《信息技術(shù)與課程整合》課件6 第六章 教育資源庫設(shè)計(jì)與開發(fā)

1、 第六章 教育資源庫設(shè)計(jì)與開發(fā)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解教育信息資源的分類及標(biāo)準(zhǔn)化。掌握教育資源庫的系統(tǒng)管理、資源管理兩大功能。理解教育資源庫的設(shè)計(jì)思路。掌握教育資源庫開發(fā)的一般步驟。了解教育資源庫在教學(xué)中的應(yīng)用。提綱教育資源庫概述教育資源庫的功能教育資源庫的標(biāo)準(zhǔn)化教育資源庫的設(shè)計(jì)教育資源庫的開發(fā)教育資源庫的實(shí)例教育資源庫在教學(xué)中的應(yīng)用6.1 教育資源庫概述基本概念教育資源類型教育資源庫的特點(diǎn)目前資源庫的建設(shè)和應(yīng)用教育資源庫發(fā)展趨勢6.1.1 基本概念教育資源主要指數(shù)字化和電子化了的教育資源和信息。比如信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)活動過程中需要的多媒體資料文字、圖片、聲音、動畫、視頻、教案、課件、試題、作業(yè)練習(xí)、教育

2、論文、電子圖書、網(wǎng)絡(luò)課程等教育資源庫是教育資源整合和優(yōu)化的產(chǎn)物，其中不僅包括教學(xué)資源，還提供資源的分類管理、檢索查詢等。資源庫中的所有資源都按照國家遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)規(guī)范的基礎(chǔ)教育資源建設(shè)元數(shù)據(jù)子規(guī)范定義了資源類型，分為素材（文本、圖片、動畫、視頻、聲音）、課件、案例、軟件（工具）、課程、文獻(xiàn)等，滿足使用者瀏覽特定類型資源的需要。 6.1.2 教育資源類型6.1.2 教育資源類型媒體素材：媒體素材是傳播教學(xué)信息的基本材料單元，可分為五大類：文本類素材、圖形/圖像類素材、音頻類素材、視頻類素材、動畫類素材。試題：測試中使用的問題、選項(xiàng)、正確答案、得分點(diǎn)和輸出結(jié)果等的集合。試卷：試卷是用于進(jìn)行多種類

3、型測試的典型成套試題。課件：課件是對一個或幾個知識點(diǎn)實(shí)施相對完整教學(xué)的用于教育、教學(xué)的軟件，網(wǎng)絡(luò)版的課件和單機(jī)運(yùn)行的課件 案例：案例是指由各種媒體元素組合表現(xiàn)的有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義和教學(xué)意義的代表性事件或現(xiàn)象。6.1.2 教育資源類型文獻(xiàn)資料：文獻(xiàn)資料是指有關(guān)教育方面的政策、法規(guī)、條例、規(guī)章制度，對重大事件的記錄、重要文章、書籍。網(wǎng)絡(luò)課程：網(wǎng)絡(luò)課程是通過網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)的某門學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施的教學(xué)活動的總和，它包括兩個組成部分：按一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略組織起來的教學(xué)內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境。常見問題解答：常見問題解答是針對某一具體領(lǐng)域最常出現(xiàn)的問題給出全面的解答。資源目錄索引：列出某一領(lǐng)域中相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資

4、源地址鏈接和非網(wǎng)絡(luò)資源的索引。6.1.3 教育資源庫的特點(diǎn)信息的優(yōu)化性 信息的時效性 信息的共享性 信息的多媒體化 信息操作的方便性 6.1.4 目前資源庫的建設(shè)和應(yīng)用中存 在的問題資源庫產(chǎn)品內(nèi)容單一 資源描述和分類不一致資源庫建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃技術(shù)設(shè)計(jì)與開發(fā)和教學(xué)思想與需求脫節(jié) 資源信息不能有效傳播,低水平重復(fù)開發(fā) 資源更新緩慢 關(guān)于資源庫的實(shí)質(zhì)-當(dāng)前意義上的資源庫的實(shí)質(zhì)是索引庫，即在資源庫中只記錄資源的各種屬性描述信息，資源本身并不入庫，資源是以其原始文件的形式存放于外部的文件夾中。理想的資源庫應(yīng)該做到各類資源的真正入庫，但需要多媒體數(shù)據(jù)庫支持。 6.1.5 教育資源庫發(fā)展趨勢資源庫的建設(shè)標(biāo)

5、準(zhǔn)即將出臺 資源庫內(nèi)容開發(fā)重點(diǎn)有三-素材型資源庫、研究性學(xué)習(xí)主題型資源庫、網(wǎng)絡(luò)課程資源庫。 產(chǎn)品升級為資源更新提供途徑 資源庫.NET模式開創(chuàng)美好前景 智能化資源庫 6.2 教育資源庫的結(jié)構(gòu)功能教育資源庫的資源管理（媒體素材庫的管理、試題庫管理、試卷庫管理、案例庫的管理、文獻(xiàn)資料庫管理、課件庫管理、常見問題解答庫管理、資源目錄索引庫管理和網(wǎng)絡(luò)課程的管理） 教育資源庫的系統(tǒng)管理（安全管理、性能管理、計(jì)費(fèi)管理、故障管理等） 教育資源庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能圖 6.2.1 教育資源庫的資源管理資源管理系統(tǒng)應(yīng)該具備的具體功能有：對各種資料進(jìn)行查、錄、刪、改等基本功能。錄入資料應(yīng)具備兩種形式：單個資料的隨機(jī)錄入、

6、大量資料的批量錄入。支持單鍵查詢功能，對于文本素材，也就是關(guān)鍵詞的全文檢索功能；其他類型的素材，以布爾邏輯查詢所有類型匹配的屬性字段；對于不同子類型的素材，應(yīng)能自動適應(yīng)其特殊屬性（出現(xiàn)并加入到檢索項(xiàng)）。素材檢索引擎功能還應(yīng)包括：布爾查詢功能，關(guān)聯(lián)查詢的段落定位查詢、精確查詢、模糊查詢，并支持通配符。6.2.1 教育資源庫的資源管理多媒體素材應(yīng)集成多媒體音頻影像查詢技術(shù)，例如可采用“關(guān)鍵幀捕獲”技術(shù)，根據(jù)多媒體資料中場景的變化自動選擇出關(guān)鍵幀，用于預(yù)覽或建立索引以便查詢。具備良好的導(dǎo)航及檢索預(yù)覽功能。具備素材的遠(yuǎn)程提交功能，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程提交素材。對每一個素材都具備相關(guān)素材的顯示功能，

7、相關(guān)素材顯示可按學(xué)科類型、作者或關(guān)鍵詞等。評論錄入及顯示功能：對每一個素材內(nèi)容使用者都可以對其發(fā)表評論，并能查看他人所撰寫的評論內(nèi)容。6.2.1 教育資源庫的資源管理支持多文件壓縮下載功能：當(dāng)用戶選擇多個資源下載時，系統(tǒng)能自動將資源文件壓縮成一個自解壓的可執(zhí)行文件供用戶下載。提供內(nèi)容傳輸管理：支持多媒體上傳和下載功能；保證多媒體傳輸?shù)陌踩浴⒎€(wěn)定性和保密性；集成現(xiàn)有各種成熟技術(shù)和產(chǎn)品保證傳輸?shù)募皶r性和可靠性。支持基于標(biāo)準(zhǔn)互換格式的資源導(dǎo)入導(dǎo)出功能：具有能自動生成標(biāo)準(zhǔn)互換文檔的接口模塊，實(shí)現(xiàn)與其它資源庫系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入導(dǎo)出。提供與第三方應(yīng)用程序的接口：允許擴(kuò)展資源庫系統(tǒng)的應(yīng)用功能，如與電子備

8、課系統(tǒng)的接口。6.2.2 教育資源庫的系統(tǒng)管理用戶管理。其中包括用戶組別管理，基于分組的用戶管理，用戶注冊和用戶帳號管理，用戶授權(quán)和認(rèn)證管理，策略信息管理等。網(wǎng)絡(luò)故障管理。要求提供故障的跟蹤記錄，能分析并排除故障，能保證網(wǎng)絡(luò)提供連續(xù)可靠的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)配置管理。硬件平臺要求便于擴(kuò)充，能動態(tài)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡(luò)性能管理。要求能夠收集影響網(wǎng)絡(luò)性能的數(shù)據(jù)，能提供對歷史數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計(jì)和挖掘功能，能提供調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和配置的功能。網(wǎng)絡(luò)安全管理。要求提供基于CA 的用戶身份認(rèn)證；提供SSL 協(xié)議的安全傳輸模式及認(rèn)證服務(wù)器管理功能：能夠由認(rèn)證服務(wù)器負(fù)責(zé)發(fā)放符合X.509 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字證書，并管理密鑰和證書

9、。6.2.2 教育資源庫的系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)管理。要求能夠提供采集計(jì)費(fèi)源數(shù)據(jù)的功能，能提供計(jì)費(fèi)策略管理功能，能提供計(jì)費(fèi)項(xiàng)目的管理功能；要求包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時間、多媒體信息流量、傳輸?shù)膮^(qū)間、使用的服務(wù)方式等項(xiàng)目；能按時或?qū)崟r自動更新用戶費(fèi)用；能提供帳單的查詢和統(tǒng)計(jì)功能（以報(bào)表形式或其它形式）；能提供計(jì)費(fèi)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘功能。統(tǒng)計(jì)與分析。要求盡量跟蹤記錄用戶行為數(shù)據(jù)，形成日志文件，并以此為依據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。分布式復(fù)制代理。要求盡量實(shí)現(xiàn)資源庫系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換接口的標(biāo)準(zhǔn)化，并在此基礎(chǔ)上形成軟件代理，在分布式系統(tǒng)之間復(fù)制和檢索數(shù)據(jù)。6.3 教育資源庫的標(biāo)準(zhǔn)化教育資源庫標(biāo)準(zhǔn)化的意義國外研究資源建設(shè)

10、標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀國內(nèi)教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范教育資源庫的標(biāo)準(zhǔn)化6.3.1 教育資源庫標(biāo)準(zhǔn)化的意義教育資源庫的標(biāo)準(zhǔn)化主要是指資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、開發(fā)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化、教學(xué)管理標(biāo)準(zhǔn)化以及教學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，總的原則是保證資源庫的開放性、可擴(kuò)充性、重組性。 提供資源的共享性，使得優(yōu)秀的資源可以被廣大用戶共享并降低資源開發(fā)的成本 將零散、不規(guī)范的教育資源進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識，納入到更為完整的資源體系之中 方便不斷完善與擴(kuò)充資源庫，以形成系統(tǒng)的教育信息資源 更有效地建設(shè)教學(xué)資源庫，使其在質(zhì)量、效益、可持續(xù)發(fā)展等方面更有保證，避免重復(fù)建設(shè)工作 6.3.2 國外研究資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀I(lǐng)MS 的LRM (Learning Resou

11、rce Metadata )IEEE LTSC 的LOM (Learning Object Metadata )OCLC Dublin Core 的Dublin Core 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 6.3.3 國內(nèi)教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范2000年5月，教育部遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)委員會頒布了由北京師范大學(xué)牽頭制訂的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范(試行)。 2000年底，教育部高教司聯(lián)合清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、華東師范大學(xué)、上海交通大學(xué)等眾多高校成立了中國現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會，并頒布了第一個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會2002年12月25日完成教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范，“教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范

12、（CELTS_41）”是我國CELTS標(biāo)準(zhǔn)體系中專門針對教育資源建設(shè)，在重點(diǎn)參考國際LOM模型的基礎(chǔ)上，提出的非常具體的資源屬性標(biāo)準(zhǔn)，是具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)意義的行業(yè)專用標(biāo)準(zhǔn)。 教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范 它是一個較為寬泛的標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)重點(diǎn)在于統(tǒng)一資源開發(fā)者的開發(fā)行為、開發(fā)資源的制作要求、管理系統(tǒng)的功能要求，而不是規(guī)定軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要從用戶的角度、管理者的角度 兩個方面進(jìn)行規(guī)定。教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范 基本結(jié)構(gòu) 教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范 教育資源的分類體系6.3.4 教育資源庫的標(biāo)準(zhǔn)化 教育信息資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化 媒體素材 ：文本類素材、圖形（像）類素材、音頻類素材、動畫類素材、視頻類素材題庫 網(wǎng)絡(luò)課件庫

13、案例庫 文獻(xiàn)資料庫 網(wǎng)絡(luò)課程 6.3.4 教育資源庫的標(biāo)準(zhǔn)化 教育資源庫管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化 建立教育管理信息系統(tǒng)互操作框架（EMISIF），要求考慮下面3個方面：定義包含資源數(shù)據(jù)的XML文檔結(jié)構(gòu)、資源庫內(nèi)容導(dǎo)出接口、資源庫內(nèi)容導(dǎo)入接口。 6.3.4 教育資源庫的標(biāo)準(zhǔn)化 教育資源庫管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建構(gòu)資源站點(diǎn)注冊中心，并根據(jù)資源庫注冊信息來同步不同資源庫的元數(shù)據(jù)信息，其同步類別包括初始化同步和刷新同步兩大類。 采用類似Web Service技術(shù)規(guī)范構(gòu)建一個通用教育資源描述、發(fā)現(xiàn)、集成中心（UDDI），為所有想發(fā)布資源內(nèi)容信息的資源庫廠商、資源內(nèi)容服務(wù)提供商以及終端用戶提供一個完全基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分布存

14、放的松散偶合的資源庫。6.4 教育資源庫的設(shè)計(jì)教育資源庫的建設(shè)觀念教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)6.4.1 教育資源庫的建設(shè)觀念 需求觀 系統(tǒng)觀 規(guī)范觀 開放觀 動態(tài)平衡觀 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 系統(tǒng)應(yīng)用角度模塊化、層次化分3個層次：用戶層，應(yīng)用層，數(shù)據(jù)訪問層。Web服務(wù)器是通用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫的關(guān)鍵技術(shù)。 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想資源共享角度 保證良好性能的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)以及操作系統(tǒng)的災(zāi)難可恢復(fù)性、保證資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)平臺的良好架構(gòu)，另外，人也是不可忽略的因素。6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 教育資源管理系統(tǒng)功能趨勢分布式，考慮因

15、素如下：兼容性 、先進(jìn)工作流和個性化管理 、標(biāo)準(zhǔn)化 界面和鏈接要求 ：主界面有其他相應(yīng)系列學(xué)科資源的顯著鏈接，有利于共同宣傳與發(fā)展各功能模塊界面框架結(jié)構(gòu)采用系列化形式，推廣資源庫的通用瀏覽方法 ；若是網(wǎng)站系統(tǒng)，要求有自己獨(dú)立的域名與IP地址 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整個系統(tǒng)由教學(xué)素材上傳工具、數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)、海量存儲系統(tǒng)、全文檢索服務(wù)器、課件信息發(fā)布系統(tǒng)（Web動態(tài)自動發(fā)布系統(tǒng)）、流媒體服務(wù)器和教學(xué)資源門戶站點(diǎn)等組成。其核心部分信息發(fā)布系統(tǒng)、流媒體服務(wù)系統(tǒng)。 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的一般流程 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 關(guān)于后臺數(shù)據(jù)

16、庫 后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器要依據(jù)資源庫的規(guī)?？紤]，可以選用的主流數(shù)據(jù)庫有Oracle、DBase、SQL Server、Sybase和Informix等。 教育資源庫通常采用數(shù)據(jù)庫與文件系統(tǒng)相結(jié)合的方式或完全的數(shù)據(jù)庫組織方式實(shí)現(xiàn)，對于大容量信息的共享使用，采用數(shù)據(jù)庫與文件系統(tǒng)相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的組織較為合理。 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 關(guān)于后臺數(shù)據(jù)庫 在完全的數(shù)據(jù)庫組織方式下，資源庫前端應(yīng)用軟件是運(yùn)行于服務(wù)器上的資源庫管理程序，可采用 VB、Delphi、PowerBuilder等開發(fā)，主要負(fù)責(zé)查詢、修改資源庫和資源索引庫。前端軟件應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能： 支持對資源庫的查詢、添加

17、和刪除等操作；支持索引庫的查詢、添加和刪除；監(jiān)視資源庫和資源索引庫的使用情況。 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 關(guān)于后臺數(shù)據(jù)庫 Web數(shù)據(jù)庫接口是位于WWW服務(wù)器和資源數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的接口，負(fù)責(zé)將用戶查詢轉(zhuǎn)換為SQL查詢語句，并把查詢結(jié)果用HTML方式提供給用戶。目前Web數(shù)據(jù)庫接口有 CGI、WebAPI、JavaJDBC三種比較流行的技術(shù)。Web數(shù)據(jù)庫接口應(yīng)支持以下功能： 支持以FTP方式下載資源；支持以WWW瀏覽的方式進(jìn)行在線學(xué)習(xí)；支持對資源索引庫的瀏覽和查詢。 6.4.2 教育資源庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)登錄時間離開時間密碼錯誤控制賬號鎖定用戶活動審計(jì)權(quán)限分配數(shù)據(jù)庫加密數(shù)

18、據(jù)傳輸安全6.5 教育資源庫的開發(fā)教育資源庫建設(shè)原則和建議資源庫的管理和質(zhì)量保障多媒體素材庫開發(fā)實(shí)例主要技術(shù)介紹6.5.1 教育資源庫建設(shè)原則和建議自主建設(shè)與購買改造相結(jié)合 采用有效的管理和激勵機(jī)制 發(fā)展形式多樣的網(wǎng)上教育資源 6.5.2 資源庫的管理和質(zhì)量保障優(yōu)質(zhì)教育資源庫建設(shè)過程管理非常重要，其主要工作是對大量資源的征集、審查、篩選、優(yōu)化與整合。必須抓好以下四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：研究、開發(fā)、應(yīng)用和評價 必須以研究促開發(fā) 開發(fā)包括資源開發(fā)和技術(shù)開發(fā)兩個方面開發(fā)出的資源一定要有試用過程和使用調(diào)查 對試用過程和使用調(diào)查的結(jié)果要組織有關(guān)專家（包括學(xué)科專家和教育技術(shù)專家）進(jìn)行評價 6.5.3 多媒體素材庫開

19、發(fā)實(shí)例吃透大綱，整理教材知識點(diǎn)，使知識點(diǎn)形成系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工 總體設(shè)計(jì)，確定多媒體素材庫的總體結(jié)構(gòu) 內(nèi)容組織及表現(xiàn) 采用模塊化的組織方式 內(nèi)容導(dǎo)航及信息檢索 。方法有：框架結(jié)構(gòu) 、檢索表單 、幫助 素材庫結(jié)構(gòu)的編寫與資料采集 多媒體素材庫的擴(kuò)充及維護(hù) 6.5.3 多媒體素材庫開發(fā)實(shí)例6.5.4 主要技術(shù)Web動態(tài)自動發(fā)布系統(tǒng) 兩個模塊、兩種技術(shù)Web動態(tài)自動發(fā)布系統(tǒng)管理控制臺 、Web服務(wù)器擴(kuò)展模塊 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、動態(tài)網(wǎng)頁生成技術(shù) 流媒體服務(wù)系統(tǒng) 多媒體資源采集視音頻壓縮音視頻播放 Web瀏覽多媒體查詢技術(shù) 關(guān)鍵字查詢；可視化查詢；語義查詢 6.6 教育資源庫的實(shí)例介紹國內(nèi)比較有代表性的教育資源庫浙大網(wǎng)絡(luò)教育資源解決方案洪恩數(shù)字校園英語全景資源庫、精品課件資源庫k12學(xué)科資源庫浙大網(wǎng)絡(luò)教育資源解決方案城域網(wǎng)解決方案校校通解決方案農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育解決方案 家?；ヂ?lián)解決方案 相關(guān)網(wǎng)址： /例解城域網(wǎng)解決方案城域網(wǎng)綜合信息平臺例解城域網(wǎng)解決方案資源庫管理平臺例解城域網(wǎng)解決方案精品資源庫例解城域網(wǎng)解決方案精品資源庫例解城域網(wǎng)解決方案網(wǎng)站生成系統(tǒng)例解城域網(wǎng)解決方案視頻