基于ＮＥＴ技術(shù)基礎(chǔ)教育資源庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

徐素霞　徐麗芬　李　念

摘 要 本文在軟件工程和MVC設(shè)計(jì)模式思想的指導(dǎo)下，論述了基于CELTS標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)教育資源庫(kù)的設(shè)計(jì)思想，并對(duì)基礎(chǔ)教育資源庫(kù)的主要功能及實(shí)現(xiàn)技術(shù)做了詳細(xì)的分析和闡述。

關(guān)鍵詞教育資源庫(kù)；CELTS標(biāo)準(zhǔn)；元數(shù)據(jù)；

中圖分類(lèi)號(hào)：G433文件標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-489X（2007）02－0053-04

Design and Development of Basic Educational Resources Storehouse Based on .NET//Xu Suxia , Xu Lifen , Li Nian

Abstract Under the instruction of software engineering and the thought of MVC design pattern, this article discusses the design and realization of the storehouse of educational resources based on CELTS stands for elementary education. It concretely analyses and illustrates the developing process of the storehouse's main parts and functions.

Key wordsstorehouse of educational resources; CELTS standards; metadata,

Author's address

1.Educational Information Technology Engineering Center, Huazhong Normal University, Wuhan 430079

2. Huating No.1 Central Elementary school, Chengxiang District, Putian, Fujian 351139

3.Department of Information Technology, Huazhong Normal University, Wuhan 430079

1前言

教育資源的建設(shè)是教育信息化的重要組成部分。近年來(lái)，我國(guó)各級(jí)教育部門(mén)、各學(xué)校以及一些教育軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)了課件、題庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)課程、學(xué)科主題網(wǎng)站等各種教育資源，促進(jìn)了我國(guó)信息化教育資源的建設(shè)和發(fā)展。然而，由于采用的標(biāo)準(zhǔn)不一致，在資源庫(kù)的結(jié)構(gòu)、資源類(lèi)型、資源屬性等方面缺乏規(guī)范，使得各個(gè)平臺(tái)、系統(tǒng)之間無(wú)法交換和共享資源，許多同類(lèi)資源重復(fù)建設(shè)，造成大量人力物力上的浪費(fèi)。如何增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各個(gè)不同教學(xué)資源平臺(tái)之間的交互性，已成為亟待解決的問(wèn)題。

我們以國(guó)家教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)頒發(fā)的CELTS標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)思想和開(kāi)發(fā)指南[1]，開(kāi)發(fā)了一個(gè)以學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)基于網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)教育資源庫(kù)，以提高它與其它平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換和資源共享。

2 基礎(chǔ)教育資源庫(kù)的設(shè)計(jì)

2.1 資源庫(kù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

資源庫(kù)系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模型，以文件管理系統(tǒng)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合的方式對(duì)多媒體資源進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。多媒體資源的各種屬性保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，而具體資源仍然以文件的形式存儲(chǔ)在硬盤(pán)中。它們之間通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的名稱(chēng)和存儲(chǔ)路徑來(lái)建立關(guān)聯(lián)。資源庫(kù)及管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

2.2 確定各類(lèi)資源的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

為增強(qiáng)不同資源庫(kù)平臺(tái)之間的信息交流和資源共享，提高資源的可重用性，我們?cè)诙x資源的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)遵循了《學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)規(guī)范（CELTS－3）》和《基礎(chǔ)教育資源元數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)范（CELTS-42）》，并借鑒了國(guó)內(nèi)相關(guān)資源庫(kù)的做法。

描述資源所需要的屬性分為必選集、可選集和擴(kuò)展集。其中，必選集定義了標(biāo)題、科目、資源格式、大小等各類(lèi)資源的通用信息?？蛇x集抽取資源規(guī)范中的部分可選元素，包括下載次數(shù)、檢索次數(shù)等，以保證系統(tǒng)各功能模塊正常運(yùn)行。另外，為了區(qū)分不同類(lèi)型的教學(xué)資源我們還定義了擴(kuò)展集，如：在定義音頻素材時(shí)，我們?cè)黾恿寺暤罃?shù)、采樣頻率、量化位數(shù)等信息；而定義試題資源時(shí)，則加了題型、測(cè)試類(lèi)型和答案等信息。圖2是一個(gè)長(zhǎng)城視頻的元數(shù)據(jù)實(shí)例：

必選集

標(biāo)識(shí)：00000125

標(biāo)題：長(zhǎng)城

語(yǔ)言：中文

內(nèi)容描述：介紹了長(zhǎng)城的歷史、設(shè)計(jì)特征和建筑藝術(shù)。

關(guān)鍵字：長(zhǎng)城，名勝古跡

上傳者：林英

上傳時(shí)間：2006.04.12

格式：mpg文件

大小：39.2M

所屬學(xué)科：語(yǔ)文

知識(shí)點(diǎn)：名勝古跡

資源類(lèi)型：素材

資源存儲(chǔ)路徑： esourcematerialvideo20060412_3578.mpg

可選集

下載次數(shù)：163

審核狀態(tài)：通過(guò)審核

精華資源：是

適用對(duì)象：小學(xué)五年級(jí)

擴(kuò)展集

持續(xù)時(shí)間：10分25秒

播放速度：15幀/秒

包含音頻：是

交換類(lèi)型：解說(shuō)型

圖2 資源元數(shù)據(jù)實(shí)例

2.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

在實(shí)際的建設(shè)中，考慮到開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的成本、應(yīng)用環(huán)境等實(shí)際問(wèn)題，我們選用了當(dāng)前主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它能有效提高數(shù)據(jù)的吞吐量，保障數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

資源庫(kù)中建立了資源主表、資源臨時(shí)表和用戶表。資源主表和臨時(shí)表的設(shè)計(jì)，參照了已經(jīng)確定的資源元數(shù)據(jù)屬性，在數(shù)據(jù)庫(kù)中存放資源的元數(shù)據(jù)屬性。另外，為保障系統(tǒng)各功能模塊正常運(yùn)行，還加入了系統(tǒng)常規(guī)信息表等。數(shù)據(jù)表關(guān)系圖如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)表關(guān)系圖

3 基礎(chǔ)教育資源庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

資源庫(kù)是資源提供者和資源使用者之間的橋梁。資源提供者可以上傳資源，并提供資源的詳細(xì)信息。資源使用者則可以檢索到這些資源，并下載使用。系統(tǒng)管理員主要對(duì)資源進(jìn)行組織和管理，如審核資源、批量上傳新資源等。

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能時(shí)，遵循軟件工程的方法，從分析用戶需求入手，分角色進(jìn)行。通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)教育資源庫(kù)系統(tǒng)及管理業(yè)務(wù)流程的調(diào)研，確定了本系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能，圖4是系統(tǒng)用例圖。

圖4 系統(tǒng)用例圖

3.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境

編程語(yǔ)言：ASP.NET(C#)

項(xiàng)目開(kāi)發(fā)平臺(tái)：Windows XP

Microsoft Visual Studio .net 2003

數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)： Microsoft SQL Server 2000

項(xiàng)目運(yùn)行平臺(tái)：Windows平臺(tái)

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)

資源庫(kù)建設(shè)中，資源的顯示、上傳、下載和檢索，都要與數(shù)據(jù)庫(kù)連接，因此我們將數(shù)據(jù)庫(kù)的連接功能寫(xiě)成一個(gè)類(lèi)utility.cs，方便連接調(diào)用。我們利用ADO.NET數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，具體代碼如下：

public class utility

{

public static System.Data.SqlClient.SqlConnection createCon()

{

SqlConnection con=new

SqlConnection("server=.;uid=sa;pwd=123456;database=ResourceLib");

return con;

}

}

使用時(shí)，通過(guò)調(diào)用 Utility.createCon();就可以直接建立和數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。

3.3.2 瀏覽資源實(shí)現(xiàn)技術(shù)

資源庫(kù)是個(gè)龐大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，為了能清晰地向用戶展現(xiàn)各類(lèi)資源之間的邏輯聯(lián)系，提供了按資源分類(lèi)顯示資源的功能，供用戶快速瀏覽某一類(lèi)型的資源。

在開(kāi)發(fā)時(shí)，我們通過(guò)DataSet和DataGrid控件進(jìn)行綁定，控制數(shù)據(jù)的輸出，具體代碼如下：

SqlConnection sqlcon=Classes.utility.createCon();

DataSet ds=new DataSet();

string sqlNew="select top 10 * from tblEduRes where TYPE="課件" order by UPLOADDATE desc"; // 控制輸出的資源數(shù)據(jù)

SqlDataAdapter sda=new SqlDataAdapter();

sda.SelectCommand=new SqlCommand(sqlNew,sqlcon);

sda.Fill(ds,"new");

dgNew.DataSource=ds.Tables["new"];

dgNew.DataBind();

sqlcon.Close();

3.3.3 檢索資源實(shí)現(xiàn)技術(shù)

除了分類(lèi)瀏覽資源外，還提供了一個(gè)快速查找資源的檢索引擎。用戶可以通過(guò)輸入資源標(biāo)題、上傳者等信息，并選擇資源的類(lèi)型、適用的年級(jí)等來(lái)設(shè)定查找的范圍。系統(tǒng)將根據(jù)用戶的輸入，確定它們的邏輯關(guān)系（“與”“或”等），自動(dòng)生產(chǎn)查詢(xún)條件，查找并列表顯示符合條件的記錄。

檢索主要使用select語(yǔ)句對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)，它的難點(diǎn)在于對(duì)各種不同檢索條件的界定。為了提高代碼的可讀性，定義scope1()，scope2()方法求解檢索范圍。代碼如下：

public string scope1()

{

string condition="";

string term="";

for(int i=0;i

{

if(chkAllType.Checked)

{

break;

}

else if(this.chkType.Items[i].Selected)

{

condition=condition+"'"+chkType.Items[i].Text+"',";

}

}

if(condition.Length!=0)

{

condition=condition.Substring(0,condition.Length-1);

term="and TYPE in ("+condition+")";

}

return term;

}

檢索分為精確檢索和模糊檢索，代碼如下：

if(this.ddlMatch.SelectedItem.Text=="精確")

{

sqlcmd="select * from tblEduRes where "+field+"='"+keywords+"' "+condition1+" "+condition2;

}

else

{

sqlcmd="select * from tblEduRes where "+field+" like '%"+keywords+"%'"+" "+condition1+" "+condition2;

}

3.3.4 上傳與下載資源

上傳與下載資源是資源庫(kù)的主要功能，它保證了資源的共享、用戶之間的交流，使資源庫(kù)具有開(kāi)放性。注冊(cè)用戶可以下載自己需要的資源，也可以將一些好的素材、課件遠(yuǎn)程提交到服務(wù)器，供其它用戶使用。圖5為上傳資源的流程圖。

圖5 上傳資源流程圖

3.3.5 資源管理

資源管理平臺(tái)主要提供審核資源、管理知識(shí)點(diǎn)和管理元數(shù)據(jù)等功能。

用戶上傳的資源存放在臨時(shí)資源庫(kù)中，需要對(duì)它進(jìn)行審核，以保證資源的有效性。

在資源庫(kù)的建設(shè)中，隨著資源不斷增加，可能出現(xiàn)新的知識(shí)點(diǎn)，需要增加、刪除和修改知識(shí)點(diǎn)。另外，元數(shù)據(jù)是資源庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，不管是資源的存取、檢索，還是不同資源庫(kù)之間交換數(shù)據(jù)，都需要元數(shù)據(jù)的支持。因此對(duì)元數(shù)據(jù)的有效管理十分重要。特別是在與其他資源庫(kù)進(jìn)行交換時(shí)，需要通過(guò)對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)管理，才能更好地促進(jìn)不同平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換，減少同類(lèi)資源重復(fù)建設(shè)。

3.3.6后臺(tái)管理

系統(tǒng)后臺(tái)管理包括用戶管理和系統(tǒng)常規(guī)管理。用戶管理包括對(duì)用戶注冊(cè)信息、登錄信息和權(quán)限的管理，以維護(hù)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。常規(guī)管理包括公告管理、資源統(tǒng)計(jì)、站內(nèi)調(diào)查等。

4 小結(jié)

以上是我們初步完成的研究，下一步將對(duì)系統(tǒng)的安全性、分布式聯(lián)機(jī)檢索等做進(jìn)一步的研究。本文詳細(xì)論述和分析了基于元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)教育資源庫(kù)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，希望能給其他資源庫(kù)建設(shè)提供一些參考。