基于信息相关性构建教学资源共享平台

罗剑文

(中山大学 生命科学学院, 广东 广州 510275)

基于信息相关性构建教学资源共享平台

罗剑文

(中山大学 生命科学学院, 广东 广州 510275)

将信息技术融入教学业务中，构建教学资源共享平台，是整合资源和扩大资源应用的广度和深度的现实需求。平台通过信息相关性将学院教学与实验的课程体系、师资力量、内容与成果、仪器应用以及国际国内的合作与交流等信息资源，进行模块化、人性化和智能化的融合。平台架构采取节点交互的开放管理模式，多维度共享网络信息资源，有效地降低数据维护的时间与人力成本，有利于为教学研究提供长远的支撑。

信息相关性； 多元化； 模块化； 资源共享； 开放管理

我校生命科学学院从上世纪90年代就开始探索“开放式实验教学”的理念和模式。随着网络信息技术发展，学院逐步搭建了生物学实验教学中心的仪器开放管理系统和院务管理系统。期间，各种区域性与校级的云资源计算平台和学习资源平台，如精品课程网站、逸仙网络大讲堂、数字化课程中心和远程学习中心等也逐渐普及应用，积累了大量的数据资源。但由于早期的系统开发缺乏规范化的数据接口，所以许多数据仍以信息孤岛的形式存在，未能系统地综合利用。

学院通过系统地整合现有的网络数据资源，构建了全新的本科教学资源共享平台(以下简称“平台”)。平台以后台数据整合、前台页面融合的方式，对外通过本科教学网站前台展示学院本科教学的整体风貌，对内通过教务管理后台收集教学共享资源，完善教务管理，更好地为本科教学服务。平台延续着开放化的理念，将教学资源的收集分散到所有的师生用户，丰富的资料来源有利于构建良好的学术平台、拓展课堂的空间[1]，在师生互动过程中，更新教与学的观念。通过信息相关性融合的信息结构，有利于专业间的衔接，将科研的动态结合到本科教学中，使不同学科的不同理解在这里共鸣。同时，整合的学院档案资料、教务统计数据和相关的资讯，也融合到相关的教学资源中，使平台维护的人力与时间成本减少，提高工作效率。

1 平台架构

平台架构如图1所示，以整合服务资源为中心，在数字化校园提供的综合信息服务平台的支持下，利用学校网络中心的单点登录接口，统一验证用户身份。明确身份后的用户，通过系统以角色为单位，组织划分权限组，自动分配访问权限。通过记录用户登录接口的信息，自动堆叠生成本地教师库与学生库，共享校级师资学籍数据，动态维护用户在校的身份信息，在安全的角色权限管理制度下交叉共享资源。

图1 平台架构

平台通过整合学院院务系统的人事学籍资料补充用户的关键信息，并整合学院的课程体系、实验室与仪器设备等资源，以及教务相关的资讯和相关教师的科研统计等信息，通过规范化的数据接口与本科教学师资建立关系，在满足安全需求的前提下充分开放化管理。通过水平互联和嵌套叠加的方法整合现有应用资源，实现系统节点间的异构集成和模块化管理。从学校到学院，再到本科教学和实验仪器管理，一层一层共享各级资源。搭建围绕着师资库、课程库、文档与视频课件资源库、实验室仪器预约系统，并结合教务管理多维一体的系统架构。

基于信息相关性，平台将学院的师资、课程体系、实验仪器应用等教学资源，以及统计收集的教务数据与发布的教学信息，有机地融合到各自的网页中。师生用户在浏览课程信息时，相关教学课件、参考教材、视频资料、相关师资及相关实验仪器的应用介绍和培训讲座等信息，会同时关联到课程网页上；又或在浏览师资信息时，相关的教务信息、教学成果、学术动态和国际交流信息以及实验室信息、研究方向、培养方案与教学案例等信息，也会融合在教师个人页面上。

在自组织机制下，数据信息不再单一地服务于某个模块，而是自动调度到相关的网页主题上，使用户在浏览某一信息时，可以同时关注到其他模块的相关信息，带来更人性化的用户体验。模块化的资源，通过松散的耦合，以多元化的信息节点为基础，在各个信息体系之间交互共享。满足教师与学生用户同时获取相关信息的需求。通过开放透明的自组织服务，提供用户自定义个性化应用服务的空间，共同建设共享资源。

2 智能化的教务办公和教学信息管理

高校教务管理本身就是一个庞大的系统工程，工作头绪多、涉及面宽、数据量大、随机事件频繁，尤其在学校统一规划、建设双一流大学的进程中，教务管理工作面临更大的压力和挑战。

在校级层面，已有教务管理系统全局管理学校教务工作，但对学院的日常教务而言，仍需智能化的管理系统作为辅助。学院一级的教学资源共享平台上的教务管理，并不是重复校级管理系统的工作，而是配合校级管理的一个有效补充。其中包括毕业论文、成绩和教师参与教学的工作量等数据的统计，教师出版教材、教学论文、教改项目等教学成果的收集，教学课程的设置，教师主持的学术讲座、学术会议等活动资讯，以及本科教学相关的教务通知和国际交流信息的发布等，都需要系统汇总分类，作为内部教务管理的统计工具,整理校级系统所需的数据。

为此，学院把智能化的教务办公和教学管理也纳入到平台系统的建设中，统计的数据将有利于帮助解答“教学的数量和质量的关系如何”“教学与科研怎样结合”以及“报酬和声望如何均衡”[2]，从而充分利用这些本科教务统计信息，并自动推送到相关的信息管理模块，以及相关的教师个人主页。通过数据共享，可减少教师本人和教务管理员对网页信息的重复编辑与整理核对的工作量，节约人力资源。更重要的是,教务管理信息通过第三方的存储，可尽量消除信息孤岛[3]，便于管理员业务交接，避免出现数据断点，提高教学服务质量。

3 师资信息共享

学院雄厚的学科基底为本科教学提供了有力的师资和课程资源，对外展现学院教学师资力量是体现教学实力的重要途径。早期系统对教师信息的展示主要是由教师提供信息，再由管理员编辑上传，或直接由教师上传文档介绍本人的情况。由于信息架构相对静态，所以页面信息更新速度慢，通常教师会到招生前期才更新维护个人的网页信息。

在构建网络平台的实践中发现，教务部门很难动员所有参与教学的教师专门为教学提供个人网页材料。因为参与教学的师资，很多都有繁重的科研任务，所以整理的个人信息内容主要倾向于吸引研究生报考，以科研方面的介绍为主，覆盖不一定全面。但教学与科研是不可割裂的，教学的背后需要强大的科研来支持[4]。

3.1 自动生成师资个人网页

平台架构设计中对师资展示的模块作了一个创新，将教师整理的个人信息与本科教务统计收集的教学成果、参与课程等信息进行融合。通过汇总该教师与教学科研相关的所有信息，为每一个参与教学的教师自动生成个人网页。教师信息处理流程见图2。

图2 教师信息处理流程

由教务部门确认参与本科教学的教师身份，通过系统自动分配教师的本科后台管理模块的编辑权限，并且对课程列表中的课程负责人也通过系统自动分配课程编辑权限。最后，教师上传的教学资源、发表的论文专著和参与的课程、项目等，都自动融入到生成的个人网页中，将教师的科研与教学信息合二为一，极大丰富了师资信息的覆盖面，让学生在浏览课程或师资信息的同时，了解到教师的科研情况，配合学院开展本科生“走进科研实验室”的活动 。

3.2 调动积极性，参与教学活动

在关联的教学信息自动调度下，教师只要参与了教学活动都会从个人网页上体现出来。由系统动态生成相关的栏目导航，即使参与教学的教师没有提交资料，网页信息也不会一片空白。教学相关的信息由系统自动融合到个人网页上，不需额外整理，节约教师的宝贵时间。在自动生成的信息引导下，可提高教师继续完善网页内容的积极性。

在自组织的架构下，师资个人网站上只显示有内容的栏目导航，以维护用户的浏览体验，并提供多套美工模板拓展网页的个性化空间。模板在平台模块化的架构下，可单独升级更新，甚至私人订制。

信息关联动态生成的网页，最突出的优点就是信息的维护更新成本降低，信息的可靠性提高。不管是管理员上传的信息，还是教师自行上传的信息，通过相关部门审核都会同步更新到相关模块，确保不同模块关键信息的唯一性。

4 课程资源共享

学院开设的课程非常丰富，包括课堂教学、实践教学、网络教学、暑期教学、境外实践等多元化教学。新的培养方案开设了100多门课程，通识类课程有40多门，形成通识、大类、专业三位一体的课程体系。

平台通过自动关联展示课程相关的资源和信息，引导激发学生的学习兴趣，积极自主地扩展课程相关的知识，在本科教学课程与前沿的科学研究之间搭起一座桥梁，将教学与科研有机地结合起来。学生通过共享的资料可提前学习，拓展课程内容，为具有独立设计和自主探索能力的学生提供平台，并运用所掌握的原理知识，根据现有教学实验条件对学习计划做出调整。通过这种信息管理模式，让学生从比较被动的课堂学习思维方式，慢慢向科研思考方向过渡，师生互动、教学相长。

4.1 整合本科教学资源，科学设置课程体系

网络的应用为科学化、规范化课程体系提供了载体，平台充分利用现有的信息数据，整合了课程相关的资源。课程信息与资源的统计收集，有利于对教育实践中所获得的数据进行整理、分析与解释[5]，通过梳理课程之间的逻辑关系构建课程框架，科学地设置课程体系。

平台将课程管理和资源管理2个模块以松耦合的形式系统整合，实现课程与课程之间的资源共享。通过将课程的内容概况、教学案例及课件视频等资源，与相关教师、实验室和仪器应用等信息建立关系，将服务互相融合。在开放管理的形式下，发动广大师生挖掘潜在的教学资源，融入更多的服务。

4.2 课程主页自动生成

平台对课程的管理，采用对所有统计课程都自动生成网站的形式处理。简单易用的模板与功能界面，使课程网页的编辑不需依赖专业技术人员亦可随时随地由管理员或课程负责人轻松编辑,逐步完成课程资源的积累[6]。

在整合的课程与教学资源基础上，教务部门收集的课程资料包括概况、学时、任课教师、课程教材以及课程体系相关的专业介绍、课件资源及仪器资源，或者教师提供的本课程需要事先学习的其他课程等信息，都被汇总到一起，自动生成课程网站。通过系统提供的多套美工模板拓展课程的个性化空间，课程网站的系统同样采用模块化处理，可以单独升级或订制。

课程信息由系统自动分配课程负责人的编辑权限，课程负责人所提供的课件或视频等教学资源，也会汇总到资源库，共享到其他相关的模块，同时，课程也可与资源库中的现有资源建立关系，共享其他教师提供的资源。

通过自动调用课程相关资源自动生成的网站，一方面可节约教务管理人员或任课教师整理课程资料的时间；另一方面可以让用户从课程网页上浏览到多方收集的相关信息，提高资源的利用率，丰富网页内容。

4.3 创造更多机会让本科生走进科研实验室

学院的一个显著优势就是雄厚的科研实力，平台充分利用这一优势，将科研、教学、实验和实践的信息，通过网络信息关联展示的方式整合起来，交互渗透在学生参与的每一项实验、每一门课程中。在自动关联的任课教师和实验仪器信息引导下，本科生可从课程信息了解到相关的科研动向，建立探究式学习模式，提升主动发现与解决问题的能力[4]。为本科生走进实验室、参与教师的科学研究，增加了解的途径，让更多的本科生有更多的机会在教师的指导下进行探索、研究和发现，不断巩固所学的知识，掌握科学研究方法和最新科研动态，对本科生研究能力和创新精神的培养起到极大的促进作用。

5 实验资源共享

5.1 教师实验室信息展示

生命科学的研究是建立在实验数据上的，实验资源是学院科研与教学的强大硬件支撑。教师实验室的整体概况，也是许多科研教师对外展示时所关注的内容。但科研实验室信息由于职能分工，分散在学院的科研部门，未能统一展示在本科教学平台上。

通过平台建立的系统调用机制，这些参与教学的科研导师的实验室介绍信息，被汇总到本科教学网站的实验资源模块，并在相关教师的个人网页上展示，为用户带来更系统的访问体验，再次将教学与科研有机地结合在一起。

5.2 实验仪器共享

学院拥有一个国家级的实验教学示范中心，中心的仪器共用平台由激光共聚焦显微镜室、荧光显微镜实验室、荧光定量PCR仪实验室、离心机室、切片室、细胞培养室等23间功能化实验室组成，拥有激光共聚焦显微镜、超速冷冻离心机、高速冷冻离心机、蛋白质双向电泳系统、全波长多功能酶标仪、冻干机、实时荧光定量PCR仪，以及正置、倒置、体式荧光显微镜等大型设备，有丰富的实验教学资源及应用、培训资源，在开放的管理模式下多方位、全角度展现在师生用户面前。所有大型仪器在满足教学需求的前提下向科研实验开放，不仅能够让本科生更加深入了解高新大型仪器的应用技术，也提高了仪器的使用效率。

在共享的资源平台下，无论从宏观到微观、从整体到细胞及分子水平，还是从单一的小实验到某个综合性的课题，无论学生只是想对现有课程做课堂内复习，还是想作进一步的研究及开展相关的实验，都可以从共享资源平台上获取技术支持，并通过与教师的互动获得有益的指导。平台综合性的服务，努力为学生营造一个有利个体发展的研究性学习的氛围，进一步激发学生的兴趣和探索创新能力。在师生互动过程中，启发学生对课程作多方面的思考，探究专业交叉的知识，促进学生打破专业间的壁垒，更新学习观念。

6 教学资源共享

平台的资源收集采用开放管理，所有经过统一身份验证的本地用户，都是平台教学资源的潜在提供者，在实名认证的安全制度下，资源收集途径充分开放，使其更加丰富多元化，并通过教务管理人员、教师和学生等角色，分级开放访问权限，在确保信息可靠安全的前提下共享资源[7]。

6.1 配合本科教改，拓展学生创新思维空间

构建以提供资源共享服务为主体的、异构集成、拓扑互联的教学资源共享平台，对课堂上有限时间内难以拓展的应用领域，进行有效的补充。在整合的教学资源支撑下，多个体系的自组织关联信息，向学生提供自主选择和探究知识的平台，除了从生命科学的角度去感知，还可从更广泛的层面去深化课程内容。

平台通过本科教学网站上展示的丰富多元的校园生活与高水平的学术指引，给予新生生活与学习上的及时指导，系统性地引导学生自主学习。本科生通过及时了解学院与境外著名高校的合作交流信息，以及师资的科研动态与学术活动资讯，逐渐与国际接轨，让不同兴趣的学生的思维有更多拓展的空间，启发学生探索学科前沿，积极参与国际交流，提高创新能力。

6.2 建立学院级共享资源

平台将所有开放采集的教学资源，包括师资模块、课程模块、实验仪器应用的课件和视频等，汇总生成独立的资源库，便于用户系统地整理和索引访问。同时，这些资源也通过相关性与其他系统节点耦合，与各个相关模块的信息自动交互，包括相关的教师主页、相关的课程主页和相关的实验室信息等，都会将相关的资源体现在各自的网页上。资源库，一方面将相关模块的资源汇总统一管理，一方面将资源通过建立关系共享到其他模块。围绕着师资、课程体系、实验实践和教务信息，互相推送数据，交叉共享资源。

也许有一点大家会质疑， 无论是区域性的资源共享平台[8-9]，还是高校智慧校园建设所包括的各类信息化支撑平台[10]，都有资源共享库的服务，为什么还要构建学院一级的资源库呢？这牵涉到资源管理的隐私保护问题，许多教师都会有所体会：有些资源只希望在一定的区域范围内分享和讨论，有些由于版权维护等问题，也不适合放到院外云端，就像书本也有讲义和出版教材之分。所以部分资源放在学院内部共享，会更容易被师生用户所接受，小范围内的师生共同探讨，是一个更有效的教学相长[11]的实践过程。

在学院一级将教学资源系统地整合，有利于内部资源的收集与共享，也可作为校级平台的后备支撑，为进一步共享校端的云资源，与学校的数字化教学资源平台无缝连接创造条件，扩宽资源的共享宽度和广度[12]。平台以既开放共享，又保留隐私的策略，建立学院一级本科教学资源库的特色。

7 展望

经过多年的系统开发实践，总结出学院一级的平台片面追求本地系统功能的实现并不可取。摒弃花俏而不实际的功能，可尽量避免信息化管理系统过于庞大所带来的运行速度及系统安全性的问题。

系统开发的核心应该是以人为本，从规范化数据统计格式入手，减轻管理人员负担；从开放化管理入手，丰富用户资源。基于信息相关性，构建支持水平互联和异构集成的智能化开放管理平台，可提高系统资源的开放性和可复用性，降低平台系统的开发和维护成本。

平台开发关键在于教务管理人员对业务流程的深层次理解，从更高的角度对内部工作进行梳理，制定一份逻辑架构清晰可行的需求分析，去提取教务管理的关键信息。在各个信息模块之间找到一个最简单的关系，将资源的共享率在可行性范围内最大化。从系统开发成本、维护成本和用户体验出发，精简模型的结构和功能，将具有科学性、先进性和实践性的教学模式，进行辐射和推广。

平台架构的设计中没有大型的云端，也没有复杂的OA流程，所应用到的网络技术都非常成熟和简单。整个篇章都尽量略去专用的术语，旨在让更多不同专业的学生都能理解和认可这种简约实用、易于开发和推广的资源共享模式。

教学实践是一个复杂的管理架构，构建平台的成功与否，不只是计算机和网络技术的应用。网络信息技术的支持，只是其中的一个强有力的工具，真正依托的是教学人员。只有管理架构明确工作职责、建立合理的考核和激励机制[13]，才可以动员广大师生参与其中，共同推动平台的发展，在实践中与时俱进，不断发现问题、不断改进，更好地为教学服务。

References)

[1] Atkins1 B, Koroluk1 J, Stranach1 M. Canadian Teaching and Learning Centres on Facebook and Twitter: An Exploration Through Social Media [J]. Techtrends,2017,61(3):253-262.

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[3] 付小龙,宣华,袁芳,等.新一代综合教务管理系统技术体系的设计与实现[J].实验技术与管理, 2011,28(4):95-100.

[4] 王金发.整合理念构建开放式研究性的教学与学习新模式[J].中国高等教育,2007(21):20-22.

[5] 葛军.教育统计在教育决策中的应用[J].统计与决策,2007(19):167-168.

[6] 杨进中,张剑平.国外开放课程平台及课程开发模式研究[J]. 中国电化教育,2012(4):80-87.

[7] 罗剑文.引入物联网概念的实验室仪器开放管理模型[J].实验室研究与探索, 2016,35(10):275-280.

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[9] 王庆.云计算环境下的区域性高校实验教学资源共享[J]. 实验技术与管理，2014,31(9):187-191.

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[11] 梁丽英.论“教学相长”内涵发展及对当代教师专业发展的启示[J].教育与教学研究,2015(6):41-44.

[12] 熊昕,熊茂华,谢景明.创新型实践教学私有云平台的设计与研究[J].实验室研究与探索,2016,35(5):41-44.

[13] 张以顺,张雁,王金发.实验教学示范中心专职实验队伍建设[J].高校生物学教学研究(电子版),2015(3):6-8.

Construction on teaching resource sharing platform based on information relevance

Luo Jianwen

(School of Life Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China)

Integrating information technology into teaching affairs to construct a teaching resource sharing platform is the practical need of incorporating resources and expanding the breadth and depth of resource applications. By means of the information relevance, and with the modularization, hommization and intellectualization, the platform carries out the integration of all the information resources in the college such as the curriculum system of teaching and experiments, the faculty information, the contents and achievements of the courses, the instrument utilization, international and domestic cooperation and exchange, etc. The platform structure adopts the open management mode with the node interaction, sharing the network information resources with multi-dimensions, and effectively reducing the data maintenance time and the manpower cost, which is beneficial for providing the long-term support for teaching research.

information relevance; diversification; modularization; resource sharing; open management

TP273.5；G642.0

A

1002-4956(2017)10-0161-05

10.16791/j.cnki.sjg.2017.10.040

2017-03-30

中山大学本科教学改革研究项目立项 (201658)

罗剑文(1972—)，女，广东普宁，学士，工程师，从事小分子质谱应用、网络信息管理.

E-mail：luojw@mail.sysu.edu.cn