CN102063459A

CN102063459A - 一种以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统

Info

Publication number: CN102063459A
Application number: CN 201010512973
Authority: CN
Inventors: 袁昱明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明提供一种能够发挥学生主观能动性、使用方便、教学效果好的以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统，所述系统包括:1）适应远程网络教学的统一标准和规范；2）由结构化数据和非结构化数据组成的数字资源管理系统；3）基于所述数字资源管理系统的统一检索引擎；4）基于所述数字资源管理系统建立的单点登录远程教育统一认证框架；5）基于所述数字资源管理系统建立的知识关联和交互技术。本发明使用的时候，学生通过统一检索引擎即能登陆所述数字资源管理系统，并能在其中在知识关联和交互技术的指引下，使用结构化与非结构化数据的统一检索，达到较好的教学效果。

Description

一种以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统

技术领域

本发明涉及一种远程教育系统，具体包括数字资源的统一标准与规范、全文检索技术、统一检索技术、单点登录技术、知识交互技术、知识关联技术。

背景技术

近年来，随着教育信息化的发展迅速。我国高校分步实施建立校园网及由不同应用系统组成的数字校园工程。但是，一个直接服务课堂教学的跨平台、跨系统、跨数据库的资源整合管理迟迟没有出现。类似资源型的广义教育功能的支持服务平台，多数为以一代web形式的教学资源网站（简单的列表、检索和链接）、电子图书馆等。使用者可获取引文连接、电子书刊等资源。但是，现有的系统（包括数字图书馆）往往有如下问题：

1、把资源数字化等同于数字系统的建设，例如以数字化图书馆混同于数字图书馆，因而扼杀了一些重要功能。“数字化图书馆”着重把纸书扫描成电子书。多数远程教育机构没有着力打造教学资源、数字资源整合系统，也没有建立教参（course reserve）系统，往往不利于信息的检索和细分；

2、一些高校采用VPN代理技术，没有完成远程访问中的统一授权、跨库检索等功能。

3、一些资源系统的资源获取方式没有为网络教学自主学习教学全过程而设计，没有为教学全过程各个环节提供个性化、动态化、模块化的资源配置，成为与网络教学分离的两个部分，使得网络教学和自主学习陷入资源贫困性的应试教育困境，不能起到很好的教学效果。

个别化教学模式的历史演变至少经过四个阶段和模式，分别是斯金纳的程序教学、布卢姆的掌握学习、凯勒的个别化教学模式，到现在的e-learning中的个别化学习模式。随着网络的逐步发达，网络和多媒体为载体的最后一种个别化学习模式，即通过多媒体和网络平台作为教学媒体，教学地点通过自动获取网址的远程访问，教学方式以自学为主，基于网络和信息的学习，学习进度通过人机对弈由学生自动，但是这样的缺点是缺乏师生之间的交流。根据美国教育技术协会ACET的“2006定义”：“教育技术是通过创建、使用和管理适当技术过程和资源来促进学习和提高绩效的研究和合乎道德的实践。”该定义的关键是如何“管理资源”，也就是这个管理模型的元素、过程的总和是什么？具体说，其模型是什么？其技术是什么？其构成要素是什么？依赖的手段、物质基础和载体是什么？具有什么核心技术和核心资源？最后，结果如何？而现有的远程网络教学更多是将传统教学搬到网络教学上，仅仅起到知识的传递作用，是一个学生被动接受的过程，不能发挥学生的主观能动性。

发明内容

本发明提供一种能够发挥学生主观能动性、使用方便、教学效果好的以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统，为达到以上技术效果，采用如下技术手段：

所述系统包括:

1）、适应远程网络教学的统一标准和规范,包括针对本系统的资源组织和描述、数据的整合与关联涉及、元数据标准、分类体系；以及需要遵守的相关互操作接口的标准规范；

2）、由结构化数据和非结构化数据组成的数字资源管理系统，所述系统能够实现结构化和非结构化数据的统一检索，实现基于元数据（meta-data）和全文（full-text）的联合查询；

3）、基于所述数字资源管理系统的统一检索引擎，所述统一检索引擎对互联网环境下众多异构资源（网络资源、镜像数据库、本地数据仓储、合作伙伴资源等）统一检索，使得用户可以实现“统一检索请求提交，统一结果返回”；

4）、基于所述数字资源管理系统建立的单点登录远程教育统一认证框架，所述框架实现资源共享、安全高效的支持所有资源访问的一次登录、统一访问、统一权限管理；

5）、基于所述数字资源管理系统建立的知识关联和交互技术, 所述知识关联和交互技术能够评价和分析学生对课程的掌握程度以及进行测验考试的方法, 并通过知识的关联为学生提供相关知识直至获得解决问题的正确信息。

通过以上技术手段，本发明使用的时候，学生通过统一检索引擎即能登陆所述数字资源管理系统，并能在其中在知识关联和交互技术的指引下，使用结构化与非结构化数据的统一检索，达到较好的教学效果。

附图说明

图1为本发明的虚拟参考咨询服务和知识自测反馈的设计表格。

图2为本发明的虚拟参考咨询服务和知识自测反馈在资源表现层的数据模型。

具体实施方式

本发明提供一种以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统，所述系统包括:

所述规范制定的时候，借鉴了大量的国际、国内标准、以及各种规范框架，结合自身特点以及教育对象，建立自己的一套“标准规范体系”，其中包括针对本系统的资源组织和描述、数据的整合与关联涉及、元数据标准、分类体系等相关标准问题。本系统的整体建设是在相关的国际、国内标准、规范框架下进行的，由于相关国际、国内标准、规范提供的是一种框架和方法，因此在平台建设的初期需要在相关的框架下进行具体的细化和明晰，而软件系统功能则是相关标准规范的实践与体现。

2）、由结构化数据和非结构化数据组成的数字资源管理系统，所述系统能够实现结构化和非结构化数据的统一管理和检索，实现基于元数据（meta-data）和全文（full-text）的联合查询;

本发明中，所述数字资源管理系统的元数据的采集包括通过适应网络教学的方式进行章节和考题的区分，并以此学习模型基础进行采集。

元数据标准的制定和元数据仓储的实现，能够实现资源的颗粒化管理，使得资源能够重组重构，满足不同用户的需求。通过元数据的采集，实现资源检索中的字段自动对应功能，实现真正意义上的统一检索，方便搜索引擎进行抓取，重建网络教育平台的“文献——资源框架”以及“文献——资源元数据”，以此解决越来越多的异构资源的综合利用问题。

4）、基于所述数字资源管理系统建立的单点登录远程教育统一认证框架，所述框架实现资源共享、安全高效的支持所有资源访问的一次登录、统一访问、统一权限管理；所述单点登录远程教育统一认证框架即基于单点登录（Single Sign On，SSO）的远程教育资源统一认证框架；

5）、基于所述数字资源管理系统建立的知识关联和交互技术, 所述知识关联和交互技术能够评价和分析学生对课程的掌握程度以及进行测验考试的方法, 并通过知识的关联为学生提供相关知识直至获得解决问题的正确信息。具体来说，所述知识关联和交互技术包括知识交互技术和知识关联，所述知识交互技术包括虚拟参考咨询服务和知识自测反馈，所述虚拟参考咨询服务是基于网络的个性化实时帮助服务，是传统参考咨询服务在本系统台数字化、信息化过程中的新发展；所述知识自测反馈是网络教学系统中评价和分析学生对课程的掌握程度以及进行测验考试的方法，具有组织快速、高效；不受时间和地域的限制；有效地实现自测结果的分析等特点。所述知识关联的解释如下：

知识是一个立体的存在。知识有着广泛的空间属性，如知识的类型、知识的发布人、知识所针对的业务、知识所针对的使用对象、知识的部门属性等等。基于这些属性的存在，知识与知识之间就有着千丝万缕的联系。这些联系就是知识关联的基础。通过知识的关联，我们可以从A知识延伸至获取B，C知识。从而延展开来，直到我们获得解决问题的正确信息。

所述虚拟参考咨询服务和知识自测反馈是根据教育技术的基本原理、通过教学模型的历史演变归结得来。

具体来说，所述虚拟参考咨询服务和知识自测反馈包括课程教学模块、实践环节模块和自检自测模块，所述几个模块共同成为一个个别化学习模型，包含了各个教学环节，本发明将几个模块融入所述统一检索引擎的搜索排列结果中，就可以在教学方式、学习进度上对学生进行引导，使学生可以通过自主搜索，通过搜索得出的结果，在个别化学习模型的指引下安排学习进度。本发明实现了教学过程的全覆盖，整个系统的设计与课程教学全过程相结合，通过搜索引擎的整合和联合检索，实现自主学习、知识建构、自检自测、考核资源配置一站式获取。

本发明的这种个别化学习模型与统一检索引擎相融合的方法，又称频道配置法，为学习者提供基于自然语言检索的动态资源配置。根据任何检索词实现资源的分类和聚类，这种分类和聚类是根据自主化教学模型中所隐含的教学环节来描述的，它把教学资源的属性勾勒出来，并且通过资源的教育功能的描述和自我表现力，来加大资源服务课程教学的功能，也就是狭义教育功能，推翻了学术界关于图书馆资源只有广义教育功能的定论，开掘了教学资源管理平台——数字资源管理系统的新的教育功能。

参照附图。举例说明，本发明的虚拟参考咨询服务和知识自测反馈（个别化学习模型）包括教学基本信息（教学计划、教学大纲、考试大纲）、教学核心资源（视频课件）、自主学习资源（数字图书、数字期刊、讲座）、学习的自我评鉴（电子试卷）、教学评价（电子试题库、试题平台和优秀毕业论文）。学生在搜索的过程中，所获得的元数据和全文，通过个别化学习模型进行排列，方便对学生的学习进行指引。

本发明的设计理念是先从教学模型的历史演变归结出基于信息环境的个别化学习模型，然后根据教育技术的基本原理，在教学设计的基础上，采集由结构化数据和非结构化数据组成的数字资源管理系统，创建教学资源配置模型，将教育技术与信息组织、知识组织、数字图书馆等进行融合，利用数字资源管理系统作为基础，采用信息组织、知识组织手段，丰富和物化教育技术关于教育资源配置的方式，构建网络教育资源组织和聚合技术和系统。

本发明将在远程教育中打破的常规教学关系，师生分离再度结合在一起，使得传统的教师整理教材，对学生进行授课，通过单元测验对学生进行检测的环节变为学生通过课程教学模块自行设定和选择教材、通过实践环节模块自行进行学习和自检自测模块自行进行检测，同时通过网络方式将学习的疑问和成果随时和老师进行咨询和分享，与传统教学模式的不同不仅仅是节约资源，而且还能将被动的学习化为主动的学习，将依赖性的学习化为独立性的学习，将教和学分解为两个系统，让学习系统独立出来，让教的系统物化在搜索的安排中，使其成为一个辅助的支持服务系统，两个系统各自独立并互相开放，互相进行信息交流和反馈。本教学系统是包括传统的教的系统和学的系统的两个系统的综合和重建。

本发明本质上是将教学实践中的个别化教学模式，物化和转型为一种教育技术的资源配置模型、实体及系统。通过支撑新的教学模式的资源配置模型（个别化学习模型），也即网络教育在资源表现层的数据模型，为教育技术和信息组织、知识组织、数字图书馆的专业平台的融合找到结合点，通过教育技术为教学过程配置资源，采取了教学资源管理平台的管理手段的支撑。

综上，本远程教育系统又称远程教育平台（简称平台），包含全文检索技术、统一检索技术、单点登录技术，知识交互技术、网络知识抓取技术、知识关联技术等各种关键技术，其中全文检索技术为整个平台提供数据存放、信息检索的功能；统一检索技术实现对所有异构资源的一键式检索；单点登录技术使用户不必再登录不同的平台而获取不同的资源；知识交互技术包括虚拟参考咨询和在线考试；而海量的网络信息则是通过网络知识抓取技术，将有用的知识实时的采集下来；最后知识关联技术支持用户的知识扩展，使知识面更加广泛。

本平台为不同资源访问提供统一的检索入口(基于所述数字资源管理系统的统一检索引擎)，用户可以选择自己感兴趣的检索目标，提交统一的检索请求，平台将异构资源的区别屏蔽掉，使得最终用户感受不到这些检索目标资源之间有任何不同。门户将这些请求提交给后台目标资源，并接收检索结果，分析后以统一的格式返回给最终用户，完成统一检索服务。

平台同时提供了面对用户的个性化定制服务，为注册用户提供个人资源收藏夹、我的电子书架、我的检索历史等个性化功能，极大地提升了本系统的服务质量。

系统为用户提供知识关联与推荐服务，当用户检索某一主题的资源时，系统自动形成统一的基于词和相关主题的关联层，向用户提供提供全方位的行业知识揭示，实现简单、高效、快速、准确的信息获取和知识扩展。

系统的另一个强大功能是资源评估。系统可以根据资源使用情况为资源购买决策人提供决策参考。

总之，本发明是基于所述数字资源管理系统和基于该系统的知识关联和交互技术而建立的远程教育系统，对所述数字资源管理系统采用统一检索引擎所获得的搜索结果在该系统上进行导航和分类显示，使其完全符合网络教学的需要。

本发明在知识关联方面提出分析引擎、聚合引擎、关联引擎等概念和方法，实现对用户的知识导航和推荐功能。通过知识关联完成本远程教育系统的最后一步，即学生在本系统平台上可以进行自主学习、与老师交流，学生可以将自己拟定的学习计划在网上传给老师，将自己学习中遇到的疑惑在网上进行询问，将自己完成的论文通过网络得到老师的批改，真正完成了传统教育到网络远程教育的迁移。

Claims

1. 一种以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统，其特征在于所述系统包括:

2.如权利要求1所述一种以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统，其特征在于所述知识关联和交互技术包括知识交互技术和知识关联，所述知识交互技术包括虚拟参考咨询服务和知识自测反馈，所述虚拟参考咨询服务是基于网络的个性化实时帮助服务；所述知识自测反馈是网络教学系统中评价和分析学生对课程的掌握程度以及进行测验考试的方法。

3.如权利要求2所述一种以数字资源管理与整合技术为支撑的远程教育系统，其特征在于所述虚拟参考咨询服务和知识自测反馈包括课程教学模块、实践环节模块和自检自测模块，所述几个模块共同成为一个个别化学习模型，包含了各个教学环节，并将几个模块融入所述统一检索引擎的搜索排列结果中。