网格环境下教学资源元数据管理.doc
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1、网格环境下教学资源元数据管理 本文结合教学资源具有学科资源多样性、复杂性,教学规律和认知规律统一性,资源逻辑结构一致性等特点,提出粗粒度元数据存储机制和松散结构化教学资源管理体系,并试图通过对教学资源的粗粒度整合,使其发挥最大的效用。 引言 “网格”(Grid)一词来源于人们熟悉的电力网(Power Grid)。1网格是利用互联网将地理上广泛分布的各种资源连成一个逻辑整体2,就像一台超级计算机一样为用户提供一体化信息和应用服务,最终实现在这个虚拟环境上进行资源共享和协同工作,彻底消除资源孤岛,让人们使用网格上的资源像用电一样简单。基于对网格重要性的认识,2018年4月,教育部启动了中国教育网格
2、计划(ChinaGrid),中国教育科研网格是迄今为止由政府推出的最宏大的网格工程3,该项目由12所大学联合推出。教育部希望利用网格技术将网上的教学资源有效地聚合起来,实现网上教学资源的广泛共享,为中国高等院校(特别是部分研究型大学)的科学研究提供先进的计算手段。 目前,教育网格研究方向和任务主要集中在提供一种通信管理的网格平台或架构,重点在网格计算能力上。4-7而对于教学与研究人员关注使用的基于网格的教学资源管理及其在网格环境中的深层次应用方面没有太多的研究。为屏蔽不同课程内容上的多样性和差异性,将知识点作为原子资源,并采用元数据进行描述,原子资源间的结构和逻辑规律遵循人的认识规律和教学规律
3、,采用统一的模式进行结构化存储和管理。在此基础上,可以开发教学资源库,提供资源搜索、资源共享、资源组织管理等功能。 教学资源库建设规划 教学资源主要是指教学过程中教师和学生使用的课程资源,可以理解为教学过程中的软资源。教学资源的元数据可分为两个层次直接对教学资源进行描述的元数据,称为教学资源信息ERI(Education Resources Information);对教学资源的组织目录进行描述的元数据,称为教学资源目录信息ERII(Education Resources Index Information)。其中ERII根据资源规模可抽象为多个层次。元数据是指描述数据的数据,是指与业务技术过
4、程及企业使用数据有关的所有物理数据以及包含知识的信息,是指来自企业内外所有(软件或其他介质含有的)物理数据和(员工和各种媒介中含有的)知识,包括物理数据的格式、技术和业务过程、数据的规则和约束以及企业使用数据的结构。教学资源中的元数据是指描述教学资源的类型、规格、属性、联系、约束等信息的数据。教学资源库建设规划如下。 (1)提取教学资源知识单元,结合教学资源本身及其应用的特点,确定元数据的基本数据结构。知识单元是教学资源中可应用于交流使用并能完整描述一个知识点的最小单元。目前在知识单元划分上还没有具体的规范标准。一般由课程专家和教学专家参照教育部课程建设规范中的要求对教学资源进行三级划分,将划
5、分得到的第三级资源作为知识单元进行管理,并向上逐层扩展,得到相应层次的粗粒度资源。 (2)构建教学资源目录树。目录树 从根节点开始,包含一个对其所有数据的层次视图,并提供基于树形的搜索系统。教学资源目录信息ERII根据资源规模可抽象为多个层次。按照目前的惯例和一般使用情况,将课程资源按内容及其关系,划分成大的章,章内再划分小节,小节中又可包含若干更细分的知识单元。这种结构可以看作是教学资源目录信息ERII的外在显现,即教学资源目录树。 (3)教学资源服务。在教学资源使用过程中,系统存在三种角色资源提供者、资源管理者、资源消费者。资源消费者是指教师或学生,他们提出资源消费请求,包括对资源质和量上
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