基于網絡的教學資源庫的設計與應用

摘要:該文從信息利用的角度分析了現有資源庫的表現結構和組織方式，從課程資源庫建設的角度探討了我國教學資源建設中存在的主要問題，探討了如何結合計算機學科發展出的新興技術及教育學、管理學中先進理念來建設一個具有嶄新理念的適合新高中課程教學的高中課程資源庫。

關鍵詞:資源庫;網格;加涅學習結果分類;知識管理

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)32-9114-03

A Research on the Teaching Resources Library Based on Internet

ZHOU Ying

(Mathmatic Department， NanTong Higher Normal Institute， Nantong 226001， China)

Abstract: From the angle of how to make use of the information， this article analyzed the basic construction and the organizing way of the current resources database; at the same time， from the angle of how to build a curriculum resources database it also talked about the main problems exist in constructing the teaching resources in our country. With the help of the newly arisen technique developed from the computer science， pedagogy and management science， how to construct a curriculum resources database with brand-new principle inside for new curriculum teaching of senior high school is the main problem to solve in this article.

Key words: resources centre; grid; gagne's study result the classification; knowledge management

隨著“校校通”工程的啟動實施，出現了很多教育資源庫，其主要技術特征是采用B/S模式，支持Internet/Intranet，體系結構封閉。用戶通過常用瀏覽器就可以查詢、瀏覽、上載或下載資源。資源主要通過關系數據庫進行集中存儲，集中管理。資源庫通常是一次建成，后期新加的資源比例較小。大型資源庫系統也遵循國家的新課程標準或資源庫元數據規范，但小型資源庫如教師個人網站的資源庫或學校建設的資源支持資源庫元數據規范的并不多。

從整體上來看，資源庫的發展已經基本能夠滿足我國中小學教師課堂教學的使用需求了。但僅僅滿足是不夠的，如何進一步加強資源庫的建設面臨著種種問題。這些問題主要有以下幾個方面:現有的第二代資源庫系統采用B/S構架。這種構架方式相比較第一代單機版結構，已經有了長足的進步，使得資源能夠通過Internet/Intranet進行廣泛的傳播，資源的利用律得到大大的提高。但隨著資源建設工作的逐步普及和深入，第二代獨立結構的網絡資源庫管理系統的弊端也越來越突出。教育資源的建設是一個非常巨大的工程，單靠一個企業或者一個單位的力量是極其有限的，需要一個能容納多方參與的開放平臺。教育信息化應該是盡可能地利用各種信息技術來共享各種資源，并且可以協作運行、使用和管理，而目前流行的資源庫系統在設計上就沒有考慮到要和其他資源庫系統交互協作的問題，所以，最終的結果會形成一個個相互封閉的資源孤島。現有的資源庫以系統自身為中心，并沒有充分考慮學生的需求與習慣，要求人來適應系統而不是系統去適應用戶，沒有充分考慮人的因素，不能滿足以分析為導向的個性化學習服務需要。

以上這些問題已經逐漸成為資源庫進一步發展的主要障礙。

1 資源瀏覽結構方式改革

現有的資源庫在資源查看的結構上多數是采用樹型的存放結構，首先對資源進行分類，然后進一步的分出小類，每個資源都有屬于自己的類型。

這樣的存放結構很好的解決了資源的分類問題，但同時也帶來了諸多的不便。如:當一個使用者找到一個資源后，他要查看其它的資源就必須退回到上一級目錄，資源與資源之間缺少聯系。要解決這個問題，可以結合課程信息與加涅學習結果分類理論，建立一個網狀的資源瀏覽結構方式，加強資源之間的相互聯系。課程資源庫肯定離不開課程的信息，但課程的內容并不是非要作為內容以資源的形式存在在庫中，這樣的做法會使課程資源庫只是變成大型綜合資源庫的一個分支。作為一個課程資源庫，應該更多的聯系課程的內容。這里，我們將課程內的章節知識點作為貫穿整個資源庫的線索。在大型資源庫中，往往都忽視了這樣的一個問題:教學資源應該是課程下的資源，資源的存在離不開課程。課程資源庫采用這種結構可以使一個使用者可以根據它需要資源所處的章節輕松的找到資源。采用這種方法更利于學生借助于各種學習資源進行相互作用來開展學習，這種功能是大型資源庫欠缺的。同時在對資源進行做基本的分類的同時，我們采用加涅學習結果分類理論結合課程知識點將資源分為具體概念、高級規則、規則應用、問題解決、認知策略、專家見解、相關資源7種類型。采用這種分類方式不僅加強了資源的相互聯系，而且使得資源庫在更利于教師或教學研究者的使用。

采用這樣的結構，每個資源都存在知識點下，同時又在一個結果分類下，使得資源形成資源網。這樣的結構使得資源的編排更加貼近課程，更加貼近學習者、使用者的需求。

2 動態的教學資源庫的建立

現有的資源庫通常是一次建成，后期資源往往管理員管理添加。這樣的做法能夠比較集中、安全的管理資源庫，但同時也帶來了一個問題，后期的資源添加工作由管理員來完成，無形中大大增加了管理員的負擔。同時，僅靠幾個管理員來添加資源，量也是很少的。采用這樣的管理模式實際上放棄了一個廣闊的資源來源——資源庫的用戶。從知識管理的角度來看，知識可以分為顯性知識( Explicit Knowledge) 和隱性知識( Tacit Knowledge)。 所謂顯性知識，就是“能用文字和數字表達出來，容易以數據的形式交流和共享，并且經編輯整理的信息、程序或者普遍原則”;而隱性知識，就是高度個性化而且難于格式化的知識，理解、直覺和預感都屬于這一類。結合資源庫來談，資源庫中的資源就是顯性知識，而隱性知識存在于資源庫的用戶身上。而隱性知識是可以轉化成顯性知識的，這就是隱性知識的顯性化。

現有的資源庫大部分是完成了顯性知識傳播的功能，而缺乏對用戶身上隱性知識的顯性化提取，使得知識的這個循環過程被中斷了。這也就是我們為什么將現有資源庫稱為靜態資源庫。而一個動態的資源庫還應該包括學習者富有個性化、創造性的隱性知識部分，應挖掘學習者身上的隱性知識，使其成為共享的知識，納入到資源庫建設中。這些動態的、個性化的資源是遠程教育中個性化資源庫建設的重要內容。因此，新課程教學資源庫的建設過程中，首先應該加強對于用戶資源上傳與審批的功能。同時需要建設好用戶之間的討論模塊，因為很多的隱性知識都隱藏在用戶的討論中，這就更多的需要管理者來發覺這部分的知識。

3 采用Web Service技術提供資源數據

現有的資源庫都是第二代資源庫，第二代資源庫其中一個主要特點就是體系結構封閉、數據管理方式及操作方式各不相同，彼此之間無法實現互操作。這就是現在一個個資源庫猶如一個個信息孤島，各自有自己的資源，卻不能相互交換，不能相互通信。而對于用戶而言，就要逐個訪問這些資源庫——假定先去訪問資源庫A，如果找不到，就從A 中退出來，再去訪問資源庫B，如此繼續下去，直至找到為止。這種搜索方式大大增加了用戶的負擔。在以前，這種問題在技術很難得到解決，但Web Service技術的出現，使得這個問題迎刃而解。Web Service的基本思想是使用一個標準的輸出接口來定義實現程序代碼提供的功能， 以便讓外界可以通過這個標準的輸出接口來調用， 從而實現分布計算、異構平臺數據共享的目的。采用Web Service技術，對外留出標準的數據接口，使得外部的程序可以在限定的范圍訪問新課程教學資源庫內部的資源。同時，隨著網格技術的出現，大型的資源庫中心，如學校資源庫、學科資源庫，乃至更大綜合資源庫都不會在自己的中心存儲大量的數據，而是以課程資源庫這樣的小型課程資源庫作為資源的節點，在這些資源庫的基礎上構建教學資源的搜索中心。

因此課程資源庫在采用Web Service技術的同時還應遵循一定的標準，可以使數據得到廣泛的共享。在這里，我們選用《教育資源建設技術規范》這個標準。該標準是我國教育部現代遠程教育資源建設委員會也在2000 年5 月推出試行的。該規范制定了有關素材，試題，課件，案例，文獻資料，網絡課程等資源的描述方法，為教育資源的制作者提供一致的標準，達到資源基本屬性結構的一致性，以實現資源在區域內的廣泛共享。然而這個規范仍有一定的缺陷，如只局限于系統范圍內的資源建設，沒有給出在Internet范圍內進行資源建設的建議等。但作為一個被廣泛采用的標準，這個標準是我們在建設新課程教學資源庫的首選標準。

通過Web Service技術的應用與《教育資源建設技術規范》的引入，使得這樣建設出來的資源庫不再是信息的孤島，而是一個信息的基站。它不僅能夠滿足本庫用戶的需要，同時還可以為別的資源庫系統提供數據上的支持，這是現有的資源庫系統比較難做到的一點。

4 數據挖掘與知識提取技術

現有的資源庫往往都存在著這樣的一個問題:不適合個性化學習。現有的資源庫在重視資源建設的同時，都不同程度的忽視資源庫使用者的感受。大多數資源庫缺少對用戶的分類定義，這就無形上規定了只有一種資源庫的用戶。但這在實際的應用過程中是不可能的，資源庫的用戶類型大致上分為:教師、學生、教學管理者和教學工作研究者。在這四種類型的用戶中，每個用戶又會有其自身的特點。因此，建立資源庫過程中，用戶的特性是必定要考慮的問題。但如何針對不同類型的用戶，提供不同類型的服務，如何根據用戶自身的特點，提供個性的資源檢索方式，這些問題一致困擾著資源庫的建設者們。同時，現有的資源庫還存在著這樣一個問題，資源利用率太低。一個資源庫中存在著大量的優秀資源，但由于檢索方式的不正確，這些資源往往被忽略了，而用戶卻還在庫中苦苦的尋找。

如何提高資源搜索的命中率也是困擾資源庫建設者的一大問題。而數據挖掘技術與知識提取技術的出現，可以在一定程度上緩解該問題。數據挖掘(Data Mining)就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的，但又是潛在有用的信息和知識的過程。與數據挖掘相近的同義詞有數據融合、數據分析和決策支持等。數據挖掘實際是一種新的信息處理技術，其主要特點是對數據庫中的大量數據進行抽取、轉換、分析和其它模型化處理，從中提取輔助決策的關鍵性數據。簡而言之，數據挖掘其實是深層次的數據信息分析方法。使用者在最初選擇學習資源時是隨機的，也可以說是盲目的，但在訪問的同時，他們也留下的自己的訪問習慣，下載資源類型的特點等等。這些信息在以前看來不過是簡單的用戶日志信息，但通過數據挖掘技術，往往可以分析出不同類型用戶搜索的特點等信息。

5 建立完整的資源評價體系

目前教育資源的建設呈無序狀態，很多資源庫在組織資源建設時，只注重數量，忽視質量。而資源的質量用戶在使用前是無法知道的，為了了解資源的質量，用戶首先要下載，然后通過使用，最后做出評價。現有的資源庫也同樣意識到這個問題的存在。大部分的資源庫都提供一個資源評分系統。即在用戶使用后，可以對該資源進行打分。這樣做可以說是開設了最簡單的資源評價系統。但這樣的評價系統往往過于簡單，如K12網站對資源評分只能簡單評價為5分、4分、3分、2分、1分等。而且這樣的做法是很不科學的，它缺少數據的統計，同時評價的人員因為自身的水平不一樣，對于資源有著不同評價，使得這樣的評價缺少權威性。新課程教學資源庫應當通過建立有效的教育資源評審機制，并提高評審結果的科學性和權威性，來規范資源建設行為。與此同時，還應制定可操作的資源評價指標體系，評價指標的制定要突出資源的教育特性和新課程標準對資源的要求，并要以素質教育和創新教育為基本出發點。

資源的評價實際上應該分為使用前評價與使用后評價。使用前的評價往往是由專家完成。因此，資源在發布之前應該經過專家的細致檢測，同時為專家建立一套完整的評價指標體系，通過這套指標體系來完成對資源的評價。資源在發布后，評價往往是由用戶來完成。系統同樣應該為用戶建立一套指標體系。而資源總的評價應該是由這兩部份通過加權綜合后得出的結果。這樣的做法雖然會加大資源庫建設者的工作量，但對提高優秀資源的利用率卻是非常有好處的。

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