（教育技术学专业论文）基于网格的远程教学资源管理系统研究与实现.pdf

摘要 从上个世纪9 0 年代末期开始 远程教育已经经历了近十年的发 展 己有相当数量的以不同形式存储的 依赖于不同数据库管理系统 的数字化教学资源 这些资源是远程教学的第一手资料 同时也为教 学和科研提供了宝贵的资料 但由于远程教育分布性的特点 致使远 程教学资源散落于全国各地各校而缺乏较好的引导规范 另一方面由 于许多网络教育学院教学平台的异构性与封闭性 致使教学资源孤 立 导致了大量的信息孤岛的出现 网格的目标是将地理上广泛分布的 系统平台异构的多种资源用 高速网络连接起来 形成虚拟超级计算平台 实现互联网上所有资源 的全面连通 因此利用网格技术将教育网上的资源有效地聚合起来 实现网上资源广泛共享 必将为高等院校的科学研究和资源共享提供 先进的技术手段 进而推动远程教育的发展 同时 互联网的发展趋 势是网格 面对薪的形势和新的技术 对于教学资源的管理该如何充 分利用这一问题 必须从理论上进行深入的研究 从技术上不断探索 本文正是在这种研究背景下提出的 目的是研制科学的资源管理 模式 收集并规范管理远程教育中孤立分布的 零散的教学资源 为 远程教学提供资源服务 本研究说明 将网格引入到远程教学资源管 理系统的建设 构建一个基于网格的远程教学资源管理系统是可行 的 论文首先从远程教学资源管理的现状入手 然后介绍了网格的概 念和特点以及体系结构 对网格服务进行了深入研究 概括出网格的 思想和本质 在系统的实现上充分研究了w e bs e r v i c e s 异构数据库并结合 x m l 数据交换技术与 n e t 框架体系 建立了基于w e bs e r v i c e s 的远 程数据访问模式 采用x m l 描述资源属性和资源管理过程中的相关 数据 以解决资源描述中数据通用性与扩展性问题 采用w e b s e r v i c e s 接口形式实现资源管理平台中的一些公共功能 如用户验证 资源查询 资源读取等操作 以保证资源与其它平台之闻的数据和服 务的共享性 实现资源的共享与平台的无关性 同时系统也实现了远 程w e bs e r v i c e s 接口的调用 这些都为远程教育跨地区使用资源 异 构系统之问共享数据提供了一个很有价值的解决方案 关键词资源管理 远程教育 网格 w e bs e r v i c e s a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fd i s t a n c ee d u c a t i o n t h e r ea r ep l e n t yo f d i g i t a lt e a c h i n gr e s o u r c e sc o m ef r o mt h en e t w o r ke d u c a t i o n a lc o l l e g e s t h r o u 曲o u t t h ec o u n t r y i ti st h ef i r s t h a n di n f o r m a t i o nf o rd i s t a n c e e d u c a t i o n a n da l s op r o v i d e sv a l u a b l ei n f o r m a t i o nf o rt e a c h i n ga n d r e s e a r c h i n g t h e s ed i g i t a lt e a c h i n gr e s o u r c e sa r es c a t t e r e dt h r o u g h o u tt h e c o u n t r y a n dl a c ko fab e t t e r g u i d en o r m sb e c a u s eo fd i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c so fd i s t a n c ee d u c t i o n i nt h eo t h e rh a n d t h et e a c h i n g p l a t f o r ma r eh e t e r o g e n e o u sa n dc l o s e di nm a n yc o l l e g e so fn e t w o r k e d u c a t i o nr e s u l t i n gi ni s o l a t i o no ft e a c h i n gr e s o u r c e s w h i c hi sw h yt h e r e a r eal a r g en u m b e ro f i n f o r m a t i o ni s l a n d s 啊赡g o a lo f g r i di st oa c h i e v et h et a r g e tt h a taw i d e s c a l er e s o u r c e s h a r i n gi nh e t e r o g e n e o u sa n dg e o g r a p h i c a l l yd i s t r i b u t e ds y s t e mw i t ha h i g h s p e e dn e t w o r kl i n k i n gt o g e t h e rt of o r mv i r t u a ls u p e r c o m p u t e r c o m p u t i n gp l a t f o r m s a n da l l t h er e s o u r c e si ni n t e r n e tt oa c h i e v ef u l l c o n n e c t i v i t y t h e r e f o r e e d u c a t i o nr e s o u r c e so n l i n ec a nb ee f f e c t i v e l y p o l y m e r i z a t i o nb yu s i n gg r i dt e c h n o l o g ya n de x t e n s i v es h a r i n g i tw i l l p r o v i d ea d v a n c e dt e c h n o l o g yf o rs c i e n t i f i cr e s e a r c ha n dr e s o u r c e ss h a r i n g i 轻h i g he d u c a t i o na n dw i l lf u r t h e rp r o m o t et h ed e v e l o p m e n to fd i s t a n c e e d u c a t i o n t h ee s s e n c eo fg r i di sf u l ls h a r i n go fr e s o u r c e s w h i c ht h ea u t h o r i n t r o d u c e si ti n t od i s t a n c ee d u c a t i o nr e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e m i ti s t h es a m ef o rt h eg o a lo fh i g he d u c a t i o nr e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e m a t t h es a m et i m e t h eh e a do f n t e m e ti sg r i d h o wt ou s ee d u c m i o nr e s o u r c e f u l l yi nt h i sn e wf i e l d w em u s tc a r r yo u ts t u d yi n d e p t ht h e o r ya n d e x p l o r et e c h n o l o g yi nc o n t i n u o u s t od e v e l o pas c i e n t i f i cm a n a g e m e n to f r e s o u r c e st oc o l l e c ta n ds t a n d a r d i z ea l lt h e s er e s o u r c e i si n t r o d u c e di n t h i sc o n t e x tg r i ds e r v i c e sf o rd i s t a n c ee d u c a t i o n t h e r e f o r eb u i l d i n ga p i e c eo fm a n a g e m e n ts y s t e mo fg r i df o rd i s t a n c ee d u c a t i o nr e s o u r c e si s u s e f u l i nt h i st h e s i sb yd i s c u s s i n ga n d m a n a g e m e n ti nd i s t a n c ee d u c m i o n l l s t u d y i n gt h es t a t u s o fr e s o u r c e s w ea d v a n c et h e f e a s i b i l i t y a n d e s s e n t i a l i t yo fg r i ds e r v i c e si nd i s t a n c ee d u c a t i o n t h e n c o n c e p t i o na n d c h a r a c t e r i s t i ca n dt w oa r c h i t e c t u r e so fg r i dt e c h n o l o g i e sa r ei n t r o d u c e d a f t e rg r i ds e r v i c el u c u b r a t e s w eg e n e r a l i z et h ei d e aa n dn a t u r eo fg r i d t h es y s t e mi sa d v a n c e db a s eo nx m la n dw e bs e r v i c e st om a n a g e t e a c h i n gr e s o u r c e sh a v eb e e nc e r t i f i e db yr e s e a r c h i n gw o r k i nt h i st h e s i s w h e nw e bs e r v i c e sa r eu s e do nr e s o u r c em a n a g e m e n t ap l a t f o r mi th a s t h ep o s s i b i l i t yt os h a r es e r v i c e sw i t hd i f f e r e n tc o n s t r u c t e ds y s t e mi sb u i l t t h i s o p e ns t y l e r e s o u r c e m a n a g e m e n tp l a t f o r m c a np r o m o t et h e s e l f i n c r e a s eo ft e a c h i n gr e s o u r c e sa n dp r o v i d eas o l u t i o nf o rs h a r i n gd a t a a m o n gd i f f e r e n ts y s t e m si nd i s t a n c ee d u c a t i o n k e yw o r d sr e s o u r c em a n a g e m e n t d i s t a n c ee d u c a t i o n g r i d w e b s e r v i c e s i l l 原创性声明 本人声明 所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果 尽我所知 除了论文中特另l j o n 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 也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料 与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明 作者签名 二爱丛这日期 4 年丛月 堑日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学 校有权保留学位论文 允许学位论文被查阅和借阅 学校可以公 布学位论文的全部或部分内容 可以采用复印 缩印或其它手段 保存学位论文 学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位 论文 作者签名 牲导师签名 筒期 四年旦月兰日 硕士学位论文 第一章研究概述 第一章研究概述 1 1 远程教育资源管理的背景 自2 0 世纪后期以来 随着电子技术 网络带宽的发展 因特网开始成为教 学信息传递的 种手段 随之喇上教学也逐渐成为教育领域中最受关注 发展最 快的一种新的教学传递模式 研究表明 因特网是一种互动的 全球性的 高效 率的传递教学的技术 加快了教育的信息化 引起了整个教育领域的蓬大变革 i n t e m e t 的发展虽然极大地促进了现代教育技术的发展 特别是以互联网为基础 平台的远程教育的发展 但因为整个互联网从硬件到软件系统的异构性 地域的 广泛性 导致了教育资源并不能够得到充分共享 资源的重复开发现象非常严重 远程教育技术的关键是教育资源的开发 组织 管理与重用 从1 9 9 8 年9 月教 育都批准清华大学 浙江大学 湖南大学和 l 艺京邮电大学试点现代远程教育至今 全国已有6 7 所普通高等院校建立了网络教育学院 1 全国各高等院校的网络学 院自成体系 各自建立教育站点 发布网络教学资源与教学平台 网上资源与日 俱增 数量菲常之多 己造成了资源开发的重复和大量异构资源的存在 2 0 0 3 年底 高藤华在 计算机世界 发表过一篇题为 网络前头是网格 的文章 随着时间的推移 大量事实证明网格是继i n t e m e t 之后又一次重大的科 技进步 有人将其称为下一代互联网 i b m 公司网格计算业务总经理t o mh o k e 认为 瘸格是继网络之后的又一大商机 网格的霉标就是提供给人们郎取即用 的资源 在诸多节点的动态连接体中 每个节点上都是现存的一个或多个企业或 其他机构实实在在的i t 架构 包括硬件 软件 数据库等资源 当然 每个节 点可能还派生出诸多类似的子节点汪l 网格技术通过一定的方式整合这些节点 在已有的l t 架构之上 实现c p u 存铑和数据库等计算资源的动态共享 它是 集成的计算与资源环境 其核 已 消除信息孤岛 实现资源共享 包括计算资源 存储资源 通信资源 软件资源 信息资源 知识资源等 现代教育技术以计 算视网络为代表 基于网络的远程教育在现代教育中扮演着重要的焦色 面互联 网的发展趋势是网格 匿对网格这样一个充满挑战与发展机遇的研究领域 远程 教育应该如何发展 必须从理论上进行深入研究 从技术上进行不断探索 在新 的形势 新的技术下 把网格技术与远程教育联系起来 将网格技术应用到远程 教育领域中 将极大地改变现有远程教育的现状 露静 无论在国内还是醚外 网格技术在远程教学资源管理系统中的应用 还都处于探索和实验阶段 如何将 这种应用体现到现实的教学资源共享 可供直接借鉴的经验并不多 同时与网格 硕圭学饿论文筹一章研究概述 技术应用最多的科研机构和高等院校的高性能计算课题不同 对于远程教学资源 来说 计算的要求不高 但是对共享和存储的要求则非常高 不同于科学数据的 网格共享 科学数据往往以数据瘁的形式出现 焉教育资源则不仅仅以数据瘁豹 形式出现 更多地以多媒体数据形式 非结构化数据形式等复杂形式存在 这为 网格技术在远程教学资源管理中的运用带来了相当的难度和复杂性 实现对各种 数据资源的全蘑共享 是瘸格技术在远程教学资源管理领域中的不可忽褫的刨薪 点 基于网格思想的远程教学资源管理 这个课题 既有较大的理论意义又有 较大的应用价值 1 2 研究内容 本文在阐述基于删格的远程教学资源管理模型研究时 重点从以下血个方面 来讨论 1 在分析现代远程教学资源管理现状的基础上 总结基于因特网远程教学资 源管理系统存在的问题 展望网格技术在远程教学领域的前景 给出解决的策略 2 余绍网格的概念 原理 鹾的及其体系结构 概括网格的思想和本质 提 出把网格的这种思想和本质应用到远程教学资源管理系统中来的可行 陡和必要 性 并进行论证 3 分析基于网格的远程教学资源管理系统设计的原则及其应有功能 构建基 于网格的远程教学资源管理系统设计的框架模型并进行数据蓐的设计 4 根据基于网格的远程教学资源管理系统应有的功能 详细设计基于网格的 教学资源管理系统的主要组成部分 对所设计的基于网格教学资源管理系统的大 部分功麓进行实现 5 对系统进行总结 总结出基于网格的远程教学资源管理系统的优点 并对 其不足提出看法 1 3 研究意义和圉的 1 3 1 研究的重要意义 1 避免教育资源的重复开发 提高教育资源的使用效益 在教育信息化领域 资源共享共建的呼声f l 益增强 人们呼吁要减少重复建 设 扩大散落在各地各处各个学校的特色资源的共享范围 分散孤立的远程教育 系统更是成蔻阻碍远程教育快速发展的一个豳素 随着我圈教育科研霹带宽的不 断提高 校内各服务站点的数据以及应用程序共享 校际问的远程教育合作 也 2 硕上学位论文第一章研究概述 越来越受到人们的关注 消除信息孤岛 使各信息站点能够共享资源 使得教育 站点之间能够优势互补 避免重复开发 节省丌发教育资源和应用系统的人力和 财力 这就要依赖于网格教学资源管理系统 柬实现最大限度的信惠共享 实现 对资源的直接控制 从而减少乃至消除由于相互闽缺乏沟通丽造成的资源重复开 发所带来的浪费 另 方面 由于教育资源重复开发地减少 同一教育资源被使 用的几率就大大提高 这样一来 教育资源尤其是优秀教育资源的使用效益就可 大幅度地提高 2 保证远程教学资源的质量 教学资源的质量已成为我国远程教育发展的一个障碍 如果不及时解决 势 必会对远程教育发展的效果产生影响 教育部先后启动了 新世纪网络课程 项 目和 精晶课程 项题 推动了我国远程教育资源建设 为远程教育提供优质的 课程资源 促进我国远程教育的发展 全图6 7 所网络教育学院都具备了一套适 合自己学院的远程教育资源 电大系统也在积极发展远程教育 加快资源建设 面本研究中的教学资源库搬据入的发展规律 棂据个性忧所需 为不嗣学习特征 的学生提供相应的学习资源料 能大大提高知识积累的质量 实现对知识的高效 利用 同时将资源评价与资源管理进行整合 以保证远程教育资源的质量 为远 程教学中资源的质量提升嗣题提供一条道路 3 将改变未来远程教学资源的管理模式 互联网曾经改变了人们的生活方式和学习方式 而网格技术作为下一代的 i n t e r n e t 将会对人类生活的各个方面产生重大影响 网格技术进入教育领域 将 极大地改变远程教学资源的管理模式 在理想的网格教育环境中 学习者只需要 提出自己的学习 服务 要求 网格系统就可以为你提供相应的学羽资源和知识 对学习者来讲 服务是透明的 不必关心学习资源是谁来提供和怎样提供的 整 个资源的分配与调用完全幽网格教学资源管理系统完成 整个网络可以看成一个 超级的计箕枫 计算资源 存储资源 数据资源 信患资源 知识资源 专家资 源等都可以得到全面共享 1 3 2 研究目的 据专家预测 在未来凡年信息技术将迎来新的浪潮 互联两将升格为潮格 即实现互联网从3 w w o r l dw i d ew e b 委 3 g g r e a tg l o b a lg r i d 的转变 人们浼的 上网 即是上 网格 这一变化将极大地影响人们的生活 学习 工作方式 并对人类社会的各个领域带来巨大的冲击作用 当前的远程教育由传统的电大函 授交得菲常依赖计算帆网络和多媒体技术 那么当计算视网络在面临新的改革 时 传统的远程教学模型也将发生改变 并且在新技术的冲击下将会逐渐暴露出 很多缺陷 如何消除信息孤岛 使得教学环境中能够共享各类特色资源 优质资 3 硕 l 学位论文第一章研究概述 源和有本地特色的资源 教育站点之间能够优势互补 避免重复开发 节省开发 教育资源和应用系统的人力和财力等等 将是我们面临的新问题 现代教育技术 已经十分依赖计算机和网络 可以设想 随着互联网向网格的过渡 现代教育和 远程教学也将逐渐与网格密不可分 因此 研究网格环境下远程教学资源管理具 有理论和实际的双重意义 网格能够提供强大的教育资源服务能力 我们都期望不远的将来网格技术在 飞速发展 逐步完善的情况下 把所有提供教育资源的计算机都组织成一台虚拟 的超级计算机 用户只要通过网格门户 就可以透明地访问整个网络提供的教育 和教学资源 由此人们就可以以一种更自由更方便的方式使用网络资源 实现真 正意义上的 广泛共享 有效聚合 充分释放 教育部组织了全国1 2 所高等院校的专家联合建立了 中国教育科研网格 c h i n a g r i d 体系 现在c h i n a g r i d 已取得了丰硕成果 它已建成了覆盖全国 1 3 个省市 2 0 所高校的网格环境 聚合计算能力已经达到1 5 万亿次 存储容量 达1 5 0 t b l 3 1 形成世界上最大的超级网格之一 可以预计 将来的远程教育 会 以网格为代表 由此可见 网格与教育已经密不可分 网格在远程教育中的应用研究 其价 值是不言而喻的 1 4 教学资源的界定及其分类 广义的教学资源是指可供教学活动利用的一切事物 它可为物质的也可为精 神的 可以是校内的也可以是校外的 可以是有形的也可以是无形的 4 j 而本文 中的教学资源是指蕴涵了特定的教育信息 可以提供给学习者使用 能帮助和促 进他们学习的各类信息资源 特别是能以数字信号在互联网上进行传输的教学资 源 数字化和教育价值是它的核心特征 按照教育部现代远程教学资源建设委员会于2 0 0 0 年5 月所推出的 现代远 程教学资源建设技术规范 1 5 1 的规定 并从教学资源建设的实际出发 教学资源 可分为以下九类 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 试题 测试中使用的问题 选项 正确答案 得分点和输出结果等的集合 3 试卷 试卷是用于进行多种类型测试的典型成套试题 4 课件 课件是对一个或多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 4 硕士学位论文第一章研究概述 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 案铡 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 的代表性事件或现象 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 网络课程 网络课程是透过网络表现的某f 1 学科的教学态容及实旎的教学 活动的总和 它包括按一定的教学目标 教学策略组织起来的教学内容和网络教 学支撑环境两个组成部分 8 常见闻题解答 常见闯题解答是针对某一其体领域最常出现的问题给出全 面的解答 9 资源目录索引 资源目录索引是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 碛七孥链论文第二章远程资源管理系统建设约现状 第二章远程教学资源管理系统建设的现状 2 1 国内外关于教学资源管理系统的建设 教学资源的建设是制约远程教育发展的关键所在 因此它是一顼需要长麓建 设与维护的系统工程 由于教学资源的复杂性和多样性 使得人们对它的理解各 不相同 从而出现了大量不同层次 不同属性的教学资源 这就使得教学资源的 管瑾不是一项普通的信息管理工程 优秀的教学资源管理系统应当能将多种形式 的教学资源有层次 有组织地 科学地组织起来 并且能方便地对各种教学资源 进行采集 管理 检索和利用 从而为使用者提供一个简单 快捷的应用平台 以下研究的是国内外教学资源管理系统的模式与歹l 发技术以及存在的问题 2 l l 国内教学资源管理的模式 随着人们对教学资源建设重要性认识的深入 愈来愈多的学校 企业 机构 涉足于这一领域 在国内已经有许多公司开发了教育资源管理系统 如清华同方 思科的教育资源管理系统 互盈科技的教育资源管理系统 拇利华的网上资源孛 心等 初步归纳 目前国内教学资源管理系统的模式主要有以下五种类型i 6 l 1 由个人或协会创办的学科资源库或专题学习网站 这是一种专题学习网站f 1 与国外的探究式学习网站 w e b q u e s t 嘲比较类 似 它针对菜一主题如教学资源设计 远程教育等提供各种探究活动 学习资源 和讨论组 为时下的研究性学习提供丰富的资源和空间 还有的甚至细化到某一 学科专题 如介绍鲁迅的专题网站 h t t p m e m b e r n e t e a s e c o r n 另外就是虚拟 社区 它以讨论组的方式将本站中的资源划分成不同板块 餍户在获取瓷源时也 可以将自己的资源贡献出来 最后一部分就是个人博客洲 找蜊删凯等 教师的博 客用1 束收录和发布与学习相关的资源 而学生的博客大部份用来记录与自己专业 相关豹知识 这类网站内容贴近特定的用户群需要 融合了多种媒体教学信息 但由于数 目多 规模大小不一 鱼龙混杂 重复建设的情况也屡见不鲜 此外 这类网站 缺乏专门的教育技术人员的指导 尤其是信息数据硌式缺乏统一的规范 不便于 用户的使用和二次开发 2 基于校园网的教学信息资源库 随着c e r n e t 的建设及 校校通 工程的全面推广 各中小学 大中专院 校也纷纷开始建设依托于校园嬲的教学资源蓐 其中一类是学校鲁行开发的用来 收录教师的优秀电子教案及课件等 可实现媒体数据的上传 下载 实时播放等 6 硕士孥往论文第二章远程资源管瑷系统建设静现状 功能 虽然大部分校园网都已接入了i p 城域网 但由于带宽及安全性的原因 这类资源痒的服务一般限于校送范围内 服务的对象主要是本校师生 另一类是 试点高校网络学院自行开发的网络教学平台 其教学与管理都实现网络化 从丽 达到了网络的充分利用 完全不需要面对面的讲授 所有的教学内容在线呈现 更多地体现以学生为中心的 建构主义的教学理念 3 曲企业研发的大型数据姿源系统 严格说来 这类系统是面向全社会提供有偿信息服务的 其采集收录的信息 资源包罗万象 其强大的期刊 报纸 专利 论文信息检索功能 对于学校尤其 是高校的教学科研工作很有帮助 在技术含量及所收集资源的广度上 也其有无 可比拟的优势 其中代表为万方数据资源系统 清华网方c n k l 知识网络服务平 台等 很多大中专院校都购买了这些系统的镜像 4 国家级教育资源库 或称国家教育资源信息中心l j t j 各个国家一般都有自辽的圜家级教育瓷源中心 如美霞的国家教育资源信息 中心 h t t p a s k e r i c o r g 我国教育部基础教育课程教材发展中心和中央电化教 育馆主办的国家基础教育资源网 h t t p w w w c b e m g o v c n 1 1 国家级教育资 源中心设立的目标是 提供各种与教育有关的资料 促进教学研究成果的推广 使得任何入都可以从中找到所需要的教育信息 为此需要覆盖教育领域的各个方 面 其主要实现方式是链接各个分类教育资源库并提供大型数据库检索服务 5 分层开发的城域性教育资源库 这是现阶段教育界大力提倡的一种由政府投资 教育部门组织开发的学科综 合资源建设方式 它豳国家和地方教育行政部门统筹规划 根据各个学校的特色 和优势来承担相应层次的信息资源的创作 收集 整理工作 地区教育部门创建 大型网络数据库进行统一管理 依托校园网和城域网实现区域内中小学教育资源 的共享 如图2 1 所示t 眨1 每一级资源库目上一级提窦资源和服务需求或将零散 资源提交上一级汇总 霉2 1 城域教弯资源的三层组织结构 7 城域设计中心 二二级资源中心 三级资源中心 矮士学绽论文第二章远程资源管理系绫建设豹现状 2 1 2 国外教学资源管理的模式 腿前全球主要大国都在致力于收集教师的教材 教案和学习资源 分布式数 字资源库 d i s t r i b u t e dd i g i t a lr e s o u r c er e p o s i t o r y 是冒前各国流行的开发项鹜 主 要目的是希望整合老师开发的内容 以促进交流 共享和再应用 其典型项目有 1 美国教育资源门户g e m g a t e w a yt oe d u c a t i o n a lm a t e r i a l s 1 1 3 j g e m 是由美蹋教育部主办 主要为中小学教育服务的教育资源管理f 了户网 站 中小学教师 学生和家长 管理人员可以通过g e m 搜索数以万计的高质 量教学资源 包括教案 主题活动计划 教学项目计划以及素材 g e m 作为全 美第一个使用d u b l i nc o r e 技术标准的组织 建立了适应于中小学教育的信息资 源元数据标准管理系统 开发了基于资源接述框架 髓f 的元数据开发及编辑 工具g e m c a t 为教师提供丰富的网上课程计划 课程单元和其它教育资源 g e m 的成员w 分成蕊大部类 分别为g e m 用户组 g e mu s e r sg r o u p 和g e m 资料提供者 讵式发布资源的实体 6 c o n t r i b u t o r 贡献人 资源生存期中作出贡献的实体 7 d a t e 同期 资源生存周期中的一些重大同期 8 t y p e 类型 资源所属的类别 9 f o r m a t 格式 资源的物理或数字表现 1 0 i d e n t i f i e r 标识符 关于资源的唯一标识 1 1 s o u r c e 源信息 资源的来源 1 2 l a n g u a g e 语言 资源的语言类型 1 3 r e l a t i o n 关联 与其它资源的索引关系 1 4 c o v e r a g e 覆盖范围 资源应用的范围 1 5 r i g h t s 权限 使用资源的权限信息 本系统中的数据痒采用了d u b l i nc o r e 标准 素材痒中的素材应该浼明素材 的类别 学科 专业 适用对象等信息 素材库中所有素材应具备完整的文字及 制作脚本 电子稿 素材库内容禁止宣传封建迷信 低级庸俗和反动内容 应有 合法的知识产权 媒体素材按照媒体类型可划分为四大类 文本类素材 图形 像 类素材 音频类素材和动画类素树 数据库的总体结构如图4 7 所示 为了便于 论文的写作与可读性 数据库的字段改用了汉字 而在实际的数据库中用的是字 母 硕士学位论文第四章基于网格的远程教学资源管理系统的设计 嘧亨斗i i 宦口恤 耳 鞋 只謦蔓 u9 国语l 套a 奴 自 山 鸣哮塑 图4 7 数据库的总体结构图 数据库设置了相应的触发器 视图和存储过程 如资源的分类统计方方面采 用了触发器 如果当某一类型的资源增加或减少时 那么资源的总数将进行相应 的处理 下面是当文本资源发生变化时对资源总数引发的触发器 删除文本引发资源的总数减少 c r e a r et r i g g e rd e l e t e t e x to n d b o e t e x t f o r d e l e t e a s u p d a t eem a t e r i a ls e tst o t a l s t o t a l 1f r o md e l e t e d w h e r eem a t e r i a l sn a m e 文本 插入文本引发资源的总数增加 c r e a t et r i g g e ri n s e r t t e x to n d b o et e x t f o ri n s e r t a s u p d a t ee m a t e r i a ls e ts t o t a l s 一 o t a l 1f r o mi n s e r t e d w h e r eem m e r i a l sn a m e 文本 硕十学位论文第五章基于网格的远程资源管理系统应用实例 第五章基于网格的远程教学资源管理系统应用实例 本章主要描述从平台 数据库 开发工具的选择到系统的具体实现 即实现 如何在 n e t 平台和s q ls e r v e r 数据库的环境中使用a s p n e t 和s o a p x m l 等 技术构建w e bs e r v i c e s 框架 从而可以通过互联网来实现异地数据库的数据交 换 以达刘各系统的异掏集成 资源共享的冒标 5 1 开发环境 微软的 n e t 和s u n 公司的j a v a 是当前存在蓿两大技术对垒 在表现形式上 j 2 e e 像足一组规范 而 n e t 更像是 组产品 它们的目的都是为企业应用提供 分布式的 高可靠性的技术解决方案 两者都用w e bs e r v i c e s 来解决异种平台上 不同癍用之间的连通性问题 丽m i c r o s o f t 公司一开始就把w e bs e r v i c e s 技术作 为 n e t 的一个核心战略 另从技术角度讲 在 n e t 平台上构建和使用w e bs e r v i c e s 过程较为简单 因此 n e t 更适合部署和执行w e bs e r v i c e s 应用程序 3 4 1 在数据库的选择上 考虑到远程教育资源管理系统应用范围比较广 分布比 较广 涉及到的数据库复杂 数据量大 因此在数据库的选择上应具有以下特点 很高的安全性和可靠性 良好的客户 服务器体系结构 对冥构数据源有较强的访阉能力 具备良好的w e bs e r v e r 功能 支持大量的联机用户 提供对分布式数据的存取和管理机制 具有较好的数据仓库支持能力 因此根据以上要求 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 成为本系统最理想的数据库 选择 5 2w e bs e r v i c e s 实现 5 2 1 业务服务层w e bs e r v i c e s 实现 创建w e bs e r v i c e s 就是创建业务逻辑层组件 它提供公丌服务访问接口 定 义如何使用服务的说明以及支持接收和处理请求 并发送晌疲的基础结构 m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o n e t 集成开发环境提供了w e bs e r v i c e s 基础结构和开发 硕 j 学位论文第五章基于网格的远程资源管理系统戍用实例 工具 s u a lb a s i c n e t 和v i s u a lc 撑 n e t 而无需程序员自己定义基础结构 3 5 a s e n e tw e bs e r v i c e s 的工作方式和a s p n e tw e b 应用程序相似 w e b 应用程 序存储在 a s p x 文件中 w r e bs e r v i c e s 存储在 a s m x 文件中 其具体实现如下 1 启动m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o n e t 集成开发环境 新建网站 选择 a s e n e tw e b 服务 模版 创建x m lw e bs e r v i c e s 的网站 2 定义w e bs e r v i c e s 增加w 曲s e r v i c e s 名称空间 用户w e bs e r v i c e s 必须 继承自s y s t e m w e b s e r v i c e s w e b s e r v i c e 对象 u s i n gs y s t e m u s i n gs y s t e m w e b u s i n gs y s t e m w e b s e r v i c e s u s i n gs y s t e m w e b s e r v i c e s p r o t o c o l s w e b s e r v i c e n a m e s p a c e 一 h t t p t e m p u r i o r g w e b s e r v i c e b i n d i n g c o n f o r m s t o2w s i p r o f i l e s b a s i c p r o f i l e l 1 p u b l i cc l a s ss e r v i c e s y s t e m w e b s e r v i c e s w e b s e r v i c e p u b l i cs e r v i c e 3 创建w 曲方法和私有成员 实现业务逻辑 下面以用户登陆为例进行w 曲 s e r v i c e s 的创建 w e b m e t h o d p u b l i cb o o lc h e c k u s e r s t r i n gu s e r n a m e s t r i n gu s e r p w d b o o lb e x i s t f a l s e b u s i n e s s c l a s sb c n e wb u s i n e s s c l a s s try i f b c c h e c k u s e r u s e r n a m e u s e r p w d b e x i s t t r u e r e t u r nb e x i s t c a t c h e x c e p t i o n 硕王擎位论交 第纛章基于潮格酌远程资源管理系统斑用实铡 r e t u mf a l s e 其中b u s i n e s s c l a s s 为一个类 其代码如下 p u b l i cc l a s sb u s i n e s s c l a s s p u b l i cb u s i n e s s c l a s s 0 p u b l i cb o o lc h e c k u s e r s t r i n gs t r u s e r s t r i n gs t r p w d b o o lo k f a l s e t r y s q l c o n n e c t i o n u s e r c o n n2 d b d b o p e n o s t r i n gu s e r s q l s e l e c t 幸f r o me u s e r sw h e r e n a m e 州 s 拄u s e 汁 a n dp w d s 一w 莲 s q l c o m m a n d u s e r c m d n e ws q l c o m m a n d u s e r s q l u s e r c o n n u s e r c o n n o p e n s q l d a t a r e a d e ru s e r d r u s e r c m d e x e c u t e r e a d e r 0 i n t i o w h i l e u s e r d r r e a d 0 i i f i o o k t r u e t l s e r c o r k n c l o s e c a t c h e x c e p t i o n o k f a l s e r e t u r no k 3 7 硕七学位论文纂萎繁鏊手弱揍豹远糕资源警瑾系绫斑粥安秘 4 编译和部署w e bs e r v i c e 增加w e b 引用之后 生成如图5 1 所示的文件 i 峨半 r 4 国 鎏细p e b r e f e r e n e e s l 盘国黧戮露缀翩 i 蜘s e r v i c e d i s c o 一幻s e r v i c e d i s e o a a p j 妁s e t r i c e 霄s d l f 图5 1 增加w e b 季l 髑后生成文件图 编译后生成的文件通常包括发现文件 v s d i s c o 等 s e r v i c e a s m x w e b c o n f i g g l o b a l a s a x 文件等 系统豹资源访闻与查找服务是以w e bs e r v i c e 接匿提供给应用程序搜用 资 源访问采取不需传s q l 参数 而资源的查找则需传递s q l 参数 不同服务的接 口接收w e bs e r v i c e 代理传递的s q l 参数 然后完成数据库的连接与相应的查找 操馋 并取得相应的服务 同时把数据以x m l 形式封装在s o a p 消息中 并返 回给代理程序 以下是资源访问服务中一个程序片断 它不需要传递参数 而返 回的是文本资源库中所有的资源 w e b m e t h o d p u b l i cd a t a s e tg e t t e x t r e s o u r c e 0 d a t a s e td s n e wd a t a s e t 0 t r y s q l c o n n e c t i o nm y c o n n d b d b o p e n 0 s t r i n gm y s q l s e l e c 掌f r o me t e x t s q l d a t a a d a p t e rd a n e ws q l d a t a a d a p t e r m y s q l m y c o n n d a f i l l d s t e x t m y c o n n c l o s e r e t u md s c a t c h e x 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