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浙江丁业大学硕上学位论文 基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 摘要 教学资源库建设是整个网络教育教学资源建设的核心与重要建 设目标，是教育信息化建设的重要内容。建设资源库的目的是为了更 好地发挥教学资源的互用性，将教学资源划分成素材，进行系统化、 科学化的分类，并以多媒体化的电子信息形式存储于计算机中，构建 成统一的教学资源素材库，为使用者提供内容丰富的优秀教学资源。 同时资源库如何根据用户的一些个人信息和使用记录，自动地利用相 应的智能引导技术，对搜索结果进行处理，为用户提供搜索中隐含的， 一般化的，汇总的以及个性化的信息，提高用户使用过程中系统的智 能化程度。本论文分析了国内中职教育教学资源库系统建设存在的问 题及对策。对智能引导及相关技术进行研究。提出了基于智能引导的 教学资源库建设规范与标准，原则和模式。建立了教学资源库系统的 体系结构模型。给出了基于智能引导的教学资源库系统数据层、中间 逻辑层、表示层和智能引导实现。 关键词：智能引导，智能查询，教学资源库，) 【m l ，n e t 浙江丁业大学硕上学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 r e s e a r c h0 nt e a c hin gr e s o u r c e ss t o r e h o u s e c o n s t r u c tio nb a s e d0 nin t e l lig e n tg uld a n c e a b st r a c t b u i l d i n gi n s t r u c t i o n a lr e s o u r c ei sc o r ea n di m p o r t a n to b j e c to fw h 0 1 e i n t e r n e ti n s t r u c t i o n a lr e s o u r c ec o n s t r u c t i o n ，i si m d o r t a n tc o n t e n to f e d u c a t i o n a li n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o n a i mo fb u i l d i n gr e s o u r c ew a r e h o u s e i st om a k eu s eo fi n s t r u c t i o n a lr e s o u r c eb e t t e r r e s o u r c ei sc l a s s i f i e d s y s t e m a t i z a t i o na n ds c i e n t i f i c a l l y 工ti sm e m o r i z e di nc o m p u t e r ，a n d t h ew a r e h o u s eo f f e ra b u n d a n te x c e l1e n tr e s o u r c ef o ru s e r w es u g g e s tt h a t t h eu s e r s e x p l o i t i n g ， s u p p l y i n ga n de v a l u a t i n gt h er e s o u r c e sc a nr e s 0 1 v e t os o m ed e g r e et h ep r o b l e m sr e s u l t e df r o mi n s u f f i c i e n tf u n d sa n ds t u f f i nt h em e a n w h i l e ，r e s o u r c eb a s ec a na l s oa n a l v z et h eu s e r s i n f o r m a t i o n ， a n dn o t ef o ru s e ，s t u d yo ft h et e c h n 0 1 0 9 yo fa u t o m a t i c a l l yu s i n gr e l a t e d i n t e l l i g e n tq u e r yt e c h n o l o g yt oa n a l y z ea n dr e w r i t et h eq u e r i e so fc l i e n t s b a s e do nt h eg r a d a t i o no f c o n c e p t sf e a t u r e d i nt h ea p p li c a t i o no f k n o w l e d g eb a s ei no r d e rt op r o c e s st h ef i n d i n g so fq u e r ya n dp r o v i d et h e h i d d e n ，g e n e r a l ，c o m p r e h e n s i v ea n dp e r s o n a li z e di n f o r m a t i o nt oi n c r e a s e t h ei n t e l l i g e n tl e v e lo fu s e r s q u e r y h i sp a p e ra n a l y z e s p r o b l e m sa n d s o l u t i o n si nt e a c h i n gr e s o u r c e ss t o r e h o u s es y s t e mc o n s t r u c t i o ni n d o m e s t i cs e c o n d a r yv o c a t i o n a le d u c a t i o ni tr e s e a r c h e si n t e l l i g e n t g u i d a n c ea n dt h er e l a t e dt e c h n 0 1 0 9 y i tp r o p o s e st h en o r m sa n ds t a n d a r d s ， p r i n c i p l e sa n dm o d e li nt e a c h i n gr e s o u r c e ss t o r e h o u s ec o n s t r u c t i o nb a s e d o ni n t e l l i g e n tg u i d a n c e i te s t a b l i s h e st h ea r c h i t e c t u r eo ft e a c h i n g r e s o u r c e ss t o r e h o u s es y s t e m i tg i v e st h et e a c h i n gr e s o u r c e ss t o r e h o u s e s y s t e md a t a1 a y e r ， i n t e ll i g e n tg u i d et o t h el o g i c1 a y e ri nt h em i d d l e ， t h es a i dl a y e ra n d r e a l i z a t i o nb a s e do ni n t e l l i g e n tg u i d a n c e k e yw o r d s ：i n t e lli g e n tg u i d a n c e ，i n t e l1ig e n tq u e r y ， e d u c a tio n a lr e s o u r c eb a s e ，x m l ， n e t h 浙江工业大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育 机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。 作者签名： 割心、多 日期：2 0 0 8 年1 2 月2 5 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“ ) 作者签名：名况 导师签名： 小珐 一一 日期：2 0 0 8 年1 2 月2 5日 日期：2 0 0 8 年1 2 月2 5日 浙江工业大学硕上学位论文 基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 1 1 研究背景 第一章绪论 1 1 1 职业教育信息化的需要 2 1 世纪将是一个知识、信息、通信的时代，是以高新技术为核心的知识经 济占主导地位的时代。信息技术的飞速发展，为知识经济的发展奠定了坚实的技 术基础。国家的综合国力和国际竞争力越来越依赖于教育发展、科技进步和知识 创新，教育在经济和社会发展过程中将呈现出越来越突出的作用。由于科学技术 的迅猛发展，传统的教育越来越不适应社会的发展，教育的根本出路就在改革， 而教育改革的重要途径之一就是教育信息化。 职业教育信息化是教育信息化和国家信息化的重要基础和组成部分。所谓 职业教育信息化，就是职业教育的师生在基于网络环境的基础上，应用信息技术 和信息资源来推动教育教学发展和改革，从而实现职业教育现代化，满足时代和 社会需求的过程。推动职业教育信息化是由职业技术教育的教学和改革发展的本 质所决定的。职业教育信息化自始至终都不能偏离教学和改革这个中心。技术的 应用和教育资源的建设都是为教育教学服务的，其目的是通过各种技术手段的应 用来提高教学效果，从而培养适应现代社会发展和职业发展的具有应变能力的各 种专门人才，使职业教育在现代社会发展中及时而有力地回应社会需求。在国 务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定中明确指出：“加强职业教育信 息化建设，推进现代信息技术在教育教学中的应用。积极发展现代远程职业教育， 开发职业教育资源库和多媒体教育软件，为职业学校和学生提供优质教育资源。 但处于起步阶段的职业教育信息化，在思想理念、教育模式、网络资源建 设等方面，都需要进行深入的研究和探索。 1 1 2 中等职业教育课程改革的需要 中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定中指出： “要转变教育观念，改革人才培养模式，经济实行启发式和讨论式教学，激发学 浙江t 业大学硕j 二学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 生独立思考和创新意识，切实提高教学质量。要让学生感受、理解知识产生的发 展的过程，培养学生的科学精神和创新思维能力、语言文字表达能力以及团结协 作和社会活动的能力。 采用新的教学方法，培养学生的上述能力，都要求有相 应的课程改革。 只海平在调查分析中得出，随着科学技术的迅速发展，2 1 世纪中职人才的 业务规格是面向基层、面向生产和服务第一线的既懂技术又能操作的高素质劳动 者。在调查中还发现中专毕业生就业状况1 9 9 5 年以后主要呈现出二种走势：一 是就业单位类型趋于多元化，二是毕业生的就业岗位有明显转移。毕业生的就业 岗位由原来的技术员、技术管理、生产管理岗位向一线技术工人或智能型工人岗 位流动。 面临新的问题和形势，我们必须要进行职业教育教学改革，因为它是职业教 育的质量所在，而课程问题又是教育教学改革的核心和突破口。因此，我们要进 行的课程改革必须适应现代经济、科技和社会发展的需要，要以学科最新知识体 系为内容，全面提高学生的素质，促进学生的个性发展。然而没有教育资源的广 泛支持，再美好的课程改革设想也很难变成实际的教育行为。为保证中职课程改 革的顺利实施，促进学生的全面发展，我们必须要积极建设中职教育资源库。 1 1 3 中职学校校园网的兴建 教育部在2 0 0 0 年1 1 月提出“用5 至1 0 年左右时间在全国中小学基本普 及信息技术教育，全面实施校校通工程，以信息化带动教育的现代化，努力 实现基础教育跨越式的发展，通过教育信息化走向教育现代化”。以“资源库建 设为线索的教育城域网、校园网教育教学应用建设，试图为进一步的教育教学 应用提供各类数字化教育资源。为了实现教育部提出的“校校通”工程，大批的 中职学校也建成了校园网。但目前很多中职学校建立的校园网由于缺乏教育教学 信息资源，“有路无车无货”，致使投入大量资金的校园网难以发挥其应有的作用 和效益，造成设备的闲置和浪费。随着时间的推移，校园网的软硬件设备又将面 临贬值的风险。 同时一些中职学校建成了中职教育资源网站和资源库，但它们存在一些问 题，如：学生学习功能的忽视、资源重复建设、资源分类方法和检索不当和内容 陈旧等。有些中职教育资源网主要提供教育新闻、政策法规、文摘、课件资源等 内容，注重的是对外的宣传功能、行政管理功能以及教师备课功能的开发。这使 2 浙江工业人学硕十学位论文 摹于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 得学生只能在因特网上玩游戏、娱乐、找朋友聊天、发e m a i l 等等，因此，培 养学生在网上获取信息、处理信息和应用信息的能力便成为一句空话。 综上所述，随着我国职业教育信息化进程的进一步推进、中职教育课程的改 革以及校园网的兴建，中职教育资源库建设己迫在眉睫。因此，我们从教育实践 和实际情况出发，以现代教育技术理念为指导，运用现代信息技术，开发适合中 等职业教育的教学资源库，使之既适宜于中职教育的教学中使用，以提高课堂效 率，更能给具有不同学习能力的学生自主学习提供帮助。而资源库的建设要采用 一线教师个人或集体开发，学校集中管理，形成资源库共享的方式进行。只有这 种方式开发的资源库才能真正适应学生的要求和特点，有利于提高教育教学效果 和教师素质。职业教育的最大特点是对相关理论的学习较为弱化，对于相关的技 术和技巧、技能的掌握要求较高，实践的环节所占比重较大，而提高相关技巧和 技能的直观程度是计算机应用于职业教育的最大特点。因此，用计算机模拟相关 部件和设备的构成、组合和运转过程的课件的建设，应该成为职业教育资源库建 设的重点。 1 2 国内外研究现状 1 。2 1 国内外教育教学资源库系统建设的研究 随着网络的出现和e 一1 e a r n i n g 概念的提出，教育教学资源库系统的建设日 益提上日程，因此，自上个世纪9 0 年代起，国内外对教育教学资源库系统建设 的研究大量涌现。纵观教育教学资源库系统建设的研究资料，发现对教育教学资 源库系统建设的研究主要集中于以下几方面： ( 1 ) 资源类型 资源类型是指教育教学资源库系统中应包含哪些类型的资源。关于教育教 学资源库系统中应有的资源类型，一般认为应包括多媒体素材库、课件库、案例 库和试题库。当然由于对资源库系统理解的不同及对资源分类角度的不同，关于 教育教学资源库系统中应包含的资源类型的看法也有差异。薛磊、马正华认为教 学资源库系统中的资源应组织为素材库、微教学单元库和虚拟教学资源库。宣绚、 程建钢将资源库系统中的资源划分为教学指导类、教学素材类、参考资料类及练 习测试类等四大类。郑力明、郭葆锋等将网络课程库纳入教学资源库系统的资源 3 浙江丁业大学硕1 ：学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 内容范围。欧阳康、徐明认为教学资源库系统应由媒体素材库、教学知识点库、 常见问题库、网络课件库及案例库组成。许春耀等认为教学资源库系统应分为三 个层次：底层是媒体素材库及索引库，稍上一层是积件库、课件库、题库、案例 库及相应的索引库，最上层是网络课程库和索引库。穆桂斌等构建的教学资源库 系统包括文本库、图片库、音频库、视频库、课件库、预备资源库。李宝敏等则 从知识管理的角度将学习者在学习过程中生成的有价值的个性化流动性动态资 源也纳入教学资源库系统的资源范围。针对教育教学资源库系统中应有资源类型 的诸多看法，教育部于2 0 0 0 年组织专门的研究小组起草制订了教育资源建设 技术规范，其中确定教育资源库系统的资源主要包括：媒体素材、试题、试卷、 课件、案例、文献资料、常见问题解答、资源目录索引和网络课程。 ( 2 ) 资源的表征 所谓资源的表征即关于资源的元数据。资源的元数据对资源的特征加以描 述，是“用于描述资源特征的结构化数据”。 对资源表征的研究，起始于国外。1 9 9 5 年3 月美国在线计算机图书馆中心 与国家超级计算应用中心( n c s a ：n a t i o n a lc e n t e rf o rs u p e r c o m p u t i n g a p p l i c a t i o n s ) 在俄亥俄州的都柏林( d u b l i n ) 召开了一次国际研讨会，探讨如 何建立一套描述网络上电子文件特征、提高信息检索效果的方法，并随即开始启 动电子图书馆对象元数据标准的研究项目，称为都柏林核心元数据研究行动 ( d c m i ：d u b l i nc o r em e t a d a t ai n i t i a t i v e ) 。这行动的成果之一是定义了一 套包含标题、作者或创作机构、主题及关键词、资源类型、格式、资源标识符、 原始资料、语言、该资源与其它资源( r e s o u r c e ) 、版权管理等元素的d u b l i nc o r e 元数据标准。1 9 9 7 年，工m sp r o j e c t 及美国高等教育研究机构的一些赞助商决定 致力于开发一套开放且基于市场的在线学习标准，其中包括了学习内容元数据的 ，规范。同年，美国国家标准与技术研究所( n a t i o n a li n s t i t u t ef o rs t a n d a r d sa n d t e c h n o l o g y ) 的一些小组和i e e ep 1 4 8 4 研究小组也开始做同样的研究。美国国 家标准与技术研究所将自己的研究与i m s 的结合在一起，而i m s 开始与欧洲致力 于元数据定义的a r i a d n e 项目合作。1 9 9 8 年i m s 和a r i a d n e 向i e e e 提交了带有 规范的提案，即当前i e e e 学习对象元数据( l o m ) 的初始文件。在1 9 9 9 年i m s 通 过其在美国、英国、欧洲、澳大利亚和新加坡的社团公布i e e e 的这一标准，并 把反馈的结果作为修订的依据，最后形成现在的l o m 。i e e e 学习对象元数据( l o m ) 4 浙江工业大学硕l 学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 草案定义了一套描述资源的元数据元素，这些元素包括对象的名称、定义、数据 类型、字段长度( f i e l d1 e n g t h s ) 等。i m s 的元数据元素取自l o m ，由核心元素集 和标准扩展( s t a n d a r de x t e n s i o n ) 元素集构成。其核心元素集中的元素有：用于 通用描述的标识者，标题，所属编目及记录( e n t r y ) ，所用语言，说明：用于描 述资源生命周期( 1 i f ec y c l e ) 的版本号，贡献者的角色( r 0 1 e ) ，贡献者的所属机 构，贡献日期；用于元数据描述的元数据的组织( m e t a d a t as c h e m e ) ，元数据的 语言：用于资源技术描述的资源的技术格式，技术所属领域( l o c a t i o n ) ；用于权 限描述的成本，版权及其它限定：用于与其它资源的相关性描述的系列串 ( s t r i n g ) ；用于分类( c l a s s i f i c a t i o n ) 描述的论题，类别( d e s c r i p t i o n ) 和关键 词。其标准扩展元素集则由l o m 中未被选到核心元素集中的元数据元素组成。l o m 和d u b l i nc o r e 是许多元数据规范建立的基础，如h n l c 就是在l o m 的基础上， 根据实际需要，扩展了l o m 的“分类”项形成的；又如加拿大的c a n c o r e ( c a n a d i a n c o r el e a r n i n gr e s o u r c e m e t a d a t ap r o t o c 0 1 ) t 包是在l o m 和d u b l i nc o r e 的基 础上建立的。 为了改变国内对资源描述不统一的局面、提高资源的可共享性，我国也于 2 0 0 0 年组织专门的研究小组对资源属性标注问题进行研究，研究的结果收录于 教育资源建设技术规范。我国的资源属性标注以学习对象元数据规范( l o m ) 为核心，并针对不同类型的教育资源特性建立扩展属性集。因此，在我国的标准 中需要标注的资源属性由三大部分构成：严格遵守的必须数据元素、作为各类资 源都可参考采用的通用可选数据元素和针对资源特色属性的分类数据元素。这样 一来，教育资源建设技术规范中所提出的必须描述的要素就比较多。有人对 此作了统计，每一媒体至少要有1 0 个以上的标注，有的甚至达到2 0 个；同时由 于教育资源建设技术规范中的核心元素是l o m ，存在着翻译问题。因此，尽 管有了教育资源建设技术规范，还是有人致力于研究一套简单易用的元数据 标准。如郭光友等在教学多媒体信息资源表征及应用研究中提出将教学多媒 体信息资源表征的要素分为描述性要素、归属性要素和辅助性要素三类。描述性 要素用于表征资源的内在属性，包括教育性描述信息和技术性描述信息；归属性 要素是与信息资源紧密联系的要素，主要用于反映信息资源属于哪个学科、属于 哪个层次和专业的哪门课、属于哪个单位；辅助性要素包括研制信息、系统标识 信息和保密信息。形成一个以课程为核心，由描述维、归属维、辅助维组成的多 浙江t 业大学硕i 二学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 维多要素表征体系。各维中的每个表征要素，通过对信息资源属性或关联关系的 表征，建立起表征要素与信息资源间的连接，形成多种检索链。宣绚等提出将教 育资源先按学科划分，再对每一学科的资源划分为知识单元，后又将知识单元细 分为许多知识点，最后对每一知识点相关的资源按照应用类型进行划分。在对资 源的属性进行标注时，先确定资源所需要的属性，从学习对象元数据规范中抽取 这些数据；然后对于需要描述但规范中没有相应元素的属性，定义扩展元素；最 后确定所有数据元素的属性，形成具体的元数据模型。穆肃提出根据未整合媒体 可能的种类和教学活动中存在的以整合的数据形式来划分类别，将未整合数据划 分为文字、静图、动画、视频和声音五类，已整合过的资源分为课件和游戏。在 建立元数据时，以教育资源建设技术规范中的学习对象元数据为主要标准， 同时也根据具体情况简化或删除其中的一些类型字段，增加一些实际需要的属 性。马勃民等也在参考其它规范的基础上提出了自己的一套元数据元素标准。如 他们认为课件元数据应由课件标识符、所属课程、状态( 可用不可用) 、名称、 关键词、编著者、使用对象、课件类型、制作单位、内容说明、运行环境、文件 名、大小、补充说明和存储位置等元素构成。 ( 3 ) 资源库系统的体系结构 资源库系统的体系结构包括资源库系统的w e b 数据库管理系统结构及资源 库系统所包含的功能模块等。关于资源库系统的w b b 数据库管理系统，最早的是 文件服务器结构，接着出现了c s ( 客户服务器) 的结构，在w w w 方式下，c s 结构被b s ( 浏览器服务器) 结构所代替，数据库管理系统的层次结构也逐步由 两层结构发展到三层结构。目前的w e b 数据库管理系统大多是基于b s 的三层结 构。鉴于c s 结构与b s 结构各有自己的优缺点，有人又提出采用b s 和c s 相混合的结构。这种结构与目前流行的b s 结构相比，增强了系统管理的灵活性、 可靠性，提高了系统的处理能力，保证系统高效、安全稳定地运行。 对于资源库系统所含功能模块的探讨，目前多是基于b s 三层结构的w e b 数据库管理系统的。关于资源库系统所应包含的功能模块，有的认为整个资源库 系统分数据服务层、中间服务层和用户层。用户层主要负责请求信息的输入和数 据。 结果的输出，同时还担负与中间层应用服务器的交互；中间层应用服务器 作为用户层与数据库之间的桥梁，直接与数据库服务器相连；数据服务层负责底 6 浙江t 业大学硕七学位论文皋于智能引导的教学资源库建设方法研究2 j 实践 层数据库的日常管理，包括资源的入库、修改、删除、属性设置等相关管理。有 的认为资源库系统为由资源素材层、资源管理层及资源应用层等组成的三层体系 结构。资源素材层包含各种资源。资源管理层包括资源系统与权限管理，资源分 布式自建管理，资源建立与发布、个性化管理，资源检索与多级浏览等模块。资 源应用层则有基于资源的网络课程制作，资源分布建设与应用评价，资源应用分 析与个性化服务，基于资源的研究性学习平台应用等模块。有的将整个资源库系 统流程划分为资源管理层、应用层及用户层。资源管理层负责底层数据库的日常 管理，包括资源的入库、修改、删除、属性设置等相关管理功能。它包括教学资 源库、临时资源库、用户库。应用层实是系统提供各种功能的网页动态生成层。 它包括资源查询检索模块、课件生成模块、自动组卷模块、资源上传模块和用户 管理模块。用户层由因特网浏览器组成，面向教师与学生。用户通过浏览器与服 务器相连进行从资源库系统中查询所需资源并下载到本地机、进行资源上传等操 作。也有的简单地将教育资源库管理系统分为“资源管理和系统管理”两个子系 统。其中资源管理又分为媒体素材库的管理、题库的管理、案例库的管理、课件 库的管理、文献库的管理、网络课程的管理等。而系统管理分为安全管理、网络 性能管理、计费管理、故障管理等。还有的认为资源库系统由客户端( w e b 浏览 器) 、w e b 服务器、多媒体资源服务器组成。基于w e bs e r v i c e 技术的教育资源 库体系结构则将整个体系分为资源服务的提供者、资源服务代理者和服务请求 者。资源服务的提供者即是以前的各种资源库系统。资源服务代理者是各个资源 的服务者将其所提供服务的u r l 进行注册的地方。服务请求者即用户代理，它的 任务是接受用户的资源服务请求，并通过查找服务代理者的注册信息，依次调用， 并把所有结果通过格式化处理后呈现给用户，并等待用户的进一步输入。 ( 4 ) 资源管理方式 关于资源库系统中的资源管理方式，我们认为分两个层面。一是微观层面， 指对系统中资源具体存放方式的管理；二是宏观层面，指对系统中资源来源、资 源存储等的管理。 关于微观层面的资源管理，最原始的资源管理方式是“根据教育资源不同 的分类方法，将其存储在服务器上的不同目录中，通过操作系统的目录共享功能 对资源进行管理和操作”的文件目录管理。目前用得最多的则是将资源文件以二 进制数据形式存储在关系型数据库中，数据间通过数据表产生映射关系的数据库 浙江t 业人学硕上学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 管理方式。在这种情况下对教育资源的管理都是基于对数据库的操作，通过这些 操作实现对数据的管理、维护和更新，同时也为用户提供资源检索、资源发布、 资源审核、权限管理、计费、信息交流等多方面服务。 至于资源宏观层面的管理，就资源的存储，到目前为止，不外乎两种方式： 集中式和分布式。所谓集中式存储，就是将资源描述信息和资源信息本身都存储 到一个位置，使用统一的管理系统进行集中管理。集中式存储，就一个城市的教 育资源管理而言，就是采用“城域教育资源中心，区、县教育资源中心和学校教 育资源库的三层组织结构”，每一级资源库向上一级提出资源和服务需求或将零 散资源提交上一级汇总，整体形成一个大的资源库系统的资源管理方式。所谓分 布式存储，是指将资源分散存储在不同的定数目的节点上，以减轻统一管理的 负担。分布式存储根据具体组织结构的不同可细分为层次结构、对等结构及层次 与对等相混合的结构这三种。层次结构是一种上下级的关系，下级资源库管理中 心到上级管理中心注册并同步共享元数据信息，而上级本身的资源库管理中心还 可以到更上一级的资源管理中心进行注册并同步共享其中所汇集的元数据信息。 对等结构是松散祸合式结构，每个资源库都是一个独立的、对等的关系，彼此之 间的功能相同；当一个用户向某个站点发出查询请求时，该站点分布式管理系统 就把请求发送给所有的与其相连的其他站点，其他站点收到请求后根据要求在自 己资源库中进行查询，然后把查询结果返回给发出请求的站点；发出请求的站点 把收集到的结果和本身查询的结果相结合返回给用户。混合结构结合了层次结构 和对等结构的优点，在下层节点中采用层次结构以保证网络性能，在上层的节点 中，则采用对等结构以保证效率。关于资源库系统中资源的来源问题，目前为止 所建设的资源库系统多是通过资源库系统建设者自行去获取资源( 自己开发或 指定人员提交) 来解决的。当然也有人提出新的方式，余胜泉等就提出通过教 育资源建设技术规范的约束，定义资源的标准化接口，将网上优秀教育资源的 元数据信息自动提取出来，进行标准化过滤后导入自身的数据库中，形成一种自 扩充式的教育资源库系统，以获取互联网上处于零散状态、形式内容各异的有教 育价值的教育信息。 1 2 2 我国教育资源库的建设发展历程 就资源库本身的发展来说，从其组织管理资源的体系结构来看，可以分为 三代：第一代是单机单用户的c s 结构的资源库管理系统，第二代是单机多用户 8 浙江t 业人学硕士学位论文 基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 的b s 结构的资源库管理系统，第三代则是本设计方案所研究、倡导和实现的面 向服务分布式资源网管理平台系统。 单机单用户的c s 结构的第一代资源库管理系统如科利华公司早在1 9 9 7 年 推出的“c s c 科利华电子备课系统”就是一个典型案例，其特点是单机运行，主 要为老师备课查找资源服务，提供大量的基于教材的同步素材( 文本、图形图像、 音频、视频、动画) 、教学参考材料( 如教案、试题等) 。 单机多用户的b s 结构的第二代资源库管理系统，是于1 9 9 8 年底开始出现， 目前还是占主流的资源库管理架构形式。用户通过常用网页浏览器就可以查询、 浏览、上载或下载使用资源。资源存放主要通过关系数据库进行集中存储集中管 理。由于网络技术的发展和人们对数字资源需求的不断提升，第二代b s 结构单 机多用户资源库管理系统的缺点也逐步暴露出来。 ( 1 ) 功能方面 从终端用户使用的角度来看，目前资源库主要提供的功能有：资源的分类 浏览、资源的检索( 提供基于关键词、组合条件的检索方式) 、资源的预览、资 源的上载、资源的下载；从资源管理的角度看，目前资源库提供的功能主要有： 资源的录入( 但都是基于单条资源录入，无批量录入和异构数据源录入) 、资源 的删除、资源的修改、资源的审核、用户的管理等。 以上功能只实现对单个资源站点资源的简单管理，有关批量数据录入、异 构数据源互换、因特网上教育资源的采集功能基本没有提供和实现；对资源的检 索定位只限于单个资源站点，不能定位查询不同资源站点的共享资源。而目前网 络技术的发展和国家教育信息化工程的发展迫切需要具有高健壮性、功能强大 的、以用户为中心的资源管理系统，实现对资源的分布建设分布管理，实现不同 资源站点间资源的共享和互操作，解决资源建设的实际共享需求问题。 ( 2 ) 体系结构方面 采取什么样的方式存储与管理资源数据，决定了资源库系统的体系结构。 我们知道，资源库系统涉及的数据具有形式多样、数据量庞大等特点，另外建设 资源库涉及到众多的单位，任何一个单位都没有能力建立完备的教育教学资源 库，再者对现有的丰富学科资源，也必须加以合理的充分利用。如果在某一个网 络中心，采用大容量的海量存储设备存储，使用统一的管理系统管理，就会存在 一些不可回避的问题，如果集中存储，集中使用，必然会出现资源中心的拥塞瓶 9 浙江t 业人学硕七学位论文 基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 颈，从而导致资源的可用性不高。资源集中存储，资源管理与维护的任务将集中 到资源中心管理机构，这需要一个庞大的组织来承担，需要庞大的资金来配置中 心的硬件设备、维护中心机构的日常运转，这在现实中基本上是不可行的。而目 前教育资源管理系统在体系结构上基本采用这种集中存储集中管理的模式，同时 每个资源库厂商自成体系，造成各个资源库无法兼容共享。 如何提高资源的效用，发挥网络的信息共享功能，目前迫切需要一种全新 管理平台实现对资源分布建设分布管理，同时解决这些异构数据源之间的互操作 问题。 ( 3 ) 资源内容方面 通过分析各大不同厂商的资源库，在向用户提供的资源内容时，可以发现 资源库内容基本以课本教材内容的电子化为基本，同时提供一定的教学补充材 料。从资源内容使用对象来看，这些资源基本是为教师备课服务，很少有为学生 基于资源自主学习服务的，从这一点上，资源建设和信息人才培养的宗旨是相悖 的。 ( 4 ) 实际使用方面 在与中小学使用资源库的用户实地调研中，发现很多用户普遍认为：资源 库中内容过于陈旧，有的的教案都是很早以前的老教案；内容缺乏系统性和针对 性，想找到自己需要的素材不容易；操作不方便，服务不到位。所以教师宁可到 因特网上搜索自己需要的素材，甚至自己做课件，而并不经常使用资源库中提供 的资源。 总之，目前资源库的生产厂家虽然很多，但资源库的体系结构、功能设计 和以厂商直接提供资源的这种资源建设模式，在实际中存在不少问题，如资源内 容重量不重质，指导思想上停留在传统应试教育的框架模式中，功能上存在简单 堆砌的现象，体系结构集中存储集中管理，这些都造成了资源低效建设，资源孤 岛现象越来越严重，整个资源建设缺乏系统宏观的指导。 第三代资源网管理系统，其特点：一是面向用户，以人为本，提供信息资 源服务；二是基于资源建设标准、实现不同资源库平台之间的互操作，形成共享 互联的网络资源服务体系；三是积极建立网络资源评价反馈管理系统，增强资源 建设的互动关系，促进资源建设的良性循环。 l o 浙江工业人学硕士学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 1 2 3 当前国内中职教育教学资源库存在的问题 当前，在国内许多职业学校为了加快职业教育信息化的步伐，他们开始大力 兴建校园网和教学资源库。同时教育部门及企业开始涉足中职教育教学资源库的 建设，开发了众多规模不一的资源库，如： 中国职业教育网( h t t p ：w w w c h i n a t v e t c o m ) 中华职业技术教育网( h t t p ：w w w c v t e d u c o m ) 人民教育出版社的职业教育( h t t p ：w w w p e p c o m c n z y j y ) 高等教育出版社的中职教育教学资源库( h t t p ：s v h e p c o m e n ) 江苏职教网( h t t p ：w w w j s v e e d u c n ) 安徽职成教网校( h t t p ：e x t e n s i v e a h e d u c n z c w x ) 泉州职教中心信息网( h t t p ：w w w q z z c j c o m ) 慈溪职教网( h t t p ：c x z j c i x i e d u n e t ) 的教育教学资源库等等。但纵 观这些资源库的建设，普遍存在以下问题：课程资源重复建设，缺乏统一标准； 忽视学生学习的功能；教学资源库偏重素材库；资源分类方法和检索不当； 内容陈旧，更新周期长等问题。 因此，借鉴美国教育部支持的e r i c 资源库建设和我国基础教育资源库建设 的经验，分析我国当前中职课程改革的特点和中职学生的认知水平，建设科学化、 标准化、系统化的教育教学资源库，实现我国职业教育跨越式的发展。丰富的资 源开发和智能化的资源库建设，对于教师来说，可以提高教师的教学质量、教学 效率；对于学生来说，可以培养学生利用信息技术研究性地解决问题的能力，培 养学生学习和创新的能力。 1 2 4 资源库建设模式 资源库建设模式是教育资源整体的分布和组织情况。总的来看，目前主要 有三种资源库建设模式。 1 资源中心 资源中心并不局限于一个网站中，它可以由多个不同级别的站点组合而成， 形成一个以地域范围为单位的教育资源网。就一个城市而言，可以形成包括城域 教育资源中心系统，区、县教育资源系统和学校教育资源库系统的三层资源组织 结构。每一级资源库向上一级提出资源和服务需求或将零散资源提交上一级整合 汇总，因而上级对下级来说以资源中心的角色存在，如图l 一1 所示。 浙江_ 丁业大学硕1 ：学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 图1 - 1 嫩熬赢资源的三层组织结构一 城域资源中心：安装在城域教育网络中心，它通过软件和网络把各区县 的资源库有机地结合在一起，构成一个综合化的教育资源共享、交流和交易系统， 为学校间、地区间开展有关教育资源的各项活动提供理想的大平台。 区、县资源库：分别安装在各区、县( 市) 教育网络资源中心，它通过 软件和网络把该辖区内各学校的资源库有机地结合在一起，供本辖区共享和与全 市交流。 学校资源库：分别安装在该地区的各个学校，学校资源库为各学校建设、 开发和使用教育资源提供灵活、方便、高效的局部环境。 东莞市城域教育资源网即采用这种结构。必须强调的是，资源中心不仅包 括教学和学习的素材，还包括各种工具资源，如：搜索引擎、讨论组和邮件列表。 相邻级别的资源库能以多种渠道进行数据沟通，包括计算机网络和卫星宽带网、 电视节目和光盘等多种方式。对于卫星宽带网，接收端只要安装特定的设备，就 可定期下载成套的教学素材和课程资源，这对于因特网络不发达地区是一种有效 的解决途径。 2 分布式资源库系统 分布式资源库系统和资源中心的类似之处在于二者都是由多个资源站点所 构成，但前者所包括的各个站点并没有主次之分，它们之间是对等的关系( p e e r t 0p e e r ) ，如图1 2 所示。 1 2 浙江t 业人学硕士学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 图卜2 分布式瓷源库系统一 每个资源站点包含其他站点的资源索引和简介，而并没有实际的物理存储， 当站点a 的用户检索到当地的资源时可直接使用，而需要b 或c 站点的资源时， 站点a 会提供代理将其他站点的资源传送给用户。整个资源网络的结构对用户 来说是透明的，他们在每个站点都能访问网络中的所有资源目录，而无需关注资 源实际的物理位置，任何涉及到远端访问的操作，当地站点会自动启动资源代理 为用户服务。 各站点间没有从属关系，形成了一种自由竞争的局面，尽量争取更大范围 的用户。资源的质量和数量决定了每个站点的效益，但为了谋求共同发展，这并 不是独立的竞争，它们必须遵循一致的规范，以保证其他站点的资源索引能够被 收录到本地数据库中。这种资源组织方式能够避免行政手段对资源建设的过多约 束，能促进资源质量的提高，如校际通公司对城域网络教育资源的建设方案就采 取了这种模式。 3 学科资源库 这类教育资源库建设模式最大的特点就是每个资源站点只存储某一学科的 资源，用户能够快速检索和定位所需资源。为了便于对各个资源库进行管理和使 用，可建立所有资源的索引库，即这个库中并不存储实际的教学资源，而存储资 源的物理位置，即资源索引，用户只需访问此站点，就可了解到各个学科资源的 基本情况，当需要下载或购买某一资源文件时，通过索引站点的代理来访问其所 属的学科资源库，比如佛山地区教育信息网教育资源的建设方案就采取的这种模 式，如图1 3 所示。 浙江工业人学硕士学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 图1 - 3 学科资源厍 学科分类是资源内容划分最基本的依据，因而这种模式最大的优势是便于 组织和管理，可将每个学科进一步细化到知识单元和知识点，并在遵循规范的前 提下，根据学科自身的特色采用多种表现形式和运营方式。由于各个学科的资源 相对独立，因而在进行建设时能够并行工作，有利于提高整体运作效率。 总之，上述的3 种资源库建设模式并无优劣之分，要根据因各地区的具体 情况而定。资源建设工作可以由不同性质的机构承担，如当地的电教馆或教育信 息资源中心，政府机构往往有可靠的资金支持，并通过行政手段保证资源建设的 顺利实施。但随着教育产业化呼声的高涨，必定要有企业的介入，使教育资源建 设引入产业化机制，逐步实现教育资源库的可持续发展。随着我国教育信息化的 深入发展，相关的企业单位不断涌现，如校际通、科利华、k 1 2 、国之源等大都 涉及到了城域教育资源库的开发工作，使得当前的建设模式呈现为：由企业开发 出教育资源库的通用平台，并和地方教育部门合作，让地方以最小的投入，建起 本地的教育资源库并共享全国的教育资源。 1 自扩充式的教育资源库系统 随着因特网上数据的不断膨胀，其中不乏大量有价值的教育信息。但是这 类教育资源处于一种零散的分布状态，且形式、内容各异，尽管可以通过搜索引 擎指向目标，但不利于用户的直接检索和使用。 自扩充式教育资源库系统也称开放式的教育资源库，如图1 - 4 所示。从广义 上看，它以上述的第二种模式，即分布式资源库系统为架构原型，但资源的来源 不限于已有的其他资源库系统，而是扩展到以自然形态存在于因特网中的各类教 1 4 浙江工业大学硕 = 学位论文基于智能引导的教学资源库建设方法研究与实践 育资源。开放的教育资源库不仅体现在能通过其搜索机制，将网上的资源地址收 录到索引数据库中，更能通过录入接口，将零散、不规范的网络教育资源进行统 一标识，纳入到更为完整的资源体系之中，这是教育资源库的一大发展趋势。为 了维护版权利益，虽然资源文件本身仍处于一种自然的分布状态，但面向用户的 却是