基于ＮＥＴ技术基础教育资源库的设计与实现

徐素霞　徐丽芬　李　念

摘 要 本文在软件工程和MVC设计模式思想的指导下，论述了基于CELTS标准的基础教育资源库的设计思想，并对基础教育资源库的主要功能及实现技术做了详细的分析和阐述。

关键词教育资源库；CELTS标准；元数据；

中图分类号：G433文件标识码：A 文章编号：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

教育资源的建设是教育信息化的重要组成部分。近年来，我国各级教育部门、各学校以及一些教育软件开发机构开发了课件、题库、网络课程、学科主题网站等各种教育资源，促进了我国信息化教育资源的建设和发展。然而，由于采用的标准不一致，在资源库的结构、资源类型、资源属性等方面缺乏规范，使得各个平台、系统之间无法交换和共享资源，许多同类资源重复建设，造成大量人力物力上的浪费。如何增强网络环境下各个不同教学资源平台之间的交互性，已成为亟待解决的问题。

我们以国家教育部教育信息化技术标准委员会颁发的CELTS标准为指导思想和开发指南[1]，开发了一个以学习对象元数据为基础基于网络的基础教育资源库，以提高它与其它平台的数据交换和资源共享。

2 基础教育资源库的设计

2.1 资源库系统总体结构

资源库系统采用浏览器/服务器（B/S）模型，以文件管理系统与关系数据库结合的方式对多媒体资源进行存储和管理。多媒体资源的各种属性保存在数据库中，而具体资源仍然以文件的形式存储在硬盘中。它们之间通过数据库中的名称和存储路径来建立关联。资源库及管理系统的整体结构如图1所示。

图1 系统整体结构

2.2 确定各类资源的元数据标准

为增强不同资源库平台之间的信息交流和资源共享，提高资源的可重用性，我们在定义资源的元数据标准时遵循了《学习对象元数据规范（CELTS－3）》和《基础教育资源元数据应用规范（CELTS-42）》，并借鉴了国内相关资源库的做法。

描述资源所需要的属性分为必选集、可选集和扩展集。其中，必选集定义了标题、科目、资源格式、大小等各类资源的通用信息。可选集抽取资源规范中的部分可选元素，包括下载次数、检索次数等，以保证系统各功能模块正常运行。另外，为了区分不同类型的教学资源我们还定义了扩展集，如：在定义音频素材时，我们增加了声道数、采样频率、量化位数等信息；而定义试题资源时，则加了题型、测试类型和答案等信息。图2是一个长城视频的元数据实例：

必选集

标识：00000125

标题：长城

语言：中文

内容描述：介绍了长城的历史、设计特征和建筑艺术。

关键字：长城，名胜古迹

上传者：林英

上传时间：2006.04.12

格式：mpg文件

大小：39.2M

所属学科：语文

知识点：名胜古迹

资源类型：素材

资源存储路径： esourcematerialvideo20060412_3578.mpg

可选集

下载次数：163

审核状态：通过审核

精华资源：是

适用对象：小学五年级

扩展集

持续时间：10分25秒

播放速度：15帧/秒

包含音频：是

交换类型：解说型

图2 资源元数据实例

2.3数据库设计

在实际的建设中，考虑到开发系统的成本、应用环境等实际问题，我们选用了当前主流的关系型数据库SQL Server数据库系统，它能有效提高数据的吞吐量，保障数据的完整性和安全性。

资源库中建立了资源主表、资源临时表和用户表。资源主表和临时表的设计，参照了已经确定的资源元数据属性，在数据库中存放资源的元数据属性。另外，为保障系统各功能模块正常运行，还加入了系统常规信息表等。数据表关系图如图3所示。

图3 数据表关系图

3 基础教育资源库的实现

3.1 系统实现的功能

资源库是资源提供者和资源使用者之间的桥梁。资源提供者可以上传资源，并提供资源的详细信息。资源使用者则可以检索到这些资源，并下载使用。系统管理员主要对资源进行组织和管理，如审核资源、批量上传新资源等。

在设计系统的功能时，遵循软件工程的方法，从分析用户需求入手，分角色进行。通过对基础教育资源库系统及管理业务流程的调研，确定了本系统应实现的功能，图4是系统用例图。

图4 系统用例图

3.2 开发环境

编程语言：ASP.NET(C#)

项目开发平台：Windows XP

Microsoft Visual Studio .net 2003

数据库平台： Microsoft SQL Server 2000

项目运行平台：Windows平台

3.3 关键技术

3.3.1数据库连接技术

资源库建设中，资源的显示、上传、下载和检索，都要与数据库连接，因此我们将数据库的连接功能写成一个类utility.cs，方便连接调用。我们利用ADO.NET数据访问接口对数据库进行操作，具体代码如下：

public class utility

{

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

{

SqlConnection con=new

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

return con;

}

}

使用时，通过调用 Utility.createCon();就可以直接建立和数据库的连接。

3.3.2 浏览资源实现技术

资源库是个庞大的数据系统，为了能清晰地向用户展现各类资源之间的逻辑联系，提供了按资源分类显示资源的功能，供用户快速浏览某一类型的资源。

在开发时，我们通过DataSet和DataGrid控件进行绑定，控制数据的输出，具体代码如下：

SqlConnection sqlcon=Classes.utility.createCon();

DataSet ds=new DataSet();

string sqlNew="select top 10 * from tblEduRes where TYPE="课件" order by UPLOADDATE desc"; // 控制输出的资源数据

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 检索资源实现技术

除了分类浏览资源外，还提供了一个快速查找资源的检索引擎。用户可以通过输入资源标题、上传者等信息，并选择资源的类型、适用的年级等来设定查找的范围。系统将根据用户的输入，确定它们的逻辑关系（“与”“或”等），自动生产查询条件，查找并列表显示符合条件的记录。

检索主要使用select语句对数据库进行查询，它的难点在于对各种不同检索条件的界定。为了提高代码的可读性，定义scope1()，scope2()方法求解检索范围。代码如下：

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;

}

检索分为精确检索和模糊检索，代码如下：

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

{

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

}

else

{

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

}

3.3.4 上传与下载资源

上传与下载资源是资源库的主要功能，它保证了资源的共享、用户之间的交流，使资源库具有开放性。注册用户可以下载自己需要的资源，也可以将一些好的素材、课件远程提交到服务器，供其它用户使用。图5为上传资源的流程图。

图5 上传资源流程图

3.3.5 资源管理

资源管理平台主要提供审核资源、管理知识点和管理元数据等功能。

用户上传的资源存放在临时资源库中，需要对它进行审核，以保证资源的有效性。

在资源库的建设中，随着资源不断增加，可能出现新的知识点，需要增加、删除和修改知识点。另外，元数据是资源库系统的基础，不管是资源的存取、检索，还是不同资源库之间交换数据，都需要元数据的支持。因此对元数据的有效管理十分重要。特别是在与其他资源库进行交换时，需要通过对元数据进行适当管理，才能更好地促进不同平台之间的数据交换，减少同类资源重复建设。

3.3.6后台管理

系统后台管理包括用户管理和系统常规管理。用户管理包括对用户注册信息、登录信息和权限的管理，以维护系统的安全和稳定。常规管理包括公告管理、资源统计、站内调查等。

4 小结

以上是我们初步完成的研究，下一步将对系统的安全性、分布式联机检索等做进一步的研究。本文详细论述和分析了基于元数据的基础教育资源库的设计思想和实现技术，希望能给其他资源库建设提供一些参考。