“教育技术学”网络教学资源库系统的设计与开发

　　亓小涛 马秀峰

　　【摘 要】本文首先介绍了“教育技术学”网络教学资源库系统设计与开发的理论依据，然后在此基础上对教学资源库系统进行了结构设计和功能设计，最后概要介绍了系统开发的基本流程和相关技术。

　　【关键词】 网络教学资源库；结构设计；功能设计；教育技术学

　　一、设计“教育技术学”资源库系统的理论依据

　　“教育技术学”网络教学资源库主要是面对教育技术学专业的教师和学生，为教师的教、学生的学以及师生交互提供最大的支持性服务。因此笔者认为，“教育技术学”网络教学资源库系统设计与开发应从研究教育技术学专业特色入手，以先进的教育教学理论为指导，并充分利用当前对网络教学资源库的理论研究成果。

　　1．教育技术学的专业特色

　　教育技术学专业是近年来发展起来的一种将现代教育理论与现代信息技术有机结合的跨学科的综合性专业。此专业主要是培养掌握现代教育理论与信息技术，具有较强的实践能力和创新精神的应用型、复合型的高级专门人才。我校的教育技术学专业以计算机多媒体技术和网络技术为特色，要求学生掌握教育学、计算机科学与技术、远程教育及广播电视等方面的基本理论知识的同时，重视学生在教学过程和教学资源的设计、开发、应用、管理与评价等方面的基本训练。学生在毕业后具有以下几种能力：各种现代教学设备的应用、教学系统与环境的设计与维护、教学媒体设计与制作、教学软件的设计与开发等。

　　2．建构主义理论与基于资源的学习

　　建构主义学习理论认为，情境、协作、会话、意义建构是学习环境的四大要素。基于建构主义理论各种网络学习方式能够很好地满足以学生为主的学习环境四大要素的构建。依托于计算机网络和多媒体技术的网络学习环境，可以为学生提供更加真实的情境，为学生提供方便的协作、良好的会话氛围，因此更有利于学生完成主动的意义建构。

　　随着计算机网络及多媒体技术的发展，在建构主义理论影响下，人们的学习方式发生了很大的变化：从传统教学到基于资源的教学,再到基于资源的学习。

　　基于资源的学习(Resource-based Learning)是学习者为解决某一问题或完成某项任务，利用环境所提供的各类资源，通过对资源的检索、学习、评价和重组找到所需要的信息，而达到解决问题、建构知识的过程。

　　要充分发挥基于资源学习的优势，首先要为学习者提供丰富的相关的学习资源并要求学习者掌握查找资源的技巧和方法，这也是基于资源学习实现的前提条件。

　　3．网络学习环境的构建

　　基于计算机网络与多媒体技术的网络学习环境从应用的角度来看，它可分为三层：资源层、功能层、管理层，其关系如图1所示。

　　资源层：为学习环境提供大量的基础性学习资源，它是网络学习实现的重要保障。

　　功能层：提供友好的用户界面，实现具体的应用功能。学习者的学习感触就来自于这一层，因此这一层的设计最为重要，在设计时应注重人性化。

　　管理层：对整体系统进行必要的维护与管理，保证资源层中资源数据有效性与安全性，保证功能层各项功能的实现。管理层是资源层和功能层都必须的，有效的管理保障了从资源层到功能层数据流的顺利传输，从而使整个网络学习系统高效运行。

　　资源层、功能层、管理层在逻辑上构成了网络学习环境的基本结构，实现这一结构的技术框架一般采用B/S结构。

　　4. 资源分类的基本依据

　　根据教育技术学专业的课程设置特点，各门课程在时间上并无太大的延续性，取消适用对象的分类，主要以媒体类型和课程作为分类的基本依据。在具体实施时，根据情况，选用“媒体类型`课程”或“课程`媒体类型”两种分类方式。另外根据不同课程的教学要求还可能要对课程本身及不同的媒体类型进行再分类，以适应不同的教学要求。

　　5. 资源属性标注的依据

　　资源属性标注（元数据）的标准化一方面有利于对资源的查询和使用，更重要的是有利于不同资源库之间的数据交换，提高资源的利用率，提升资源的价值。

　　在资源的属性标注方面，主要参照LOM模型、DCMS及我国的CELTS-31（教育资源建设技术规范）和CELTS-42（基础教育教学资源元数据规范）。

　　根据CELTS-31对资源属性的界定，它主要包括必须数据元素（LOM核心集）、可选数据元素（通用可选集）及分类数据元素（分类扩展集）。必须数据元素是任何类型资源都必须具备的属性标注，可选集是与教育资源密切相关，并对教学资源都适用的属性集合，扩展集是用来区分媒体类型的属性集合（如：课件、教案等）。在实际应用时，对于必选集我们主要定义常用的ID、标题、关键词等，对于可选集主要定义文件类型、大小、使用次数、用户评价等，同时根据需要还补充了一些基本的、必要的特殊资源的分类属性。

　　二、资源库系统的总体设计

　　1. 资源库系统的结构设计

　　在“教育技术学”网络教学资源库的结构设计方面，笔者根据CELTS-31对教育资源的分类，从中选取了媒体素材（文本、图像、动画、视音频）、课件、教案、文献资料、资源目录索引等五大类资源作为资源库建设的主要内容，同时建设时考虑了教育技术学的课程设置特点与专业特色。经过将近一年的开发，建立起了一个比较完善的资源库管理与发布系统。

　　此系统主要有12个子系统来组成，分别是在线备课、视频点播、教案下载、课件下载、论文检索、教师信息库、站点推荐、考研目录、图片中心、软件下载、聊天社区、论坛社区等。12个子系统与媒体资源类型的关系及它们自身相互关系如图2所示。

　　（1）媒体类型与资源库系统的关系

　　如图2所示，对于媒体素材（文本、图像、视音频、动画等）可以通过视频点播、论文检索、教案下载、图片中心来进行组织、管理及发布。视频点播系统可以实现视音频资料及部分动画资料的管理与发布；论文检索系统可以实现DOC，PPT，TXT，WPS，HTML等格式的论文资料的管理与发布；教案下载系统主要是处理教师制作或搜集到优秀教案、案例，它所支持的文件格式主要有DOC，PPT，TXT，WPS，HTML等；图片中心可以处理目前较为流行的大部分图像格式，如：BMP，JPG，GIF，PNG等。

　　课件主要分为单机课件和网络课件。单机课件只有下载到本地计算机才能够进行学习；而网络课件则可以直接点播学习，也可以下载到本地计算机进行学习。由于课件的制作工具不同，在网络上点播时所用的技术与环境就存在很大的差别，因此在本系统对课件的实际操作当中，主要以课件下载为主，同时也可以实现对部分课件的在线点播（如：Flash课件）。课件很适于以课程和知识点作为分类的依据，这一点与教案有很大的相似性。因此，课件下载系统与教案下载系统存在很大的相似性。

　　教师自己制作或搜集到优秀教案、案例主要通过教案下载系统进行管理和发布。

　　论文检索子系统所管理的资源类型属于文献资料的范畴，它可以实现所有与教育技术专业相关的期刊或杂志论文的检索、查询与下载等。

　　站点推荐、考研目录及软件下载管理的资源类型属于相关资源。站点推荐主要是向师生推荐一些与教育技术相关的优秀站点，主要包括相关介绍、推荐度及链接等信息；专家信息库是为学生介绍与教育技术相关的全国各大学的专家、教授的基本情况；考研目录是为教育技术专业的学生提供全国的所有教育技术硕士点的招生情况，用户只要进入此系统就可以按学校、专业、及专业方向等进行查询，最终可得到某硕士点的招生人数、考试科目、参考书目等一系列详细信息。以上三个子系统在开发设计时，由于考虑了其通用性，因此完全可以放到其它专业上进行使用。软件下载系统对目前流行的软件进行了详细的一级、二级分类，具有很强的通用性。

　　（2）子系统之间的相互关系

　　整个资源库系统主要分为三个部分（见图2）。

　　①视频点播、教案下载、课件下载、论文检索等九个子系统是整个资源库系统的基础，它所存储的资源一方面可以供师生学习、浏览、下载，另一方面教师完全可以利用此资源进行网上备课。

　　②在线备课系统是针对目前教师网上备课的需求越来越强烈而设计开发一个使用简单、功能比较完备网络资源整合工具，它采用类似于WINDOWS资源管理器的文件管理方式，用户可以很方便的利用按钮进行文件和目录的操作（如：文件的添加、删除、修改、更名等），对用户的操作性要求极低；另外由于内嵌了HTML在线编辑器，使教师的教案或课件的制作与网上发布一次性完成，解决了教师苦于无法将制作的教案或课件即时进行网上发布的难题，大大缩短了网络教案与课件的制作与发布流程，提高了教师制作网络教案与课件的积极性。此备课系统一方面可以整合本地资源（教师机器的资源和本资源库系统内的资源），另一方面也可以方便链接其它的网上资源。

　　③论坛社区和聊天社区作为网络教学资源库系统的有益补充，并不是可有可无的，而是必不可少的一部分。它是资源库信息的主要发布场所，是资源库管理者与管理者、管理者与用户、用户与用户之间交流的重要场所，同时也是资源库的使用评价，资源库进行资源扩充的重要的信息来源地。因此，笔者针对资源库视频点播、教案下载及论文检索等九个子系统在论坛社区都设立了相应的版块。另外，随着专业论坛和聊天室的出现及其功能的不断完善，利用它们已经基本可以实现网络异步教学和同步教学，因此我们可以在论坛和聊天室中开辟课程专区，为适于在网上开展教学的课程（如：计算机、教育技术学、英语等）建立相应的版块，供师生交流学习之用。

　　2. 资源库系统的功能设计

　　网络教学资源库功能从管理角度来说，它应包括：资源管理(添加、修改、删除、审核等)、用户管理(添加、修改、删除、审核等)、系统配置与维护、统计分析等。从使用的角度来说，它应包括：资源的浏览、检索、上传、下载、评论等。

　　一般说来，一个资源库系统从管理到使用，一般分为三级用户角色：系统管理员（或称超级管理员）、普通管理员以及普通用户。这三级角色在网络教学资源库系统中的某些子系统(如：在线备课系统)内就对应为：系统管理员、教师、学生。这三级用户角色与其所具有的功能权限关系如图3所示。

　　系统管理员在整个系统中，拥有最高的权限，对于系统所提供的基本功能，它都具有操作权限，但它的主要任务是对系统的正常维护和配置、对系统的整体情况进行统计分析以及用户管理（主要是对普通管理员的管理）。

　　普通管理员的权限仅次于系统管理员，它的权限是系统管理员所赋予的，它具有一定的用户操作权限（主要是对普通用户的管理），它的主要任务是进行资源管理（资源的添加、删除、修改以及审核等）。

　　普通用户是系统的最终使用者和受益者，是系统最大的用户群，是系统得以存在和发展强大动力。为方便用户使用系统中所提供的资源，系统应为普通用户提供：浏览、检索及下载等功能，另外，为方便管理者与用户之间的交流互动以及方便用户对资源进行扩充，还要提供资源评价、资源上传等功能。

　　网络教学资源库主要是为教师和学生服务的，教学资源库中的资源庞大，只有提供丰富的导航机制、高效的检索与查询策略才能让用户方便快捷地查找到所需的资源。在笔者设计的网络教学资源库中，主要提供了信息导航、关键字查询以及组合查询三种方式以方便用户定位资源库中的资源。

　　（1）信息导航：具体有以下几种形式：

　　① 分类导航：是指让用户按照资源一级分类，二级分类，……逐步定位到所需的资源。分类导航首先要建立一个良好的分类体系，分类等级最好不要超过三级，否则会极大的影响用户的点击率，一般说来，只要精确到二级分类就足以满足要求了。

　　② 最新加入：将资源库内加入的最新资源信息提供给用户，以便用户了解资源库的最新动态。

　　③ 推荐：一般是资源管理者根据自己、专家或用户的评价，将认为最有价值的资源推荐给用户。

　　④ 排行：一般是根据资源的下载、浏览次数及用户的评价，自动对资源信息进行排行，并将此信息提供给用户。

　　⑤ 统计：把资源库内的最新统计资料提供给用户（如：资源数量、种类等），以便用户了解资源库的整体情况。

　　（2）关键字查询：用户输入特定的关键字以查询相应的资源。它一般是以资源标题为检索项对整个资源库的内容进行检索，为提高检索的效率，我们加上“分类”这个约束条件。另外，由于一次检索的资源可能还比较多，所以提供“在查询结果中的查询”，即“二次查询”。

　　（3）组合查询：系统根据用户输入的信息，如：标题、媒体类型、作者、关键词、以及所属分类等，自动生成查询条件（一般条件之间是“逻辑与”的关系），查找出符合条件的记录，并列表显示。关键字查询是组合查询的简化或特殊形式。

　　三、资源库子系统开发流程及相关技术

　　在资源库子系统的开发上，按如下流程进行：

　　1．确定应对资源的哪些属性进行标注，以此作为数据库设计的依据。资源的属性标注主要依据LOM和CELTS-31。资源属性集从描述的必要性来看主要分为三类：系统生成、必须描述和尽量描述。　　　　　　2．从属性标注中选取至少二个作为资源分类的基本依据，资源分类的目的主要是通过程序开发为用户提供分类导航，一般说来分类的等级一般不要超过三级，否则会大大影响资源的点击率。

　　3．根据资源的文件类型，确定资源的存储方式。如对于文本、图像等资源可将其与资源元数据一起存储在数据库中；对于视音频等资源可采取资源本身实行文件管理，而元数据则存储在数据库中，二者相结合的准数据存储方式。

　　4．依据整个系统的功能设计（三级用户角色）要求，进行WEB应用程序开发。目前，国内外在基于B/S的WEB环境的构建上，存在多种技术方案，如：Linux+PHP+MYSQL，UNIX+JSP+Oracle以及Windows+Asp+SQLserver/Access等，至于选择什么样的技术方案，一般主要取决于程序开发人员的技术特点。我们采用了Windows+Asp+SQLserver/Access的技术方案。

　　在相关技术的应用上，主要利用了以下几种关键性技术：

　　1．应用ASP技术，进行了WEB应用程序的开发，并实现了WEB上传功能、HTML在线编辑等功能，结合MD5加密技术，提高了系统的安全性。

　　2．采用Windows Media 和Real Media 两种流媒体解决方案，为视频点播系统的实现提供了有力的技术保障，为网络教学提供了两种很好的视音频直播、点播的“软”解决方案。

　　3．利用相应的服务器软件，为用户提供了以WEB服务为中心的视音频服务、FTP服务、数据库服务、E-mail服务等。

　　[参考文献]

　　[1] 祝智庭. 网络教育应用教程[M]. 北京：北京师范大学出版社，2001.

　　[2] 教育部教育信息化技术标准委员会. CELTS-31[S]. 2002.2.

　　[3] 教育部教育信息化技术标准委员会. CELTS-42[S]. 2002.11.

　　[4] 何克抗. 建构主义学习环境下的教学设计[DB/OL]. 信息技术教学网，http://www.guanzhong.gd.cn

　　[5] 马秀峰，亓小涛. 网络教学资源库建设研究[J]. 中国远程教育，2004，（2）

　　作者简介：亓小涛，硕士研究生; 马秀峰，教授，副院长。曲阜师范大学（日照）信息技术与传播学院（276826）。

　　《中国远程教育（综合）》2005年第4期