教育资源库系统的总体设计

6.4.2　教育资源库系统的总体设计

1.系统设计思想

整个资源库管理系统，从系统应用的角度来看，如图6－5所示，可分成三个层次：用户层，应用层，数据访问层。Web服务器与其他服务功能联系紧密，是通用网络教学资源库的关键技术。从图6－5可以看出，模块化分析问题层次清晰，这是系统设计的基本思想。

图6－5

如图6－6所示，从资源共享角度看，资源库系统要保证良好性能的网络运转以及操作系统的灾难可恢复性，要保证资源数据管理系统平台的良好架构，另外，人也是不可忽略的因素，应注意程序设计人员、任课教师、教学设计人员、媒体艺术设计人员和系统管理、维护人员的管理、培训和协调。

图6－6

2.系统功能设计

（1）教育资源管理系统功能。教育资源库管理系统的发展趋势是分布式，一个完整的分布式教育资源管理系统，需要作如下考虑：①兼容性。要求能在大多数常见系统平台运行，能兼容出自其他不同厂商的符合《基础教育教学资源元数据规范》标准的资源库产品，能很好地移植于互联网，具备开放性，方便扩充与维护，尽量实现与资源应用系统（如电子备课系统等）无缝结合。②先进工作流和个性化管理。教育资源库管理系统要求提供教育资源的发布、查询、下载，编辑，身份验证等功能，要求能够实现高效、安全存贮和管理各种形式的资源。要求尽量实现基于角色的流程控制，区别于传统的文档管理等系统的个性化管理。在安全控制管理方面，除了一般性的数据库安全控制机制外，还应包括加密、拷贝和传播限制以及基于角色的安全性，这些功能在电子商务环境中非常重要。另外，还要求考虑Caching、负载均衡、流媒体的分发等，还可以考虑自动推动功能。③标准化。基于标准的元数据描述，利用开放式的、Web方式的内容采集和创建，使用动态和静态网页生成相结合技术，有利于资源分类、站点分析、个性化、资源定位和搜索结果等功能。尽量采用先进智能化知识检索技术，基于内容整合（如主题资源、教师个人主页）的启发式信息导航、摘要生成、数字特征提取和检索技术，便于资源索引、检索和导航。未来的教育资源库系统还可以考虑在线资源产品电子货币管理，实现资源电子商务化。

（2）界面和链接要求。首先，主界面有其他相应系列学科资源的显著链接，有利于共同宣传与发展。其次，各功能模块界面框架结构采用系列化形式，推广资源库的通用浏览方法。若是网站系统，要求有自己独立的域名与IP地址。

3.系统结构设计

资源库系统建设是一个系统工程，涉及面广，为了更好地学习系统设计结构框架，下面给出了多媒体素材库和课件库系统的技术框架。整个系统由教学素材上传工具、数据库网关、海量存储系统、全文检索服务器、课件信息发布系统（Web动态自动发布系统）、流媒体服务器和教学资源门户站点等组成。其核心部分包括信息发布系统和流媒体服务系统。

文本形式的教学素材直接由浏览器处理；图片形式的教学素材通过一个Web入库界面直接进入全文检索服务器，同时生成一个供预览的缩微图片也保存在全文检索服务器中。声音、动画和视频等形式的教学素材则可以利用转换工具生成流媒体文件，保存到流媒体服务器中以供浏览使用，如果原素材是流媒体格式则直接经过审核进入流媒体服务器存储。所有格式的教学素材的描述性文字与该素材在服务器中的文件一一对应。

教学素材入库工具包括流媒体转换工具和素材审核工具，负责完成声音、动画、视频文件的转换及预览所需的流式媒体的生成，负责对所有格式的素材进行审核。审核通过后，生成预览用的文件，保存在数据库中，此项工作由管理员进行。对于流媒体形式的教学素材，在页面上可以调用播放控件（如Media Player等）访问相应类型流媒体服务器进行缩微文件的在线预览或整个流媒体文件的在线播放。多媒体素材库和课件库系统数据流示意图，如图6－7所示。

图6－7　多媒体素材库和课件库系统数据流示意图

4.系统设计与开发的一般流程

教育资源库是一个集教育、教学、管理、交流等功能为一体的庞大的数据库系统，为了使教育资源库结构清晰、调试容易，通常依据大纲按系统功能分割模块进行构造建设，采用渐增式设计，通过资源库由小到大的逐步扩充、改进，系统要不断地进行验证、评价、专家认可，最终才能成为一个可交付使用的资源库。系统设计与开发的一般流程，如图6－8所示。

图6－8　系统设计与开发流程图

5.关于后台数据库

后台数据库服务器要依据资源库的规模考虑，可以选用的主流数据库有Oracle、DBase、SQL Server、Sybase和Informix等。利用TRS关系型数据库网关技术，搜索引擎可以从数据级别上将第三方系统的数据同步索引到TRS数据库中，可以在数据库系统之间实现跨库检索功能，实现数据的同步管理。

教育资源库通常采用数据库与文件系统相结合的方式或完全的数据库组织方式实现，对于大容量信息的共享使用，采用数据库与文件系统相结合的方式来实现网络数据库的组织较为合理。例如，我们可在数据库中建立各种资源的详细注解说明，如资源名称、创作工具、包含的多媒体类型、使用的运行工具、资源所在的共享目录等信息，而具体的内容则放在其他相应的文件目录下。在完全的数据库组织方式下，资源库前端应用软件是运行于服务器上的资源库管理程序，可采用VB、Delphi、PowerBuilder等开发，主要负责查询、修改资源库和资源索引库。前端软件应能够实现以下功能：

（1）支持对资源库的查询、添加和删除等操作；

（2）支持索引库的查询、添加和删除；

（3）监视资源库和资源索引库的使用情况。

Web数据库接口是位于WWW服务器和资源数据库服务器之间的接口，负责将用户查询转换为SQL查询语句，并把查询结果用HTML方式提供给用户。目前Web数据库接口有CGI、WebAPI、Java/JDBC三种比较流行的技术。Web数据库接口应支持以下功能：

（1）支持以FTP方式下载资源；

（2）支持以WWW浏览的方式进行在线学习；

（3）支持对资源索引库的浏览和查询。

6.安全系统设计

安全系统主要有登录时间、离开时间、密码错误控制、账号锁定、用户活动审计、权限分配、数据库加密与数据传输等安全技术。