時間:2023-06-21 09:14:42
序論:在您撰寫數字教育系統時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】電子技術;云教育系統;開發
1.業務背景分析
隨著教育層次和水準的不斷提升,在教學過程中,資源和信息的需求量也逐漸增大,教育的質量也有了更大的需求。與此同時,跟隨著各種學習技術等互聯網環境的發展情況越來越成熟,想通過移動終端,瀏覽器,和信息設備完成對教育資源服務實現無縫享用的用戶越來越多,為了實現資源和服務效益的最大化,以及實現給予用戶更高標準的體驗,三屏合一、三網合一等新式概念隨之出現,客戶的便利性和運動性在三屏合一的概念下得到了更深強調,它為用戶帶來的是服務的連續性,即是不相同的背景以及不相同的設備,所感受到的服務是一致的,業務對客戶的即時性和便利性以及可以使用服務的覆蓋范圍得到了大大的增強。從學習的方面來看,這種持久性的高效學習模式被稱之為云模式。此模式與傳統模式相比而言,在服務的穩定性、技術性、方便性等方面都有很大程度的提升,所以,創造三屏合一、三網合一的云模式,是時展的要求。
2.系統的構成分析
教育云是一種以教育為目的的系統,主要體現著系統內部因素間的關聯,對其各種特性進行有效的分析。系統服務資源主要涉及和參與服務整個的使用周期的各項工作,包括創建資源、調配使用資源、管理資源等過程,為了對教育資源云的特征進行有效地剖析和分析,基于教育資源云服務在各個不同領域中所起到相應的效果,將教育云按照類別分為3大區和5個子系統,3大區主要包含了:服務于云服務使用者的云服務應用區、供應者教育云服務創建區以及運營商的云服務管理區等;5個子系統包含了教育資源的:管理云、開發云、評估云、應用云以及規劃設計云等。
3.教育資源云概念模型
我們站在用戶的角度,其實教育資源云其實就是一個教育資源服務池,它具有技術透明性和支持無縫互聯的特點。因此教育資源云就可以分為4個方面:身份層、角色層、服務層和IP屋。
下面就是教育資源云概念模型:
(1)基于身份的互動的身份層,主要就是關于服務的對象來說的,就是那些人員和組織機構的代表。這個層面的可以給用戶不同權限的用戶賬號,給它一個角色的屬性,這個角色的屬性具有多種權限的。用戶使用WEB登陸,那么就可以跨信任邊界的云聯合操作,那是因為云服務供應商給了互聯互通的功能,因此就可以將云平臺上的數據和用戶聯系在一起。
(2)基于角色的互動的角色層,這個角色包括很多:學習的人,教師,專家,系統管理者,教育資源服務領域的人,還有就是一些作者、資源發行的人、資源審核人、圖形圖像設計人、技術實現人、內容提供的人、技術審核人、教學研發設計的人等等還有很多。這個主要就是控制用戶的權限的,根據不同的角色的管理。這個權限主要就是可以控制用戶建立角色的時候和權限能夠相對應,可以使單一的一個角色,也可以是很多,這個就是權限的不同是的一些資源方面包括瀏覽、編輯(修改)、刪除、上傳、下載也是有權限的。
(3)基于服務的互動的服務層,就是在云服務的狀態下對教育資源進行組織與管理的方式。而且服務包括各種教育資源的生命周期活動,它是具有透明性的,而且是在保證服務質量的基礎上的,對資源服務的需求它都能滿足用戶,在各種數字化學習與教學活動上。
(4)基于IP的互動的IP層,其實就是針對一些數據服務庫,包括計算、網絡還有就是信息傳輸,資源存儲等方面。這個就是需要IP。它借助物質基礎,而且能夠利用和共享資源,讓資源能夠發揮出最大的效益。服務實現了資源服務的彈性。
4.系統功能需求分析
根據教育資源云的一些相關資料的分析下,可以清楚知道一下4個問題:
(1)清楚知道領域的范圍的選擇。就是教育資源云就是作為建立系統建設的首要概念。
(2)清楚知道目的所在。其實一個系統主要就是能夠達到知識的交流與共享,在一個統一的標準的語義化的教育資源云里,其實就是想要云服務的教育能夠在網上進行交流融合可以互動操作能夠在生態的基礎上和公共設施上,進行自動化的一個管理和整理統一達到共享資源的目的。
(3)清楚知道目標用戶。其實就是教育資源服務的使用的人就是專家、教師、學生和一般用戶等人,還有就是提供這些資源的人就是服務提供者或者運營商。
(4)能夠構建核心概念周期。核心概念需要在長期的過程的進化中,完成論文的寫作。
5.性能需求分析
從性能角度考慮。電子技術下教育云系統的性能要求主要有以下幾個方面;
(1)易用性
系統應具有清晰的業務邏輯,盡量使用用戶熟悉的術語和中文信息的界面,以供用戶簡潔方便地,系統還應該針對用戶可能出現的使用問題,提供常用問題解答,系統使用指南,縮短用戶對系統熟悉的過程。
(2)可靠性
就是指讓這個軟件系統不會再短期內或者某些條件內不會沒用,并且軟件程序要在規定的條件下和時間周期之內執行所要求的功能。當成百上千甚至更多的用戶同時訪問系統時,系統必須在用戶期望的響應時間內為其提供所需信息,這很容易造成服務器的阻塞或崩饋,因此服務器的可靠性保證至關重要。
(3)可擴展性
Web系統是一個動態變化的模型,隨著業務需求的增長,系統將不斷擴展,系統數據量也將FI益增長,主要表現為系統支持用戶數量的增加和提供用戶服務的復雜化和多樣化。因此,系統中的模塊應該具有較好的獨立性以便向系統中添加新擴展的資源,系統數據存儲單元也應該具有較強的適應性以滿足數據存儲需求。
(4)安全性
一直以來,安全性都是衡量系統質量的非功能性重要指標,它是通過為信息的機密性、完整性和可靠性提供充分的保護來預防風險,保障系統安全的。本文構建的面向實驗學習的E-Leaming系統需要存儲大量的個人隱私信息和非公開的重要教學資源,這時安全性對于本系統而言則顯得更加重要。系統設置不同用戶操作權限 來處理不同的事務可以有效避免保密數據泄露,同時設置足夠的觸發器對不安全的數據修改進行回滾操作來保證系統安全性。
(5)健壯性
系統采用.NET架構、先進的設計模式和開發技術,要考慮充足的異常處理機制以及軟件的復用性,以便增強軟件的健壯性,保證系統能夠高效、穩定地運行。
總之,根據以上內容,我們可以知道建立教育資源云的概念層級結構圖是要經過整理和優化的過程的。
參考文獻
關鍵詞: 數字電視 遠程教育 終身教育
引言
目前,教育部已批準一些高校開展現代遠程教育,這些高校基本上都是采取學校與電信部門聯合辦學方式進行的,這種基于電信網的單一模式不利于教育的規模化、大眾化,其他一些網站、網校的情況也差不多。從我國的具體情況看,有線電視網發展極為迅速,政府職能部門又正在加緊進行全國聯網,以現代有線電視寬帶網為主,結合其他網絡優勢開展現代遠程教育的前景十分可觀,其主要原因是現代有線電視寬帶網具有大容量、寬帶寬、高速度、低資費、可靠性強并能進入千家萬戶的特點與優勢,這是其他部門無法比擬的。特別是數字電視技術的日益普及和完善,非常適合于開展大規模的遠程網絡教育。
一、數字電視教育平臺的建設目標
科學整合與充分利用各級、各類教育部門豐富的教育資源和廣電系統的數字電視寬帶網絡資源,以全新的理念和先進的核心技術,擺脫教育的時空限制,滿足教育的個性化需求,使遠程教育的理想模式變為現實,構建完善的終身教育體系。
建成基于廣電數字傳輸網絡的多媒體數字傳輸平臺。通過該數字平臺,在網上傳輸國內外優秀的教育課件。通過該網絡平臺,將網上教學方式普及全國的上億有線電視用戶及各地的相關教育機構;在各地的相關教育機構可以實時交互學習,可以通過寬帶的網絡接入,點播著名學校的教學課件;在家里通過機頂盒用計算機或電視機可以實時、非實時學習;同時通過該寬帶網絡與國際Internet進行連接,從而充分利用網絡資源。
二、數字電視教育平臺框架
數字電視教育平臺的建設需要廣電系統和教育系統的密切配合,教育部門主要提供優質的教育資源,廣電部門主
要提供網絡和用戶資源,同時吸收國家相關科研院所及企業提供技術支持與合作經營,共同構筑一個現代遠程網絡終身教育平臺。
該平臺從國內著名教育部門內通過高速專線取得包括小學到大學的所有教學課件到省級的廣電中心機房內;在省廣電中心機房內,將課件加載到廣電的SDH傳輸網上,通過若干個專線,傳輸到各地市的廣電機房;在各地市廣電機房再通過本地多點分配系統,將傳輸到各地市的課件傳輸到各相關教育機構內,同時通過有線電視城域網(HFC網),將課件送到千家萬戶。
如圖1所示,數字電視教育平臺框架主要由四部分組成:
(一)信源
主要指信息的來源、課件的來源。將國內、外各種教學資源,分學科、分層次進行管理,或組織專家教授講課,進行網上直播,進行課件的制作。通過各種教育資源的整合,建立大的教學資源庫,力求達到能滿足各種不同層次人員的學習需求。教學資源庫一般由視頻服務器、磁盤陣列、課件數據庫、控制管理系統等系統組成。
(二)技術平臺
以有線數字電視系統為技術平臺,通過各地市的廣電中心機房,將教育信息資源傳送至各類教育機構及有線電視用戶,實現終端用戶自主收看、查詢和下載教學課件及數據信息。出于實際應用的需要,在各地市的廣電中心機房應設置容量比較大的鏡像服務器,以便于從本地服務器中取得課件數據。數字電視技術正日益成熟,通過與現代通信技術、計算機技術、網絡技術、多媒體技術結合,能建成一套既能發揮廣電自身優勢又能兼具各家所長的網絡教育新平臺。
(三)傳輸網絡
主要利用廣電數字傳輸網絡和互聯網共同搭建橋梁,溝通教學機構的教學內容與廣大渴望知識的受眾。廣電網絡具有全國最大的網絡和用戶群,帶寬資源也極為豐富,并即將實現全國大聯網。利用廣電網絡和數字電視等技術開展遠程教學,可以解決網絡教學的成本、規模、用戶接入、網絡帶寬等諸多方面的問題,為普及遠程教學和滿足人們的學習要求提供了一條物美價廉之路。但廣電網絡本身不具有Internet網絡出口,所以要和電信部門(具有網絡國際出口)合作。
網絡的互聯及互通關鍵是對相同標準的遵循,根據現有技術的開發性、成熟性和發展性,以及數字電視教育平臺的建設需要,建議采用TCP/IP協議來構建統一的網絡平臺。
(四)用戶終端
分兩種,一種是教學分站(各類各級學校),學習者可在各教學分站的課堂集中聽課,能使異地的師生如同身臨其境地開展雙向交互遠程教學;另一種是有線電視終端用戶,通過機頂盒用計算機或電視機學習,學習者可以自主選擇學習內容。
三、數字電視教育平臺的服務功能
(一)多節目電視廣播
數字電視系統允許在一個模擬電視頻道中傳輸多路電視節目。多節目電視廣播和下面的多路聲音廣播是單向的、非交互的,利用數字視音頻壓縮技術,提高頻率資源的利用率。這樣可以充分解決頻道資源的問題,原有的2―3個頻道可以擴大到12―30個頻道,很好地解決了為遠程教育提供電視頻道緊張的狀況,使專業遠程教育的開展變成可能。
(二)多路聲音廣播
在一個模擬電視頻道中可以傳送100路左右的立體聲廣播節目,這樣僅僅用語音開辦的教育節目的實施就簡單多了。
(三)準視頻點播(NVOD)
NVOD是在一個模擬電視頻道里以一定的時間間隔循環播放同一節目,學生可以在一設定的時間內從頭觀看這一電視節目。利用此系統我們可以把節目源存放在視頻服務器中,方便、靈活地進行節目編排。這樣學生可以不受時間的限制。
(四)節目相關的數據
將與節目有關的數據隨節目一起傳送。這種數據有兩類,一類是電子節目指南(EPG),隨時播出當天或多天的課程安排,以及播出時間表、指導教師、復習內容等相關內容,學生可在任意時刻進行瀏覽。電子節目指南幫助用戶方便快速地尋找自己感興趣的節目。另一類是與節目內容相關的數據,如與節目有關課文背景資料、作者簡介等。學生可根據自己的需要選出某些與節目有關的數據。
(五)數據廣播
將數據服務器中的大量數據循環地播出,其中可以對某些數據進行實時更新。這些數據可與電視節目無關,可以是課件、軟件、輔導資料、復習題、習題解答、游戲、圖片、各種網站上下載的信息、電子報紙等。用戶可以主動地從數字電視廣播信號中找到需要的信息。數據廣播是擴大業務范圍,增加服務收入的重要方面之一。
(六)交互式業務
利用有線數字電視回傳信道,實現用戶與電視中心和有線電視前端的交互操作,視頻點播(VOD)是交互業務的典型事例。也可以通過CM(Cable Modem)方式上網,使用電視或計算機在因特網上進行教學。
結語
在廣電網絡實現大整合、捆綁經營的今天,以現代有線電視寬帶網絡為主,結合其他網絡資源優勢,在現代遠程教育思想指導下,采用數字電視技術和現代信息技術中的最新成果,整合各種教育資源,創建一種大規模開展學歷和非學歷教育的全新遠程教育模式,這對加速構建我國終身教育體系和開發利用廣電網絡資源具有深遠的意義。
參考文獻:
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作者:上超望 劉清堂 楊宗凱 趙呈領
【論文關鍵詞】SOA Web服務 數字教育資源 一站式 協同
【論文摘 要】充分利用網絡共享優質教育資源,是當前教育數字化深入發展需要解決的關鍵問題之一。本文對分布式數字教育資源協同的需求進行了分析,提出了SOA環境下數字教育資源協同共享框架模型(MERSCA),論述了系統的主要架構和關鍵技術實現。希望在對現有各資源站點改動最小的基礎上解決資源的共享和增值應用問題,創新數字教育資源公共服務模式,提高資源的利用效率。
一、引言
數字教育通過實現教育從環境、資源到應用的數字化,使現實校園環境憑借信息系統在時間和空間上得到延伸[1]。SOA(Service Oriented Architecture,面向服務架構)是為解決分布式互聯網環境下的資源共享和重用而提出的一種新型軟件系統架構,它允許不同系統能夠進行無縫通信和異構資源共享。
傳統的網絡教育資源使用模式降低了遠程教育系統中的資源通用性能力,造成了大量資源浪費。建設開放共享的數字教育公共服務體系是國家實施現代遠程教育工程的核心組成部分,也是《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》的重要主題[2]。SOA(面向服務架構)為數字教育服務體系建設提供了最佳支持,為構建開放的數字教育公共服務支撐平臺,建立新型的面向數字教育的公共服務機制,國家支持實施了“數字化學習港與終身學習社會的建設與示范”、“數字教育公共服務示范工程”等多項重大項目,目前已經初步建立了“奧鵬”、“弘成”和“知金”三個覆蓋全國的網絡教育公共服務體系[3]。
在分布式教育資源服務的集成應用中,信息的交互、共享和數據的安全訪問是關鍵內容[4]。設計一個全局的資源協同和訪問框架來屏蔽資源平臺差異,實現分布式資源的共享,以支持優質教育資源增值應用,構建開放和便捷的資源整合服務,成為SOA環境下教育資源數字化建設需要解決的首要問題。
本文在對分布式環境下數字教育資源協同的需求進行分析的基礎上,設計了SOA環境下數字教育資源協同共享框架模型(MERSCA, Model of E-learning Resources Sharing andCoordination Architecture),然后從協同數字教育資源一站式訪問和數字教育資源服務基于序關系的協同兩個方面討論了MERSCA實現的關鍵技術。實踐研究表明,MERSCA模型是分布式數字教育資源協同共享系統建構中一種可行和實用的方案。
二、分布式數字教育資源協同需求分析
數字教育要達到的重要目標是信息共享和應用集成,需要經過一個長期的建設和完善過程[5],涵蓋資源建設、資源集成、知識處理、平臺接入和運行、質量監控和資源評價等多個方面,所以在建設之初就應融入基于全局觀點、具有可擴展性和新技術兼容等多個方面的考量。
SOA環境下數字教育資源協同共享框架及實現涉及資源協同的可擴展性、資源訪問的便捷性、用戶身份的管理以及認證、授權、加密等多項技術,框架的整體設計應滿足以下目標:
(1)靈活性
數字教育服務架構通過通用性的服務接口調用來實現資源的跨域整合,個體原子服務獨立于實現平臺,具有松耦合、可擴展等特點,它們往往在不同時期由不同廠商開發,設計方法和開發技術也有所不同,各自擁有獨立的用戶認證體系,也因此導致了目前各個系統的用戶數據分散,不能統一管理,難以共享數據的現狀[6]。數字教育資源一站式協同架構需要從整體上靈活地鑒別用戶,為這些多類型的安全服務提供基于整體訪問的跨域安全集成,提供統一訪問入口,從而提高優質資源整合的敏捷性。
(2)信任遷移
面向服務的思想使得資源應用逐漸趨向于分布式和相互合作的形式,用戶的身份和授權也不再局限于某一特定的信任域。當資源來源于多個安全域,為保證資源交互活動安全,每次訪問都需要對用戶進行身份和權限準入確認,降低了資源使用效率[7]。因此需要一種信任遷移機制,能夠提供一個整體的、運行時身份驗證盡可能少的安全信息共享方案。資源訪問主體只需要在某個安全域中進行一次身份認證,就可以訪問其被授權的當前安全域其他資源或被當前安全域信任的其他域中的資源,不必通過多次身份驗證操作來獲得授權。
(3)可伸縮
模型應當能夠提供開放式體系結構,實現可擴展的安全訪問機制,框架應當將信息系統所面對的教育企業或機構從整體應用的角度統一對待,保持通過增加資源使服務價值產生線性增長的能力。當有新的應用需要部署或增加時,不需要對應用程序本身進行大量修改,通過考量安全方案規劃技術發展因素,使新的安全技術和規范可以很方便地融入[8]。
三、數字教育資源一站式協同
架構模型(MERSCA)
SOA環境下數字教育資源協同共享框架模型結構如圖1所示。MERSCA采用層次結構建模方法,從數字教育資源服務中協同資源一站式訪問與基于序關系的動態協同兩個核心技術構建資源的安全整合,把握用戶對于教學設計邏輯和資源訪問等個性化需求,在進行異構數字教育資源協同架構規劃中兼顧目前和未來的發展。MERSCA模型從下至上分為資源管理層、通信層、資源組合層、資源協同層和應用層。
(1)資源管理層
我國教育數字化建設中的一個重要組成部分就是網絡教育資源開發。為促進網絡教育資源建設,國家投入了大量的人力、物力和財力,目前已經建立起了媒體素材、在線題庫、網絡課件、網上教學案例、網絡課程等多種類型的數字教育資源[9]。
在MERSCA中,資源管理層從分布式的優質教育資源中提取類型資源共性,參照已定義好的統一接口標準,將資源屬性對應于標準屬性用XML格式字符串描述出來,形成統一的資源描述規范和服務接口。同時通過WSDL協議描述數字教育資源的服務,實現標準的接口綁定和異構資源的服務封裝,并進行注冊和功能分類的集中管理,在對現有各資源站點改動最小的基礎上解決資源的共享和增值應用問題。資源管理層為通信層和資源服務組合層提供了資源的預處理功能,通過服務接口對外提供教育資源服務。
(2)通信層
通信層使用基于XML的SOAP協議(Simple Object Access Protocol,簡單對象訪問協議)對教育資源交互信息進行描述。應用程序之間基于SOAP進行相互溝通時,不需要知道彼此是在哪一種操作平臺上操作或是各自如何實現等細節信息。SOAP代表了一套資源如何呈現與延伸的共享規則,它是一個獨立的信息,可以獨自運作在不同的操作系統上面,并可以使用各種不同的通訊方式來傳輸,例如SMTP、MIME,或是HTTP等。
無論基于.net技術開發的教育資源系統,還是應用java技術開發的教育資源系統,通過SOAP協議,系統之間能夠相互進行溝通和資源共享,資源系統之間的平臺架構和實現細節是彼此透明的。
(3)教育資源服務組合層
資源組合層基于BPEL4WS業務流,在Web服務組合引擎所提供的質量控制、消息路由、信息管理、事務管理和流程管理等功能的支持下進行資源服務集成。通過可視化編排方式,資源組合層將不同的教育資源原子服務依據教學設計者設定的邏輯組合在一起,屏蔽底層信息基礎設施的變遷,合理地安排這些服務的運行順序,以形成大粒度的、具有內部流程邏輯的教育資源整合,充分發揮優質教育資源服務的潛力,形成“1+1>2”的服務資源集成增值效果。
BPEL4WS基于XML Schema、XPath及XSLT等規范,提供了一套標準化語法對業務流程所綁定的Web服務交互特性及控制邏輯進行描述。通過對業務流程中教育服務資源的交互行為建模,BPEL4WS以可視化和有序的方式協調它們之間的交互活動達成教育資源服務的組合應用目標。
(4)教育資源協同層
異構數字教育資源服務的協同應用過程涉及處于不同計算域下的多個資源提供者,當用戶訪問分布式的多域數字教育資源時,就會涉及安全邊界跨越問題,需要登陸不同系統,接受多次安全身份驗證,安全與訪問效率都無法得到保證。
安全聲明標記語言SAML是信息標準化促進組織(OASIS)為產生和交換使用者認證而制定的一項標準規范,它基于XML架構在不同的在線應用場景中決定請求者、請求內容以及是否有授權提出需求等,同時為交易的雙方提供交換授權和確認的機制,達到可轉移的信任。安全協同層基于SAML實現用戶在多個資源提供者之間身份和安全信息的遷移,通過數字加密和簽名技術保證系統消息之間的保密性。用戶只需在網絡中主動地進行一次身份認證登陸,不需再次登陸就能夠在達成信任關系的成員單位之間無縫地訪問授權資源。資源安全協同層所采用的一站式訪問形式減少了認證次數,同時也降低了用戶訪問資源時的時間成本。
(5)應用層
應用層是系統功能和使用者交互的接口,提供安全管理入口、資源展示、資源新聞、知識宣傳等功能。E-learning學習信息門戶是應用層信息資源集成界面與終端使用者之間進行信息交互的橋梁,它通過一站式服務為學習者提供分布式數字教育資源集成服務中的核心業務。學習者通過信息門戶模塊進入學習環境,依據自身的需要和意愿選擇合適的學習資源,來完成通過多個安全域中的分布式資源整合而形成的系列課程學習。
四、MERSCA模型的關鍵技術實現
依托國家“十一五”科技支撐計劃課題“數字教育公共服務示范工程”,MERSCA模型已在實踐應用環境中得到成功實施。MERSCA通過分布式的數字教育資源服務整合來凝聚分布于網絡中的各種教育資源,實現了教育資源的共享和協同,并提供安全方便的資源訪問模式。MERSCA的成功實施依賴于協同數字教育資源一站式訪問和資源服務基于序關系的協同兩個關鍵技術。
1.協同教育資源的一站式訪問
協同資源一站式訪問技術通過使用SAML安全信牌確??梢浦驳男湃芜w移,在分布式的教育資源提供者之間共享用戶身份驗證信息和授權信息,同時又保證資源提供者對資源的控制權。SAML安全信牌由身份認證權威生成,它的生命周期也由身份認證權威來管理。完整的一站式訪問安全認證實現過程如圖2所示,主要由六個步驟組成:
(1)學習者向身份認證權威的SOAP安全Agent提交身份驗證信息,請求確認身份的合法性;
(2)在確認學習者身份為合法后,身份認證權威為學習者創建含有SAML合法性判決標識文件的安全信牌,并將該信牌返回給學習者;
(3)學習者在教學設計業務流程邏輯的引導下,通過點擊目標資源地址的URL來試圖訪問某個協同學習資源,同時將合法性標識文件作為URL的一部分發送給資源站點,然后被重新定向到資源提供者;
(4)學習資源提供者的SOAP安全Agent收到步驟(3)傳遞來的信息,從合法性標識文件中解析出身份認證權威的地址信息,然后向身份認證權威的SOAP安全Agent發送包含合法性標識文件的SAML請求;
(5)身份認證權威的SOAP安全Agent收到SAML請求后,從請求中包含的合法性引用信息找到相關認證,然后將認證信息封裝在SOAP包中,以SAML響應方式傳送給資源提供者;
(6)資源提供者的SOAP安全Agent檢查學習者安全信牌信息,如果檢查成功則將學習者重新定向到數字學習資源所在的URL,并將所需資源發送到學習者瀏覽器,否則將拒絕用戶訪問。
在步驟(2)~(6)中,由于在重定位URL后附有與學習者認證相關的安全信息,可采用簽名和加密的方式來保障認證信息的機密性和完整性。為確保發送方和接收方身份的真實性,步驟(4)和(5)中資源提供者和身份認證權威需要進行雙向認證,它們在傳輸身份聲明的過程中對學習者是透明的。
協同資源一站式訪問的實現讓學習者在訪問不同的服務資源時避免身份重復認證,節省了學習者的學習時間,提高了系統資源的服務效率。
2. 資源服務基于序關系的協同
資源服務基于序關系的協同技術將分布式環境下的教育資源服務看作獨立的功能模塊,通過BPEL4WS(Web服務業務流程執行語言)流程活動綁定這些資源模塊,通過結構化業務流程活動來定義資源服務活動之間基于序的邏輯關系,實現數字教育資源協同,組成大粒度增值應用服務。BPEL4WS流程引擎為業務流程所綁定的資源提供了控制與管理支持。教育資源設計者可以方便地依據教學設計思想采取可視化的方式編排資源協同關系,更方便地適應學習者的個性化學習需求。
圖3展示了一個基于BPEL4WS的簡易資源協同實例,BPEL4WS業務該流程通過三個基本活動分別綁定了由不同提供者提供的“C語言基本知識和測試服務”、“C語言高階知識服務”和“C語言基本知識鞏固服務” 分布式資源,基于教學設計序邏輯組成“C語言知識集成服務”組合服務。當E-learning學習門戶接收到學習者的服務請求時,組合服務資源主要協同過程描述如下:
(1)流程“Receive”協同服務接口接收開始信息啟動業務流程,啟動一個資源協同實例;
(2)“C語言基本知識和測試服務”通過基礎知識服務接口為學習者提供C語言基礎知識學習資源,通過測試接口對學習者進行知識測試;
(3)“C語言基本知識和測試服務”將測試結果得分提交給BPEL4WS學習流程;
(4)BPEL4WS流程對學習者的學習績效進行邏輯判決;
(5)當學習者得分小于60時,學習流程引導學習者進入“知識鞏固服務”,進行知識鞏固;當學習者得分大于60時,學習流程將引導學習者進行高階知識學習;
(6)學習者知識學習結束,學習流程通過“Reply”協同服務輸出接口發送終止信息終止業務流程,結束學習過程。
五、結論與展望
屏蔽資源平臺差異、構建便捷的一站式數字教育資源整合服務是開放環境下數字教育服務建設需要解決的核心問題之一。本文提出了一種面向SOA環境的數字教育資源一站式協同架構模型MERSCA,MERSCA采用分層結構,通過對數字教育資源的服務包裝,實現了資源的共享和可重用;通過基于SAML的安全信息共享技術,實現了一站式訪問;通過BPEL4WS綁定,實現數字教育資源基于教學設計思想的增值協同。MERSCA具有良好的擴展性、集成性以及與平臺無關等特點,適用于數字教育資源跨部門協同應用中的信息共享和資源整合。模型的實現過程證明,該方案具有可行性和實用性。這些特點在筆者參與的國家科技支撐計劃課題“數字教育公共服務示范工程”實踐應用中得到了證明。未來的工作將主要集中在業務流程級別安全性的設計與實現方面,以便提供一個更完善的數字教育資源集成服務安全體系。
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關鍵詞:網絡教育;元數據;XML;模式;邏輯模型
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)11-20388-03
1 引言
網絡教育[1](E-learning)是隨著現代信息技術的發展而產生的一種新型教育方式,它以計算機網絡、衛星通訊和廣播電視為主要傳輸手段,綜合采用數字技術、智能技術和多媒體技術等,主要設計目標是使教與學的雙方通過互聯網絡,可以便捷地進行實時、雙向的交流,更好地實現優秀教育資源的共享,使廣大的受教育者可以實破傳統教育在教育資源(師資、教材、實驗等)和教育方法(統一進度、集中式和單向傳授等)方面的限制,不受時間和空間的約束,可以根據自己的業務水平和時間安排學習計劃,實現個性化的4A(Anyone,Anytime ,Anywhere,Anything)教育。
在E-learning系統中,由于教育資源的分散性、復雜性和多樣性,使人們對它的理解各不相同,出現了大量不同類型的教育資源,如果在對教育資源進行描述時沒有統一的規范,就會導致其在E-learning間共享復用困難。為解決此問題,本文參考國內外相關標準提出了一種教育資源元數據模型設計方案,用于規范化教育資源的描述,以支持這種異構環境、異構系統間異構資源的共享,以及個性化學習資源的整合與。
2 相關定義及說明
2.1 學習對象及教育資源
在E-learning系統中,學習對象指的是在學習過程中動態交互的各個對象,包括教育資源、學習者、教授者、學習策略等。
教育資源是指用于教學和培訓的任何學習材料,它屬于學習對象的一個子集。在本文中教育資源特指的是電子化了的學習材料,包括文本、聲音、圖像、課件等可以被計算機處理的信息。
2.2 教育資源元數據
元數據[1]是關于數據的數據,教育資源元數據[1]指用于描述教育資源的數據。使用元數據,可以在不操作資源的情況下就了解資源的相關屬性,從而選擇適合的資源;可以通過元數據所提供的信息,實現對資源有效的分類管理和檢索;可以從元數據信息中獲取對資源的評價信息,也可以把自己的評價加入到元數據中,以便和他人共享。
2.3 教育資源元數據規范[1]
目前,世界上有很多標準化(學術)組織都正在致力于基于網絡的教育資源標準化的研究,并起草了一些相應規范,其中影響較大的有:IMS的Learning Resource Metadata(學習資源元數據規范),IEEE LTSC(Learning Technology Standards Committee,學習技術標準委員會)的LOM(Learning Object Metadata:學習對象元數據模型)、OCLE(Online Computer Library Center)Dublin Core的Dublin Core元數據標準等。
我國教育部科技司在2001年組織正式成立了中國教育信息化技術標準委員會。該委員會負責開展有關教育信息化技術的標準工作,在廣泛借鑒國內外有關科研成果基礎上,起草了《國家現代遠程教育資源庫中央電大源建設規范》。
《國家現代遠程教育資源庫中央電大源建設規范元數據規范分冊》[1](以下簡稱教育資源元數據規范)主要包括資源的屬性描述與著錄規范、資源的分類方法、編碼原則等內容,它綜合了“中國教育信息化技術標準”中學習對象元數據規范、基于規則的XML綁定技術和內容封裝等方面的標準,根據遠程教育教學和管理的需求作必要的擴展和補充,并提出了貫徹相關規范的具體操作方法。
教育資源元數據規范定義了教育資源元數據的語法和語義,用于描述教育資源元數據實例的結構。定義元數據規范的目的主要是為了給教育資源的開發者和建設者提供一致的設計規范,以利于教育資源的使用者方便查找,節省人力物力。
2.4 教育資源的粒度[3]
設計教育資源的目的是為了教授知識,知識是有層次劃分的,我們把教育資源所屬的層次定義為教育資源的粒度。
舉個例子來講,知識一般可以劃分為不同的領域知識,領域知識又可再分為學科知識,學科又可以分專業,專業又可分課程,課程又可分章節,章節又可分節,節又可分小節,小節再分知識點。我們可以將一門課程的一個章節作為一個獨立的教育資源,也可以將其中的一個知識點做為一個獨立的部分。教育資源可以相互組合使用,粒度越小,在我們使用這些對象時必然更靈活,但同時管理的復雜性在增加,反之,粒度的增大,內容全面的同時也帶來了靈活性的喪失。
2.5 知識元
我們將教育資源的最小粒度劃分稱之為知識元。它有以下性質:
(1)原子性:知識元作為最小的單元,不可分割;
(2)功能完整性:知識元被具體用來說明某一類或某一點的知識,它在功能上是完整的;
(3)可重用性:知識元是為了說明某一類或某一點的知識,不局限于某一次的使用。
在E-learning系統中,一般以知識元作為一個基本的學習單元,如數據結構課程中樹的遍歷可以看作一個知識元。因此可以將知識元與日常教學中的知識點聯系起來,將知識點定義為知識元。
2.6 知識簇
知識元的組合我們稱之為知識簇,知識簇可以自包含,即知識簇可以是由知識元構成,也可以由更小的子知識簇構成,還可以是由知識元和子知識簇混和構成。
3 教育資源元數據概念模型
我們來定義教育資源的概念模型,主要目的在于明確定義資源屬性及資源之間的聯系。
教育資源元數據模型分為兩個部分,一是將資源作為一個整體進行描述的基本屬性集,二是資源間的相互聯系的定義。
3.1 教育資源的基本屬性集
良好的分類機制能高效地實現對教育資源的組織管理與使用,對教育資源進行分類的目的有助于確定教育資源的基本屬性集。在本文中,分類體系的設計以國家教育資源元數據規范作為基礎。
根據規范,教育資源分類體系[1]分為二級,既包括對每類資源都適用并與資源組織建設過程密切相關的通用分類,即一級分類;又根據不同資源的特殊屬性,提供了更細一級的分類,即二級分類。每個分類元素都作為資源的一個屬性,記錄在屬性描述表中(如圖1)。
一級分類包含學科、適用對象、資源類型、技術格式、語種五個分類元素。這五個分類元素是對資源進行組織的基本依據。
在圖1中,我們首先以學科為總的分類依據,再根據適用對象和資源類型對教育資源進行詳細劃分。對于其它的分類元素,如技術格式、語種等可作為資源的一般屬性,記錄在屬性描述表中。
第二級分類就是針對第一級分類的屬性值作為分類元素對教育資源進行進一步細分。例如,第一級分類中的資源類型,可以是文本、圖像、聲音等。在第二級分類中就要以文本、圖像、聲音作為分類元素進行擴充,例如聲音可以有采樣率、格式、要求等屬性,然后再分別對采樣率、格式、要求等再設置擴展分類,以此類推……
目前,為了使標準相對寬泛,增強通用性,國家標準只規定了第一級分類,現有國際國內教育資源分類體系對二級分類的說明和要求都較寬泛,可視需要自行擴充。我們所做的主要工作,一是對一級分類中的學科屬性進行層次劃分,擴展到知識點這一層,支持對教育資源的準確定位,完善規范的基本屬性集,二是對教育資源之間的聯系進行定義。
3.2 知識的層次結構
各種類型的知識以教育資源的形式呈現給學習者,因此教育資源的結構可以與知識的結構相對應。下面我們主要討論知識的層次關系。
現實中的知識具有領域性、專業性、繼承性等一系列特性,知識的這些特性決定了知識具有一定的層次結構。
參照國內外的相關規定,我們將知識劃分為六個層次[2]。第一層是所有的知識,第二層是領域知識,第三層是專業知識,第四層為課程知識,第五層為知識簇,第六層為知識點。
圖2表示了知識的這種層次劃分,結點表示某個具體的知識單元(可以是知識元,也可以是知識簇或更高一級的形式),有向弧表示結點間的關系。學習的過程,可以描述為從起始結點到目標結點的遍歷路徑。
3.3 知識之間的相互聯系
一般來說,知識之間存在繼承、平行、關聯等幾種關系。
繼承:兩個知識A、B,若A包含了B,就稱B繼承于A。這體現了知識的細化。
前驅和后繼:兩個知識A、B,若AB而沒有BA, 則稱A是B的前驅,B是A的后繼。這體現了知識學習的序列性。
平行:兩個知識A、B,若AB 而且BA,則A和B是平行的。這體現了兩個知識學習不具有序列性,掌握不分先后。
關聯:三個知識A、B、C,若A∩B=C,則稱A和B是有關聯的,B關聯A,這體現了知識間的聯系。
圖2中層與層之間的知識只有繼承關系,在同一層次內的知識可以有前驅和后繼的關系[4],也可以是平行、關聯、繼承等關系。圖3我們以知識簇這一層來示意同層元素之間的聯系。圖3中結點表示某個具體的子知識簇,有向弧表示這些子知識簇之間的聯系。
參照以上概念模型,我們以某門課的教學大綱為依據,就可將知識層次轉化為我們所熟悉的學科-專業-課程-章節(知識簇)-知識點的體系結構,以對教育資源進行清晰地描述。
4 教育資源元數據的邏輯模型
參照第三章的概念模型,我們使用XML模式來對上述模型進行表述,就生成了教育資源元數據的邏輯模型,參照現有的分類詞匯表,依照此模式生成的實例化XML文檔就是這個教育資源元數據的實例。
5 結束語
教育資源元數據的定義是E-learning系統實施的基礎性工作,我們以教育資源元數據規范為基礎,參考相關研究成果,對規范提出了一些擴充。在實際操作中,E-learning系統的建設者需要根據自身的情況進行修改,使其更加完善,作為對國家網絡教育標準化工作的有益補充。
參考文獻:
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關鍵詞 數字邏輯與數字系統 基礎 核心 實驗
1 定位為基礎核心課程
“數字邏輯與數字系統”課程是計算機科學與技術專業及相關專業的基礎核心課程,首先定位要明確,對于剛入校的低年級學生來講,教師一定要有打好其扎實基礎的信心、責任與方法,教師不僅要有教好本課程的責任,還要有引導學生入門計算機科學與技術專業的方法與責任,故教人者同時兼顧著指引學習者進大門(計算機學科)與入小門(數字邏輯與數字系統)的責任。
(1)對不同的學校、專業來說,無論是硬件、軟件、應用或其他相關專業,各校有自身的基礎、底蘊,故對各專業的分類,要求會有所偏重,但“基礎”、“核心”應該不可動搖。
(2)無論是本科、??疲€是其他層次類型的學校(公辦、民辦、獨立學院、自考、函授、高職院校)都應重視本基礎核心課程的教學。
對“數字電路與數字系統”,教育部在各類相關的教學大綱中均規定為必開課程(其重要性在此也不必多說)。
2 領導的重視程度
各高校計算機院、系領導安排此課程的相對重視程度至關重要。
(1)主講教師、助教、實驗課技師要安排精兵強將。我們可比喻上課效果按下棋的段位來分,教授上課未必是九段,講師也可以是九段。即要由那些課上得棒并且有責任心的人員進行教學。
(2)有較穩定的教學、研究小組?,F在較普遍的問題是有些教師搞科研或因其他原因,常常出差,出現換、停課次數較多的現象,必然影響教學效果。應該建立一些制度,如帶實驗臨時由研究生輪流帶不行;教師常出差不行;課程從頭至尾必須由固定的老師完成,不能像辦講座式地輪換人員。
(3)領導、教師、實驗技師經常要注意學生的反饋意見,隨時掌握教與學、示范與動手過程中出現的問題,并及時解決。本課程既要學理論,又要動手做實驗,各環節要環環套上。
(4)選一本恰當的教材,在充分尊重主講教師的基礎上,給予一定的把關。雖然計算機及相關專業要開設數字電路課程,但是由于不同的學校、專業的要求,著重點、學生的層次有所不同,在選擇教材時也有所區別。這里強調的是“恰當”,即適合學生的層次并經過實踐證明選用此教材達到了好的效果。比如我們南京大學計算機系選用的是由科學出版社出版的新世紀高等學校計算機專業教材系列中的《數字邏輯與數字系統》(白中英主編)教材,這是針對普通高校本科生使用的獲獎教材,經過論證和試用到正式選定使用,取得了較好的效果。
3 主講教師一定要負責
選定有豐富教學經驗的且有責任心的主講教師(同時也是相關教研小組的負責人)是關鍵的一環。
(1)主講教師要經常與實驗師、助教、學生溝通。
(2)相對來說,各角色要分工明確。
①主講教師是主線、核心隊員。
②實驗師首先要教會每個學生真正自己動手(這是一道坎,有人會用別人做好的東西去冒充,硬件上手和軟件上手不一樣,現在電腦很普及,軟件上手實踐機會多,而硬件要有相應的實驗條件提供)做好基礎實驗;其次才是誰做得更復雜、更好的問題。
③對助教主要要求他發現、總結學生作業及實驗中的問題,特別是帶有普遍性的問題。
(3)教研小組負責人對各類人員要有考核,親自與學生溝通,及時了解本教學小組成員的工作成效,比如耐心程度,對學生的態度,設備、器材的損壞率等。
(4)積極與院、系領導打交道,以便保持本課程在獲得支持、重視程度、投資更新等方面的地位。
4 結合調查意見
結合學校、教務處等有關部門對學生的教學抽樣意見調查,將本課程的得分、評價與其他課程作比較,以便相互促進、提高,本作者所主講的數字邏輯電路課程在綜合評分中總是名列前茅。本課程有自身的獨到之處,講課、實驗做得好具有得分優勢,而如果不重視實驗,做得不好結果正相反。
5 課時的安排要適當
各學校要根據自身的情況及所選用教材的建議課時,綜合考慮實際課時的確定。比如我校計算機系所選用的教材參考課時為64學時,我們認為這是最低課時數,我們是偏重軟件的學校,對于為數不多的硬件課程要保質保量,主講教師要根據情況增加課時,應在正常順序教課的基礎上,對于:(1)學生學習中存在的普遍性問題;(2)習題中帶普遍性的問題;(3)增加的某些內容、補充的典型例題等由主講教師在課堂上講效果好。另一個要注意的問題是現在普遍采用電化教育,上課放投影,教師如果不掌握好進度(往往難以掌握),學生會無所適從,應給一定時間要求學生記筆記,并給予反應上的緩沖時間。我們試過兩個班級做記筆記與不記筆記的對比,最終有一定時間記筆記的班級在學習效果、考試成績方面均優于不記筆記的班級,現在學生普遍不愿記筆記、不愿動手,這是要引起注意的一種新的惰性。
6 激發學生的學習興趣,調動其積極性
在整個教學的各個環節上要設法激發學生的學習興趣,從而調動起同學們對本課程的學習、動手作實驗的積極性。
(1)通過形象的比喻(要結合內容與進度)激發學生興趣
比如學習基本邏輯運算及電路時,將其比喻為建高樓,需要先了解磚、鋼筋、水泥等基礎建筑材料;當學生學到可以設計一些較為簡單的電路時,既要肯定又要激勵,可比喻為,你可以用磚等基礎材料搞創作了,不過還僅僅停留在搭個羊圈、蓋個馬棚的水平,必須進一步學下去;而在教材基本上講完后,可比喻為,你現在相當于可以建造人住的普通房屋了,但你要造高樓大廈,建筑精品還需努力學下去。這樣類似的比喻學生印象深,已有不止一個已畢業的學生遇見我閑談時提到教師比喻建筑之事,有的學生對我姓什么都有些模糊,但建筑之事不忘。
(2)激發學生的好勝心
現在的學生普遍好表現,好展示自己,給他舞臺,他會用十足的心思。比如講觸發器時,對主從J―K觸發器的基本邏輯圖,我對學生說,誰5分鐘看懂并能正確講給我聽就封他為高手,10分鐘看懂水平還可以,15分鐘還未看懂就別自己看了;而對維持阻塞D觸發器的邏輯圖,誰8分鐘看懂是高手,12分鐘看懂還可以,18分鐘還鬧不明白就別自己看了。
學生說他學到了相關知識,并能做題目了,我封他水平還可以;要做高手必須用盡量短的時間講得讓別人聽懂,這對教師也存在挑戰,教師自己懂的東西能否盡快讓學生也懂,這是個考驗。
(3)結合就業
告訴學生現在硬件越來越重要,其應用范圍越來越廣,就業機會和工資待遇大有提高,現各大學計算機專業畢業的學生動手能力普遍不夠,會編大型程序的人不多,會硬件設計的人就更少了,若想糧袋里的糧食多一些,那就先跟老師把數字邏輯電路這一基礎課學好。如果學生拿著自己設計的硬件作品去找工作,往往比拿一軟件作品還管用(別人一看你硬件都會設計,那么普通編程也應該沒問題)。
7 目前國內高校本門課程普遍存在的一些問題
作者經過對國內各層次的高校數字邏輯電路課程的教學、實踐及相關教材的調研,發現了一些問題。
(1)使用教材較為陳舊,講授內容缺乏時代性。
①教材不少,但更新較慢,有的教師有惰性,不愿輕意換教材或使用更新版本,這與教師太忙,學校重科研、輕教學等多種原因有關。
②出版社與作者對如何更新已有版本的教材缺少溝通。比如涉及到報酬如何算等問題。實際上如果使用同一書的更新版本,既節省教師的備課時間,又有延續性,出版社書的銷量也可以增加,這樣效果較好,所以出版社應與相關作者建立長期的合作關系。
(2)只講授“功能部件”級范圍,不涉及“數字系統”級范圍。
①與教學計劃的革新、課時安排有關。
②與主講教師、助教、實驗技師的觀念、水平的提高,知識的更新有關。
③與學校設備、器材的經費投入有關(這不完全是任課教師的問題)。
(3)不少院校將本課程交給電子系教師講授,因而與后續課程不易銜接(理論教學、實踐教學都會存在問題)。
①外系教師的責任感通常與本系教師有差別。實驗師、助教的配備也有問題,有的學校還可能是私下請的,無工作量、無考核,只給課時費了結;有的可能連實踐課內容都砍掉了。
②對不同專業的后續課,培訓人才的側重點會有較大的偏差,比如對軟、硬件設計的結合等問題。
③我們應該偏重圍繞計算機這一專門的數字系統進行研究,可稱是一種縱深研究,而電子系是一種橫向的廣泛的研究。
(4)硬件設計語言本科生采用ABEL-HDL語言較易掌握,效果較好,而用VHDL語言效果相對差些。
(5)所用實驗設備較為落后,這會涉及到經費的投入問題,有的學校微機購置了許多,而數字電路實驗設備卻很陳舊,甚至沒有。
(6)硬件課程受到擠壓,有的地方把數字電路和模擬電路課程合并,有的甚至作為講座性質或干脆砍掉不上了。這些都是有待規范、解決的問題。
總之,應在把“數字邏輯與數字系統”課程真正作為計算機專業基礎核心課的原則下,各校結合自己的情況,在教學、實踐的各個環節上引起足夠的重視,認識到基石與空中樓閣的含義,如果沒有學好先行的基礎課,那么后續的專業課也是無法學好的。
8 小結
本文是作者根據自己在多年的教學中對數字電路課程的地位、授課過程中所經歷的課程內、外的某些相關問題而進行的總結,以及一些較為成功的經驗,并提出了自己的一些獨特看法、觀點。同時對國內一些不同層次的學校作了調查、研究,借鑒了一些經驗,并指出了存在且有待克服的問題,對于那些正在講授數字電路課程的青年教師或即將講授本課程的教師是值得一讀的。作者自認為是從事計算機教育教學實踐中取得的一個小小成果,且具有普遍意義。
參考文獻
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[2] John M. Yarbrough 著. 數字邏輯:應用與設計.李書浩,仇廣煜等譯.北京:機械工業出版社,2000.
數字圖書館以傳統圖書館為基礎,是傳統圖書館的進一步發展,它突破了時空限制,運用現代信息技術將資訊最豐富、最快捷地提供給讀者使用,從而成為圖書館未來的發展方向。但由于受資金、技術等因素的制約,數字圖書館建設尚無法全面鋪開,于是傳統實體圖書館在實際工作中仍需扮演重要角色。兩者共存互補,相互結合,這是社會發展的需要。在“數字圖書館”一詞廣泛流傳的今天,認真分析研究數字圖書館與傳統圖書館之間的區別與聯系仍然頗有必要。
一、數字圖書館與傳統圖書館的區別
數字圖書館是在傳統圖書館的基礎上,經脫胎換骨的改變發展起來的,與傳統圖書館的功能、結構、運作方式、服務方式、評價標準、工作重心等多方面存在著差異,本文從以下幾個方面加以比較。
第一是館藏結構的不同,傳統圖書館是以紙質載體為主,其他載體并存,而數字圖書館則是全部以電子出版物和網上數字信息為管理對象,它的存儲介質已不限于印刷體,它具有文本、聲、光、圖像、影視等多種媒體,其存儲的載體也相應地有光盤、錄音帶和各種類型的數字化、電子化裝置。第二是服務方式有所區別,傳統圖書館的服務是以物理的圖書館為中心被動地為讀者服務,它受時間和空間的限制,只能局限在一定的地區和在一定的時間段里為讀者服務;數字圖書館的服務是開放型的,是一個分布式的圖書館群體。數字圖書館通過寬帶高速互連的計算機網絡,以用戶為中心,用戶通過網絡終端的方式查找信息。它沒有時間和空間的限制,一天24小時為讀者服務。 第三是工作重心有所不同:傳統圖書館是通過采購、編目后進行流通和閱覽為工作重心的;數字圖書館則以信息的收集分析、參考咨詢和網絡導航為中心,圖書館員真正成為信息的導航員。第四是文獻信息載體的壽命不同:傳統圖書館以紙張載體為主;而電子載體不僅保存條件苛刻,而且壽命極短,數字化的信息容易受病毒等因素的影響,導致數據永遠丟失。第四是圖書館管理員工作的任務不同:傳統圖書館管理員主要任務是對文獻信息進行收集、整理、保存、傳播,成為社會文化傳播的角色;而數字圖書館時代的管理員不再只是被動的信息資源管理者,而是成為信息采集者、管理和傳播者,成為利用文獻信息的導航員,由文化工作者轉向教育工作。第五是評價圖書館的指標不同:傳統圖書館一般用藏書量的多少作為主要的評價指標。而現代圖書館是以本館和讀者群所能利用的文獻量、信息量及利用這些文獻、信息所產出的產品的數量、質量和經濟效益來作為評價一個圖書館的指標。
二、數字圖書館與傳統圖書館的聯系
1.遞進關系:從圖書館事業發展看,數字圖書館是傳統圖書館蓬勃發展的必然。圖書館自誕生以來,至今已經有3000多年的歷史。從古代圖書館、近代圖書館、現代圖書館乃至于數字圖書館的變遷,圖書館大體上經歷了四個發展階段。從現代圖書館發展到數字圖書館,可以說是圖書館歷史的一次巨大飛躍。數字圖書館是一個分布式的大型知識庫,即以分布式海量數據庫為支撐,基于智能檢索技術和寬帶高速網絡技術的大型、開放、分布式信息庫群。
應該講,數字圖書館的出現是傳統圖書館發展的必然結果,即如果沒有傳統圖書館做鋪墊,便沒有數字圖書館的今天;如果缺乏傳統圖書館做依托,便沒有數字圖書館順暢運轉;如果沒有傳統圖書館的繁榮,便沒有數字圖書館的發展。由此可見,數字圖書館與傳統圖書館既有密不可分的依賴關系,又有以此為基點逐步向前發展的遞進關系。
2.涵蓋關系:從圖書館服務手段看,數字圖書館集合了傳統圖書館的核心內涵。 數字圖書館是傳統圖書館在信息時代的發展,它不僅囊括其他信息資源供給單位諸如博物館、檔案館的功能,成為公共信息樞紐。傳統圖書館向數字圖書館轉變的突出特征就是工作重心從收藏向獲取轉移,從文獻描述向文獻傳遞轉移,從提供文獻線索向提供分析加工后的信息產品轉移。在數字圖書館條件下,圖書館的信息環境和內部機制將發生重大變化,隨著傳統館藏內涵的擴大和豐富的虛擬館藏的引入,圖書館必然要在原有傳統服務的基礎上進一步增加服務內容和服務手段。在這個過程中,數字圖書館不僅要發展傳統圖書館的服務方式,還要推出更多的基于網絡環境的服務手段,來拓寬圖書館信息服務的范圍,形成多元化服務的態勢。從服務這個角度來看,可以這樣說,數字圖書館既有繼承與擴展的關系,又涵蓋了傳統圖書館諸多內容。 3.并存關系:數字圖書館和傳統圖書館短期內仍無法相互替代。
不論是紙質,還是電子化的形式,其實都是信息的載體。一種載體很難一下子消失,載體的存在和消亡都必須取決于社會對它們的依賴程度、需要程度。尤其在網絡、計算機尚無法普及的很多地區,紙質文獻仍然大放異彩。盡管數字圖書館是圖書館最終的發展方向,但我們可以看到在相當長的時間里,數字圖書館和傳統圖書館并存的現象肯定會持續下去。
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通過交通資源的利用分析交通經濟的發展,就需要分析兩者之間的內在關系。包括交通運輸資源與交通運輸的關系、交通運輸資源與交通區位的關系、交通運輸資源與交通規劃的關系以及交通運輸資源和其他運輸經濟的關系。厘清以上四種關系才能真正地體現交通運輸資源在交通運輸經濟中的重要性,更好地為促進我國交通經濟發展服務。
1交通運輸資源和交通運輸兩者的關系
交通運輸必須要有交通運輸資源,交通資源包括固定交通資源和可移動交通資源如公路、鐵路、水路、航道以及汽車、火車、飛機和輪船等,還包括從事交通運輸管理工作的人力資源、信息系統以及交通運輸管理系統等軟資源。因此,交通運輸經濟實現的前提條件就是有交通運輸資源的存在。交通運輸經濟作為一項經濟活動要想能夠正常運行必須依賴于交通運輸網絡、實施交通運輸的基本設施、參與交通運輸的基本對象如旅客和貨物等以及交通運輸的管理體系等要素。交通運輸的功能必須依賴交通運輸資源才能實現,交通運輸資源是交通運輸的前提和必要條件。
2交通運輸資源和交通區位兩者之間的關系
交通區位是指利用固定交通資源所具有的成本優勢從而將交通運輸行為和交通運輸資源互相結合的區位,主要包括交通區位線以及交通區位點兩方面。交通區位線主要是指交通運輸線路或者通道,交通區位點主要是指車站、停車場以及公路、鐵路交通樞紐等。將交通運輸資源與交通區位相聯系的是交通運輸行為,也就是將旅客或者貨物進行空間轉移的活動,這種活動有的是運輸公司從事的營利性的服務活動,也有旅客自身通過自己的交通工具實施的運輸活動。交通區位根據性質和特點可以分為以下五種區位:一是受社會經濟發展和其他交通區位的影響而設立的交通行為和交通資源交錯的區位,主要是為了滿足經濟發展的需要而設立,雖然社會對這種區位有一定的需求,但是沒有形成真正的交通區位。二是沒有國家和地方政府投資建設,或者所需要的投資建設資金很少而形成的交通區位,這種交通區位投資成本低,交通行為一般是自發形成的。三是通過人們科學合理的分析和規劃而形成的最佳交通區域,是交通資源的聚集區,這種聚集區分布合理,布局恰當,是理想的交通區位。四是根據交通運輸發展制訂的規劃方案中存在的交通區位。五是現實中存在的一種有人工建設的交通區位,這種區位的缺陷是如果與社會經濟的發展和交通運輸發展實際不符的話很難改善。
交通運輸資源和交通區位兩者相輔相成、互相依賴。存在交通運輸行為和交通運輸資源的地方就一定會有交通區位,而如果交通運輸行為和交通運輸資源是潛在發生而沒有實際發生就不一定存在交通區位。因為交通區位的存在必須要投入一定的基本建設資金,比如縱橫交錯的公路網和轉運能力較好的港口等,如果沒有基礎設施建設,就不可能形成交通運輸區位。交通區位的形成需要真實的交通運輸行為的發生,如果僅僅具有交通運輸資源也無法形成交通區位。建設交通區位一般需要大量的基建資金,因此建設交通區位一定會考慮投入產出的關系,如果某一地區交通運輸資源有限,無法形成規模效應,一般也就不會建設交通區位,否則會導致投資虧損。因此也只有存在比較頻繁的交通行為和豐富的交通資源的基礎上才能形成相應的交通區位。
3交通運輸資源和交通規劃兩者之間的關系
交通運輸行為會耗費大量的交通運輸資源,由于交通運輸資源的形成需要大量的資金投資建設,因此為了節約交通運輸資源,實現資源的高效利用,必須進行科學合理的交通規劃來提高交通運輸的效益。合理的交通規劃需要整合運輸經濟學中的先進經濟理念,通過合理布局、科學設計來保證交通規劃的合理性,科學合理的交通規劃能夠發現比較理想的交通區位并進行合理的基礎設施建設,能夠最大限度地節約交通運輸資源,降低交通運輸資源在交通運輸過程中的資源消耗,提高運輸行為的經濟性。判斷一項交通規劃是否合理主要是看規劃考慮的是否全面、能否將交通運輸行為與交通資源和交通區位三者整合在一起、交通資源是否適應交通區位以及在具體的交通運輸實踐中是否能夠帶來足夠的經濟效益,促進運輸經濟的發展。
4交通運輸資源和其他運輸經濟兩者之間的關系
以往關于交通運輸經濟的研究很少聯系到交通運輸資源,因此研究結構并不完整,隨著人們對交通運輸經濟研究的不斷深入,發現交通運輸經濟與交通運輸資源有著千絲萬縷的聯系,社會對于交通運輸資源的分配以及是否公平越來越看重。運輸經濟中的資源分配以及公平制度可以在交通運輸資源的前提下建立和完善。我國很多交通資源有公益性和公共性的特點,是因為很多自然交通資源的不可再生性和大量人工交通設施投入的沉淀性。因此,關注運輸經濟學就需要關注如何將外部資源轉化為交通運輸資源以及現有的交通運輸資源的優化配置等問題,以免在交通運輸活動中資源的浪費。任何資源都是稀缺的和有成本的,一種資源以某種用途利用以后就無法在其他地方繼續使用,因此在交通運輸資源的使用中一定要考慮機會成本的問題,因為無論是交通運輸內部資源還是外部資源都是稀缺的,交通運輸的經濟性就是要以最小的交通運輸資源消耗來得到最大的利益,在節約交通運輸投資成本的同時,能夠加強對交通運輸資源的補充,提升交通運輸技術水平,改善運輸行業的管理制度,最終能夠加大我國交通運輸的負荷和能力,滿足我國高速發展的市場經濟對運輸行業的需要。
對于交通運輸部門和地方政府來說,首先要關心本部門和本地區如何能夠獲得更多的交通運輸資源來滿足本部門和本地區經濟發展的需要。對于國家而言需要考慮的是交通運輸資源如何保持平衡,在宏觀系統上能夠平穩運行。而交通規劃和基本建設能夠把外部資源轉變成交通運輸內部資源并保持內外部資源的平衡。而運輸企業自身應該關系如何利用有限的交通運輸資源實現企業經濟效益的快速發展,提高企業在市場上的競爭力。交通運輸參與者更關系如何運用交通運輸資源滿足自己以及貨物的運輸需要以及自有交通工具的資源分享問題。而對于社會公眾來說,他們更關心國家交通資源的分配制度體現出來的公平和公正問題以及通過交通運輸資源的運用到底能給他們的日常生活帶來多大的便利等問題。
總之,對交通運輸資源進行全方位的研究有利于促進交通運輸經濟學的發展,提高交通運輸經濟學科的完整性。同時,交通運輸經濟學的發展反過來也推動了對交通運輸資源的有效利用,兩者互為前提、互相促進,共同促進了我國交通運輸行業又好又快地發展。
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[作者簡介]凌海東(1970—),男,漢族,廣西田東縣人,中級職稱。研究方向:道路運輸,道路運輸行業管理。