面向课群的教学资源管理系统设计与实现
中图分类号：G436
文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2015）005-0168-03
作者简介：刘德山（1970-），男，辽宁辽阳人，辽宁师范大学计算机与信息技术学院副教授，研究方向为计算机辅助教学、计算机教育应用。
0 引言
2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中提出：加强优质教育资源开发与应用，加强网络教学资源体系建设，引进国际优质数字化教学资源，建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。《纲要》从资源体系、平台建设及共享方面提出了教育信息化发展目标。当前，教学资源共建共享尤其受到教育部门以及各高校的充分关注，也一直是教学改革的热点。
现阶段，关于教学资源管理和开发的研究主要集中在3个方面：①资源管理及其标准化。以IMS、AICC、IEEE等国际组织制定的技术标准为基础，参考SCORM（可共享内容对象参考模型）开展数字资源标准研究[1]；②面向开源软件的教学资源管理系统开发。在著名的开源平台Sakai、Moodle、Claroline上搭建资源管理系统，并对开源软件实施二次开发[2]；③高校辅助教学平台开发。
资源管理系统一般以平台为载体，在网络平台上集中大量优秀课程，课程之间多采用线性结构组织，如天空教室网络教学平台、爱课程网等。从课程层面看，每门课程作为一个教学结点，包括课程介绍、教学大纲、教学进度、习题、视频等。从教学角度，每门课程不是孤立的，从课程体系出发考虑每门课程的教学意义更大。现有资源管理系统中，探索课程体系或一个课程模块中课程之间联系及相关课程间知识点关联度的研究较少。目前，大多教学资源管理系统较少以课群为单位建设，一定程度上削弱了相关课程共性资源共建与共享。以课群为基础进行教学资源建设，在高校精设课程、压缩学时、强调学生自主学习能力培养背景下有重要意义。
1 资源管理系统分析与设计
教学资源管理系统面向教师和学生，实现资源上传、检索、发布、下载等基本功能。同时，系统基于课群设计，方便学生自主学习。
1.1 需求分析
为深入了解管理系统需求，笔者选取大连、鞍山两地高校的60教师和100名学生作为调查对象进行了问卷调查和访谈。主要结论如下：
（1）教师在教学中有资源管理需求的比例达74.5%；教师较多使用搜索引擎进行资源检索，主要以文件夹形式进行资源组织与管理；绝大多数教师期待通过有效的资源管理系统进行资源检索和管理。
（2） 使用资源管理系统的教师中，68.1%的教师认为现有教学资源管理系统或辅助教学系统操作较为复杂。
（3）教师对资源管理系统关注不够或不愿使用的原因主要有：资源更新不够及时，资源可用性差，资源重复率高。
（4）61.6%的学生会通过网络平台提供的视频、试题、课件等进行学习，69.4%的学生认为系统应通过简化操作、及时更新资源来吸引用户。
通过调查可以看出，目前大多资源管理系统并未达到预期效果，如何重构和完善教学资源管理系统是本文重点研究内容。
1.2 系统设计
（1）功能设计。资源管理系统功能设计需重点考虑如下问题：①资源管理系统应具备资源库管理、资源检索功能；②以课程群为核心，增设课群管理模块，实现课程添加、课程审核、添加课程资源等功能，有效实施课群内部资源共享[3]；③设置配置管理模块，实现用户及角色管理。每个模块下细化若干个子功能模块，系统功能架构如图1所示。
（2）角色设计。将系统参与者划分为教师、学生、系统管理员和课群负责人等角色，各角色及功能如表1所示。
（3）数据库设计。根据需求分析及功能设计，设计用户表、资源表、文件表和课程表等。受篇幅限制，具体数据库表省略。
2 系统实现
2.1 运行环境
客户端运行环境，选择Windows 7、Windows 2000、Windows XP等操作系统，用户通过浏览器访问资源管理系统。服务器端系统运行环境为Windows 7 sever，支持Internet防火墙，该服务器具有校园网内独立IP地址，可实现校园网范围内登录访问。
2.2 主要功能模块
本系统核心模块为资源库管理、资源检索和课群管理。系统导航菜单中包括新闻公告、最新发布、资源上传、资源检索和课群管理等功能项。
（1）配置管理模块。配置管理模块的功能为角色管理、用户注册和用户登录。角色管理实际上是对系统用户权限进行设定。未注册用户可以执行模块中的注册功能，按照注册界面提示要求填写信息，提交后通过验证即可。注册用户登录成功后，根据角色赋予的操作权限进行操作。
（2）资源检索模块。资源检索分为关键字检索和高级检索两种。关键字检索可以按资源名称、作者、内容描述、所属课程等进行精准搜索。用户在进行关键字检索时，可以设定检索素材的类型，如图片、音频、视频、动画、大纲、课件等；高级检索是指通过导航菜单中的资源检索选项分层次逐级检索，需要通过导航进入检索页，该页包括多媒体资源和课件资源的分类描述。
（3）课群管理模块。课群模块主要包括4个功能：①课群描述，帮助用户了解该课群的内容和特点；②课程添加，将系列课程加入到课群，其中课群内课程按知识点进行规划；③课程资源，将管理系统中的资源加入相应的课程中；④课程检索，用户可按课程搜索资源，方便查询，以课程为单位组织资源。 2.3 技术实现
管理系统从逻辑上划分界面表示层、业务逻辑层和数据访问层，使用 Struts、Spring 和 Hibernate 等框架实现。界面表示层负责将用户数据提交到业务逻辑层，处理后返回结果[4]。业务逻辑层使用Spring技术，以Spring封装，利用Hibernate技术实现数据访问，Hibernate只需实现正确的对象关系映射，提高开发效率。
3 系统应用
本文以Java Web编程系列课的课群为例，说明资源管理过程和应用效果[5]。
3.1 课群概述
Java、Web系列课程组成的课群在网络编程中占有重要地位，各课程衔接紧密，共性内容较多。从知识领域看，该课群涉及客户端开发与服务器端开发，具体包括Web应用程序运行原理、Web运行环境、主流开发工具Eclipse、Servlet、JSP、JDBC、JSTL等内容。在应用层面，从博客、社交网站到电子商务中的C2C、B2B等，都涉及Java Web技术。
考虑Java Web知识领域、应用范围、编程前期基础，Java Web编程课群包括：《C语言》、《数据结构》、《Java语言程序设计》、《Web编程基础》、《Web高级编程》、《UML系统分析设计》、《XML技术与应用》、《数据库原理及应用》等课程。同时，根据新技术的出现不断调整。
3.2 实施过程
（1）划分课程边界。划分课群中各门课程边界的目的在于合理设计课程间的衔接关系，整合课群中的同类知识点，按递进关系分配到不同课程中，提高资源建设效率。该项工作由课群负责人或专业课教师在系统设计之初依据教学大纲完成。
（2）添加课程到课程群。在课群管理模块中，由课群负责人建立课群，由具有教师角色的用户向课群中添加课程，在课程描述页面对课程进行完整描述，说明该课程在课群中的作用，审核通过后，新课程添加成功，显示在课群管理页面中。
（3）添加资源到课程。添加到课程中的资源可以为文本、图片、动画、音频或视频等。该过程实际上是按课程组织资源的过程，将独立的大纲、课件、视频、试题等添加到具体课程中。在添加过程中，可以先实施检索，查找到符合课程的资源后再进行添加。
3.3 应用效果
Java、Web编程课群涉及内容广泛，课程内容以程序设计语言为基础，需围绕Web开发实际需求和开发流程，按照课程难易程度由浅入深、循序渐进[6]。
（1）合理安排课程间重复知识点及交叉内容，作好课程衔接。程序设计语言类课程中，数据类型、常量、变量、表达式、常用函数等多门课程中均有涉及，学生修读完相关课程后，可通过系统提供的教学资源进行自学。如学习完C++的数据类型、常量、变量、表达式后，便可以自学Java、JavaScript中的相关内容。
（2）经典算法合理分布到不同课程中。算法在C++、Java中都有涉及，在数据结构课程中也有系统介绍。学生学习数据结构时，涉及多种排序算法，学习枯燥。可依据不同难度将算法分散到不同课程中，有利于学生学习。
（3）形成了清晰的学习线索。C语言和数据结构是所有计算机课群的基础课，要求学生掌握基本的程序设计思想，为深入学习Web开发基础（包括Java 语言程序设计、Web 编程基础）、J2EE开发（XML、UML、Web高级编程等）作好准备。
明确定位每门课程在课群中的意义，按课群资源组织引导学生快速掌握Java Web开发所需的核心技术，实现课程教学从知识向能力的转变。课群还兼顾了与其它课程（如企业职前教育课程、专业实习）的衔接，满足软件人才市场的需求。
4 结语
本文面向课群提出教学资源管理系统设计与实现，合理组织图片、音频、视频、动画、大纲、课件等资源，达到资源共享的目的。该管理系统不足之处在于只提供资源管理功能，并没有更多考虑课程章节结构，也没有考虑课程的授课进度。此外，主要针对单所高校或单个专业教学资源管理，后续研究将结合实际逐步完善系统开发。
本文提出的辅助教学平台，在传统资源管理的基础上，添加课程管理模块，建立基于课群的教学资源管理系统，为教师提供优质教学资源，为学生提供有效的自主学习环境，满足教学要求。所设计的系统在Java、Web编程系列课课群中进行了应用、测试和运行，具有较强的实用性。
