蔡榆榕， 李 鳴

（華僑大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)中心，福建泉州 362021）

URP平臺(tái)下啟發(fā)場(chǎng)景式實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶的研究與開發(fā)

蔡榆榕， 李 鳴

（華僑大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)中心，福建泉州 362021）

為適應(yīng)高校現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展，滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理的要求，根據(jù)“實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)程”，建立一套適用于信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的啟發(fā)場(chǎng)景式實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶，可以更好地組織和實(shí)施實(shí)驗(yàn)課程的輔助教學(xué)，有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合和充分利用，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。結(jié)合數(shù)字化校園中的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺(tái)URP，重點(diǎn)介紹了實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶的整體設(shè)計(jì)框架、架構(gòu)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)，為各教學(xué)和管理角色分層實(shí)時(shí)地跟蹤和掌握實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和教學(xué)設(shè)備的使用情況，提供重要的參考依據(jù)，具有不可忽視的指導(dǎo)意義。

統(tǒng)一資源規(guī)劃;啟發(fā)場(chǎng)景式;實(shí)驗(yàn)教學(xué);全生命周期

0 引言

近10年來(lái)，數(shù)字化校園在各高校的全面鋪開，數(shù)字資源平臺(tái)已成為教育信息化必不可少的組成部分，構(gòu)建開放式的教學(xué)資源庫(kù)是學(xué)校今后發(fā)展戰(zhàn)略中的一個(gè)備受關(guān)注的工作重點(diǎn)。多年來(lái)傳統(tǒng)單一的僅局限于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高校教育信息化的基本要求［1］，雖然部分高校近幾年來(lái)在重視各種理論課程教學(xué)資源的建設(shè)與完善的同時(shí)，也加大力度推廣網(wǎng)絡(luò)與多媒體等各種教學(xué)手段的應(yīng)用，但是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化建設(shè)方面，仍然存在著一些缺陷和不足［2］。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，建立全方位個(gè)性化的啟發(fā)場(chǎng)景式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息資源門戶，將會(huì)在一定程度上填補(bǔ)空白，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)向數(shù)字化、信息化的方向發(fā)展。

隨著高?，F(xiàn)代教育技術(shù)的研究與發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，也積累了豐富的教學(xué)資源，但由于在應(yīng)用初期，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)，造成各種教學(xué)資源、網(wǎng)站分散，且采用不同的身份認(rèn)證方式，多點(diǎn)登錄，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和管理，導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)，造成了教學(xué)資源多、雜、混亂的局面。因此，如何將已有的教學(xué)資源進(jìn)行整合，納入到目前高校公共資源平臺(tái)的統(tǒng)一規(guī)劃中(URP)，通過(guò)統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，屏蔽原有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和資源網(wǎng)站，為師生提供全生命周期的信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)景式服務(wù)，將無(wú)疑是今后高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)的工作重點(diǎn)。

1 整體設(shè)計(jì)框架

1.1 基礎(chǔ)層

系統(tǒng)運(yùn)行所依賴的支撐軟件系統(tǒng)、硬件基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等。包括存放各院系級(jí)教學(xué)資源的服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)服務(wù)，如圖1所示。

1.2 數(shù)據(jù)層

對(duì)已有的分布于各院系的教學(xué)資源按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選、同步和整合，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺(tái)下，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)公共資源庫(kù)，包括各種教學(xué)課件、教案、相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息、題庫(kù)等等。

向共享信息資源庫(kù)，訂閱從其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)布的學(xué)生與任課老師及管理人員最新用戶信息、教學(xué)信息、排課信息、設(shè)備信息等，同時(shí)為用戶層訪問(wèn)門戶時(shí)的身份認(rèn)證與權(quán)限設(shè)置提供依據(jù)。

圖1 URP平臺(tái)下啟發(fā)場(chǎng)景式實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶整體設(shè)計(jì)框架

1.3 應(yīng)用層

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化管理，同以往傳統(tǒng)教學(xué)相比，最大的不同，在于將它納入了數(shù)字化校園信息化建設(shè)的整體規(guī)劃和應(yīng)用中［3］，與其他各相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如人事系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等，一起構(gòu)成了整個(gè)教學(xué)資源門戶的應(yīng)用層和信息集成展示的平臺(tái)，從而積極推動(dòng)多個(gè)業(yè)務(wù)部門從管理層面上來(lái)共同維護(hù)和保障相關(guān)信息的實(shí)時(shí)性、一致性、準(zhǔn)確性和完整性［4］。

1.4 服務(wù)層

目前高校教學(xué)信息化服務(wù)體系，均只關(guān)注于課堂教學(xué)輔助效果，一般的Elearning平臺(tái)所提供的服務(wù)也都只圍繞課堂教學(xué)展開，而這里的服務(wù)層，就考慮到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)有別于課堂教學(xué)的特殊性，提供了全生命周期的啟發(fā)場(chǎng)景式的教學(xué)服務(wù)，并且將實(shí)驗(yàn)教學(xué)所涉及到的設(shè)備公共資源和管理都集成進(jìn)來(lái)，通過(guò)用戶身份確認(rèn)，“一站式”的啟發(fā)和引導(dǎo)用戶快速定位到當(dāng)前的教學(xué)場(chǎng)景中。

1.5 用戶層

通過(guò)統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，自動(dòng)識(shí)別各個(gè)用戶在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的身份及設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限

(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理人員。進(jìn)入門戶，了解和監(jiān)控全校各實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)展情況(如資源發(fā)布情況，教案編寫情況，教學(xué)進(jìn)度、學(xué)生提交作業(yè)、教師批改情況等等)，查詢和分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況，積極促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范化管理。

(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理人員。分為校級(jí)和院系級(jí)，院系級(jí)管理人員，負(fù)責(zé)安排實(shí)際教學(xué)地點(diǎn)和分配實(shí)驗(yàn)設(shè)備，校級(jí)管理人員可以實(shí)時(shí)地跟蹤和掌握實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的使用情況和利用率，為今后設(shè)備購(gòu)置和調(diào)配，提供參考依據(jù)。

(3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員?？梢陨蟼骱桶l(fā)布實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和內(nèi)容及相關(guān)背景資料，布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在線答疑和批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和比較，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，具有一定指導(dǎo)意義。

(4)學(xué)生。完成實(shí)驗(yàn)課程的一站式學(xué)習(xí)。

2 功能模塊概述

實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶的主體，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)，共分為4個(gè)部分:教學(xué)輔助、教學(xué)監(jiān)控管理、設(shè)備監(jiān)控管理以及系統(tǒng)后臺(tái)的應(yīng)用管理，如圖2所示。

圖2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)功能模塊圖

(1)教學(xué)輔助的主要組成部分。是實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程與資源發(fā)布平臺(tái)，任課老師可以上傳各種實(shí)驗(yàn)教案和多媒體課件，發(fā)布實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、通知和相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的詳細(xì)資料和使用方法介紹，布置和下達(dá)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在線批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，建立答疑區(qū)等等;學(xué)生可以下載和在線觀看實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件，預(yù)先了解實(shí)驗(yàn)儀器的相關(guān)知識(shí)，接收實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行在線交流等等。

(2)教學(xué)管理部分。為便于實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理人員跟蹤和了解全校各實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的進(jìn)展，監(jiān)控和檢查教學(xué)過(guò)程，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范化管理提供有力保證。

(3)設(shè)備管理子系統(tǒng)?？梢苑奖銓?shí)驗(yàn)室設(shè)備管理人員全面了解各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中的使用情況。

(4)系統(tǒng)管理。主要負(fù)責(zé)集成展示來(lái)自其他相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息，如任課老師信息、學(xué)生信息、排課信息、設(shè)備管理信息等。

3 基于Portal架構(gòu)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)

近年來(lái)，原本被廣泛應(yīng)用于企業(yè)的基于Portal構(gòu)架的門戶系統(tǒng)在高校迅猛發(fā)展，由于它能夠?qū)⒏黝悩I(yè)務(wù)系統(tǒng)、共享信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源有效整合集成到同一管理平臺(tái)上，并用統(tǒng)一的界面展示給用戶，建立面向師生、各業(yè)務(wù)部門和學(xué)校管理層的一站式個(gè)性化服務(wù)窗口，使高校得以集中存儲(chǔ)和發(fā)布各類信息，從而有助于推進(jìn)高校的信息化教學(xué)、管理和服務(wù)水平［5］。

Portal作為一種基于Web的應(yīng)用.它主要作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的展現(xiàn)層，將不同來(lái)源的教學(xué)資源信息集中整合并展示在一張頁(yè)面上。同時(shí)，針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)用戶群體，一個(gè)Portal可以具有多種個(gè)性化設(shè)置，為瀏覽用戶提供啟發(fā)場(chǎng)景式的導(dǎo)航界面，為登陸用戶提供直達(dá)其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄功能［6］，Portal作為一整幅頁(yè)面的容器，封裝了具有不同應(yīng)用和功能的Portlet子容器(見(jiàn)圖3)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶，在整體設(shè)計(jì)架構(gòu)上(見(jiàn)圖1)，相當(dāng)于依托在信息門戶下的子門戶，所以從技術(shù)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)上，與信息門戶相似，主要分為以下3個(gè)層面。

圖3 基于portal的一站式實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶

3.1 標(biāo)準(zhǔn)門戶架構(gòu)支撐組件

支持 JSR 168 Portlet規(guī)范［7］，任何符合 Portlet規(guī)范的Portlet應(yīng)用都可以在標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)下部署運(yùn)行;標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架采用國(guó)際主流開發(fā)框架Spring Application Framework，采用面向組件的構(gòu)造方法，具備高度的可擴(kuò)展性;完全支持并采用Spring MVC Portlet開發(fā)框架進(jìn)行Portlet應(yīng)用的開發(fā)。

3.2 系統(tǒng)集成方案

(1)頁(yè)面集成。使用頁(yè)面抓取、RSS、IFRAME、URL集成等頁(yè)面集成工具可以快速對(duì)校內(nèi)已有的以及校外的相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源進(jìn)行頁(yè)面級(jí)集成。

(2)數(shù)據(jù)集成。來(lái)自不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的不同數(shù)據(jù)可以有機(jī)整合在一起［8］，用戶無(wú)需訪問(wèn)多個(gè)系統(tǒng)去了解具有相互關(guān)聯(lián)的信息。門戶與統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺(tái)無(wú)縫整合［9］，從而提供完整的數(shù)據(jù)集成整體方案。如學(xué)生可以不用登錄教務(wù)系統(tǒng)，就可以直接獲取最新的實(shí)驗(yàn)課表信息，不用登錄人事系統(tǒng)或科研系統(tǒng)，就可以了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的基本教學(xué)科研情況。不用登錄設(shè)備管理系統(tǒng)，就可以了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的詳細(xì)資料。

(3)身份集成。采用單點(diǎn)登錄，提供統(tǒng)一身份認(rèn)證單點(diǎn)登錄入口及集成支持，不用多次登錄，就可以直接訪問(wèn)原有相關(guān)教學(xué)資源網(wǎng)站［9］。

3.3 前端展現(xiàn)組件

使用Web 2.0高交互性的頁(yè)面呈現(xiàn)技術(shù)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶展現(xiàn)部分的底層支撐，為用戶層個(gè)性化特性及應(yīng)用開發(fā)中的各種展現(xiàn)需求提供基礎(chǔ)服務(wù)。

(1)Web2.0用戶界面風(fēng)格，通過(guò)Ajax技術(shù)達(dá)到Portlet的動(dòng)態(tài)交互效果;

(2)權(quán)限控制和門戶個(gè)性化。

基于角色和授權(quán)，可以對(duì)用戶訪問(wèn)站點(diǎn)的內(nèi)容及風(fēng)格進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，生成個(gè)人門戶，并提供場(chǎng)景式的服務(wù)。Spring Acegi組件采用Role、Group混合控制方式，使得權(quán)限控制更加靈活和易擴(kuò)展。

4 創(chuàng)新與突破

本項(xiàng)目的最大特色在于通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程與資源發(fā)布平臺(tái)，為師生搭建統(tǒng)一規(guī)劃的空間［10］，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的優(yōu)化和整合，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程的輔助教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)際教學(xué)中的使用情況進(jìn)行全方位的集中展示，為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理水平提供良好的支撐和服務(wù)［11］。其創(chuàng)新與突破主要包括:

(1)提供全生命周期的啟發(fā)場(chǎng)景式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶。提供全生命周期的啟發(fā)場(chǎng)景式的教學(xué)服務(wù)，它的意義在于，可以根據(jù)用戶身份和實(shí)際教學(xué)場(chǎng)景、教學(xué)階段的不同，以學(xué)生為例，從開始下載和觀看實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料和課件，了解實(shí)驗(yàn)相關(guān)設(shè)備信息，做好實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作，到上課之后，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，到進(jìn)行討論、在線提問(wèn)，以及最后的在線測(cè)試，查看成績(jī)，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)［12］，提供全生命周期的一體化的教學(xué)服務(wù)，啟發(fā)學(xué)生積極自主地完成實(shí)驗(yàn)課程中各個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)［13］。

(2)基于URP平臺(tái)下，建立統(tǒng)一身份認(rèn)證，單點(diǎn)登錄，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件及資源的有效整合和共享。訂閱數(shù)字化校園共享數(shù)據(jù)資源，在每學(xué)期初，將實(shí)驗(yàn)課程開課和選課信息、設(shè)備信息等進(jìn)行同步，保證各任課老師可以及時(shí)登錄平臺(tái)上傳和發(fā)布相關(guān)教學(xué)資源和課件;對(duì)各種數(shù)字資源進(jìn)行優(yōu)化整合，方便學(xué)生及時(shí)查閱和下載，建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字圖書館。

(3)專注于實(shí)驗(yàn)課程的輔助教學(xué)功能。進(jìn)行相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的發(fā)布、在線答疑和在線批改、在線統(tǒng)計(jì)學(xué)生成績(jī)等輔助教學(xué)工作，學(xué)生可以登錄平臺(tái)查閱本學(xué)期相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在線提交作業(yè)，并查看老師批改的情況［14］。學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程平時(shí)成績(jī)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可再同步到教務(wù)系統(tǒng)的成績(jī)管理模塊中，為任課老師報(bào)送最后成績(jī)提供參考。

(4)全面了解各個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備在實(shí)際教學(xué)工作中的使用情況。在目前使用的設(shè)備管理系統(tǒng)中，只能了解各單位的資產(chǎn)情況，但是卻沒(méi)有和實(shí)際教學(xué)的需求相結(jié)合。在發(fā)布平臺(tái)的數(shù)據(jù)后端，將從資產(chǎn)管理系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的信息進(jìn)行同步，各任課老師在下達(dá)每次實(shí)驗(yàn)任務(wù)前，都會(huì)被先要求如實(shí)填報(bào)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單，從而為設(shè)備管理人員集中了解和比較各實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)際教學(xué)中的使用情況和利用率提供第一手的資料。

(5)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理的績(jī)效評(píng)估工作提供完整、真實(shí)的電子資料。將實(shí)驗(yàn)教案和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行自動(dòng)歸檔，便于瀏覽和備查，為學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的監(jiān)控、管理和評(píng)估提供重要依據(jù)［15］。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)運(yùn)用信息化管理技術(shù)和手段，在URP下建立啟發(fā)場(chǎng)景式實(shí)驗(yàn)教學(xué)門戶，利用現(xiàn)有的數(shù)字化校園平臺(tái)，從公共資源庫(kù)中抽取和整合所有與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的人員、設(shè)備和數(shù)字資源，從老師課程發(fā)布、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和設(shè)備管理等多個(gè)角度提供全方位的管理和監(jiān)控場(chǎng)景，不僅符合當(dāng)今教育管理信息化的發(fā)展趨勢(shì)，也為高校探索全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式提供了參考依據(jù)。

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Research and Development of Scenes Inspired Experimental Teaching Portal Based on URP

CAI Yu-rong，LI Ming(Network and Educational Technology Center，Huaqiao University，Quanzhou 362021，China)

For In order to meeting the rapid development of the modern educational technology and the information requirements of experimental teaching，According according to the“Experimental teaching Teaching Regulations”，the scenesn inspired experiment teaching portal is constructed.It is based on URP，and can better organize the experimental course，and canontributing to integrate and make full use of experimental teaching resources.It can not only continuously improve the quality of experimental teaching but also provide the important reference basis for the use of real-time tracking and mastering the experimental teaching equipments.Therefore.the research has an very important guiding significance.

URP;scenes inspired;experimental teaching;whole life cycle

TP 311

A

1006－7167(2014)05－0192－05

2013－07－01

2012年華僑大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目(66661234)

蔡榆榕(1971－)，女，福建晉江人，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)楦咝Ｐ畔⒒ㄔO(shè)與管理、現(xiàn)代教育技術(shù)等。

Tel.:13358581688;E-mail:caiyr@hqu.edu.cn