论文部分内容阅读
伴随计算机网络技术的快速发展，包含多种媒体格式的教学资源库正被越来越多地应用到各级学校的日常教学活动当中。学校在建设自身的教学资源库时，如何基于自身的特点建设高效、安全、稳定的教学资源库，使之能够更好地服务于日常教学和各种教研活动，是一个非常值得探讨和研究的问题。
教学资源库的构成
教学资源库是一个复杂的系统，包含了所需的硬件、资源库管理系统以及由数字化内容构成的资源本身。资源库的构成应具有一定的弹性，以适应资源库建设与完善的动态过程，坚持“满足需求，适度超前”的原则，达到服务教学、高效稳定、降低成本的目的。
构成教学资源库的硬件基础
现代教学资源库所必需的硬件基础包括：高速以太网为基础的校园网络和具有高速接入端口的广域网络。设计良好的校园网络采用遵循EIA/TIA标准的结构化布线，最新建成的网络达到千兆以太网标准，主干为千兆，水平布线系统达到百兆（百兆到桌面）。网络拓扑结构为星型/扩展星型结构。校园网建筑物与建筑物间应使用光纤连接网络，建筑物内主干系统应使用六类双绞线（Cat6），水平布线部分为五类或超五类双绞线（Cat5/Cat5e），水平布线也可采用无线局域网（WLan）；用于存储教学资源库管理系统和教学资源的硬件资源，包括：应用程序服务器、数据库服务器、大容量存储系统，以及其他硬件设备等。
教学资源库管理系统
教学资源库管理系统是教学资源库系统的核心部分，对教学资源库的高效稳定运行起着至关重要的作用。设计良好的资源库管理系统，可以提高终端用户的用户体验，并很大程度上减轻系统管理员的工作强度。目前主流的教学资源库管理系统大多基于B/S架构，服务器端运行动态脚本语言程序，而客户端无需安装软件，仅需具有Web浏览器即可。也有一些教学资源库管理系统包含C/S架构，需在客户端另行安装软件，但已不是主流产品。教学资源库管理系统可以购买成熟并有良好售后保障的商业化产品，也可由学校组织技术人员自行开发。
教学资源库的资源内容
教学资源的内容从格式上包括文本、图像、音频、视频及可进行交互性操作的应用程序（可执行文件、Flash等）；从用途上可分为多媒体素材、多媒体课件、网络课程、教学案例和试题库等部分；从来源上则可分为购买的商业化产品和自行添加、充实的教学资源。
以上的分类是依据不同的标准做出的，具体各部分是有重叠的部分的。如图像、音视频等大多可归入多媒体素材类，而多媒体课件（CAI）则多为具有交互性质的应用程序。值得注意的是，商业化的教学资源库一般与资源库管理系统一起捆绑销售（有些是以管理系统为主，搭配以教学资源库，也有相反，以资源库为主，搭配以管理系统），大多数资源库管理系统允许用户自行添加、充实教学资源。
设计和规划教学资源库
设计和规划教学资源库时应充分考虑教学资源库的运行环境，包括硬件水平、网络带宽及用户规模等。用户规模和访问量较大，施行分布式计算和负载均衡策略可有效减轻单个服务器主机的负担，提高运行效率与稳定性。出于安全性考虑，不同的功能模块如应用程序服务器、数据库系统、存放教学资源的文件存储系统等最好分别安装在不同的主机上，其中仅应用程序服务器通过交换机与校园网络直接连接，而数据库服务器和文件存储系统等都不通过交换机连入校园网络，而是通过网卡直接与应用程序服务器连接，用户不能通过网络直接访问数据库和教学资源存储系统，而只能通过应用程序服务器来间接访问，使数据库和教学资源存储系统减少受到攻击的可能性。其结构如图1所示。
数据库
数据库应采用成熟、通用的关系型数据库（如SQL Server、Oracle、Sybase、MySQL等）。数据库在教学资源库系统中起着不可替代的作用。用户在使用教学资源库的过程中需要用到的分类、索引、查询等诸多功能都是通过数据库来实现的，一个健康、稳定的数据库系统一定程度上决定着教学资源库的运行质量。
商业化数据库产品如SQL Server、Oracle等享有良好的品质和完善的售后保障，但其昂贵的价格将增加很多费用，而使用盗版产品则因其产品质量、售后服务和面临的法律诉讼的风险而不能被接受，在此情况下，开源且免费的数据库产品如MySQL等是一个值得推荐的选择。当然，如果数据量和访问流量很小而且缺少具备足够技术水平的管理人员的情况下，轻量级且较为易用的Access等产品也是一个可以接受的选择，可能的问题除了安全性和健康性要面临考验外，未来一旦需要更换平台时，转移数据的工作量将非常巨大。
资源库管理系统应用程序
应用程序服务器负责运行资源库管理系统主程序。根据主机操作系统的不同，可能需要运行不同的服务器端脚本语言。如微软公司的ASP/ASP.Net就只能运行于MS Windows平台上，而如JSP、PHP等服务器端脚本语言程序，则可以跨平台运行，除了Windows平台外，也可运行于Linux、BSD或其他各种版本的UNIX主机上。不同的服务器端脚本语言还应结合最适宜的数据库系统，如微软的ASP/ASP.Net就最适宜搭配同是微软产品的SQL Server或Access数据库，而MYSQL也被认为与PHP语言是最佳组合。
资源库管理系统应当具有浏览、分类、查询、索引等基本功能。资源库管理系统要保证系统的安全性，采用用户权限分级管理是非常必要的。系统管理员具有最高权限，可以对数据进行添加、修改、删除等操作，普通用户则只有浏览、查询等基本权限，一般情况下可对普通用户开放有限的添加新数据的权限，以方便增加本单位用户自己开发的教学资源，但修改和删除数据的权限则绝不可授予普通用户。
资源库管理系统应当规划合理的数据库结构，数据库至少应当把用户信息、资源类别和资源库文件本身分别存储在不同的数据表当中。
资源库管理系统不建议设计过多的交互性服务（如留言板等），不必要的交互性服务一方面会增加额外的上行流量，加重系统负担，另一方面也会带来安全隐患。 文件存储系统
虽然当前主流的数据库系统都可以存储二进制数据，但无论读取还是写入都十分繁琐，效率并不理想。因此，我们还是应该把教学资源本身以文件的形式存储在磁盘上，而仅把资源库文件的路径信息存入数据库中，以方便管理和用户查询。
如前所述，存放教学资源库的存储空间应当是单独的一台服务器主机，并且不直接与网络连接。基于海量的数据以及高速存取的需求，独立磁盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks）即硬盘阵列是理想的选择。而在各种RAID方案中，具有镜像备份并兼顾读写速度的RAID1是比较成熟的技术。
教学资源库的管理与应用
教学资源库的管理
1) 教学资源库应由专业技术人员进行管理，管理员可为专职或兼职管理员。管理员具有超越普通用户至上的管理权限：只有管理员才有对数据库和教学资源文件进行修改、删除的权力。
2) 批量添加/删除教学资源的操作只有管理员可以进行，鉴于网络带宽对操作效率的制约，不推荐通过网络远程进行批量添加/删除的操作，而应以本地操作为主，仅在必要时才通过网络远程操作。远程添加/删除教学资源时，应通过FTP程序进行，而不应使用Web界面在浏览器上进行。
3) 本地批量添加教学资源时，可将文件复制和导入数据两个环节分开进行，首先将要添加的源文件路径(Source Path)下的文件通过一定技术手段生成文件列表并经此列表转化为批处理SQL语句，将文件复制到目标路径(Target Path)完毕后，将生成的文件列表批处理SQL语句导入到数据库中。批处理SQL语句的格式如下：
INSERT INTO tablename (field1,field2,field3,……) VALUES (value1,value2,value3,……);
INSERT INTO tablename (field1,field2,field3,……) VALUES (value1,value2,value3,……);
INSERT INTO tablename (field1,field2,field3,……) VALUES (value1,value2,value3,……);
……
其中，tablename为数据表名，field1,field2,field3等为字段名，其中至少应包含文件名字段，value1,value2,value3等为数据值，其中应包含文件名（含路径）值。
教学资源库的应用
1) 教学资源库在实际教学应用中，应坚持以校内应用为主，限制远程网络（互联网）应用；以本单位师生优先使用，限制外单位人员使用。原因是网络带宽有限，某些商品化的教学资源具有知识产权方面的限制等。
2) 可对部分普通用户（各科教师）有限地开放自行添加教学资源的权限，教师添加自己开发的教学资源只准许通过Web浏览器进行，所添加的内容须经管理员审核后方可正式发布等。
参考文献
[1]Lerdorf R, Tatroe K.PHP程序设计[M].北京:中国电力出版社,2003:335-339.
[2]王沛,冯曼菲.征服Ajax:Web2.0开发技术详解[M].北京:人民邮电出版社,
2006:280-281,315-316.
教学资源库的构成
教学资源库是一个复杂的系统，包含了所需的硬件、资源库管理系统以及由数字化内容构成的资源本身。资源库的构成应具有一定的弹性，以适应资源库建设与完善的动态过程，坚持“满足需求，适度超前”的原则，达到服务教学、高效稳定、降低成本的目的。
构成教学资源库的硬件基础
现代教学资源库所必需的硬件基础包括：高速以太网为基础的校园网络和具有高速接入端口的广域网络。设计良好的校园网络采用遵循EIA/TIA标准的结构化布线，最新建成的网络达到千兆以太网标准，主干为千兆，水平布线系统达到百兆（百兆到桌面）。网络拓扑结构为星型/扩展星型结构。校园网建筑物与建筑物间应使用光纤连接网络，建筑物内主干系统应使用六类双绞线（Cat6），水平布线部分为五类或超五类双绞线（Cat5/Cat5e），水平布线也可采用无线局域网（WLan）；用于存储教学资源库管理系统和教学资源的硬件资源，包括：应用程序服务器、数据库服务器、大容量存储系统，以及其他硬件设备等。
教学资源库管理系统
教学资源库管理系统是教学资源库系统的核心部分，对教学资源库的高效稳定运行起着至关重要的作用。设计良好的资源库管理系统，可以提高终端用户的用户体验，并很大程度上减轻系统管理员的工作强度。目前主流的教学资源库管理系统大多基于B/S架构，服务器端运行动态脚本语言程序，而客户端无需安装软件，仅需具有Web浏览器即可。也有一些教学资源库管理系统包含C/S架构，需在客户端另行安装软件，但已不是主流产品。教学资源库管理系统可以购买成熟并有良好售后保障的商业化产品，也可由学校组织技术人员自行开发。
教学资源库的资源内容
教学资源的内容从格式上包括文本、图像、音频、视频及可进行交互性操作的应用程序（可执行文件、Flash等）；从用途上可分为多媒体素材、多媒体课件、网络课程、教学案例和试题库等部分；从来源上则可分为购买的商业化产品和自行添加、充实的教学资源。
以上的分类是依据不同的标准做出的，具体各部分是有重叠的部分的。如图像、音视频等大多可归入多媒体素材类，而多媒体课件（CAI）则多为具有交互性质的应用程序。值得注意的是，商业化的教学资源库一般与资源库管理系统一起捆绑销售（有些是以管理系统为主，搭配以教学资源库，也有相反，以资源库为主，搭配以管理系统），大多数资源库管理系统允许用户自行添加、充实教学资源。
设计和规划教学资源库
设计和规划教学资源库时应充分考虑教学资源库的运行环境，包括硬件水平、网络带宽及用户规模等。用户规模和访问量较大，施行分布式计算和负载均衡策略可有效减轻单个服务器主机的负担，提高运行效率与稳定性。出于安全性考虑，不同的功能模块如应用程序服务器、数据库系统、存放教学资源的文件存储系统等最好分别安装在不同的主机上，其中仅应用程序服务器通过交换机与校园网络直接连接，而数据库服务器和文件存储系统等都不通过交换机连入校园网络，而是通过网卡直接与应用程序服务器连接，用户不能通过网络直接访问数据库和教学资源存储系统，而只能通过应用程序服务器来间接访问，使数据库和教学资源存储系统减少受到攻击的可能性。其结构如图1所示。
数据库
数据库应采用成熟、通用的关系型数据库（如SQL Server、Oracle、Sybase、MySQL等）。数据库在教学资源库系统中起着不可替代的作用。用户在使用教学资源库的过程中需要用到的分类、索引、查询等诸多功能都是通过数据库来实现的，一个健康、稳定的数据库系统一定程度上决定着教学资源库的运行质量。
商业化数据库产品如SQL Server、Oracle等享有良好的品质和完善的售后保障，但其昂贵的价格将增加很多费用，而使用盗版产品则因其产品质量、售后服务和面临的法律诉讼的风险而不能被接受，在此情况下，开源且免费的数据库产品如MySQL等是一个值得推荐的选择。当然，如果数据量和访问流量很小而且缺少具备足够技术水平的管理人员的情况下，轻量级且较为易用的Access等产品也是一个可以接受的选择，可能的问题除了安全性和健康性要面临考验外，未来一旦需要更换平台时，转移数据的工作量将非常巨大。
资源库管理系统应用程序
应用程序服务器负责运行资源库管理系统主程序。根据主机操作系统的不同，可能需要运行不同的服务器端脚本语言。如微软公司的ASP/ASP.Net就只能运行于MS Windows平台上，而如JSP、PHP等服务器端脚本语言程序，则可以跨平台运行，除了Windows平台外，也可运行于Linux、BSD或其他各种版本的UNIX主机上。不同的服务器端脚本语言还应结合最适宜的数据库系统，如微软的ASP/ASP.Net就最适宜搭配同是微软产品的SQL Server或Access数据库，而MYSQL也被认为与PHP语言是最佳组合。
资源库管理系统应当具有浏览、分类、查询、索引等基本功能。资源库管理系统要保证系统的安全性，采用用户权限分级管理是非常必要的。系统管理员具有最高权限，可以对数据进行添加、修改、删除等操作，普通用户则只有浏览、查询等基本权限，一般情况下可对普通用户开放有限的添加新数据的权限，以方便增加本单位用户自己开发的教学资源，但修改和删除数据的权限则绝不可授予普通用户。
资源库管理系统应当规划合理的数据库结构，数据库至少应当把用户信息、资源类别和资源库文件本身分别存储在不同的数据表当中。
资源库管理系统不建议设计过多的交互性服务（如留言板等），不必要的交互性服务一方面会增加额外的上行流量，加重系统负担，另一方面也会带来安全隐患。 文件存储系统
虽然当前主流的数据库系统都可以存储二进制数据，但无论读取还是写入都十分繁琐，效率并不理想。因此，我们还是应该把教学资源本身以文件的形式存储在磁盘上，而仅把资源库文件的路径信息存入数据库中，以方便管理和用户查询。
如前所述，存放教学资源库的存储空间应当是单独的一台服务器主机，并且不直接与网络连接。基于海量的数据以及高速存取的需求，独立磁盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks）即硬盘阵列是理想的选择。而在各种RAID方案中，具有镜像备份并兼顾读写速度的RAID1是比较成熟的技术。
教学资源库的管理与应用
教学资源库的管理
1) 教学资源库应由专业技术人员进行管理，管理员可为专职或兼职管理员。管理员具有超越普通用户至上的管理权限：只有管理员才有对数据库和教学资源文件进行修改、删除的权力。
2) 批量添加/删除教学资源的操作只有管理员可以进行，鉴于网络带宽对操作效率的制约，不推荐通过网络远程进行批量添加/删除的操作，而应以本地操作为主，仅在必要时才通过网络远程操作。远程添加/删除教学资源时，应通过FTP程序进行，而不应使用Web界面在浏览器上进行。
3) 本地批量添加教学资源时，可将文件复制和导入数据两个环节分开进行，首先将要添加的源文件路径(Source Path)下的文件通过一定技术手段生成文件列表并经此列表转化为批处理SQL语句，将文件复制到目标路径(Target Path)完毕后，将生成的文件列表批处理SQL语句导入到数据库中。批处理SQL语句的格式如下：
INSERT INTO tablename (field1,field2,field3,……) VALUES (value1,value2,value3,……);
INSERT INTO tablename (field1,field2,field3,……) VALUES (value1,value2,value3,……);
INSERT INTO tablename (field1,field2,field3,……) VALUES (value1,value2,value3,……);
……
其中，tablename为数据表名，field1,field2,field3等为字段名，其中至少应包含文件名字段，value1,value2,value3等为数据值，其中应包含文件名（含路径）值。
教学资源库的应用
1) 教学资源库在实际教学应用中，应坚持以校内应用为主，限制远程网络（互联网）应用；以本单位师生优先使用，限制外单位人员使用。原因是网络带宽有限，某些商品化的教学资源具有知识产权方面的限制等。
2) 可对部分普通用户（各科教师）有限地开放自行添加教学资源的权限，教师添加自己开发的教学资源只准许通过Web浏览器进行，所添加的内容须经管理员审核后方可正式发布等。
参考文献
[1]Lerdorf R, Tatroe K.PHP程序设计[M].北京:中国电力出版社,2003:335-339.
[2]王沛,冯曼菲.征服Ajax:Web2.0开发技术详解[M].北京:人民邮电出版社,
2006:280-281,315-316.