网络构件与网络教育资源论文

2022-04-28

摘要:随着信息技术的发展及其在教学中的应用,网络学习已经成为信息社会重要的学习方式之一,而优质的网络课程是学习得以有效、顺利进行的前提性保障。然而,网络课程的开发已远远区别于传统意义上的课程开发,此时,如何构建优质的网络课程就成为网络学习能否有效进行的瓶颈。今天小编为大家推荐《网络构件与网络教育资源论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

网络构件与网络教育资源论文 篇1:

基于学习对象的网络教育资源版权管理模型研究

【摘要】网络教育资源在共享和重用中存在资源非标准化建设和数字资源版权归属问题。文章提出以学习对象为基础的教育资源版权管理模型,将学习对象的数字版权管理整合到e-Learning系统中,构建了一个标准化的、安全的网络资源共享环境。最后,结合具体的视频教学资源案例分析,探讨基于对象的网络教育资源版权保护的具体执行方法,以促进教育资源的合理使用。

【关键词】网络教育资源;学习对象;数字版权管理;内容打包

【论文编号】1009-8097(2013)02-0099-05

一 引言

版权问题是数字化教学资源公共服务体系建设中面临的核心问题之一,是近年研究的一个热点领域。它涉及法律机制、技术保护措施、标准化等相关问题,引起了法律学、信息科学、图书情报学、教育技术学等学科学者的研究兴趣和广泛关注。版权控制的核心在于合理使用和利益平衡。如何平衡版权人和公众利益,支持用户对数字内容的合理使用,是当前版权保护的难点问题。

教育资源的构建缺乏统一的协议和规范,使得资源问的交换缺乏一定的版权保护及权利管理机制。众多的资源库拥有者不愿意进行无偿地数据共享和交换,造成资源整合和共享严重受阻。目前,国内有关资源的权利描述和数字版权管理的研究还处于起步阶段。国外也正在大力开展权利描述语言和数字版权管理等方面的研究,例如澳大利亚的CLOIS项目。数字版权管理在教育资源的权利描述、内容模型建立、权利执行机制和安全的访问控制协议和算法等方面的相关研究甚少,而这又是推动网络教育沿着纵深方向应用并发展的重要方向之一。教育资源的数字版权管理主要存在的问题:

(1)缺乏对教育资源数字版权管理系统架构的研究。安全体系架构主要体现在对教育资源的访问控制协议和使用控制协议的研究。但是,我国目前在标准化的学习资源数字版权管理体系方面开展的研究不够深入。

(2)没有教育资源权利描述以及对应的应用策略。在一定教育意义上的可重用学习对象技术及教育资源内容权利描述策略很少,缺乏相关学习对象元数据和内容包装等规范的研究。

(3)缺少教育资源可信任执行环境及执行策略。我们对权利可执行性的研究主要包括三个重要方面:教育资源的许可证模型、控制接口和权利执行策略。

(4)缺少对标准化教育资源的权利保护实际应用案例和方案方面的研究。

目前关于教育资源有两类保护方法:一类是基于开放共享许可的开放教育资源的版权保护。如:知识共享许可协议(CC)倡导灵活的“部分权利保留”的著作权利用模式。这种模式在保护资源版权的同时,让开放的教育资源得到更多更好的利用。另一类是基于数字版权管理(Digital Rights Management,以下简称DRM)技术的数字内容的版权保护。该模式主要依靠加解密和数字水印等技术来控制数字化教育资源在授权范围的合理使用,从而保护教育资源的版权。

本文主要研究基于学习对象的教育资源的版权管理模型。首先分析学习对象的相关技术,并提出以学习对象为基础的版权管理模型:然后对具体的实施方案进行了论述;最后通过一个案例来验证该模型的可用性,以促进教育资源的合理利用。

二 相关研究

1 国外教育资源的版权保护研究现状

教育资源的DRM主要涉及资源、权利描述和信息的安全性等问题。目前,DRM系统的使用依然处于早期阶段。市场上已经出现了一些较为突出的DRM解决方案。例如:微软的WMRM(Windows Media Management System)、IBM的EMMS(Electronix Media Management System)、InterTrust的Rights System以及Real Networks的RMCS(RealSystems Media Commerce Suite)等。但是,这些解决方案总是与一定的商业模式结合,并主要针对某类媒体资源和具体应用环境。

ARIADNE(Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe)是欧盟资助的远程教育编辑和分发网络协会。在共享和重用的ARIADNE情景中,提供了大量的数字版权存储信息。学习对象及其元数据被存储在分布式的知识库系统中。当需要资源时,可以通过本地服务器或者个人管理获取资源。

加拿大的EduSource项目设计并执行了分布式数字权利管理系统。该系统通过权利描述语言与学习资源标准相结合,不仅设计了一套软件应用产品,而且还为其国家学习基础框架提供了标准化的工具、系统、实践内容和相关协议。

2 学习对象技术&版权保护

学习对象是一种可重用的教学资源构件,它是指可以在技术支持的学习中使用、重用或引用的数字化或非数字化的实体(LOM,2000)。学习对象不仅包括教学资源,还包括教学资源必要的描述信息、组织信息,它是在教学资源的基础上抽象出来的一个概念。

IEEE采用学习对象元数据(Learning Object Metadata,LOM)来表示学习对象信息的规范,其目的是提供比查看学习资源本身更多的有用信息。LOM标准采用可扩展的树形结构定义学习对象属性的通用概念数据模型,并提供了一种描述学习对象属性的语义模型,用于支持信息的交换。其基本框架主要有9个类别组成,分别是:通用(General)、生存期(Lifecycle)、元-元数据(Meta-MataData)、技术(Technical)、教育(Educational)、权利(Rights)、关系(Relation)、评注(Annotation)和分类(Classification),这9个类别相互独立,各自有明确的语义。

数字版权管理是对数字内容在生产、传播、销售和使用过程中所涉及的权益进行保护的一系列软硬件技术。DRM技术融合了数字签名技术、加解密技术、密钥管理技术等与信息安全相关的技术。Open DRM根据超级分发模式将一个典型的数字版权保护系统分成三个部分:内容服务器、许可证服务器以及客户端控制组件。

三 网络教育资源的数字版权管理模型

1 教育资源DRM系统模型

教育资源版权保护系统功能包括三个方面:权利创建、权利和学习对象的管理、学习对象的使用。其中,信息创建模块负责管理权利信息,创建数字内容的使用权利,并指定权利的相关使用规则。信息管理模块分为内容存储和权利交易,包括将数字内容和内容的元数据信息存入管理系统,处理数字内容的使用权利交易等等。信息使用模块的功能是对许可证进行管理并控制数字内容的使用。基于以上分析,提出针对教育资源的版权管理模型,如图1。它由内容服务器、许可证服务器和客户端三个部分组成。

内容服务器包括存储学习对象库、学习对象的标识信息库以及对学习对象进行安全处理的打包工具。该组件主要实现对学习对象的存储、加密等功能。我们首先将内容处理结果以及生成的学习对象标识元数据等信息进行打包处理,从而形成可分发的受保护内容,在传输中保证了这部分信息的安全性。除了保障传输过程的安全性,打包过程还负责为学习对象创建默认使用权限。最后,将加密密钥信息和权限信息一起发送给许可证服务器组件。

许可证服务器包括四个主要部分:密钥库、权限库、用户身份标识库以及DRM许可证产生器。该组件主要对客户端身份可靠性进行认证,并可以根据客户端请求生成并发放内容许可证,在有必要时会产生相关的电子交易过程。

客户端主要由DRM控制器以及内容浏览器等工具组成。该部分不仅能够收集用户身份标识等信息,组件中的DRM控制器还负责申请许可证并对内容的使用进行控制。它能够严格按照许可证中的权限和条件来控制执行相应的操作,是DRM系统实现授权使用控制的关键。

图1中,学习对象保护和执行的基本流程如下:

(1)使用DRM打包工具对学习对象进行加密,并封装成安全的文件包。

(2)将打包封装好的学习对象通过超级分发或其他方式传给客户端。

(3)客户端对收到的加密包进行完整性验证。

(4)用户向许可证服务器申请学习对象的使用许可证。

(5)播放程序依据许可证中的信息执行权力,并记录相关使用信息。

2 DRMS信息架构模型

(1)内容加密和包装

内容(CP)包装不限定资源的具体内容和格式,而把重点放在内容结构上,并提出实现这种结构的系统方法。它为不同的学习管理系统和开发工具之间交换数字化学习资源提供了一个规范,在把学习内容包装成统一的数据格式的基础上绑定足够的支持信息,以更好地满足学习者的需要。

内容包装是数字版权保护执行的前提,其核心功能是对内容进行加密。采用学习对象技术描述的教育资源能够在不同的层次上被整合继承并重复使用,实现不同学习系统之间的资源共享。目前在教育领域比较统一的内容包装标准是基于LOM和CP的相关规范,本文结合这两个标准构造出内容包装模型,如图2。

(2)权利描述

在DRM系统中,数字内容的使用权利用权力描述语言进行描述。权利描述语言框架模型由资源、主体、权利、义务、约束组成其中,主体指权利的发布者和权利获得者;资源指受保护的学习对象;权利指主体对资源所拥有的操作;义务指主体在行使一定权利时需要承担的责任;约束指主体对资源使用相应权利时应满足的条件。

目前,发展最完善的是Content Guard公司的XrML和ODRL组织提交的ODRL。这两种权利描述语言已经被有关标准组织采纳使用。本文考虑到ODRL的简单、开放和易用性,以及它与教育的本质相结合的特性,推荐采用ODRL对学习对象的权利进行描述。研究中,具体的权利描述通过许可证的形式来实现。

(3)许可证结构

许可证结构模型由主体(Principal)、权利(Rights)、资源(Resource)和条件(Condition)四个基本元素和它们的关系构成,如图3。

许可证文件,即许可证集,由主体(Principal)、权利(Rights)、资源(Resource)和条件(Condition)四个基本元素以及它们的关系构成。四个基本元素的关系定义在“授权”中,它们的关系可以表述为以下过程:权利发布给特定的主体;权利与资源相关联,为主体使用相关资源的权限;主体对特定资源执行权利时必须满足特定的条件。Issure模块包含了发布者信息和签名信息。

本文中的许可证模型是由N(N大于等于1)个许可证组成,在许可证集中,每个许可证都是唯一标识LicenseID。为了保证DRM系统的可靠性,许可证在发放和传输过程中必须进行数字签名以识别身份,必须加密处理以防止数据窃取。同时,客户端需要建立安全容器来存储和管理许可证。

(4)客户端使用控件模型

客户端的主要功能是负责收集用户身份标识和用户机器信息,向许可证服务器申请授权,以及存储和管理许可证,控制学习资源的使用。客户端组件是执行版权保护的核心模块,也是实现教育资源数字版权管理功能的关键。

3 DRMS与e-Learning系统的结合

网络教育资源的数字版权管理应该是e-Learning系统的一部分,可以将其与系统的其他现有模块整合在一起。如图4展示的是以学习内容管理系统为中心的、包含数字版权管理功能的在线学习系统的多层体系结构模型。

DRM系统与LCMS系统整合的体系结构被划分为三层:数据层、应用层和用户层。

数据层主要是标准化的学习对象库,它用来对可重用学习对象进行标识和存储。参照LOM模型和CP模型,将网络上现有的和正在建设中的数字资源对象(Digital Assets)以及可共享内容对象(SCO),通过内容制作工具转化成标准的学习对象。

应用层包括学习内容管理系统(LCMS)、数字版权管理系统(DRMS)、学习管理系统(LMS)、内容管理系统(CMS)。LCMS负责建设和管理学习对象,通过内容制作工具将各类教育资源组织成学习对象,储存到内容对象库。由于学习对象受DRM系统保护,用户通过LMS访问学习对象时,需要向DRM系统申请授权,当获得相应的许可之后才能使用。

LCMS负责建设和管理学习对象,它通过内容制作工具将网上的各类教育资源组织成学习对象,并储存到内容对象库。学习对象库中的内容受到DRM系统的保护,通过资源管理系统发布的学习对象受到DRM系统的保护。这些可重用的学习对象还可以在不同的LMS之间共享和检索。由于这些学习对象是受DRM系统保护的,当用户通过LMS访问某个学习对象时,需要向DRM系统申请授权,当获得相应的许可之后才能使用。

用户层包括浏览器以及播放器在内的客户端应用程序,这些应用程序可与DRM系统交互,并将学习对象呈现给用户。

四 教育资源版权保护应用案例研究

教育资源版权管理模型及其系统已应用到国家发改委下一代互联网的相关项目中。下面以一个视频教学资源为例,探讨教育资源的版权保护的具体执行方法。

1 视频教学资源内容安全包装

打开已安装好的客户端打包工具,如图5所示。

将已创建好的视频教学资源,通过内容打包工具对资源进行打包封装。打包工具首先创建关于这个资源的LOM描述信息,手动填写:资源名称,关键字,资源描述,资源的授权地址,版权属性以及默认使用权限。然后,选择开始打包,系统将根据资源打包者填写的相关信息,生成XML格式的文件头。然后一起封装成.drm格式的文件,并将加密信息自动上传到服务器。打包后的视频文件不能直接打开,选择以记事本格式打开,可看到以XML格式描述的文件头,其他信息是不可读的密文,如图6所示。在文件头中只能看到刚才手动输入的资源名称,关键字,资源描述,资源的授权地址,版权属性等信息,其他信息为不能识别的密文。

2 版权保护下资源播放许可及使用

用户从学习内容管理系统下载到该视频资源后,不能直接打开播放。在第一次使用时需要连接登录到DRM服务器请求许可证。图7为播放器中嵌入的请求许可证界面。

成功获取许可证之后,才能在指定的机器上观看该视频资源。同时,客户端播放器组件会自动读取本地许可证,提取出视频文件的加密密钥,然后解密并在播放器中呈现给用户。此时,播放器组件会根据用户的使用情况及时更新许可证信息。

五 结束语

本文在分析网络教育资源特点的基础上,对网络教育资源的版权管理模型进行了探索,并提出了一种适合教育资源的数字版权管理模型。模型中,采用LOM标准对资源进行描述,基于内容包装模型对网络教育资源进行加密保护,通过许可证授权对资源的使用进行控制。实践表明,该模型能较好的对网络教育资源进行有效的版权保护。后续工作将是对教育资源数字版权管理进行更深入的研究,并积极开发出可推广使用的产品,推动教育信息化的发展。

编辑:李婷

作者:刘清堂 叶阳梅 朱西方 彭艳妮

网络构件与网络教育资源论文 篇2:

基于构件理论的网络课程设计与开发

摘 要:随着信息技术的发展及其在教学中的应用,网络学习已经成为信息社会重要的学习方式之一,而优质的网络课程是学习得以有效、顺利进行的前提性保障。然而,网络课程的开发已远远区别于传统意义上的课程开发,此时,如何构建优质的网络课程就成为网络学习能否有效进行的瓶颈。本文借助软件工程学中的构件理论,从开发者的角度对网络课程的设计、开发和复用进行了重新探讨,以期为网络课程探寻新的开发方式,提高网络课程的开发效率和复用程度,进而为网络学习质量提供有效的保障。

关键词:软件工程学 构件理论 网络课程 设计 开发

在信息社会,网络学习作为主要的学习方式已经是我们的共识,而网络课程是网络学习得以有效、顺利进行的保障,不仅“教育目标要通过网络课程来实现,教学活动围绕网络课程而开展”,更重要的是,网络课程作为学习资源的关键组成部分贯穿于整个学习过程之中。[1]然而,在网络课程的开发过程中却面临着亟待解决的问题,其中,对于开发人员来说,如何实现网络课程系统的可复用性问题尤为突出,随之而来的是网络课程各功能模块的深入分析、整体测试和后期维护等等,这些问题的解决有赖于新的设计开发理论的指导,构件理论无疑为我们解决这一问题提供了很好的途径。

一、构件理论的发展

构件(Component)思想的提出源自软件和硬件两方面的因素。在硬件方面,著名的摩尔定律说明了其发展的迅猛势态,但软件的开发速度却远远落后于硬件的更新速度;在软件应用方面,软件的模式从单机模式、C/S(客户机/服务器)模式一直到B/S(浏览器/服务器)模式,软件设计正面临着一系列新的课题,传统的软件思想显然已远远不够。就在此时,构件思想应运而生。

1.构件的概念与特征

关于构件的定义可谓莫衷一是,不同的组织和研究者把构件和软件构件作为同一概念使用,并给出了各自的定义,具有代表性的有以下四类:(1)软件构件是一个具有规范接口和明确的上下文依赖的组装单元。软件构件能够被独立地部署和被第三方组装;(2)软件构件是可单独生产、获取、部署的二进制单元,它们之间可以互相作用构成一个功能系统;(3)构件是一个带有契约化接口和显示上下文依赖的组装单元,它能被独立发布;(4)软件构件是一个可以独立交付的软件单元,封装了设计和实现的内容,并向外提供接口,通过接口与其他构件组装成更大的整体。[2]

尽管以上的定义不尽相同,综合之后我们发现,其具有共同的因素:构件是一个功能单元;符合构件模型(或具有规范接口);允许对不同构件开发商开发的构件进行组装。这些因素将为我们的开发提供重要的参考价值。

在了解了构件的内涵之后,我们需要明确构件的基本特征,这将有助于我们更清楚地理解构件的本质。构件的特征主要有以下四方面:(1)构件是可独立配置的单元,因此构件必须自包容;(2)构件强调与其他构件和环境的分离,因此构件的实现是严格封装的,外界没有机会或没有必要知道构件内部的实现细节;(3)构件可以在适当的环境中被复用,因此构件需要提供清晰的接口规范,可以与环境交互;(4)构件不应当是持续的,即构件没有个体特有的属性。[3]

2.构件与模块的异同

论及构件时我们不能不提的一个概念就是模块,构件与模块之间究竟有何异同,这是我们在讨论基于构件的软件开发时不可不明确的一个问题。基于模块化的软件开发是面向过程开发时代提出来的,并且这一思想主要是针对用户而言,不涉及开发人员的具体工作,因而并不涉及软件复用的思想。当然,从模块化的思想中我们可以依稀看到一些与构件理论相通的理念:使软件系统的功能明确化、结构清晰,便于维护人员后期的维护工作等等。

构件理论是在面向对象时代提出的,从前述构件思想产生的过程我们可以看出,构件是针对软件开发速度达不到需求和软件的复杂性日益增大而提出的,是针对开发人员的,因此构件所要解决的问题首先是复用,其次是降低软件开发的复杂度。可以看到,模块是构件提出之前理解软件结构的一种方式,而构件则是针对复用而提出的一种开发方式。

3.构件的获取

构件的获取是实现构件开发的基础和前提,只有拥有组成系统所必须的构件,在开发系统时才能快速地实现组装,或者仅开发部分的功能,然后组装已有的构件从而构成所需的完整系统。那么,如何获取构件呢?一般来说构件的获取主要有以下四种途径:(1)从专有构件库中获取预定义的构件,这无疑是最快捷的方式,但需要软件开发机构有预先为构件专门建立的库,当需要时直接查找库中的构件提出应用;(2)从外部厂商购买相关的构件,现有的商业化条件下有专门为一定应用开发的构件,只要支付相应的费用就可获得;(3)专门开发的构件,这种虽类似从零开始开发而获取构件的方法,但却为以后的复用建立了基础;(4)从已有的软件系统中提取适用的构件,尽管这样获取构件复杂且难度较大,但却是一种非常经济的方式。

相应地,在网络课程开发中,我们也可以按照上述获取构件的途径来得到符合需要的网络课程构件。其中,后两种方式应该是网络课程开发人员所主要关注的。同时,为了后续复用的便利,将构件分类归属之后建立网络课程所需的构件库也是非常好的选择。

二、基于构件开发网络课程的优势

构件技术在软件开发中的优势是显而易见的,不仅可以使复用得以按照开发人员的意愿实现,从而减轻了软件开发的难度、缩短开发周期,更重要的是使得软件工厂成为可能,软件的流水线开发不再是遥不可及的梦想。网络课程作为在Internet上运行的软件系统,其开发同样需要软件工程学的指导,构件理论的引入无疑也为网络课程的开发提供了一条新的途径,使得网络课程开发效率上升到一个新的水平。

1.接口规范,便于组装复用

构件作为一种新兴的思想引入到软件工程学领域之初,其最大的目的就是实现软件的工业化开发,即软件部分实现可复用。软件工程学认为:一个软件“应用功能的60%~70%和其他软件应用的功能相同;40%~60%的代码在其他的软件应用中是可以复用的;60%的设计在其他的软件应用中也是可以复用的”。[4] 然而要使得复用得以实现,除了构件本身适应平台和环境的能力外,最大的障碍就是标准的形成,即构件必须符合一定的标准,最简单的理解就是程序接口、数据格式要遵从一定的规范。

在网络课程开发过程中,要使得课程的构件得以复用,也必须符合一定的接口规范,这样在构件组装时就可以实现无缝耦合。我国试行的《现代远程教育资源建设技术规范》为网络课程中涉及的人员、素材、过程等都提供了一定的规范描述,开发者可以参考其中的规定进行数据库的设计、程序部分的开发和页面规格的设定,当需要实现整个网络课程时,只需查看构件外部的接口参数,进行简单的组装即可完成。

2.单元微型,便于分析和实现

网络课程作为一个结构庞大的软件系统,要实现相关功能的设计是非常复杂的,从学生的学籍管理到教师的教务管理,从最初的学习目标设定到最终的学习结果评价,从丰富内容的提供到多样的媒体选择,涉及学生、教师、管理人员对系统的使用,包括了数据库、开发技术、美工设计等工作,对于网络课程的开发团队来说完成一门高质量的网络课程是十分不易的事。而构件理论的提出,为解决这一问题提供了很好的途径。

构件的提出使得网络课程的开发可以先基于微型单元实现,整个网络课程可以分解为一个个内部相互独立、外部依靠标准接口相耦合的单元,然后分别开发,最后只要依据接口规范加以组装就可完成。这样既便于各单元的深入分析,以获取详细的需求信息,同时也利于开发人员实现程序。例如,对于学籍管理构件单元,可以全面分析学习者个体的属性,抽象为个体数据字段;深入分析学习者作为群体中的一员,可能与其他学习者、教师、管理人员进行交互所需的属性,抽象为关联数据字段。这样的分析利于数据库中表的建立和开发时程序的实现。

3.功能明确,便于测试与维护

任何一个独立的构件都是具有明确功能的,这样不仅便于开发,更为测试和后期维护提供了方便。软件测试的重要性随着软件规模的扩大越来越多得到重视,甚至在软件开发周期中作为一个独立的阶段被提出,而与此同时,测试的难度也逐渐暴露。但当我们明确系统某个单元的功能时,测试便相对容易,此时无论采用黑盒测试还是白盒测试,测试员的目的是明确的,相应的工作量也将减少。同样,软件维护的重要性也随着软件规模的扩大而日益突显,对于维护人员,他们可能不是软件的直接开发者,即使在有文档的情况下,要全面而准确地理解软件的设计开发也是比较困难的,因此,维护的困难也成为制约软件正常运行的一个关键因素。然而,在基于构件的开发中,由于各个构件都是具有独立配置的单元,所以作为整体的软件系统具有良好的可维护性。

对于一个完整的网络课程而言,测试和维护同样是困扰测试人员和维护人员的难题。但是基于构件的开发,由于其构件内部良好的自包容性使单元测试相对容易,进而降低了整体测试的难度。例如需要测试网络课程的学籍管理功能时,首先作为单独构件的测试保证了学籍管理内部的正确性,其次具有规范接口的外部特性也方便网络课程的整体测试。在网络课程使用过程中,维护人员往往不是课程系统的开发人员,例如需要对学籍管理功能进行适应性维护,添加阶段性测试结果的统计功能,维护人员可能要在大量数据字段和复杂的页面调用之间查找学生的学籍属性,更改数据表,重写显示代码,添加传递参数等等,但如果是基于构件的开发,维护将容易实现,只需要在学籍管理构件内修改数据表,然后添加相应显示参数即可,而不必考虑复杂的关联过程。

三、基于构件理论的网络课程开发举例——答疑系统构件的设计

答疑系统在网络课程中有非常重要的作用,不仅对于学生学习专业知识和师生之间情感的交流具有巨大的帮助,对不断完善网络课程的工作亦具有重要意义。在以往的网络课程设计中,习惯于将答疑功能作为一个单独的系统实现,如图1(a)所示,这样的开发不能实现答疑模块的复用,同时也使得整个网络课程系统庞大而复杂。[6]

从图1的对比中,我们可以看到,答疑功能作为构件设计的变化主要有两点:一是系统外部接口。在设计开发时确保构件接口数据遵循一定的规范,这样在实现系统时就只需要组装构件,共用登录模块,而不再单独开发登录模块。目前我国试行的《现代远程教育资源建设技术规范》可作为一个参考的标准,学习者、教师、管理者的数据只要符合该规范,在开发其他网络课程时只需要修改处理数据,就能使用答疑构件。二是系统内部的数据存储。数据的存储不再作为一个单独的数据库存在,而是转化为数据库中的部分数据文件,只要在开发过程中,这些数据文件符合标准SQL的语法,在任何一种数据库平台上都可以良好地运行。

四、结束语

网络课程开发不仅需要教育教学理论的指导,同时也需要软件工程学相关理论的指导,要求开发人员既理解教育又具备技术技能,只有这样才能开发出优质的网络课程。我们在具备了一定教育教学理论的基础上,试图在软件开发理论和方法上寻求新的途径,以使网络课程的开发更加达到教育教学的目标,同时也更符合作为软件系统的技术要求。构件理论及技术在网络课程开发中的应用正是我们这一探索的结果。

参考文献:

[1]林君芬,余胜泉.关于我国网络课程现状与问题的思考[J].现代教育技术,2001(2):55.

[2]王志贤,费玉奎,娄渊清.软件构件技术及应用[M].北京:科学出版社,2005:9.

[3]钟珞.现代软件工程学[M].北京:国防工业出版社,2004:129.

[4][美]Carma McClure.王亚沙,谢冰,赵俊峰等译.软件复用标准指南[M].北京:电子工业出版社, 2004:6.

[5]谢康宁,谢百治,李冰.网络课程答疑系统的研究与实现[J].中国医学教育技术, 2005(5):238.

作者:金 浩 彭远媛

网络构件与网络教育资源论文 篇3:

基于P2P的远程教育资源共享平台的设计方案与设计宗旨

摘要:时代的发展伴随社会的不断进步,也伴随着各行业的不断改革。特别是对于教育行业而言,在人类发展史上往往表现出显著的推动作用以及巨大的影响力。而随着信息化时代的到来,计算机网络技术也已经向社会普及,并且成为最具有时代特征的技术,而基于这一技术衍生出的新型教育方式也为教育的改革创新带来一定的积极意义,即如微课、远程教育、云技术等等。

关键词:P2P共享平台;远程教育资源共享;社会方法与思想

对于当下而言,网络信息化平台,也是当前信息化时代的产物,而信息化网络平台在当前社会的运用也较为广泛,除了在一般的金融行业运用以外,同时也在逐步渗透到教育行业之中,特别是远程教育以及网络教育市场的日益成熟,更多网络平台已经倾向于教育资源的分享与传输,而研究新型远程教育资源共享平台构建也显得格外重要。而就此,笔者将通过本文,就基于P2P的远程教育资源共享平台的设计方案与设计宗旨方面,将进行具体的分析与研究。

1P2P网络平台概述

P2P网络,也就是通俗意义上的对等网络,其主要的概念是不同网络对等对象彼此完成任务配置与承担的运用表现,本身是对等电脑网络模型表现。而按照其一般概念能够简单概述为对等主机或者网络,也就是所谓点对点、端口对端口。而在专业学术界分析,即所有网络用户能够通过网络分享他们自己所持有的少量资源,即如硬件资源能够包含信息处理功能、存储功能、网络互连功能以及打印功能,同时能够将网络作为数据媒介,提供一系列的服务及运用,而分享用户以外的节点用户在查看这些分享数据不需要通过媒介,能够直接访问。而且所以用户个体本身属于资源分享、传播以及服务供给人,同时也扮演着数据需求、服务取得需求人的身份。

此外,基于P2P网络条件下,实现P2P关联的主机彼此都是属于对等的对象,而且彼此包含同样的功能,并无总机和分机差别,所有主机均能够视为独立的资源共享服务器,同时将资源数据分享给其他主机,也不需要借助相应的工作平台。而且能够扮演服务与资源的需求人以及服务与资源的供给人,而且能够对其他用户的需求进行反馈,同时供给相应的资源、服务等等。主要服务涵盖:信息服务及资料、计算机资料(包含计算机运算能力)、存储分享(比如网络硬盘空间分享)、网络分享以及打印分享等等。

2基于P2P的远程教育资源共享平台的设计方案

2.1对等点位

对等点位,就是所谓的资源分点,主要是指为了单一或者多重协议达成的网络通信设施,设施类型较为多样,能够涵盖移动终端、PDA、服务器、传感设备等等,所有对等点位均是单独的个体,而且均具有各自不同的标志,彼此能够通过数据交换达到交流的目的。而且对等点位能够生成单一或者数个能够兼JXTA协议的网络端口,而且端口本身与点位一一对应,并且具备单一特征,而对等点位的通信也是通过端口连接进行实现的。

2.2点集

点集主要是由数个对等点位构成,主要是进行组服务,而对等对位能够自行构成成点集,所有点集均包含个体特征标。点集的组员联系方法要根據点集特征决定,除了是公开的,也能够是严密、可靠与限制性的。而且所有公开点集均能够容纳任意对等点位,而且其他点位也能直接进入。相对而言,严密、可靠与限制性的点集则需要加入对象局部识别性与可信度。此外,单一的对等点位能够是多个点集的成员,而在P2P技术下的DERS体系,所有对等点位均会自动进入到NetPeerGroup点集中,所以一般而言,任意的对等点位均是点集的成员,而点集的服务集合也就是所谓的点集服务。

2.3通信服务

对等点位彼此的协助与沟通主要依照交流找出、提出以及调和网络通信服务,而且单一的对等点位能够供给多类网络通信服务。此外,对等点位能够对其他点位进行发掘与辅助从而探寻新的网络通信服务,因为这些服务通常都是装配在固定点位位置,也能够通过网络导人。而且要真正能够获取一个网络通讯服务,对等点位需要探寻满足自身运作条件的服务,同时以网络探寻、下载及预装来实现单一服务,形象来说,就是类似互联网打开目标网页,同时通过网络下载安装插件的流程。

2.4模块

模块对于单一对等点位的供给,主要是以实例实现新“动作”的间接展示。当对等点位探寻或进入单一点集过程,其能够很快发觉一些新的“动作”往往需要进行实例实现。例如当进入单一点集时,对等点位则应当掌握只能适用于当下点集中使用的查询检索机制。要真正加入以上点集,对等点位务必要将这个搜索流程通过实例进行展示。而且模块还能区别于平台对这个“动作”过程进行发布与阐述,且许可另外的点位以不同的形式对这个“动作”完成实例展示。即如单一点位支持采用Java或C语言等计算机语言完成实例展示,而这些将会保证异构节点组成的点集的实例展现效果体现更加明显。

2.5管路

管路的特点是异步、单向、不可靠,因而信息传输存在不定性,一般信息传导体系中,管路往往未能对传输资料进行限制,所以传输本身是公开的。而管路本身的点位也能够充当接收管路与发送管路。而且点位一般在运行时由解析服务动态会直接固定在对等点位位置。而后者对此能够利用进行发送和接收消息的操作,同时确定具体的网络接口(包含TCP接口及IP网络地址等等)。

2.6信息

信息是交流的基础单位。一般根据管路及端点服务完成发送与接收过程。而且通常状态下,应用程序主要根据管路服务达到创建、输送及收取信息只能,也能完全运用端点获取服务。

3 DERS体系规划方式

P2P属于整体体系构建的一般条件。而DERS体系则是依赖JXTA平台构建起P2P网络需求的一般的要素。而是SUN公司则提出JXTA协议,协议本身属于单一公开的泛用P2P协议,其能够满足任何进入网络的设施转化为对等点位从而实现交流与协助,如移动终端、个人用户计算机、个人笔记本、服务器等。JXTA是注重于做P2P运算的公开类网络运算平台,它的目标是保证在新的应用程序拓展出一般的模块及服务。JXTA给开发P2P应用程序提供了一整套公开协议及源代码以达成。同时,JXTA对P2P节点的共同行为进行规范,涵盖节点探寻、自组织、发掘及汇报网络服务、信息通信以及监察其他节点等。JXTA协议独立于编程语言和传输协议。Java,C语还有另外汇编语言都能够用作实现JXTA协议,同时JXTA传输能够建立于TCP/IP,HTTP,蓝牙及其他传输协议中。开发者能够利用JXTA开发相互操作的P2P服务或应用。因为协议的单独性,异构网络的设备能够使用不同的协议栈相互交流。

此处,DERS体系的资源节点是在VC平台下达成,同步取得JXTA平台协议来实现对等点位的通信,这样就屏蔽掉了底层复杂的功能机制,如:发掘、输送、节点进入、建立点集与安全语言等。当然,当下还有部分也许并属于2P网络所必要的功能,但也是属于运用较为广泛的功能体系,涵盖:探寻检索、目录、存放、信息分享、协议变化等。并且借用以上功能,实现DERS体系开发速度的最大化,同时保证整个体系具备安全性及可调控性的优势。

4 DERS体系规划目标

根据P2P平台构建的DERS体系软件工程方式完成规划。而软件工程的主要侧重点在于达到软件产出的工业化,同时分析增强软件的生产速度及品控是软件工程的主要研究方向。而且对于多数软件研发人或者商家而言,增强生产效率的目标就是自身收益最大化的基础条件,而相对而言,软件使用人则主要关注软件的品控。而且生产效率与品控的联系往往较为微妙:增强生产效率的基础是保证生产品控的最佳化,而增强品控则可以明显减少软件测定与维持的成本从而保证生产效率增强。因而,探寻在增强软件生产效率的同时,也需要研究能够保证软件品控的软件工程开发方式。

把存在较高集成率同时可以反复运用的软件构成单元,也形成了软构件。软件的主要运用理念在于:建立新的软件体系能够不必次次从开头进行反复操作,直接利用当下存在的软构件,即可进行重组,同时配合一定的修正和调整即可成为成新的体系。这类方法的科学性也让软件开发历程得以降低,从而降低了减少综合开发工作任务及维持需求,从而最大程度减少软件开发资金与周期,同时增强生产效率。此外,考虑到软构件本身的运用验证是一个重复过程,所以构件本身具有更好的品控,因而单纯以构件构成体系的品控也是十分优秀的。

P2P是达成DERS体系的一般条件,该体系的主要目标是利用JXTA所供給的反复运用的P2P功能模块作为软件优势,从而达到远程教育的资源分享。而且一般DERS体系模块可以划分为以下几类:底层条件类、P2P层级类和应用层级类。底层条件类模块表示的是整个体系的运作条件,而其仅仅需利用单个PC机,装好Windows9x/NT操作体系就可以实现。P2P层模块是利用JXTA平台才能实现,也是在JXTA基础上涵盖的模块库进行多次组建,构造而成的P2P层级,同时辅助应用层级类达到预期功能。对于后者,也是整个系统的重点层级,因为在DERS体系中,就是在现有的P2P层级中综合不同模块的功能特征以达到远程教育过程的资源分享与管控流程。

5结束语

综上所述,P2P平台的产生为远程教育的资源共享奠定了基础的软硬件条件,而要真正实现资源共享平台的建立,则需要充分利用P2P网络的特征,构建多个对等点位,同时加快DERS体系软件工程的开发与研究,特别是对于各个功能模块功能规划、分配与实现,从而达到预期的效果。

作者:刘毅

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