服务，能充分发挥网络教学的个性化学习、创造性学习和 合作学习的优势。 下一代网络教学资源管理平台将重点考虑平台的智能性和教学资源的整合。 在分布式网络教学资源管理平台上，使学生最大范围的共享良师的教学效果和获 得优质的教学资源。智能化的教学应用系统将给学生提供更为便捷的获得知识的 途径和自我评价的机制。丰富的网络教学服务项目，将对学生的个人学习环境与 学习进度进行实时把握，网络将成为激发学生不断冲刺和挑战个人学习巅峰的向 导。 目前国内外的网络教学资源管理平台都己发展得比较成熟，至少具备了第二 代的水平，有些还对下一代平台的智能性进行了尝试，并且已有一些商业化的产 品出现。比较有影响的有：美国g e m 教学资源库，澳大利亚教育网络e d n a 5 1 。 在国内，1 9 9 9 年3 月，教育部起草出全国远程教育资源建设规划，该规划提 出从1 9 9 9 年到2 0 0 1 年年底，投入1 5 亿元开发教育资源库。该规划得到了国务 院的批准。此后，教育部又成立现代远程教育资源库开发领导小组，以指导这一国 家级教育资源库的开发。2 0 0 0 年9 月，k 1 2 在全国率先推出第一个教育资源库产 品，由此引发了2 0 0 1 年教育企业的资源库大战；2 0 0 2 年4 月，基础教育软件企业 高峰会在南昌召开，宣布了基础教育资源建设规范的基本内容和基础教育教学资 源元数据规范( 征求意见稿) 。“在教育管理部门、基层学校、教育企业的期盼与 2 第一章绪论 等待中，资源库建设标准终于浮出水面 【6 】。国p 勺# i - 教学资源建设的成就并不意 味着网络教学资源管理平台就没有可继续发展和研究的必要，相反，由于教育思 想的进步和新技术的出现，在网络教学平台的课题上还有广阔的空间可以去探 索。考虑到系统的稳定性要求，本教学资源管理平台属于第二代的网络教学资源 管理平台。 1 3 课题来源与研究价值 当前，国内外对教育资源的研究主要集中在两个方面：一是教育资源的管理 领域，研究成果主要集中在管理系统的功能、管理系统的结构以及管理系统的技 术开发等方面；二是资源领域，主要集中在资源的种类、资源的分类、资源的开 发和资源的组织线索等方面。其中，关于资源管理领域的研究成果大大多于资源 领域的研究成果。例如扬州大学和中南大学建立了网络教学平台和远程教育平 台。平台针对其自身学校教学教务信息化的特点，在已有教务管理系统基础上直 接构建了“一体化数字化教学支撑环境”，满足“质量工程 提出的特色专业建 设、精品课程建设、高水平教学团队建设、教学资源建设、多种模式教学过程和 环节信息化支持等方面的要求。“相对独立的课程教学、精品课程评审和课程公 开展示，将需要教师进行大量的重复性课程建设工作，几个系统进行有机整合， 教师摆脱繁重的重复性工作”【7 】。管理平台一般采用主流技术，采用基于u n i x 或l i n u x 操作系统和0 r a c l e 数据库，避免脆弱的w i n d o w s 架构，保证大规模并 发时的稳定性、安全性和运行效率。 但是教学资源库建设的问题也仍然存在，主要集中在资源方面，表现为： ( 1 ) 资源数据的生产不标准、不规范，导致了数据孤岛的产生。这一方面对 数据的共享、交换与更新带来了极大的不便，同时也造成了资源的重复性建设， 浪费了大量的人力、物力和财力。目前这种情况己经引起了有关部门的重视，教 育部己经在分析外国相关方面研究成果的基础上公布了教育资源建设技术规范。 因此，在资源的设计和开发过程中必须将资源的标准性和规范性要素考虑在内， 注意依据一定的标准与规范来建立媒体数据，采用先进的、通用的、成熟的技术 进行系统的维护与管理。 广东工业大学工学硕士学位论文 ( 2 ) 资源只讲“海量”而实用性不强。从数量上说，目前大多教育教学资源 均以“库”的形式出现，少则几十g 多则几百g ，它们将资源的“量”作为资源 库的卖点。然而开发人员在建库过程中，没有真正从教师和学生的需求出发进行 资源的设计和开发，忽视了资源的实用性，使资源的内容离教学实际需要还有一 定的差距。产生这种情况的主要原因是在建库过程中没有一个合适的资源设计和 开发原则可以遵循。 ( 3 ) 资源的组织线索和分类方式单一。本人在查阅一些网络教学资源库的过 程中发现，大多数网络教学资源库都是按照“学科一章节一知识点”的分类方式 组织资源的，按照资源的物理属性对资源进行分类。只考虑到网络教学资源库的 使用对象教师，而没有照顾到学生的差异性。网络教学资源库应该根据学生的特 点提供多种资源的组织线索和分类方式。 ( 4 ) 资源的集中存储与集中管理模式给资源库资源的共享和使用带来诸多限 制。基于这种管理模式建设的资源库只能满足局部或一定数量的用户使用，当有 大量用户同时访问时，就会出现资源访问的瓶颈，不能满足教学资源发展的需求。 因此如何将大量可能利用的教学资源有机地组织管理起来，实现大范围的共享， 为用户提供最方便、最高效的教学信息资源服务，是网络教学资源建设者必须解 决的问题。 ( 5 ) 资源的审核与评价办法不完善，用户之间以及用户与建设者之间的交流 性、互动性差。目前大多数资源管理平台不提供资源评价机制，或者没有一套实 用的、可操作性强的评价办法或审核程序。但是可以肯定的是，为了使资源的审 核与评价更有效，除进行主观评价外，还应该按照现有的网络资源的评价标准对 资源数据进行客观的评价，特别要重视资源的使用者( 学生) 的评价。另外，考虑 到用户不仅是资源利用者，也是资源的生产者和提供者，我们完全可以在资源库 中通过b b s 、聊天室的形式建立用户社区，并在社区中建立一定的奖励制度，调 动用户的积极性，与我们共同关注与参与资源库的建设。 针对以上教学资源建设中存在的问题和不足，本人以此为课题，申报了广州 铁路职业技术学院院级十一五规划课题( 课题编号：( g t x y 0 0 7 0 4 ) ) ，本课题的研 究必将极大地促进广铁职院教学信息化的发展，进一步提高教学质量和专业建设 水平，也将对精品课程建设起到推动作用。并肯定会对兄弟院校相关资源管理平 4 第一章绪论 台建设有一定的借鉴作用。 1 4 期望达到的目标 按照教育部颁发的现代信息化教学资源建设技术规范，教学资源库建设 主要包括三个方面：一是素材类教学资源建设；二是网络课程库建设；三是教学 资源管理系统的开发；其中教学资源管理系统的开发是一个很重要的方面，因为 它是教学资源库的基础和保证，没有一个科学规范、安全高效的教学资源管理系 统，其他几个方面也就无从谈起。一个功能完善的教学资源管理系统应能实现对 多媒体素材( 文本素材、音频素材、动画素材、视频素材、图形图像素材等) 、 课件、教学案例、题库的智能化管理，可提供简单易用的搜索引擎，资源的上传、 审核、下载等。因此，我们研究的目的就是研发一套科学的、开放式的资源共建 共享管理系统，打造适合广铁职院实际的教学资源库。为教师提供教学资源交流、 发布的平台，为学生搭建学习资源中心，为全面提高学院教学质量服务。 1 5 本文研究的基本内容及章节内容安排 1 5 1 本文研究的主要内容 本文以教学资源管理平台的研究与开发为核心，主要进行以下工作： 1 根据教育部颁布的现代信息化教学资源建设技术规范，对教学资源的 基础理论进行整理和分析，总结教学资源管理平台的研究现状。 2 对比主流技术，并选择合适的开发工具，确定合理的开发流程。 3 设计了教学资源管理平台的总体结构，对各个模块的设计目标和功能进 行了详细分析。 4 对教学资源管理平台的用户管理、系统管理、资源管理、资源下载排行、 资源检索等模块功能进行了实现，给出部分功能代码。 5 对教学资源管理平台进行测试和总体评价。 1 5 2 章节内容安排 第一章绪论：主要阐述课题的学术背景与实际意义，对国内外研究现状进 行了综述，设定本课题期望达到的目标和本文研究的基本内容。 第二章理论基础与主要技术简介：具体阐述教育资源的概念与特点，教育 5 广东工业大学工学硕士学位论文 资源的分类。综述了国内外有影响的教学资源建设规范与标准。分析了建构主义 理论的主要观点及其对教学资源建设的影响。阐述了在建构主义理论指导下的教 学资源管理平台的设计原则，最后对管理平台建设中使用的计算机技术和开发工 具进行介绍。 第三章教学资源管理平台的总体设计：提出教学资源管理平台的需求分析， 对系统的总体要求和功能进行设计，制定系统的主体框架，设计系统数据结构。 第四章教学资源管理平台的总体实现：对系统的用户角色与权限管理模块、 系统管理模块、资源管理模块、资源下载排行模块、资源检索模块等部分进行实 现，给出部分代码。 第五章系统的测试与评价：对系统的总体功能测试，对系统主页和后台资 源采集程序分别举例进行测试。对系统性能进行客观评价，收集了部分用户对管 理系统的评价。 总结与展望：总结了论文的主要工作，客观地提出系统的不足，确定完善的 方向，并对今后工作进行展望。 6 第二章理论基础与主要技术简介 第二章理论基础与主要技术简介 2 1 教育资源的概念与特点 我国从2 0 0 1 年正式开始进行有关教育资源及其开发与利用的研究，这几年 随着人们对教育资源及其开发与利用的重要性的认识逐渐加强，对教育资源的研 究也不断深入。在教育理论界，许多的学者和专家都从各自认同的角度出发对教 育资源的概念进行了界定，基本形成以下几种不同的认识： “课程资源通常指为保证教育正常进行而使用的人力、财力、物力的总和， 教育的历史经验或有关教育的信息资料。”1 8 1 “课程资源指广泛蕴藏于学生生活、学校、社会、自然中的所有有利于课程 实施，有利于达到课程标准和实现教育目标的教育资源。” 9 1 “随着科学技术的飞速发展，课程资源应该是指在课程实施过程中对学生进行 学校教育的一切素材。具体说，课程资源不仅包括校内外的硬件，还应包括校内 外的无形部分- 软件。” 1 0 l “我们可以把课程资源认为是课程设计、实施和评价等整个课程编制过程中 可资利用的一切人力、物力以及自然资源的总和。包括教材以及学校、家庭和社 会中所有有助于提高学生素质的各种资源。课程资源既是知识、信息和经验的载 体，也是课程实施的媒介。”【l l 】 “凡是有助于学生的成长与发展的活动所能开发和利用的物质的、精神的材 料与素材，都是课程资源。如图书资料、音像资料、风俗习惯、文史掌故、名胜 古迹、自然风光、与众不同的人和事( 如独特的个性、卓越的创新、超常的表现) 等等。”0 2 通过对教育资源概念研究可见，教育资源包含有两种不同的定义。首先从广 义上而言，“教育资源可以理解为在教育系统中支持整个教育过程达到一定的教 育目的，实现一定教学功能的各种资源客观存在形式或存在物” 1 3 1 。通常包括： 物质资源、信息资源、人力资源、社会文化环境资源。 其次，“教育资源从狭义上来理解可以认为它是为教和学设计出来的、支持 教师的教( 备课、上课、自身发展) 和学生的学( 课上和课下) 的软件资源”【14 1 。 7 广东工业大学工学硕士学位论文 这一概念从属于广义的教育资源之中。此外，在 c e l t s - 3 1 ：教育资源建设技术 规范中所界定的教育资源也是从这个方面来定义的：以数字信号在互联网上进 行传输的教育信息，它属于学习对象的一个子集。通常情况下所认为的教育资源 都是指的狭义的教育资源，在本文中也是作此界定。 2 2 教育资源的分类 为了避免教育资源建设属性标注混乱的情况，教育部于2 0 0 0 年组织了专门 的研究小组起草制订了指导我国教育资源建设的技术规范，现在已经第二次颁布 了征求意见稿。教学资源建设可以有四个部分的内容，第一部分是素材类教学资 源建设，主要分八大类【1 5 】：媒体素材、试题、试卷、文献资料、课件、案例、 常见问题解答和资源目录索引；第二部分是网络课程建设：第三部分是资源建设 的评价；第四部分是教育资源管理系统的开发；在这四个部分中，网络课程和素 材类教学资源建设是基础，是需要规范的重点和核心；第二个层次是对资源的评 价与筛选，需要对评价的标准进行必要的规范；第三个层次是工具层次的建设。 网络课程和素材类资源的具体内容千变万化，各具特色，对应的管理系统必须适 应这种形式的变化，充分利用它们的特色。 规范从教育资源建设的实际出发，确定所面向的资源主要包括以下几类： ( 1 ) 媒体素材：媒体素材是传播教学信息的基本材料单元，可分为五大类： 文本类素材、图形( 图像) 类素材、音频类素材、视频类素材、动画类素材。 ( 2 ) 题库：题库是按照一定的教育测量理论，在计算机系统中实现的某个学 科题目的集合，是在数学模型基础上建立的教育测量工具。 ( 3 ) 试卷素材：用于进行多种类型测试的典型成套试题。 ( 4 ) 课件与网络课件：课件与网络课件是对一个或几个知识点实施相对完整 教学的用于教育、教学的软件，根据运行平台划分，可分为网络版的课件和单机 运行的课件，网络版的课件需要能在标准浏览器中运行，并且能通过网络教学环 境被大家共享。单机运行的课件可通过网络下载后在本地计算机上运行。 ( 5 ) 案例：案例是指由各种媒体元素组合表现的有现实指导意义和教学意义 的代表性的事件或现象。 8 第二章理论基础与主要技术简介 ( 6 ) 文献资料：文献资料是指有关教育方面的政策、法规、条例、规章制度， 对重大事件的记录、重要文章、书籍等。 ( 7 ) 常见问题解答：常见问题解答是针对某一具体领域最常出现的问题给出 全面的解答。 ( 8 ) 资源目录索引：列出某一领域中相关的网络资源地址链接和非网络资源 的索引。 ( 9 ) 网络课程：网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教 学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的 教学内容和网络教学支撑环境 1 6 1 。 规范只列出了最具通用性的分类方法，对于有特殊用途的分类法，允 许用户按照预定义的格式自行扩展，必要时可向有关部门提出申请，将该分类法 纳入本规范之中。下图列出了本规范中所提供的分类体系，长方形代表分类方法， 椭圆形代表具体的分类内容，对于每一个资源有三个主要分类属性，即学科、适 用对象和素材类型，如图2 - 1 所示，可作为资源建设内容规划和具体实施阶段的 组织建设方法。 9 广东工业大学工学硕1 ：学位论文 图2 - 1 分类组合示例 f i g u r e2 - 1 c l u s t e rs a m p l e 每一种分类组合代表了不同的资源组织线索，体现了资源组织方式的多样 性，适用于不同类型的资源库建设。由于我国刚刚迈出教育资源建设标准化与国 际接轨的第一步，该规范还存在有待完善的地方，特别是分类体系与编码表，只 提供了最基本的类别，但基础教育、高等教育、成人教育和职业教育各个领域间 彼此有不同的分类方法，所以在具体使用这个规范时往往需要开发者利用l o m 模 型的第九类信息分类信息自行扩展分类体系。“随着反馈意见的吸收，规 范将不断扩充细化分类表及其编码，以对具体教育领域的资源建设起到更有针 对性的指导作用 1 1 7 。 2 3 国内外教学资源建设规范与标准 2 3 1 国外主要的网络教学资源标准 ( 1 ) l o m 模型( l e a r n i n go b j e c tm e t a d a t a ) l o m 学习对象元数据模型1 1 8 j ， 由i e e el t s c ( l e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d sc o m m i t t e e ) 于1 9 9 8 年3 月发 布，2 0 0 2 年6 月成为i e e e 标准它是当前最重要的网络教育资源数据模型，具有 很强的通用性和参考价值p 9 。 它主要针对对象的九个类别的描述信息进行规范： 1 通用信息( g e n e r a l ) ：对所有学习对象通用属性的描述信息，如标识、标题、 关键字等。 2 生存期信息( l i f e c y c l e ) ：描述学习对象的历史与现状，以及对它的改变起到 作用的个人或组织的信息，如版本号、状态、日期、创建信息等。 3 元一元数据( m e t a - m e t a d a t a ) ：关于元数据记录本身的一些信息。 4 技术信息( t e c h n i c a l ) ：有关学习对象的技术要求和特征的信息，如格式、大 小、位置等。 5 教育信息( e d u c a t i o n a l ) ：有关学习对象的教育或教学方面特性的信息，如交 互类型，交互程度、语义密度、难度、学习时间等。 6 权利信息( r i g h t s ) ：有关学习对象知识产权和使用条件方面的信息。 1 0 第二章理论基础与主要技术简介 7 关系信息( r a l a t i o n ) ：描述一个学习对象与其它学习对象的关联信息，如相 关类型、关联资源等。 8 主释信息( a n n o t a t i o n ) ：描述学习对象在教育应用方面的有关评论的信息， 如评论人、评论时间等。 9 分类信息( c 1 a s s i f i c a t i o n ) ：描述学习对象在特定的分类系统中所处的位置 的信息。 ( 2 ) d u b l i nc o r e 模型 “d u b l i nc o r e 是一个致力于规范i n t e r n e t 资源 体系结构的国际性联合组织。它定义了一个所有资源都应遵循的通用的核心标准， 标准内容较少，也比较通用，因此，得到了其它相关标准的广泛的支持 1 2 0 。其它 关于学习资源的数据标准，基本上都兼容d u b l i nc o r e 标准，并对它作了扩展。 d u b l i nc o r e 规定了基于w e b 资源的1 5 个方面的信息： 1 标题：资源的名称。 2 创建者：资源的创建者。 3 主题：资源的主题内容。 4 描述：资源的内容、介绍信息。 5 出版者：正式发布资源的实体。 6 贡献者：资源生存期中做出贡献的实体。 7 日期：资源生存周期中的一些重大日期。 8 类型：资源所属的类别。 9 格式：资源的物理或数字表现。 1 0 标识符：关于资源的唯一标识。 1 1 源信息：资源的来源。 1 2 语言：资源的语言类型。 1 3 关联：与其它资源的索引关系。 1 4 覆盖范围：资源应用的范围。 1 5 权限：使用资源的权限信息。 广东工业大学工学硕士学位论文 2 3 。2 国内主要的网络教学资源标准 一直以来，国内教育行业对教学资源标准并没有达成统一的认识，这种局面 客观上造成大量游离的教学资源无法统一管理和充分利用。近年来这种情况开始 改变，我国从2 0 0 1 年开始启动了教育信息化技术标准( c e l t s ) 研究项目，教育部 成立了中国教育信息化技术标准委员会( c e l t s c c h i n e s ee l e a r n i n g t e c h n o l o g ys t a n d a r d i z a t i o nc o m m i t t e e ，简称标委会) 。标委会跟踪国际教育信 息化标准研究动态、向国内引进相关的国际标准，并根据我国教育的实际情况对 引进的标准进行本土化修订工作，最终形成符合国际标准，且具有中国特色的中 国现代远程教育技术标准体系。这套标准体系是我国目前最完整的现代远程教 育系统开发的基本技术规范，也是我国最主要的开发应用教学系统的参考规范。 在此标准体系当中，有3 个与资源建设相关的规范，分别是学习对象元数据 ( c e l t s - 3 ) ，教育资源建设技术规范( c e l t s - 3 1 ) 和基础教育教学资源元数 据规范( c e l t s - 4 2 ) 。教育部子2 0 0 2 年推出了它的1 0 版本。 ( 1 ) 学习对象元数据( c e l t s 一3 ) 它依据l o m 模型，也规定了九大类别的数据信息 2 1 1 ： 1 通用：学习对象的通用信息。 2 生存期：学习对象的状态以及对其做出贡献的组织或人。 3 元一元数据：元数据自身的信息。 4 技术：学习对象的技术要求和相关特征。 5 教育：学习对象在教育和教学方面的主要特征。 6 权利：学习对象的知识产权及使用条件。 7 关系：学习对象与别的学习对象之间的关系。 8 评注：学习对象在教学使用方面受到的评价。 9 分类：学习对象在某一分类系统中所处的位置。 ( 2 ) 教育技术资源建设技术规范( c e l t s - 3 1 ) 本规范一是从用户的角度，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，这一部分将主要参考 国内颁布的元数据模型及i e e e 的l o m 模型，从制作素材简便性，使用素材的方便 1 2 第二章理论基础与主要技术简介 性的角度上选取一些最为普通的元素，另外，根据不同教育资源的具体特色，设置 一些特色属性。二是从管理者的角度，提出了管理这些素材的管理系统的体系结 构以及所应具备的一些基本功能【2 2 1 。 ( 3 ) 基础教育教学资源元数据规范( c e l t s - 4 2 ) 本规范规定的描述基础教育资源的数据元素集包括2 2 个元素，其中必须元 素1 3 个( 标题、学科、关键词、描述、标识、格式、日期、语种、类型、作者、 适用对象、元数据语种、元数据方案) 包含学习对象元数据规范的全部必须 元素：可选数据元素9 个( 版本、出版者、其他作者、相关资源、关系描述、覆 盖范围、权限、评价、评价者) ，包含了学习对象元数据规范的部分可选元 素。本规范允许用户根据各自需要扩充元数据元素，但必须符合本规范元素定义 格式和技术规范 2 3 1 。 2 4 建构主义理论对教学资源构建的影响 传统的认识论和认知科学认为，知识是对外部客观世界的被动反映。因此， 教学的目的就是使学生通过教学过程获得这样的现实映象。为此，学生必须以某 种方式从环境中获得信息，也就是说要对他进行“教学 。这种观点很快引出许 多概念问题，这主要是因为它忽略了世界的无限复杂性【2 4 1 。此外，详细的观察 也表明，在所有的真实案例中，认知并不是这样进行的。主体在进行认知时，积 极地产出大量潜在的模式，而外部世界的作用则在于选择，即在排除其他模式时， 强化其中的一些模式。我们对传统教学中学生的知识做了这样的概括：( 1 ) 不完 整，过于空泛，过于脆弱；( 2 ) 惰性，无法在需要的时候运用；( 3 ) 不灵活，无法 在新的或类似的情境中迁移应用。建构主义是针对传统的认识理论的缺点而提出 的。利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律，即能较好地说明 学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成，以及理想的学习环境应包含哪些 主要因素等等。在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的认知学习理 论，并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。建构主义的观点强调，建构 首先服务的是自身的目的，主体希望能控制他所感觉到的东西，以便从其首选的 目标状态中排除一切与之相背离和产生干扰的东西，控制自身需要的并可以加以 控制的事物模式。但是该模式只应包括与主体的目标和行为相关的那些方面，从 1 3 广东工业大学工学硕十学位论文 而有可能去适应变化了的环境。作为教育界的一种新的认识论和学习理论，建构 主义对传统教学观念提出了尖锐的批评，对学习和教学作出了新的解释，以这种 理论为基础，研究者提出了一系列改革的设想，这对改革传统教学具有重大意义。 1 建构主义的知识观建构主义者( 特别是激进的部分) 一般强调，知识 并不是对现实的准确表征，它只是一种解释、一种假设，它并不是问题的最终答 案。相反，它会随着人类的进步而不断地被“革命”掉，并随之出现新的假设； 而且，知识并不能精确地概括世界的法则，在具体问题中，我们并不是拿来便用， 一用就灵，而是需要针对具体情境进行再创造。知识不能以实体的形式存在于具 体个体之外，尽管我们通过语言符号赋予了知识一定的外在形式，但这并不意味 着学习者会对这些命题有同样的理解。 2 建构主义的学习活动观建构主义认为，学习不是知识由教师向学生的 传递，而是学生建构自己的知识的过程，学习者不是被动的信息吸收者，相反， 他要主动地建构信息的意义，这种建构不可由其他人代替。学习并不是简单的信 息的积累，它同时包含由新、旧经验的冲突而引发的观念转变和结构重组；学习 过程并不是简单的信息输入、存储和提取，而是新旧经验之间的双向的相互作用 过程。因此，建构主义又与认知主义的信息加工论有所不同。 3 建构主义的学生观建构主义强调，学习者( 学生) 并不是空着脑袋走 进教室的，他们有一些自己的看法。而且，有些问题即使他们还没有接触过，没 有现成的经验，但当问题一旦呈现在面前时，他们往往也可以基于相关的经验， 依靠他们的知识能力，形成对问题的某种解释，这并不是胡乱猜测，而是从他们 的经验背景出发而推出的合乎逻辑的假设 2 5 1 。所以，教学不能无视学生的这些 经验，另起炉灶，从外部装进新知识。而是要把儿童现有的知识经验作为新知识 的生长点，引导儿童从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。教学不是知 识的传递，而是知识的处理和转换。教师不是简单的知识的呈现者，他应该重视 学生自己对各种现象的理解，倾听他们现在的看法，洞察他们这些想法的由来， 以此为根据，引导学生丰富或调整自己的理解。 总之，建构主义学习理论是强调以学生为中心，认为学生是认知的主体， 是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助作用和促进作用，并 不要求教师直接向学生传授和灌输知识。目前，有关建构主义学习理论的研究正 1 4 第二章理论基础与主要技术简介 方兴未艾。我们深信，随着现代化技术手段的发展，基于建构主义的理论教学将 突破传统教学的局限，开发出能有效支持学生主动建构知识，加强理论与真实生 活实践的联系，促进知识的情境中迁移的教学软件和运用于课堂情境的教学方 案，并通过网络实现信息交流，资源共享，开展网络上的协作教学【2 6 】。在建设 教学资源管理平台时也要主动运用构建主义理论进行指导，确立“以学生为中心 的设计主导思想，使得管理平台的建设一开始就有良好的理论基础，避免盲目性。 2 5 教育资源的开发 1 教学资源开发的价值取向：有效开发的导向我们要进行教学资源的 有效开发，就必须加深开发主体对教学资源开发价值的认识，以此作为对教学资 源进行有效开发的导向，从而保证开发主体能够获得科学的、积极主动的开发教 学资源的思想动力。 教学资源开发的价值取向首先在于促进学生的发展。我们为学生提供丰富的 课程资源，目的在于逐渐培养学生独立学习的意识、能力与习惯。我们为学生提 供课程资源不仅指为学生营造一个具有丰富课程资源的环境，同时也指学生可以 方便的提取、使用这些资源，这样课程资源的价值才能得到充分发挥。随着学生 独立学习、探索的意识与能力的不断增强，他们最终应该成为这些课程资源的主 人和开发的主体，应当逐渐学会主动的有创造性的开发和利用一切可用的课程资 源，为自身的学习、探索、实践等活动服务。 课程资源开发的价值还在于促进教师的专业成长。教学改革要求有丰富的课 程资源作为支持，要为教师提供了更大的选择余地与更多的选择机会，这样的优 势能够满足教学多样化的需求，但同时也是增加了选择的难度，对教师的发展来 说是一个严峻的挑战。教师不能再仅仅把教材当作唯一的课程资源来使用，而要 逐步转变自己的课程资源意识，并不断提升自己进行课程资源开发的专业素养和 能力 2 7 1 。 2 教学资源开发的原则：有效开发的标准实现教学资源的有效开发就 是要依据课程开发的目标，探索和选择能够实现课程目标所需的材料。而开发的 原则是保证教学资源有效开发的标准。开发时应遵循发挥学生主动性原则，通 过引导学生在探究未知领域过程中，发现问题、提出问题，创造性地解决问题， 1 5 广东工业大学工学硕士学位论文 在掌握知识的同时，形成探究式品格，进而达到主动探究、创造性地学习、生 动活泼全面发展的目的。培养人的创新精神和实践能力，是信息时代学校教育 的核心。因此，在网络教学资源