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基于Portal技术的教学资源集成化平台的研究

[摘要]教学资源的集成化和教学互动环境在教学过程中是十分重要的。目前的教学资源和信息交流平台，无法真正把数据和信息进行集成，而且传统的开发技术也限制了这种集成。另一方面，由于目前的教学资源共享和信息交流是分开的，目前的实现手段不允许两者的有机结合[7,8]。但随着信息化教学的不断深入，对教学过程中的资源共享和人机交互提出了更高的要求，这就使得我们的教学资源管理系统需要一种新的管理架构去适应这种要求。本文提出一种基于Portal技术的教学资源集成化平台，为教学资源管理和教学信息交流提供一个统一的、集成化的平台，在这个平台上集成了教学资源的核心数据，可以在教学资源库的基础上构建教学信息交流平台，使教学双方可以在此平台上进行实时交流并可以与资源一起进行更多的互动。
关键词：教学资源集成化 教学互动 Portal技术

一．研究背景
教学资源管理是高校教育信息化的重要内容。在教学信息化过程中，我们需要对教学的电子资源进行管理，如教学视频、教学动画、电子文档、电子书、网上测试资源等进行管理。如在线学堂，就是通过流媒体技术播放教师的讲课视频而实现的；在线网上测试系统通过随机从数据库抽取试题生成试卷，可以实现对学生考试的一体化。现行的大多数教学资源库大多是基于文件形式的。教学资源以文件的形式存在于计算机系统中，而教学资源的元信息，即对教学资源的描述信息则存在于系统的数据库中[5]。这种架构无法对资源进行有效的管理、也无法形成有效的搜索结构以进行基于内容的搜索。究其原因，我们认为一方面是由于目前的教学资源和信息交流平台都是以传统的基于B/S模式的管理信息系统为基础进行构建，无法真正把数据和信息进行集成，而且传统的开发技术也限制了这种集成。另一方面，由于目前的教学资源共享和信息交流是分开的，教学资源由教学资源库管理，而教学过程中的信息交流则在另外的站点平台上实现，目前的实现手段不允许两者的有机结合[7,8]。但随着信息化教学的不断深入，对教学过程中的资源共享和人机交互提出了更高的要求，这就使得我们的教学资源管理系统需要一种新的管理架构去适应这种要求。
企业信息化工作从最初的办公自动化（OA）、企业局域网（LAN）、企业广域网（WAN）、管理信息系统（MIS）、企业内部网和Web网站的建设阶段一路发展至今，开始进入电子商务（E-Business）时代。信息门户集中了IT领域的诸多概念，如商务智能（BI，Business Intelligence）和文档管理（DM，Document Management）等，是信息化工作的融合和发展。
Portal技术[4]为我们提供了构建适合的软件管理架构的可能。Portal技术最先是在企业网络信息化集成的过程中被提出来的，它旨在为企业的资源和业务流程提供一个统一的、集成化的平台，在这个平台上集成了企业的核心数据，并围绕这些数据构建了企业的主要业务流程和信息共享平台。Portal技术有以下几个核心特点：
1． 基于浏览器，无需特殊的客户端软件支持。
2． 提供直观的分类及搜索功能，可以定义agent来完成对特定主题的跟踪搜索。
3． 保证信息资源的全面连通。确保与关系数据库、文档管理系统、电子邮件系统、Web服务器、文件系统和服务器等异构系统的全面连接。
4． 能够实现因特网安全机制，实现网络安全级别管理、签名与认证管理和进程管理等安全服务机制。
5． 提供信息资源的动态访问。能够对由不同的教学资源系统工具和文档管理工具创建的报表进行动态访问。
鉴于教学资源管理和教学信息交流的特点，Portal技术应用在其上是完全可能的，也是非常合适的。
教学资源管理主要是多媒体课件的管理，包括按学科的树型结构进行分类、搜索、增加、删除、修改，但是以现有的技术要做到基于内容的搜索是有难度的，原因在于现有平台并没有与教学资源本身相结合。引入Portal技术以后，我们可以根据目前教学资源的特点，选择适当的Portal产品来达到这样一种结合，使得基于内容的搜索变成可能。同时，在现有平台下，要实现基于教学资源的师生互动也是困难的，使用Portal技术可以在教学资源库的基础上构建教学信息交流平台，教学双方可以在此平台上进行实时交流，同时可以与资源一起进行更多的互动。
本文的后面部分有以下部分组成：第二部分阐述本研究中设计的基于Portal技术的教学资源集成化平台的系统架构。第三部分介绍在此架构下的实验平台，以本系的《计算机网络》课程的教学数据注入系统作为测试数据。第四部分是本文的结论。

二．教学资源集成化平台系统架构
本系统的研究内容主要是分析课程教学的实际情况与教学资源系统的结合点，在资源集成化层面上构建教学资源系统的基础架构，并以具体课程作为试验课程，在教学资源集成化平台上进行部署。
在此研究中，核心工作是构建教学资源集成化平台，并研究出一种通用的方法使平台对不同课程的知识结构有较强的适应能力。部署教学资源平台用于日常教学中，并针对具体的应用情况进行系统结构调整，使系统具有较大的弹性和适应性。
因为传统的基于B/S模式的管理信息系统为基础进行构建的教学资源平台，无法真正把数据和信息进行集成，我们在研究中采用了Portal技术来解决这个问题。
1. Portal技术
Portal技术可以说是一种“集成”技术。Portal是一个基于Web的应用程序，它主要提供个性化、单点登录、不同来源的内容整合以及存放信息系统的表示层。其基于Portal规范，SUN于2003年底制定了JSR168，它定义了Portlet标准，并给出了一个实现接口。Portlet是基于java技术的web组件，它由Portlet容器管理、并处理请求，并动态生成输出内容。Portal技术是一种低成本的集成技术。如果某网站或企业已经有了很多信息系统，Portal可以很容易的将这些系统集成起来，并以统一的方式提供给用户，统一可以包括流程的统一，如：登陆、定制、浏览；界面的统一，如：显示风格登高度的模块化。通过Portal技术提供的plugin技术，可以根据企业、网友等用户的需求编制标准的模块，并嵌入Portal系统，供企业、网友使用。Portal技术还具有高度的扩展性，已经有了很多产品和标准来制定Portal，作为这些产品和标准，如：jsr- 168，通过Portlet的概念来对Portal的功能进行扩展。
简单看，Portal技术主要有两个方面的应用。一是针对跟人(网友)的应用。由于Portal的特色，企业和网站可以很容易的将自己的服务进行标准封装，插入Portal系统，提供给用户使用。现在很多门户网站和专业网站有很多服务，但是很多服务用户根本就没有使用过、发现过，通过Portal的形式给用户一个集中体验的场所。二是针对企业，企业可以将现有的信息系统，资源通过Portal来进行封装，提供给用户使用。比如：有些公司有报销系统，考核系统，会议系统，但这些系统都是彼此分离的，使用和界面并不统一，通过Portal可以很容易地将这些系统提供的服务封装并呈给用户使用。
2. 教学资源集成化平台系统逻辑结构
在教学信息化过程中，各教学单位都已有各种相对独立的教学平台或信息资源系统，但传统技术构建的这些相对独立的平台或系统，使得教学资源难以实现全面的共享，造成资源建设的重复、浪费。而这种情况，应用Portal技术来解决非常合适，本文提出的这种基于Portal技术的教学集成化平台给出了实用的资源共享方案。
系统的一般逻辑结构图如图1所示：

图1 系统逻辑结构图

3. 基于Portal技术的教学资源集成化平台架构
Microsoft的SharePoint Portal Server提供了一个有较大弹性的Portal框架，该框架非常适合作为现有基于Web的教学资源平台的基础架构。
介绍SharePoint的架构。

三．实验平台及测试
在本研究中，我们利用Portal技术构建了一个教学集成化平台系统，并针对本系的《计算机网络》课程，根据知识结构提取出层次化的课程资源结构树，并在系统中进行了层次结构的构建。对《计算机网络》课程的教学过程进行研究，把作业、练习、测试、讨论、考试等教学活动以计算机程序的形式进行了表达。在测试过程中，以教学资源为核心，建立文档工作区、带资源引用的讨论区、以试题库为基础的考试区域等，以测试研究教学资源与教学过程的结合。特别定制了某些特殊的教学事件以测试教学互动过程及其效果。
以本系的《计算机网络》课程为对象的测试结果，基本上符合本项目的预期目标。

四．结论
本文提出了一种基于Portal技术的教学信息资源集成化的解决方案，利用本项目研究构建的基于Portal技术的教学集成化测试平台，以本系的《计算机网络》课程的教学数据为测试数据对平台进行测试，结果表明该平台架构在教学资源管理、信息共享及教学互动方面有较好的应用效果，具有将教学资源管理平台和教学互动平台整合的能力。

参考文献
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[2] Colin Spence, Michael Noel , Microsoft SharePoint 2003 UNLEASHED Second Edition. Sams Publishing, September 07, 2005, ISBN: 0-672-32803-8.
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[5] 教育资源库建设初探.
[6] 《国家远程教育工程资源建设技术规范》
[7] 林瑞全兰松《一种基于I n t e r n e t的交互式远程学习系统》，中国远程教育
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[9] 黎加厚《从课件到积件：我国学校课堂计算机辅助教学的新发展》“电化教育研究”1997年第3、4期，1998年第1期
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[11] 样本课程开发与实施纲要.