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網絡教育在現階段的蓬勃發展,使得網絡教學資源的需求也隨之擴大,網絡教學資源在教學和科研中發揮的作用越來越受到重視。而目前的優質教學資源無論從數量上還是質量上以及資源共享的程度上,都遠遠滿足不了現實的需求。因此網絡教學資源的建設成為許多數字校園建設中的一項重要的基礎工作,在實施教育信息化的過程中添上濃重的一筆。
一、網絡教學資源的主要功能
網絡教學資源是將各種形式的資源利用網絡技術妥善管理與統整,主動支援教學計劃,配合教學活動來建立以學生為中心的學習環境,使現代師生具有尋找、分析、判斷、決定、實驗、綜合、應用與創造資料的知能。其主要功能包括:不斷增加和更新教學資源、滿足各學科網絡課堂點播教學、滿足學生個別化學習、支持網上協商學習、支持遠程教學、支持教學科研。
二、網絡教學資源的建設
網絡教學資源的建設相對來說難度較大,牽涉到具體學科、計算機技術等問題,需要的投入比較大,周期也比較長,網絡教學資源的更新速度也很快,因此,建設了就要使用,否則就是浪費;還要注意自己建設和引進相結合,精品建設與大眾建設相結合的策略。
1、自建與購買并重
一是積極引進,購進成熟的課程資源、數字圖書館、影視資源、互動學習資源等優秀教育資源,并進行加工改造,實現資源共享;二是自主開發,建立行之有效的管理機制,建立一支高素質的資源建設隊伍,有針對性地征集、開發出適合教與學的網絡資源。
2、通過骨干帶頭,組織活動推動,共同建設網絡教學資源
學校可以依托市、區縣信息中心,通過各種競賽評選活動征集有自主知識版權的優質資源,如新課程優質錄像課、教學設計、論文、中小學生電腦作品、主題教學案例等優秀成果,推廣介紹,實現共享。
3、全員參與,共同建設共享的網絡資源
每一個人都是教學資源的建設者和使用者,學校可以將現有教學資源按學習主題進行挖掘、提煉和重新組合,實現經驗、智慧的共享。要加強教師間資源的開放與共享,在尊重教師勞動成果和版權的前提下,鼓勵教師共享自己的案例、課件和科研成果。制定相關的鼓勵政策,管理辦法、資金投入以及持續的培訓等措施,鼓勵教師進行網絡教學實踐,鼓勵教師參與課件資源的制作。學校還可以采取多種激勵機制:例如設立教學資源和軟件成果獎項以資鼓勵。
4、通過科學研究來拉動資源建設
我們還可以通過開展新課程資源建設與應用課題研究,借助科研力量、專家智慧、先進經驗,結合教育前沿理論發展,指導學校開展校本課題行動研究,帶動資源建設走向,提高資源應用效益。采取科研立項的方式,依托項目學校、責任教師的力量,既分工又合作,進行模塊化、系列化建設工作。
三、整合現有優質資源,實現資源標準化
資源標準化有利于資源共享和數據交換。網絡教學資源的標準化主要包括課件資源的標準、題庫系統的標準化以及各種教學數據的標準化等。為了更好的共享,網絡教學建設要按照教育部《現代遠程教育技術規范》、《教育資源建設技術規范》等國家相關技術和教育規范標準建設資源,使其具有強大的開放性、兼容性、可持續性,真正實現國內外優質資源共享。但由于各學科特點不同、計算機媒體表現形式多樣、教師喜好不同以及使用場合不同,網絡教學資源建設從一開始就具有多樣性,這種多樣性是正常的,也不必將制作模式、方法、表現形式等規定得過分單一,但是要遵循接口標準化。
網絡的特點就是共享,共享使教學資源獲得更容易,但也使得教學資源的非法獲得、拷貝更容易,因此網絡教學資源的知識產權是一個敏感的問題。技術上可以做到一定程度上的保護,但不能解決所有的問題。因此,應該遵循一定政策解決知識產權問題,不能讓知識產權問題成為教學資源建設的絆腳石。可以考慮會員制運作模式,有利于實現資源的補充、完善和共享,并可以有效的防止此類問題的產生。
四、網絡教學資源平臺的建設
資源的建設還需要有與之相對應的平臺,這樣在資源共享上才更便捷。資源平臺要能夠充分集成和整合各種優秀教學資源,形成教學資源公共平臺,實現優質教學資源共享,為學校建設精品課程提供重要支撐和全方位服務。 傳統教學中的信息、課件、作業處理等,都可以通過資源平臺移到網上進行,極大地提高教學效率。
資源平臺要能夠可以方便的為各種需求的教師提供搭建具有自己教學特色的教學單元備課教案和電子課件的數字化智能型平臺。為使用者提供方便、靈活、智能的資源應用工具。教師和學生可以通過資源平臺以多種方式分類檢索與自己課程相關的所有課件,用來學習和借鑒優秀作品,進而提高教學質量和學習效果。
中圖分類號:G642.421 文獻標識碼:A 文章編號:1671-6124(2013)04-0097-03
隨著人類信息獲取技術的發展,網絡教學成為一種新型的知識傳播手段。相對于傳統教學而言,網絡教學不再是以教師為主體而主要以文本、音頻、動畫和視頻等多媒體資源形式進行知識傳播的、學生協作學習、自主學習的新型數字化學習方式。在這種學習方式中,由于學生在網絡學習中的自我調控能力不強,容易受到娛樂、游戲等因素的影響,導致了網絡教學過程監控手段及引導和管理教學的方式也發生了根本性變化 [1 ]。教師需要根據網絡特征改變傳統教學策略和方法,制定適應于網絡教學的策略。有學者 [2 ]指出“網絡教學策略是指為滿足學的需要和達成學習目標,在網絡教學情境中,需要對學習目標、學習資源、學習者特征等要素進行分析,系統運用教學方法,選擇相應教學媒體,優化教與學的過程”。因此網絡教學管理成為網絡教學亟需解決的難題。
著名的心理學家、教育學家布盧姆在其掌握學習理論中指出,只要在提供恰當的材料和進行教學的同時給每個學生提供適度的幫助和充分的時間,幾乎所有的學生都能完成學習任務并達到規定的學習目標。該理論表明恰當的教學資源以及教學指導對學習目標的達成是至關重要的。網絡資源作為實施網絡教育的知識載體與傳遞媒介,是開展網絡教育的前提和基礎,而且隨著網絡教學資源越來越豐富,網絡資源的有效管理必將成為開展網絡教育的關鍵。因此對網絡資源的功能挖掘及其建設等內容的研究得到了廣大教育工作者的關注,房國棟 [3 ]等就網絡教學資源對網絡學習過程的管理潛力進行了探討,并提出了管理的初步方案,然而其并未討論網絡教學資源的有效管理問題。縱觀現有研究,多在資源庫的建設、學習者的特征等方面展開討論,結合網絡教學過程監控信息所實施的網絡教學資源管理尚待進一步研究。
一、網絡教學資源及其管理分析
馬勃民 [4 ]等認為網絡教學資源庫系統主要由教師資源庫、學生資源庫、企業資源庫以及網絡資源等內容組成。從該意義上看,教學資源的管理涉及教師、學生和企業等主體行為者,管理者通過管理便于資源及提高資源訪問效果,從而提高教學資源的利用率。結合徐春華等 [2 ]對網絡教學策略的分析,筆者認為網絡教學資源是教師為實施網絡教學依據相應的網絡教學策略而提供的一種資源。在網絡教育環境中,教師如果能借助于網絡教學資源的、使用與學習過程相關信息的反饋,分析評價網絡教學過程的反饋信息就能實現對網絡教學資源的更新和調整。更新是為保證所提供的網絡教學資源信息的正確性與實時性,特指教學資源信息的增加、刪除和修改等。依據徐春華對網絡教學過程的分段結果,本文將網絡教學資源的管理分為學習資源設計開發階段與學習支持階段的資源與更新。
1. 學習資源設計開發階段
該階段對“教”的環節考慮較多,包括教學目標制定環節、內容組織環節以及媒體選擇環節等,教師需按一定的先后順序組織各個環節,并注意考慮各環節之間的相互影響,例如:目標制定環節的好壞將直接影響到內容組織、媒體選擇等環節,而內容組織與教學實施過程又會影響到目標達成的質量。因此該階段涉及的資源管理主要包括教學資源、學習資源、多媒體素材資源等的構造、與查詢更新。
(1)教學資源 教學資源主要涵蓋學科教案、學科試題庫及網絡課程等內容。教師通過相互交流及分析收集到的學生網絡學習過程的反饋信息及時更新學科教案;學科試題庫主要為學生學習效果監測提供服務,通過對學生的測試結果進行評價,分析學生的學習效果,進而調整相關教學資源,以更好地為學生提供個性化學習資源服務。網絡課程資源建設主要是在現有的CAI課件基礎上與素材庫建設相結合進行改造,依據課程學習的不同階段及其測試結果,根據學生的學習效果分層次提供相應的課程學習資源。因此該類資源是教學資源管理的重要內容,教師需根據學生的學習狀況實時進行更新,更新頻率高。
(2)學習資源 學習資源面向全體學生,包括提供輔助學習資料、信息交流等內容。當今社會信息獲取的方式有很多,在“任務驅動”和“分組合作”的教學方式指導下,教師通常會仔細選擇質量有保證并且數量足夠多的知識性內容供學生自學,并提供相對應的試題進行自測,同時提供平臺供小組交流討論。除非相關科目的知識性內容發生了重大變更需進行更新,諸如糾正以前內容、增加新的研究成果等情況,一般情況下,該部分內容的更新頻率并不高。值得一提的是信息交流資源,該部分內容是為方便師生之間的交流而開發的,只要保證界面操作簡單方便使用即可,因此該類資源的更新頻率也不高。
(3)多媒體素材資源 傳統的教學課堂上教師主要利用文字、語言向學生傳達知識和管理信息,而網絡主要采用文本、音頻、視頻、動畫等多媒體形式。在這種以資源為知識的載體和媒介教育革命中,媒體信息的使用盡顯其優勢,諸如豐富了教學內容、為教師提供形象的表達工具等。除可以從多媒體素材庫中取用素材資源,教師也可以選用相應的多媒體素材進行工具制作。教師可根據教學內容選取相應的多媒體素材。因此,多媒體素材資源的管理多隨具體教學內容及教學策略而更新。
2. 學習支持階段
相對于學習資源設計開發階段,本階段更多的是考慮學習者的“學”。在網絡這種開放性的教學環境下,教師與學生相分離,教師不再是教學活動的中心。該階段的學生個體因素及學習特征因素是在線環境成功學習的重要保證 [5 ],而這兩個因素又是動態變化的,因此該階段的學習具有更多的動態特征。分析評價這些動態特征對于網絡教學資源的管理而言更具現實意義,教師可利用這些特征更好地服務于網絡教學資源的更新,從而通過對網絡教學活動進行有意識地監控、評價、反饋、調節 [2 ],盡可能地協調好教學活動中各要素間的關系。
這一教學階段學習者面對的是計算機屏幕,學習過程中與其直接接觸、交流的也只有網絡教學資源,而網絡教學資源又具有網絡學習過程管理潛力。因此教師不可避免地會借助于更新網絡教學資源而達到教學的引導和有效的師生交互,諸如如何激發學生參與網上討論;如何提高師生交互率;如何傳授網絡學習的觀念、方法與過程的認知等內容。正因為如此,該階段成為為網絡教學資源動態更新提供指導的主體。
二、網絡教學過程的監控
網絡教學中學生由原來的聽講者變成了網絡瀏覽者、讀者和觀眾 [6 ],姚巧紅 [1 ]指出在網絡教學中,教師角色的缺失使得學習過程與傳統教學過程發生了根本性變化,因此需要進行必要的監控、引導和管理。
1. 監控的內容與信息獲取
“沒有參與就沒有學習” [7 ],再好的學習條件,都離不開學習者的參與,學習效果與學習者是否參與、參與程度及怎樣參與有著密切的相關性,學習參與度問題是教師設計和控制提升虛擬課堂活力的關鍵 [8 ]。因此教學過程中教師首先必須要解決的就是提高學習者參與度的問題,因此監控內容應包括學生上網學習時間、學習次數及參與討論等內容 [9 ]。
其次,教師必須了解學生對知識的理解與掌握程度,監控內容還需包括學生作業情況、章節測試成績、BBS討論的質量等內容 [10 ]。
相對于傳統教學而言,從網絡中獲取學習過程監控信息則更為容易而且客觀:借助于相關網絡技術,對網上操作痕跡進行統計分析,可以獲取學生的學習時間、上網學習次數等;利用數據庫表中記錄的相關信息可以獲取學生的章節測試成績及BBS討論參與次數;此外教師還可記錄與學生交互中學生參與的問題質量等信息。
2. 信息分析技術
數據挖掘技術是分析海量信息,發現數據中隱藏的規律或模式的一種新的數據分析技術,各行業的決策者利用挖掘出的潛在信息規則與知識模式進行相關決策。該技術已被廣泛地用于商務管理、市場分析、工程設計、科學探索和網絡教學等 [11-13 ]。
在網絡教學實施過程中,通過教學過程監控所獲取的信息量很大,那么這些信息中究竟隱含了什么樣的有用信息與知識?從而可以分類辨別不同學生的學習參與度及其學習效果,進而可對網絡資源訪問效果進行評價,在此基礎上更新網絡教學資源,這是監控后教師需進一步研究的工作。可見教師首先需要具備對教育信息進行篩選、鑒別的能力,然后利用獲取的信息與知識進行網絡教學資源的更新。顯然,教師的作用并沒有淡化,而是對教師提出了更高的要求。
三、網絡教學資源更新流程及更新策略
由以上分析可知,監控的目的是為了更好地引導和管理學生的學習,使學生積極主動地參與到網絡學習活動之中,使這種虛擬課堂真正“活起來”。而教師引導與管理學生能夠借助的唯一渠道和唯一的媒介則是網絡教學資源,可見教學過程監控與網絡教學資源更新是相輔相成的。
1. 教學資源更新流程
基于教學過程監控的教學資源管理流程如圖1所示:
該圖表明,教師按照既定的教學目標,組織教學內容,結合選擇的媒體,提供網絡教學資源,然后借助于對教學過程監控的內容對學生的學習態度、學習交互能力及學習效果等方面進行分析與評價。如果學生的參與程度高,并且對知識的掌握程度達到教學目標要求,則繼續對教學過程監控;如果學生的參與程度表現為不夠積極或者學生對知識的掌握程度不能達到教學目標要求,則教師就必須進行網絡教學資源的更新。
2. 網絡教學資源更新策略
教師可以依據數據挖掘的相關技術制定可行的更新策略。
(1)關聯策略 關聯策略主要是考察學習者的參與程度,利用關聯規則技術挖掘學習者的學習時間、學習次數及參與BBS討論的次數等行為要素與學習目標的關系,使教師掌握學生網上學習行為,從而為教師引導、與學生交互等提供依據,如制定可提高學生參與討論興趣的話題或問題;教學內容里提供反映學科發展前沿或最新成果的資源供學生研討與利用;對學習者個體提供指導與幫助等。
(2)分類策略 分類策略則主要考察學習者對知識的理解與掌握程度,依據判定數據技術分析學習者的BBS討論質量、作業質量及測試成績等內容,從而使教師了解學生對知識的掌握能力和程度,依據學生的分類情況,對評價較差的同學提供課程導學材料、練習材料及復習資料;對評價好的同學以提升學生的專業技能并拓寬知識面為主提供相關教學資源;其他同學則在符合大綱要求的基礎上以激發學生思考、引導學生自主學習與協作學習等方面提供教學資源。
四、結束語
網絡教學資源不但是知識的載體及傳達者,而且具有潛在的網絡學習過程的管理能力 [3 ],因此基于網絡教學過程監控的網絡教學資源更新是一種動態資源管理方法。借助于對網絡教學過程監控信息的分析評價,教師可以構建相對完整的網絡課程結構體系,有效地增長了學生網上學習時間、學習次數及討論次數 [14 ]。教師通過其了解學生對知識的掌握能力和程度,分類提供不同的網絡教學資源,可以更好地引導學生的學習,更好地為教學服務。可見,依據網絡教學過程監控完成網絡教學資源更新是實現教學過程良性循環的保障。
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中圖分類號:TP399
網絡信息時代已經到來,在這偉大的時代背景下,教育領域也隨之發生著深刻的變革。其中,網絡教學資源已經逐漸深入到教/學當中,同時,它也對教/學的變革和發展帶來新的契機。隨著現代科學技術的不斷深入發展,我們已經悄然跨進網絡信息時代,社會的許多領域已經發生了深刻的變革。網絡信息的高速發展,同時也帶動了網絡教學資源建設和應用的不斷進步與發展。網絡教學資源在中學的應用現狀引起了極大的關注。眾所周知,網絡信息技術的發展直接帶動了網絡教學,網絡教學的發展和繁榮離不開網絡信息技術的發展。可是,網絡教學的發展和繁榮同樣也離不開日常教學實踐。雖然網絡教學作為信息時代背景下產生的區別于傳統的教學方式,但是網絡教學方式是不能徹底取代傳統的教學方式的,至少目前是的。既然不能取代傳統的教學方式,我們的網絡教學就要深入到學校的教學中來,采集傳統教學方式之精華。畢竟,學校教學是傳統教學方式的汲取營養之地。探究網絡教學資源的應用給學校的日常教學帶來的影響,以及相關的若干變化,我們就可以充分挖掘網絡作為一種技術和新時代的文化現象給年輕學生帶來的影響。
1 中學網絡教學資源應用現狀分析
1.1 學生的調查分析。絕大多數的學生對網絡教學資源的還是有所了解的,這說明網絡教學資源在中學生當中有了一定的應用基礎。從使用過網絡教學資源的人數可以明顯地看出,網絡教學資源在中學生當中已經得到了廣泛的應用,只是這應用的效果之間存在著不可避免的差異性。
在調查中,超過80%的學生平均每周上網的時間控制在5-7小時以內,其中周末用于上網的時間大約為2-4小時。從上述的數據反映出大多數學生利用課余時間上網用于接觸網絡教學資源的時間平均每天不超過1小時。在這不超過1小時的時間內,學生要實現對于接觸到的網絡教學資源的有效利用是沒有充分保障的。50%的學生上網時花費時間最多的項目是“休閑”,只有6%的學生選擇的是“查找網絡教學資源”。在本已緊張繁重的學習任務面前,有半數的人選擇在上網的時候花費最多的時間用于“休閑”是情有可原的。但是這并不能說明學生對網絡教學資源沒有很深的依賴關系。
學生認為網絡教學資源最明顯的作用主要集中在以下三個反面:能夠拓寬自己的知識面;促進學后反思及學業進步;豐富學習方式。網絡教學資源為學生日常的學習活動注入了新的知識元素,這些新的知識元素容易引發學生的學習反思,從而能更好的促進學生學業的進步。同時,網絡教學資源在教/學活動中應用,不僅豐富了教師的教學方式,而且還帶動了學生學習方式的豐富和發展。少數同學還贊成網絡教學資源還有其他最明顯的作用,諸如培養個人思維和提高問題解決能力、提高聽課效率等。相對于傳統的教學資源,網絡教學資源是信息時代的產物,隨著計算機網絡通訊技術的不斷發展,網絡教學資源會不斷深入到學生學習生活當中,網絡教學資源對于學生的作用范圍會不斷延伸。
1.2 教師的調查分析。從教師應用網絡教學資源的類型來看,主要有PPT課件、電子教案、教學案例、試題等。大多數教師或多或少對網絡教學資源有一定的熟悉程度,足見網絡教學資源已經參入到教師的教學過程當中來。但是65%的教師仍然停留于“一般”程度,這說明網絡教學資源又沒有徹底地、廣泛地參與到教師的教學過程中來。這說明網絡教學資源在中學的應用的時機還是不很成熟,時機不成熟這一事實同樣從側面反映出網絡教學資源應用的效率必然要打折扣。
從上網的時間長短來說,教師的上網的時間卻在平均水平上要略低于學生。面對中學的教師和學生上網時間很受限制這一現實問題,網絡教學資源的建設必須要做到精益求精,在非常有限的時間內為他們提供便于檢索和應用的優質網絡教學資源。
在教學過程的具體環節中,大多數教師喜歡應用網絡教學資源的環節有:備課、課堂講授、和編制試題。在教室裝備有多媒體的中學的教師還喜歡“制作課件”環節應用網絡教學資源。但是對于“學習答疑”、“學生自主學習”和“小組合作學習”三個環節,選擇應用網絡教學資源的教師比例均顯得較低。網絡教學資源在中學的應用似乎被陷入傳統教學的桎梏當中,學生自主探究和協作學習能力的培養難以從中得以深刻體現。
2 網絡教學資源在中學的有效應用策略
2.1 提高學生信息素養,積極聯系教師。在繁忙的中學階段,上網的時間本已很受限制,學生對于網絡教學資源的應用,相對于中學教師而言,還是顯得那么的細致合理不足,而粗陋不合理有余,從而降低了網絡教學資源的應用效率。學生積極聯系教師:其一,使學生所選擇的網絡教學資源緊密聯系課程的知識結構,緊跟課程目標;其二,增強師生之間的互動,使師生之間的聯系更加的緊密,讓師生對網絡教學資源應用的可控性得到加強;其三,鍛煉學生對網絡教學資源的選擇能力,讓學生更加深刻地把握課程的知識結構。
2.2 加大學習信息化建設的投入和關注。各級中學在網絡教學資源的應用中所扮演的角色是非常重要的,它們的舉措影響著網絡教學資源在中學應用效率與效果。學習重視對內部信息技術設備的建設:如今是一個科技日益發達,知識更新飛快的信息時代,現代意義上的信息技術設備得到了普遍的重視。從整體上來看,各級中學對于各自學校的財政投入還是不足。諸如,設備更新滯后,設備維護缺乏等等。中學階段師生的是教學和學習任務比較重的人群,所以如何在有限的時間內合理有效地提高對網絡教學資源的利用效率顯得格外的重要。提高對學校信息技術設備的財政支出:一來,可以使網絡教學資源更廣范圍的進入到學校;二來,讓學校的優秀網絡教學資源得以及時的共享。
2.3 發揮社會各界力量。除了發揮個人、學校的力量之外,社會各界也應參與到這一過程當中來,為網絡教學資源更好的建設和應用共同努力。例如:首先,政府的財政投入可以幫助各級中學采購信息技術設備,為網絡教學資源的建設和應用創建一個硬件平臺。其次,政府可以幫助各級中學在引進相關的信息技術專業人才提供財政支持,為學校的網絡教學資源的管理和開發提供人才保障。最后,政府可以出資加強對于網絡教學資源的建設,為網絡教學資源的應用提供一個免費的平臺。
3 結論
隨著教育信息化進程的不斷推進,網絡教學資源在此過程當中的重要性日益凸顯出來。及時了解網絡教學資源在中學應用現狀,探明在這應用進程中存在的諸多問題,從而及時提出相關的能夠幫助迅速解決問題若干建議和策略,在全面實現教育信息化的大背景下,網絡教學資源在中學應用的現狀調查研究實屬必要。只有牢牢把握網絡教學資源的有效運用,中學教育發展才能開辟一片新的天地。
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網絡教學資源的組織過程和建設過程的首要步驟如何獲取網絡教學資源,針對各院校的實際情況,主要可以通過以下幾種途徑:
1.1 “數字化”轉換現有的教學資源。例如針對現有的文字資源和參考材料以及各種類型的圖片等,可以使用數字掃描儀、數碼相機等數碼設備,將其轉換為可以在計算機上進行處理、加工以及傳輸的“數字化”的教學資源,以備在網絡教學資源平臺或網絡教學資源庫中使用。
1.2 對已有的教學資源庫中的資源進行再次開發和規范化、標準化的處理。通過調查和研究發現,目前高校的一些資源庫中的資源絕大多數從開發商手中所購買得來,沒有對這部分資源進行再開發處理,因此這部分資源不貼近院校的實際需求和真實需要,致使資源的可用性不高。并且部分資源的建設不完全符合資源建設的規范,因此對已有的教學資源庫中的資源進行再次開發和規范化、標準化的處理是網絡教學資源獲取的重要途徑之一。
1.3 鼓勵教師自主制作。通過對教師的宣傳和動員,鼓勵教師把日常教學中積累、整理的多媒體課件、精品課程資源、網絡課程資源、歸納總結的學生平時作業的錯誤以及整理的日常測試的試卷等日積月累的資料共享出來,這些資源都是教師在日常教學中總結的經驗,是精華的積累,這些資源的共享是教師“隱性知識”顯性的重要途徑之一。這類教學資源是最切合教師教學和學生學習的需要,并且對于其他的教師教學和學生學習方面有著不可估算的重要影響,所以應該在積累教學資源和獲取教學資源時要主動地、積極地爭取到這部分內容。
1.4 學生的畢業、實習產品或作品也是網絡教學資源獲取的重要來源之一。雖然就目前來講教師自主制作的教學資源和學生的畢業、實習產品或作品在規范化和標準化方面來看可能存在某些方面的欠缺,但是卻是真正的能夠滿足日常教學和日常學習的需要,其在實用性和適用性方面的優勢是其他任何一種資源都無法具備的。但是這類資源的數量所占比例很少,主要受教師和學生自身的信息技術水平以及時間的限制。還有一部分教師出于個人考慮或其他因個人因素,不希望自己制作的優秀教學資源與他人共同分享。這就有必要采取相應的措施和手段,例如可以給予那些愿意共同分享教育、教學資源的教師和學生一定的物質激勵和精神獎勵等來解決這些問題。
1.5 依靠專業技術人員開發、制作。院校的專業技術部門或專業技術人員可以根據本學校特點和教師教學的需求、學生學習的需要來進行自主開發制作網絡教學資源,這也是網絡教學資源的來源之一,這種途徑獲得的網絡教學資源在實用性化和適用性方面往往會更好。
1.6 從專業開發處購買。這種方式是日前網絡教學教學資源獲得的最有效的途徑。院校完全可以從自身實際需要出發選擇、購置符合教學和學習的教學資源,以滿足教師教學和學生學習的需求,增加網絡教學資源的數量。
1.7 從開放的互聯網絡上獲取教學資源。現在大多學校都設有專門的教學資源管理人員,他們的職責之一就是從互聯網上搜索、收集有用的教學資源用來充實本校的網絡教學資源庫或網絡教學資源平臺。通常情況下有以下幾種方法可以采用:一是通過google、百度等搜索引擎檢索所需要的內容或資料。二是可以選擇提供下載功能的專業教學資源類網站進行固定欄目的下載,這些教育資源類網站的最終目的就是要實現教育資源和教學資源的全方位的溝通和共享,如分享教學課件、課后習題和測驗試卷等。目前此類網站很多而且完全免費、資源類別豐富、操作相對也比較方便但是更新速度、更新內容卻大多滯后。三是利用社會性程序、軟件,如twitter、維基等。可以通過這些社會性軟件平臺獲得或者分享各學科、各領域的最新動態和信息,從而大幅度提高網絡教學資源的獲取效率。
2 在網絡教學資源組織和建設過程中,應該遵循的幾個原則
2.1 要實現網絡教學資源的集中檢索功能和分布式存儲。網絡教學資源一應俱全,內容繁多,而且分布無序,要把這些巨大豐富的資源整合在一起,就應該完成網絡教學資源的集中檢索功能和分布式存儲。教師和學生在使用過程中能夠使用檢索功能迅速地把有價值、有意義的教學資源搜尋出來。
中圖分類號:TP391.1 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2013)17-0028-04
一、引言
對于網絡教學資源的建設,當前的主要方式是通過建立各種官方或非官方的教學資源網站,然后由網絡參與者通過上傳、轉載等手段,將各種教學資源到網站上,以方便教學人員訪問下載。以這種方式建設的網絡教學資源優點是質量較高,用戶訪問方便,但數量相對有限,更新速度較慢,后續維護難度大,特別是網絡上大量的間接教學資源在這種教學資源網站中無法檢索到。[1]因此,利用現代信息檢索技術和人工智能技術,以自動化方式采集各種教學資源,然后進行整合匯編,從而形成各類教學資源庫,將是今后網絡教學資源建設的發展方向,也是教學資源傳統建設方式的重要補充。相關研究人員提出了許多網絡教學資源建設方法:李慧等提出了知識管理視角下的網絡教學資源管理策略。[2]對顯性知識進行收集、加工、組織和存儲,對隱性知識進行交流分享,實現知識的內化和創新。陳芳勤等提出了多元立體化網絡教學資源體系的建設方法。[3]采用積木式、層次化的組織模式構建網絡教學資源。丹等提出了基于社會性網絡服務(Social Network Services,SNS)的網絡教學資源自組織構建方法。[4]將自組織理論引入教學資源的構建過程中,促進教學資源的自增長,從而解決教學資源短缺的問題。徐新愛等基于面向服務體系結構(Service Oriented Architecture,SOA)的思想設計了網絡教學數據資源集成共享平臺,以解決網絡教學資源數據異構等問題。[5]
上述研究工作的重點在于通過各種途徑(例如知識管理、多元立體化模式、SNS以及SOA等)拓寬資源渠道,加強資源集成,提高網絡教學資源的利用率和共享率。但是在網絡教學資源的采集效率和及時有效性等方面的研究卻較少涉及。因此本文試圖研究一種基于網頁聚類的垂直式網絡教學資源采集系統(以下簡稱系統),把教學資源采集的范圍限制在若干個網站以內,通過網頁聚類的方法垂直式地進行資源采集,而不是水平式漫無目的地將大量教學資源都采集到本地,這無疑將提高教學資源的使用效率,避免無意義的資源消耗,從而提高教學資源的及時有效性,減少工作量。
二、系統工作流程
系統的工作流程如圖1所示。
定義1:重復區域是指網頁上包含多個形式統一的數據記錄的模塊。
定義2:重復模式是指一個重復區域內所有記錄的抽象形式。反之,重復區域可理解為重復模式的具體實例。其中,網頁的每一個重復模式都有一個ID。
定義3:鏈接表格特指記錄鏈接相關信息的重復區域。
定義4:鏈接位置特指鏈接在鏈接表格中的具置。系統采用重復模式ID結合表格列ID來描述一個鏈接的具置。
從圖中可以看出,系統工作流程主要由基于重復區域進行聚類、基于統一資源定位符(Uniform Resource Locator,URL)進行聚類、信息評估、選擇遍歷路徑和查找遍歷路徑等五個模塊組成。鑒于網頁樣本質量是整個系統的基礎,系統采用深度優先和廣度優先相結合的策略,從網站鏈接隊列兩端隨機選擇,以保證樣本多樣化。然后根據樣本頁面重復區域進行分類,類似的樣本歸為一個集合,由綠色橢圓標注。接著將各集合中的樣本根據URL格式進一步細分,頁面布局和URL格式類似的樣本歸為一個子集合,由紅色透明橢圓標注。信息評估模塊負責篩選樣本,將無效樣本或者重復樣本過濾掉,包含有價值信息的樣本子集合由紅色半透明橢圓標注。在選擇遍歷路徑模塊中,系統選擇最佳的遍歷路徑,揚棄其他多余的鏈接,最終選擇的遍歷路徑以黑色箭頭標注。系統運行過程中,當一張網頁被下載的時候,它首先被送到查找遍歷路徑模塊中。模塊根據遍歷路徑和重復模式,對該網頁進行歸類,同時創建鏈接表格。通過查找遍歷路徑,模塊決定鏈接表格中每一個鏈接是否加入鏈接隊列。此外,模塊還輸出網頁之間的關聯關系,例如是否屬于同一集合等,由此決定網頁在數據庫中的保存位置。
同其他網絡資源采集系統相比,系統在有效性和效率等方面尤其突出。(1)大大減少了重復和無效的網頁;(2)有策略地選擇少量樣本網頁,以較小的成本提取必要的樣本信息;(3)只下載包含有價值信息的網頁,節省大量的網絡帶寬和磁盤存儲空間;(4)同時存儲網頁之間的關聯關系,可以將網頁重新級聯以重構網站,這給進一步的數據索引和數據挖掘帶來很大的幫助。
三、系統關鍵技術
1.數據模型
系統的數據模型是以Hypertree為核心的。[6]Hypertree是一種由有序箭頭標注的結構樹,如圖2所示。其中,箭頭又分為內部箭頭和外部箭頭,前者表示結構化對象(節點),后者則表示對象之間的參考(鏈接)。箭頭均帶有標注,內部箭頭的標注包括Tag、Source和Text三個屬性,分別對應與網頁中的HTML標簽、代碼段和文本;外部箭頭的標注則包括Tag、Label和URL屬性,對應與網頁中的HTML標簽、鏈接標注和鏈接地址,它指向其他Hypertree(網頁)。Hypertree的所有節點沒有類型,所以它可以包容異構的對象。
系統對查詢結果的重構能力是其主要特色之一,包括將查詢結果構造為Hypertree模式、將結果構造為新的URL、根據查詢結果構建HTML文檔以及將查詢結果插入數據庫等。
2.映射規則
系統的核心是一系列用于解析HTML文檔的映射規則(提取規則),希望通過一系列的映射規則建立HTML文檔和第三方應用程序之間的溝通橋梁。[7]
定義5:網頁集合是指一個網站中語義內容相同、頁面布局類似的網頁的集合。如果兩張網頁滿足以下條件,則同屬于一個網頁集合:(1)域名相同;(2)分別顯示同一概念的兩個實例;(3)使用相同的HTML框架。
定義6:網頁組件,從語義上講是指網頁集合主要概念的一個主題屬性;從語法上講是指網頁集合中常用的HTML模塊。
定義7:映射規則是指網頁組件特性值元組。該元組必須提供足夠的信息來提取網頁組件的特性值,并給它一個語義上相關的名稱。
根據上述定義,系統映射規則建立過程如圖3所示。
與其他網絡資源采集系統相比,系統最大的特點是易用性和靈活性。從圖3中可以看出,映射規則的建立,用戶無須考慮HTML語法和映射規則機制,這極大地提高了用戶友好性。此外,給定一個網頁集合,不同用戶可以根據各自的需求,建立個性化的映射規則,這是其他系統所不具備的。
四、系統應用
垂直式網絡教學資源采集系統應用如圖4所示。系統旨在最短的時間內,把最新的教學資源從用戶定制的網站上采集下來,提取數據并保存在文件或數據庫中。用戶可以根據自身的需求設置不同的定制條件,將教學資源采集的范圍限制在若干個網站以內,垂直式地進行資源采集。
系統操作步驟如下:
(1)設置網站初始URL。系統支持用戶定制教學資源采集范圍,例如中國教育資源網(http://.cn/)。
(2)設置網頁保存路徑。如果用戶選擇“下載到磁盤”方式,即將資源收集、提取之后,保存為文件格式,則需要設置保存路徑,例如E:\download\。
(3)數據庫相關設置。如果用戶選擇“下載到數據庫”方式,即將資源收集、提取之后,保存到數據庫中,則需要設置數據庫驅動、地址、數據表格、用戶、密碼等。
(4)設置日志保存路徑。此項為選填項。如果用戶希望在資源采集的同時,保存采集日志,則需要設置日志保存路徑,例如E:\ download\log\。
(5)設置網頁更新時間。系統支持用戶選擇性地下載最新的網絡教學資源。例如用戶希望只采集2013年4月8日以后的信息,則此項設置為20130408。
(6)選擇下載方式。系統提供兩種下載方式:下載到磁盤和下載到數據庫,用戶可根據需要進行選擇。
(7)相關設置。系統支持socket和http。
(8)開始采集。以上各項設置完畢以后,點擊“開始”按鈕,開始采集資源。
五、結束語
面對數量巨大、形式多樣、分布廣泛的網絡教學資源,如何及時高效地采集所需的資源,使之更好地為教學系統服務,是當前網絡教學資源建設的研究重點之一。本文主要研究了一種垂直式網絡教學資源采集系統,通過基于重復區域進行聚類、基于URL進行聚類、信息評估、選擇遍歷路徑和查找遍歷路徑等五個模塊,有策略地選擇少量樣本網頁并提取必要的樣本信息,采集包含有價值信息的網頁,避免無意義的資源消耗,從而提高了教學資源的及時有效性,減少了工作量。
參考文獻:
[1]田俊華.基于本體知識庫的教學資源自動采集技術研究[D].南京:南京師范大學,2011.
[2]李慧,張菊,劉莉莉.知識管理視角下的網絡教學資源庫管理策略研究[J].軟件導刊,2013,12(2):192-194.
[3]陳芳勤,朱艷輝,劉強等.高校多元立體化網絡教學資源建設構想[J].計算機教育,2013(2):40-42.
[4]丹,馬文虎,劉友華.基于SNS的網絡教學資源自組織構建方法及其應用研究[J].現代情報,2012,32(9):57-65,68.
一、中職網絡教學資源建設的內容
高校網絡教學資源主要包括高校自身通過自建、購置或共享的方式所建立的服務于教學和學生學習的數字化資源,包括各類電子文本、網頁、視頻、音頻等數字文件。從目前國內各高校所建立的網絡教學資源內容來看,主要包含用于教學和素質教育的一些多媒體課件、網絡題庫、案例、資料、網絡課程等資源,以及用于學科建設的一些專業素材資料、學科網站和實驗教學平臺等。而網絡教學資源主要來源于各校自籌經費建立數據庫,或者通過外購、自主研發的一些教學平臺,以及部分有教育相關部門和國外相關機構所建立的共享教育資源。
二、網絡教學資源管理存在的問題
網絡教學資源建設需要建立在長足的發展基礎上,將其作為數字化校園建設的重點進行建設和管理,它不單單是教學資源的收集和保存,而是涉及了數字資源內容的組織和規劃、資源可循環性利用、實施技術的先進性和便捷性等各個方面的內容。在目前網絡教學資源管理和建設中普遍存在著以下問題:
(一)數字資源利用率低
目前,許多高校已經建立起內容相當豐富的網絡教學資源庫,以及網絡教學平臺,但是由于許多資源都是以試題、教案、課件等形式簡單的累積在一起,沒有詳細的進行分類和組織,讓教師或學生很難搜索到自己需要的資源內容。而一些學校只是為了簡單的擴充資源,購買大量的教學光盤進行復制和拷貝,在保證數量的前提下并沒有重視資源的質量,使某些資源缺乏科學性、系統性、針對性,教師和學生的使用積極性并不高,導致了教學資源的浪費。同時,由于教學制度引起的應試教育思想讓許多學生沒有形成自主學習、自我約束能力,很多數字資源沒有得到很好的利用,造成了資源的閑置和浪費。
(二)網絡教學資源建設不規范
許多學校在建設網絡教學資源時,主要依靠學院相關部門的多人合作形式完成,在資源分類、資源引進等方面缺乏統一的標準來實施,導致資源分類不規范,種類劃分不明確,內容寬泛無章,分類中有重疊的現象,不僅給教師和學生使用資源帶來不便,更不利于對資源的分類管理和補充,給校園網絡資源的管理和建設,以及實現共享和交流等都極不便利。
(三)網絡教學資源管理不暢
就目前形勢而言,高校網絡教學資源的管理一般都是管理人員進行專門負責,并沒有設置相應的反饋系統,無法得到合理的意見和建議,教師和學生在使用過程中遇到的問題不能夠得到及時解決,也無法傳達給資源管理者。因而,在網絡資源使用中存在的問題便一直得不到解決,長期使用過程中,便會積累出更多的問題,不僅阻礙了網絡資源的優化和更新,更是打擊了教師和學生的使用積極性,導致了資源浪費、整合困難的現象。
(四)教學資源建設缺乏創新性
網絡教學資源的建設是一個長期的工程,在教學資源庫中,多以電子教學課件、網絡課程、素材資源、教材資源、文獻資源等形式存在,沒有具有校園特色性的資源庫和網頁,不僅不能夠體現高校自身特色和校園文化,讓網絡資源顯得枯燥、毫無新意。同時,在網絡教學資源的構建上,各高校主要以購置為主,缺乏讓資源建設和發展的可持續性動力,以及外購的資源也并不能與校園發展理念相吻合,在資源引進上也缺乏一定的靈活性。
三、學校網絡教學資源的建設
對于網絡資源的建設必須建立在自主開發和可持續發展的基礎上,建設統一的規范、規劃和策略,積極引進資源,為高校信息化建設奠定基礎。
(一)對網絡開放性教學資源的利用
網絡的開放性為教學資源的搜集提供了便捷的渠道,在互聯網上有著豐富的教學資源,例如一些論文、多媒體素材、網絡課程、試題、軟件等,學校資源建設者可以充分利用網絡的開放性,將這些資源進行下載、篩選、整合、優化、入庫。在收集網絡資料的同時,需要注意收集具有針對性、實時性和實用性的素材,不僅讓校園網絡教學資源跟上時代的步伐,還能夠充實資源內容,解決現代化背景下教學資源匱乏的現象。而且許多教學資源是網絡共享的,這類資料的收錄可以為學校節約部分經費,提高辦學的效益。
(二)自主開發教學資源
學校進行網絡教學資源的自主開發是網絡資源建設的可持續發展路徑,學校可以利用原有的傳統資源進行數字化轉換,并進行整合和分類,制作成適合于多媒體制作或網絡教學使用的數字化資源;其次,學校可以利用教師進行網絡資源建設,將各科教師所制作的網絡課件、論文等教學資料收錄、歸類、整合成為網絡共享資源,豐富教學資源的內容。同時組織專業隊伍,按照學科的需要對一些散亂的素材和教學材料進行重組和設計,制作成適用于網絡教學和學習的資源。這樣不僅節約資金,而且人的智慧是無限的,他們可以將資源進行開發和循環利用,創造出新的資源,實現網絡教學資源建設的可持續性。
(三)加強共享資源的建設
各校應該合理利用現有的資源,減少重復建設的現象發生,實現高校與高校之間的資源共享,不僅能夠節約建設成本,還能夠促進高校之間的和諧友好發展。同時,在自身某些資源匱乏的情況下,積極向擁有該類資源的學校進行交流和合作,開展資源共同建設的研討會,優化資源,實現共建、共享的良性循環建設。
參考文獻
關鍵詞:網絡教學資源 學習英語
隨著網絡時代的到來,互聯網為我們交流、共享提供了極大的便利,同其它的方式相比,利用網絡學習有許多優點:信息量大、交互性強、知識更新快。學習英語需要一個英語環境,但是我們不可能經常和以英語為母語的人直接面對面地交流。因特網可以說從空間上拉近了世界上人與人之間的距離,把世界變成了地球村,給人們提供了更多、更方便的交流機會。同時,網絡空間中有大量英語資料,這些資料是任何一座圖書館都無法比擬的,網絡環境下的英語教學可得天獨厚,這就使得傳統的按部就班、循序漸進的教學不再是唯一的學習方式,很多人將學會跳躍式、選擇性的學習。更重要的是,學習不僅僅是學會知識的積累,而是學會選擇,學會從浩如煙海的信息中選擇最有價值的知識。
眾所周知,英語的聽、說、讀、寫是渾然一體的,是互相影響的,密切聯系的,相互促進的。由于每個人的英語水平都不同,因此筆者將按學生的英語水平分類來介紹如何利用網絡資源學習英語,提高英語水平,僅供參考。
一、對于英語水平一般的學生
1、閱讀:打開網站 tolearnEnglish.com,先花15分鐘學習從語法到聽力的免費課程——適合那些需要指導的學習者。例如:在看到Harry Potter時,會有“關鍵詞表”供學習者參與閱讀。當學習者開始閱讀時,計時器就出現在網頁的右側。當學習者完成閱讀,還可以聽剛剛閱讀完的文章,同時還有練習題供學習者測試其閱讀水平。
2、聽力:打開網站voanews.com/specialEnglish,花10 分鐘學習。美國之音慢速英語節目針對的是英語初學者,其語速慢而清晰。學習者可以在專題節目中找到錄音文稿。該網站還提供視頻文件和MP3音頻文件。MP3音頻文件可以下載以便學習者保存并反復收聽。
3、交流:可以打開網站 facebook.com,花 5分鐘。Facebook是一個可以幫助學習者與周圍的人聯系和分享的社交工具。學習者可以將來自全球的朋友添加到facebook成為自己的好朋友。每天花5分鐘時間更新自己的網頁以及回復拜訪者。學習可者以通過這種方式與外國人交流。
二、對于英語水平良好的學生
1. 閱讀:打開網站21stcentury.com.cn,花20分鐘。
這個英語學習網站迎合中國人的需要,網站的編輯選擇易理解的新聞以至于使閱讀者不覺得難。在網頁的中間,有雙語頻道即附帶漢語翻譯的新聞。你也可以加入該網站的論壇(21se.cn),在論壇里面學習者可以相互幫助。
2. 聽力:打開網站 youtube.com,花20分鐘。
YouTube是設立在美國的一個視頻分享網站,讓使用者上載觀看及分享視頻短片。它是一個可供網民上載觀看及分享視頻短片的網站,至今已成為同類型網站的翹楚,并造就多位網上名人和激發網上創作。學習英語者可以在該網站中輸入“learn English”,你會找到加載的英語視頻課程。其中最好的學習資源之一來自于一個叫鄧肯的英國人( youtube.com /user/ duncaninchina)自己在家中拍攝視頻。這名幽默的英國人在中國任教,在自己拍攝的視頻中,他設計各種場景,使用通俗易懂的英語,討論文化議題。學習者會發現這不是“Follow Me”風格的英語課。學習者可以在學習英語的同時思考文化問題。
3. 交流:打開網站chatto.us,
ChatTo.Us是一個免費的在線聊天網站,可以提高華人英語水平,促進華人文化與全球文化交流的平臺。在這里可以結識國外朋友、學習地道英語、交流跨國風情。該網站為了方便英語愛好者學習,還按不同的語言水平分成不同水平的QQ群。學習者可以根據自己的英語水平進入這些QQ群,同時會發現人們正在談論的語言是不同于所學的教科書的!學習者還可以在網頁上方找到諸如BRB、ASAP、KIT等英語聊天的常用縮略語,可以幫助學習者在聊天時運用自如。
網絡教學資源整合是指按照高質量培養人才的目標,將網絡上相對獨立的教學資料、教育軟件等進行優化組合,并對其功能、結構進行融合和重組。形成更為有效的資源創建、管理和應用體系。
1資源整合模式設計
網絡教學資源的整合主要包括信息內容整合與應用功能整合兩個方面:信息內容整合把不同信息系統的分散的信息資源按一定主題和任務進行智能化融合,形成一個能夠科學地揭示信息內容、完整地維護信息形態、充分地展現信息價值的有序信息整合體;應用功能整合主要是對用戶檢索平臺的整合,就是指通過多種技術手段,對運行在不同軟件環境下的信息系統進行信息獲取通道的整合。使用戶在一個集成統一的平臺上可以一次性地獲取多個信息系統的資源。
資源整合不等同于面向連接的搜索引擎,搜索引擎的工作方式是返回包含指定關鍵詞的頁面鏈接,而資源整合是要提供已按標準分類的資源列表。其次,資源整合不等同于取代,被整合的資源依然以原有形態存在,整合形成的資源系統并不實際存儲被整合的原始資源,而是建立統一的信息資源訪問接口和資源索引,為使用者提供方便快捷的資源檢索和應用服務。
2資源整合的主要功能
根據所設計的資源整合模式,整合的主要功能也相應歸結為兩個部分:一是采用通用的信息描述標準,對各種網絡教學資源的分類信息進行服務封裝,建立應用導航體系,實現信息資源在內容上的整合;二是將各種資源提供的檢索功能封裝為檢索服務并組合調用,實現對多個信息系統的檢索與應用集成。
2.1教學資源應用導航體系的建立
網絡信息資源分類導航(Web Directo-rv),也稱為主題指南,主要收集和整理網絡上提供的各類信息資源,它是以人工或半自動方式搜集信息,由編輯人員查看信息之后,根據一定的選擇標準來挑選所錄用的鏈接資源,人工形成信息摘要,然后將挑選出的資源置于事先確定的分類框架中,形成分類樹形結構目錄。使用者按分類方式逐級瀏覽目錄樹,就可以找到相應信息資源的網址及其簡介的列表,從中選擇感興趣的資源做進一步的瀏覽。
這種以超文本鏈接的方式將物理上分散的信息資源進行整理和組織,在邏輯上聯系起來,組成了一種“網中網”的資源組織結構,形成系列化專題信息資源,并提供各類信息、資源使用入口,能夠幫助用戶快速準確地獲取所需要的信息。
2.2集成查詢的實現
在教學資源高度豐富后,如何讓使用者從繁雜的信息海洋中找到適合自己的部分又成了一個必須解決的問題,所以完善的檢索手段又是資源能真正發揮作用的關鍵。
集成查詢是一個可配置的網絡教學資源統一檢索平臺,是對分布在網絡中的多種檢索工具的智能化整合,它能通過一個統一的用戶界面幫助使用者在眾多網絡教學資源數據庫和網絡教學系統中實現資源的查詢操作,全面而準確地訪問網上的教學資源。
集成查詢與常用的搜索引擎是有很大區別的。通用搜索引擎適用暴露在Web頁面上的信息,而網絡應用中大量的信息是存放在數據庫中的,搜索引擎目前對此類信息的支持還不完善,而集成查詢利用了網絡資源平臺自己的檢索功能,可以對數據庫進行全面的、深入的搜索,能充分挖掘網上信息資源。
3資源整合的技術選擇
基于SOA的資源整合是集成技術上的一次重大的進步,是對原有系統的擴展,而不改變原系統的各項功能,更易被整合對象所接受。基于SOA的教學資源整合按照“整合而非混合、整合而非兼并”的原則進行,具體方法是:首先應制訂相應的資源標準,然后按照標準對資源站點進行服務封裝,把現有資源封裝為按統一標準開發的服務,最后通過對服務的共享、重用和組合,形成一個大的資源系統,以應用門戶站點的形式提供使用,從而實現對信息資源的整合。
4建立整合服務的三個層面
1.教學資源庫存在的問題
教學資源庫指廣義的資源庫概念,它不僅包括教學資源存儲功能,而且包括教學資源管理、教學資源訪問、教學資源評價等功能,即廣義上的教學資源共享和管理系統。目前網絡教學資源庫多采用傳統的B/S三層體系結構,包括表示層、業務層和數據層三個部分;其主要事務是在服務器端發生,極少部分事務在前端實現;數據多采用集中存儲和集中管理的模式。隨著教學資源的增加以及資源需求服務的不斷增長,教學資源庫逐漸暴露出以下幾方面的不足:
(1)負載不均。目前多數教學資源管理采用的模式是集中存儲與管理。在教學資源庫中多媒體素材以視頻素材居多,數據流量大;校園網中數據訪問時間相對集中,容易造成服務器負載不均,出現數據訪問瓶頸。
(2)數據與業務耦合度高。傳統的三層體系結構中,業務層承擔了業務邏輯和數據庫訪問兩大任務,造成業務邏輯與特定的數據庫訪問之間的高耦合,導致系統維護吃力,不利于系統業務的擴展,無法滿足新的業務需求。
(3)可靠性不高。教學資源庫中一旦出現服務器故障,易出現服務中斷、服務可靠性不高等問題。
2.群集的概念
群集(Cluster)是一個邏輯概念,用于對用途相同的服務器實例進行分組。當其為客戶工作站提供高可靠性的服務時,對客戶來說是透明的;即對于外界用戶來說,使用某個提供的服務時,服務器群集似乎是一個服務器。客戶并不知道是哪臺服務器為他提供服務群集中的應用服務器實例可以運行在同一臺機器,也可以運行在不同的機器上。
群集通過在服務器的多個實例之間分配工作負載,為應用程序提供可伸縮性和可靠性。
(1)可伸縮性。群集可以在不影響應用程序運行和客戶端的情況下,根據需要動態添加服務器實例到集群中,增加應用程序容量滿足客戶訪問需求。
(2)可靠性。應用程序可以部署到集群中的多個服務器實例,由于服務器實例的選擇對客戶端透明,因此,即使某個服務器實例失敗,不影響應用程序的繼續執。
3.網絡教學資源庫群集部署方案
基于傳統B/S三層架構的網絡教學資源庫存在負載不均、可擴展性不足、可靠性不高等問題。為解決這些問題,若是采用增加普通服務器,其處理能力并不能很好地解決問題;若采用高速、高性能服務器,不但價格高昂,而且不一定能滿足Web服務的高強度并發處理要求。群集技術為解決這些問題提供了一種廉價有效的方案。
3.1體系結構設計
傳統的B/S三層架構,如圖1所示,其數據與業務耦合度高。可通過對其進一步適當分層解決各層之間的高耦合問題。分層架構具有松耦合、伸縮性、重用性和擴展性等優點,但分層同時也帶來了性能影響,并增加了系統的復雜性。因此,網絡教學資源庫設計采用了多層體系結構,在傳統三層結構的基礎上增加兩層,共分為五層,即表示層、Web層、業務邏輯層、數據持久層和數據層,如圖2所示。
從圖1和圖2的比較可以看出,五層體系結構中增加的web層將應用的邏輯處理和表現相分離,使得系統具有邏輯流程清晰、功能代碼復用性強、分布式部署的特點;而數據持久層位于數據庫之上,隱藏數據讀取和操縱中的所有數據訪問代碼細節,將客戶應用程序與底層存儲機制隔離開,完全抽象出開發應用程序時使用的數據物理細節。
3.2教學資源庫主要功能模塊
網絡教學資源庫廣義上來講是個資源共享和管理的系統,一般包括5個模塊:資源管理、資源訪問、資源需求、用戶管理和服務管理,如圖3所示。
(1)資源管理功能主要進行資源審核和資源維護工作。包括對上傳資源進行審核入庫;管理員對資源進行添加、刪除和修改。
(2)資源訪問功能主要包括用戶對資源的檢索、下載、評價、收藏等功能。
(3)資源需求功能主要包括資源需求請求、資源需求回復、資源交換等功能。
(4)用戶管理功能主要包括用戶信息管理、資源上傳、已上傳資源列表、用戶投訴等功能。
(5)服務管理功能主要包括建議反饋、游客訪問、評價管理等功能。
3.3群集設計
BEAWebLogic是用于開發、集成、部署和管理大型分布式Web應用、網絡應用和數據庫應用的JAVA應用服務器。WebLogic還擁有出色的集群技術,既實現了網頁集群也實現了EJB組件的集群,并且不需要任何專門的硬件或者操作系統支持。
在WebLogic中域(Domain)是配置了管理服務器(AdministratorServer)的WebLogicServer實例管理的邏輯單元,在域中可以包含了多個服務器實例以及服務器群集引域和服務群集問的邏輯關系如圖4所示。一個域中必須配置一臺管理服務器,并且只能配置一臺;而服務實例1、服務實例2、服務實例3和服務實例4可以運行于同一臺機器也可以是運行于不同的機器;一個域中可以有多臺物理機器。
在教學資源庫中使用WebLogic群集技術,通過一組相互協作的服務實例,在多臺機器間復制和應用表示層和邏輯層的能力,從而實現關鍵業務系統的負載分布,消除個別故障點。
(1)故障轉移的實現
簡單的說,故障轉移是當應用程序組件正在處理某個特定作業時,某些處理任務部分由于任何原因而變得不可用已失敗對象的副本將結束此作業。由于群集中的所有服務實例執行同一服務請求,同一服務在多個服務實例上同時存放,并且服務實例問可以復制狀態信息。故當某個服務實例發生故障,另-N務實例可以接管,服務自動切換到正在運行的服務實例上。群集故障轉移的處理對用戶來說是完全透明的,用戶并不知道發生了故障轉移。
伴隨著網絡技術的不斷發展,教育對教學資源建設的重視,為網絡教學資源庫的建設提供了契機。網絡教學資源服務的對象包括:教師、學生、社會培訓者等,其對應多種學科、類別,資源數量較大。用戶對資源的需求不一樣,需要通過搜索獲取所需的特定資源,因此如何提高資源搜索的性能、實用性是網絡教學資源庫開發所需要解決的一個重要問題。本文主要針對網絡教學資源搜索的性能、實用性進行增強研究。
1搜索性能增強策略研究
1.1使用索引提高搜索性能
索引是對列值進行排序的一種結構,正確地利用索引能夠加快對數據表相應信息的訪問[1]。索引雖然能夠提高數據的檢索性能,但是也提高了數據維護的成本。因此,要合理使用索引,在創建索引前,需要確定使用哪些列和要創建的索引類型。索引包括聚集索引和非聚集索引[2]。聚集索引適用于含有大量的不重復值的列、可用于范圍值計算的列、結果集較大的查詢及經常使用連接或分組的列,非聚集索引中鍵值邏輯順序和物理順序沒有關系。將主鍵設置為聚集索引并非最佳方案,在教學資源庫中資源編號是標記列且設為主鍵,會把資源編號設置成聚集索引。在實際應用中,并不會針對資源編號進行搜索,這就導致讓資源編號作為聚集索引是不正確的選擇。其次,資源編號都不相同,也不符合“很多數據不同值的列不應該設置聚合索引”的規則。下面以在1000萬條數據量的資源信息表中查詢近180天的資源信息速度為例(180天內的資源信息數據為30萬條,數據通過程序生成,供測試使用),其分析如表1所示。表1索引設置與用時對比索引設置用時(毫秒)只在主鍵(資源編號)上設置聚集索引129652主鍵(資源編號)上設置聚集索引,日期上設置非聚集索引54128在日期(vDate)上建立聚集索引2446通過上述的數據分析,正確地建立聚集索引是十分有必要的。必須根據實際中的應用范圍和數據本身的構成來確定聚集索引,而非固定使用默認的主鍵作為聚集索引。
1.2優化SQL語句提高搜索性能
數據庫管理系統本身具備了一定的查詢分析優化能力。在MSSQL中的“查詢分析優化器”,會檢測查詢的各個組成部分,并判斷要求掃描的組成部分是不是有用,如果某個組成部分能夠作為一個掃描參數,則稱該組成部分為可優化,并使用索引對所需數據進行快速獲取。如果某個表達式不能滿足掃描參數的條件,就不能控制掃描范圍,“索引”對不符合掃描參數條件的表達式是起到作用的。因此,在SQL查詢語句的編寫過程,要注意where子句的優化,讓“索引”的作用得以充分發揮,最大限度地提高搜索性能。在搜索過程對信息字段的獲取要遵循“需要多少,提取多少”的準則[3],不要采用“select*”。字段提取的多少對速度的影響如表2所示。1.3自定義分頁提高搜索性能在數據的查詢過程中,若一次性將查詢結果讀出,當數據量較大時,勢必需要消耗較多的讀取時間,影響搜索結果的最終呈現速度。因此,在項目的實際開發中,可以應用自定義分頁的形式提高搜索的性能,若將實現自定義分頁的過程使用存儲過程的方式來實現,充分利用存儲過程的優點,搜索性能將會得到更進一步的提高。自定義分頁每次查詢只從查詢結果中讀出當前頁所需的數據,以資源搜索結果為2000條數據,系統每頁呈現20條數據為例,普通分頁與自定義分頁相比,如圖1—2所示。通過圖1—2可以看出,采用自定義分頁,僅從數據表中讀出當前頁的20條,數據控件也不需要進行控件內分頁,其性能在數據讀取和數據呈現上都有良好的提升。
2搜索實用性增強策略研究
2.1純粹模糊查詢實現搜索的不足分析
純粹模糊查詢實現搜索指在搜索的過程中,僅將用戶輸入的關鍵字在數據的查詢過程中,用數據庫本身提供的模糊查詢功能,與數據庫表中的相關字段值進行匹配,并將匹配正確的值提取至搜索結果。其操作簡單,但存在以下2點不足:(1)相關詞無法匹配。相關詞無法匹配造成搜索結果的部分性,是純粹模糊查詢的最大不足之處。(2)容錯性低。由于未對輸入的搜索關鍵詞進行分析,一旦關鍵詞中包含無用詞或錯別詞時,將導致搜索結果零數據返回。通過上述分析,要解決相關詞無法匹配和容錯性低的兩大不足,需要對搜索實用性增強進行研究。
2.2增強相關詞匹配
相關詞的界定很難由程序自動判斷,因為相關詞有客觀構成,也有主觀構成。如:電腦與計算機、computer為客觀相關詞,而電腦與微軟、馮•諾依曼則為主觀相關詞。客觀相關詞為事實存在,為大多人所共知,而主觀相關詞需要在特定的條件下成立,人們通過“電腦”可以聯系到軟件巨頭“微軟公司”或計算機科學家“馮•諾依曼”,需要一定的知識延展性,甚至“電腦”可以延伸到“計算器”,不同的用戶有不同的認識。因此,主觀相關詞具備一定的不確定性與抽象的特點。增強相關詞匹配可通過增加相關詞字段或建立相關詞庫的方法來實現。相關詞的匹配涉及匹配的深度和廣度,越全面、精準則其投入成本越高。增加相關詞字段。指通過在數據表中增加“相關詞”字段,當用戶在添加信息時,輸入與此信息的相關詞。相關詞的界定及輸入由信息編輯者進行操作,采用增加相關詞字段的方式來提高相關詞匹配,其實現方式簡單,操作過程也容易,但相關詞的界定由編輯者確定,相關詞的個人主觀性較強。建立相關詞庫。指通過建立相關詞庫表,當用戶輸入搜索關鍵詞時,系統自動在相關詞庫表中搜索其相關詞,一并歸入關鍵詞中進行處理,對搜索的實用性有很大的提高。當用戶輸入搜索關鍵詞時,系統將自動遍歷搜關鍵詞的相關詞,達到相關詞匹配的目的。建立相關詞庫的方式,其相關詞并非由編輯者個人界定,而且相關詞可以靈活調整,不斷補充。因此,建立相關詞庫的方式更加全面、客觀,但構建一個完善的相關詞庫需要較大的投入。增加相關詞字段與建立相關詞庫兩者各有優缺點,但兩者并非對立。在一個系統中,可以同時采用這2種方式或者其中之一以增強搜索相關詞匹配,提高搜索實用性。具體實施方案還需要考慮到實際需求和投入成本預算。
2.3增強搜索容錯性
在搜索的過程中,用戶對搜索關鍵詞的輸入具備不確定和冗長等特點。不確定主要指關鍵詞的選詞不確定和關鍵詞的是否正確不確定,而冗長指用戶輸入的搜索關鍵詞包含多余的信息。如果系統的搜索過程未對用戶輸入的搜索關鍵詞進行分析和處理,那么,其搜索結果將有可能得不到用戶所需要的數據。從搜索易用性與實用性的角度出發,搜索功能必須具備一定的容錯性。要增強搜索的容錯性,就需要解決搜索關鍵詞的不確定與冗長的特點。將搜索關鍵詞按一定的規則進行拆分,簡稱分詞。將長詞轉化為短詞,并舍去重復的部分,可以提高搜索相關詞的匹配,降低長詞中錯詞、別詞的構成,從而提高搜索的容錯性。分詞搜索可以在一定程度上解決搜索的容錯要求,提升搜索的功能與精確度。分詞技術主要分為3種:(1)字符串匹配的分詞方法。字符串匹配的分詞又分為4種,分別是:正向最大匹配法、反向最大匹配法、最短路徑匹配法、雙向最大匹配法。(2)詞義分詞法。詞義分詞法根據機器語音進行分詞判斷,通過對句法、語義的分析,使用句法信息、語義信息進行分詞。但詞義分詞法目前還不成熟,尚處于測試階段。(3)統計分詞法。統計分詞法依據詞組的統計,針對相鄰的字出現的次數多少,認定詞的重要程度,作為關鍵詞的分詞分隔符。分詞作為一種分詞組件,大大降低了系統進行分詞搜索的投入成本,避免重復造車的現象,非常方便應用在基于.NET技術進行開發的系統中。
3結語
通過對索引的合理利用、SQL語句的優化和自定義分頁的使用,對搜索性能有良好的提升,融入分詞的強大功能,結合相關詞匹配技術,能夠提高搜索的實用性。本文從搜索性能與實用性兩方面研究了搜索增強技術,并將其應用于學院的教學資源庫建設中,雖然取得了一定的成效,但還需要繼續努力。
[參考文獻]
[1]張玉峰,袁方,湛燕,等.基于索引結構的關系數據庫關鍵詞檢索[J].河北大學學報(自然科學版),2015(1):95-101.
一、概述
隨著多媒體信息技術和網絡技術的日益普及,網絡教育得到了快速發展。高校校園網的建設和完善,為教學現代化提供了堅實的硬件基礎。網絡教學資源庫建設是目前教學工作中的一個重要內容,它針對性強,主要為教學、科研提供豐富的多元化教學素材。實訓教學平臺的構建能夠為教師有效教學和學生自主學習提供有效途徑。
二、網絡教學資源建設
1.建設背景
目前,適合學生自主學習的校內網絡教學資源匱乏,針對性不是很強,許多教學資源內容的建設仍以教師的教為主。大多數教學資源,缺乏對教學資源的一體化設計,交互性很差,使用不夠方便,不能滿足學生個性化自主學習的需要。
網絡教學資源的建立能夠為學生提供大量學習材料,能夠滿足個別化教學和合作學習的需要,使學習者按照自己的意愿和需要進行學習,可以培養學生獲取信息、分析信息、處理信息的能力,從而提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,為學生的創新能力和信息能力等綜合能力素質的培養營造一個理想的環境。
2.建設原則和目標
高校建立網絡教學資源庫,作為各種教育資源的匯集,絕不是教育教學素材、資料的簡單堆積,更不能脫離教學,它是直接為教學服務的,它應該是一個科學化、標準化、結構化和動態化的網絡共享資源。網絡教學資源庫的建設,要遵循教育教學規律,強調實用性,堅持為教學服務的原則和宗旨,以實現網上共享、教師方便用、學生易于自主學習為目標。同時,在資源的建設中要考慮到學生個性化發展,既要面向課程、面向學生的綜合素質的提高,又要兼顧各種差異的學生都能獲得最大可能的發展。
實施“計算機基礎網絡教學資源建設”,提供一個為廣大教師和全院學生共同使用的“計算機基礎教學資源庫”,為教師和學生開展研究性學習、自主式學習創造條件,以教育信息化促進教育教學觀念轉變,推動教學內容、教學手段和教學方法改革。
3.建設內容
計算機基礎網絡教學資源要實現資源在區域內的廣泛共享,并為學生或教師對教學資源的查找、獲取和使用實現最大效率化。本文計算機基礎網絡資源建設是充分利用學院已有的先進的計算機資源,實現計算機基礎網絡教學資源共享,內容包括:
一是素材類教學資源建設,主要包括計算機基礎教學課件、試題庫。
二是網絡課程建設,它是指經過編輯的、聲像圖文并茂的課堂教學的視頻錄像,是以知識點或知識單元為模塊、以知識結構的邏輯關系或認知關系為線索構成的知識系統。網絡課程的特點是交互性、開放性、共享性、協作性和自主性,可直接用于網上學習的一門完整的課程。它是按照學科知識體系以及網絡教學的要求,對各種教學資源的綜合集成。
教學資源庫因為是量身定做,而且親身參與,所以針對性強,使得教學資源庫可以有效地、重復地、更大限度地使用,減輕教師負擔、提升教學水平,使得教師從頻繁的平時測試中解放出來,充分利用上課時間;使得學生能夠自主學習,充分調動學生學習積極性,提高學生動手實踐解決實際問題能力,從而達到預期學習目標。
三、實訓教學平臺構建
網絡教學資源庫有了豐富的資源,還必須要建立功能完善的管理機制和配套的應用平臺。本文設計的計算機基礎實訓教學平臺, 就是充分利用我院校園網,使教師在網絡教學中和學生自主學習中,通過對網絡教學資源的綜合使用,達到預期的教學目標和教學效果。
本平臺采用C#技術,以Windows 2003 Server為操作系統,以SQL Server 2000作為后臺數據庫,界面設計使用Dreamweaver cs3完成。實訓教學平臺通過需求分析,共設計了系統管理、教師管理和學生學習管理三個子系統。⑴管理員管理模塊:只有通過管理員身份驗證的用戶才可以登陸系統管理子系統,進入到知識交流論壇區管理。⑵教師管理模塊:教師可以對學生作業進行管理,包括對學生上傳的作業進行下載、批閱和刪除,還可以進行考試測驗管理、信息,與學生隨時進行交流、答疑。⑶學生學習模塊:在學生學習模塊中,學生可以自己進行注冊,設置自己的學號、姓名、班級以及密碼等信息,注冊之后的學生就可以通過身份驗證登陸到學生學習模塊進行自主學習。
為了保證教師和學生高效的利用學習資源,網絡教學資源內容和實訓教學平臺必須通過有效的方式進行組織和管理。校內網絡教學資源及平臺的建立,只是確定了一個比較規范的模式,其內容的補充和完善將是長期而又復雜的,需要專業教師積極參與、共同努力。
除此之外,要建立對網絡教學平臺的激勵機制。首先要樹立資源建設重要又迫切的認識,將教師與教學管理部門在教學資源建設上的責、權、利統一起來。評價要具有發展性、激勵性,對網絡教學資源及平臺建設的評價目的在于增強教育工作者的積極性,提高網絡教學資源教學質量。
四、總結
網絡教學資源及平臺的建設是一個逐步累積的過程,通過構建教學資源共享平臺,運用現代多媒體技術進行教學現代化改革,能夠充分發揮現代教育技術的優越性,使得教師能夠擁有豐富的教學參考資料、素材和可以借鑒的教學策略,充分發揮其創造性思維,進而培養出綜合能力強的高素質教育人才;同時也為學生提供了一個自主學習的環境,滿足了學習過程的多樣化。
本文根據計算機基礎教學特點,通過構建計算機實訓平臺以及網絡教學資源共享,充分發揮了現代計算機網絡及信息共享的優勢,具有傳統教學模式所無可比擬的優點,符合教學改革的主流方向。