系統的教學設計與管理

（一）教學資源管理應用系統的重要性

計算機網絡的發展促使知識經濟迅速發展，打破了人類活動的時空障礙，使信息領域變得更為廣泛，空間與時間的阻隔在國際互聯網消失了。克服了時空障礙以後，遠程教育打開了新的一頁。遠程教育以現代化的信息技術為手段，以適合遠程傳輸和交互學習的教育軟件為教材，建立起一個現代化教育的新模式。

適於遠程教育的教學資源有

（1） 媒體素材：包括文本素材，圖象素材，音頻素材，視頻素材，動畫素材；

（2） 題庫：按一定學科的知識結構組織起來的試題的集合和相應的統計分析工具；

（3） 網絡課件庫：按一定知識點組織起來的自成體系又能獨立使用，有利與輔助教師教學，學生學習和擴展學生興趣的參考資料或適於網絡運行的課件；

（4） 網絡課程庫：按學科課程的知識結構組織起來的，涵蓋學科課程內容領域的，能自成體系的教學軟件。

這些教學資源都要能在標準的瀏覽器運行，才能符合利用網絡的遠程教育的需求。

教學資源和相關係統在教學中的地位和關係如下圖：

教學資源建設是教育信息化的基礎，需要長期的建設和維護。由於教學資源的內容豐富多彩，形式多種多樣，使人們對它的理解各不相同，會出現大量不同層次、不同屬性的教學資源，所以一個高效的教學資源管理應用系統，是現代遠程教育系統中一個重要的，必不可少的基礎系統。

遠程教育中的教學資源管理應用系統要能夠將多種形式的教學資源有層次，有組織，科學地組織起來，並提供一個易用，快捷的應用平台，才能發揮教學資源的長處，讓教學資源成為更有效地為教學服務。

（二）教學資源管理應用系統的設計原則

1． 可靠性

教學資源的高可用性對遠程教育來説是至關重要的，加上教學資源的龐大數量，系統必須採用性能優越的，大型商業數據庫系統。這樣有利於提高大批量數據的吞吐時間，使整個系統管理規範化；而且隨着數據庫的增大和操作擴展到一天 24 小時、一週 7 天，能夠執行備份操作而不影響系統的正常運轉。此外，在災難性故障發生後能夠還原數據庫，能在最短時間內還原它，使數據的完整性、安全性得到保障。

2． 靈活性

素材的管理在數據管理方面應具備較大的伸縮性，它可以集中管理遠程教育工程中的所有素材，也可以將素材按類型或學科劃分開來，單獨進行管理。系統還應提供接口，可以把多種渠道收集的教學資源納入系統的管理之中

3． 開放性

遠程教學所涉及的行業範圍大，學習者的數量多，教學內容的形態需求複雜，這就要求系統具有完全的開放性，能夠容納各種形態的網上教學內容，不能僅僅限於支持某些專用工具開發的教學內容，不能只是支持某些文件格式。系統要支持開放的文件存儲格式，能管理所有能夠在網上運行（包括需要插件的文件）的課程內容與文件格式，不對教學資源作限定要求。

系統軟件體系結構採用瀏覽器/服務器的網絡模式，系統服務器採用可擴展的分佈式多服務器計算模式，採用分模塊層次結構，多模塊分立，允許系統分佈式並行處理提高系統的工作效率。各功能模塊是普通的網絡程序，建立在開放的網絡標準之上，遵循HTTP,FTP,XML等普通網絡協議和數據格式進行消息處理和數據交換。

4． 安全性

由於遠程教育的應用系統是運行在互聯網上的，是遠程的，開放的，所以安全性顯得尤為重要。無論是遠程訪問會話中傳輸的信息、分支網絡連接中傳輸的信息，還是內部網絡中傳輸的信息；保護用户信息不被泄漏和限制不同權限用户對各種層次的信息的訪問等；提供高效的安全解決方案都是必須的。安全性包括保密、完整性保護、身份驗證、授權和預防重播。可以使用網絡加密保護，用來幫助儘可能地減少在公用網絡和專用網絡上載輸敏感信息所帶有的風險；和權限限制等。

（三）教學資源管理應用系統的功能設計

遠程教育的教學資源管理系統要實現以下功能：

1． 教學資源的搜索

遠程教育在互聯網上的資源的數量是驚人的，系統必須提供高效的搜索策略和協議，讓教師和學生能在茫茫的信息海洋中方便快捷地搜索到自己想要的資源。系統要提供功能強大的搜索引擎，課件目錄樹的生成與動態修改機制，網絡課件軟件庫，教學資源元件庫的查詢，並且能自動搜尋相關的教育研究站點，擴充搜索數據庫；能支持全文檢索和多種文檔類型的檢索。

2． 教學資源的編著

學生是學習的主體，教師是教學活動的主導。要發揮這兩個主體的能動性，學生或教師必須能對互聯網上下載豐富多樣的教學資源進行編著和組織，把任何對教學有幫助的資源收為己用。系統必須能把任何教學資源方便地錄入，修改；提供對包括各種文本素材，圖象素材，音頻素材，視頻素材，動畫素材等教學元件和題庫，網絡課程庫等的編輯，剪輯，製作，預覽等功能。還可以從系統已整理的教學資源中檢索出有用的素材，根據需求進行完善提高後，再追加為更新的教學資源。

3． 教學資源的管理

由於互聯網克服了時空障礙，因此遠程教育中可以利用的教學資源是無窮無盡的，如果沒有一種科學的管理方法，人們就會很快被海量的信息淹沒。在接收到大量信息的時候，必須要用合適的方法對得到的各種信息進行過濾、分析、處理，保留有用的，去除無用的。因此，系統必須提供能有效管理大量教學資源管理工具。各種遠程的或本地的媒體素材，題庫和網絡教程等必須按科學的'，專業的方法分門別類，統一管理。

4． 教學資源的組織運用

有效運用收集到的教學資源也是教學資源管理應用系統的關鍵。教師將教學資源運用到教學中，學生將教學資源運用到學習中。教師可以根據教學需要，在備課時在教學資源應用系統中選擇出各種形式的教學資源，靈活組織和編排，形成具有教學個性的課件，可以讓教師在授課時充分發揮自己的教學特點。學生也可以根據學習的需要，選出自己需要的教學資源，輔助學習，發揮主動學習的能動性。

（四）教學資源管理應用系統模塊設計

（1） 資源檢索

系統提供一個檢索工具，可以檢索系統數據庫內的資源，可以從多種角度，用多種形式查詢，提供模糊查詢和精確查詢的手段，檢索出來的資源可以編輯和添加到應用序列中。並提供一個接口，當用户要在互聯網上尋找資源的時候，可以使用互聯網上的搜索引擎，本根據需要，將搜索結果擴充到系統的數據庫中。

（2） 資源管理

資源的屬性有：資源的名稱，編號，類型，學科，專業，適用對象，來源，簡介，關鍵字和存放位置。系統會將資源的這些相關屬性記錄在系統數據庫中，並會在使用時按要求動態生成樹形目錄索引，方便使用。

系統提供了3種方法管理資源：按資源的類型，按資源內容所屬的學科，按使用者自定義的主題管理。使用者可以選擇一種或使用多種方法來管理收集到的教學資源。

（3） 資源編輯

系統提供了與其他編輯軟件的接口，對不同類型的資源調用相關的外部編輯程序，使用者也可以自己選擇編輯程序來對資源進行剪輯、製作和修改。

（4） 資源組織

使用者可以按需要將各種的資源組成一定的播放序列，將這個播放序列保存起來，以便需要的時候可以隨時播放這些教學資源。

（5） 資源播放

在瀏覽器中播放已經編輯組織好的教學資源序列，可以設置播放的次數和播放的形式：連續播放，手動播放等。還可以使用"小黑板"播放方式，方便課堂教學。

（6） 系統管理

對系統相關用户信息的管理。系統提供用户認證功能，用户通過輸入相應的口令來驗證自己的身份。通過認證的用户才能使用上面的各項功能；不同等級的用户對不同類型的教學資料具有相應的瀏覽、添加、修改和刪除功能。

（五）小結

基於以上的設計方案，我們開發了一個這樣的系統：

系統建立在HTTP和XML等開放的網絡標準之上的，適於運行在互聯網Internet或內部網Intranet上的，易於使用的網絡應用程序。採用瀏覽器/服務器（B/S）模式，使開發出來的系統可以遠程使用。在硬件環境和系統軟件方面，用户運行環境為支持中文的netscape4.0版本或以上，或IE4.0版本或以上。服務器端採用微軟系列平台：microsoft backoffice server ，使用microsoft site server 開發工具。

系統的表示層用WEB方式實現，遵循開放的網絡標準協議；事務邏輯層用COM實現,以提高系統的性能，安全性和開發效率；數據要用商業數據庫系統：SQL SERVER，以提高數據可用的效率和數據的完整性。

信息成為真正資源的必要條件是信息管理，要使教學資源真正有效地為教學服務，關鍵就在與教學資源的管理。因此對教學資源進行組織、控制、加工和規劃，是有效利用教學資源的前提。對教學資源的管理總結為5個方面：存-理-傳-找-用。存即保存、存留；理即整理、加工；傳即傳播、傳遞；找即查找，檢索；用即利用、使用。本系統以"教學與資源"為中心來設計，希望達到高效，快捷，易用的目的，使教師和學生都能充分利用遠程教育的資源，更好地開展教學活動。

該系統正在幾所學校試用，取得預期效果。