劉桂峰，李曉麗，盛麗華

（南通大學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)中心，江蘇 南通226019）

引言

隨著教育信息化的發(fā)展，許多高校通過自建、購買、租用等方式建設(shè)了自己的數(shù)字化教學(xué)資源庫，數(shù)字化教學(xué)資源的規(guī)模和質(zhì)量都得到了質(zhì)的發(fā)展，并在教學(xué)活動中發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。由于這些教學(xué)資源庫相互孤立，缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)模式異構(gòu)現(xiàn)象嚴(yán)重，接口規(guī)范不一致，這導(dǎo)致資源庫之間無法進(jìn)行資源的交換與共享，造成了大量的低層次重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)，優(yōu)質(zhì)資源也無法得到廣泛使用，嚴(yán)重制約了我國現(xiàn)代教育事業(yè)的發(fā)展[2-3]。由于制度、知識產(chǎn)權(quán)、利益、技術(shù)等多方面的原因，又不可能將各個(gè)資源庫的內(nèi)容集成到一個(gè)資源庫中來解決這個(gè)問題，在此背景之下，如何在保持現(xiàn)有數(shù)字化教學(xué)資源庫的結(jié)構(gòu)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及相互獨(dú)立關(guān)系不變的情況下實(shí)現(xiàn)資源的共享已成為亟待解決的問題。本文將對這個(gè)問題進(jìn)行研究，提出相應(yīng)的理論和解決方法。

一、研究現(xiàn)狀

目前已有許多學(xué)者和教育者對數(shù)字化教學(xué)資源的共享問題開展了研究，從管理體制、教育視角、技術(shù)探討、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、效益分析等多種角度提出了各自的看法，如文獻(xiàn)[4]對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行共享的必要性、目前存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述；文獻(xiàn)[5]通過問卷調(diào)查從應(yīng)用視角對我國數(shù)字化教學(xué)資源共享的難點(diǎn)及其形成因素進(jìn)行了分析；文獻(xiàn)[6]分析了數(shù)字化資源共享應(yīng)具備的條件，并借鑒電子商務(wù)運(yùn)營模式提出了基于第三方運(yùn)營的基礎(chǔ)教育信息化教學(xué)資源共享模式；文獻(xiàn)[7]提出了基于軟件即服務(wù)（SaaS）的思想構(gòu)建資源共享平臺以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)資源的共享；文獻(xiàn)[8-9]將云計(jì)算的概念應(yīng)用到教學(xué)資源的共享研究上，力圖通過云計(jì)算的相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)資源的共享。目前對數(shù)字化教學(xué)資源共享的研究已經(jīng)取得了一些成果，但在很多關(guān)鍵問題上還不夠成熟，在實(shí)際應(yīng)用上更是缺乏切實(shí)可行的方案，有待于教育界和業(yè)界做進(jìn)一步的研究。

二、基于中間件的數(shù)字化教學(xué)資源共享基本原理

由于要保持現(xiàn)有數(shù)字化教學(xué)資源庫的結(jié)構(gòu)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、相互獨(dú)立的關(guān)系不變，所以不能對教學(xué)資源庫本身進(jìn)行更改。本文考慮引入中間件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，用于連接不同的立應(yīng)用程序或系統(tǒng)，其關(guān)鍵作用是信息傳遞，管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通信[10]。在數(shù)字化教學(xué)資源共享這個(gè)難題上，可以引入中間件來屏蔽不同的資源庫之間的結(jié)構(gòu)異構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)異構(gòu)、接口異構(gòu)、操作異構(gòu)等問題。教學(xué)資源庫之間不直接通信，當(dāng)某個(gè)教學(xué)資源庫需要與其他教學(xué)資源庫進(jìn)行資源交換與共享時(shí)，該資源庫只需按自己的標(biāo)準(zhǔn)方式與中間件進(jìn)行通信，所有資源查詢、發(fā)送、處理等操作的實(shí)質(zhì)過程都由中間件來完成，進(jìn)而在保持各資源庫現(xiàn)狀不變的情況下實(shí)現(xiàn)資源的共享。

中間件存儲著各個(gè)數(shù)字化教學(xué)資源庫的基本信息，如資源庫的結(jié)構(gòu)模式信息、查詢接口信息、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息、數(shù)據(jù)傳輸模式、數(shù)據(jù)收發(fā)方式等信息。另外，該中間件還內(nèi)置一個(gè)映射表，存儲著不同的數(shù)字化教學(xué)資源庫之間結(jié)構(gòu)模式的對應(yīng)關(guān)系；包含一個(gè)模式轉(zhuǎn)換元件、資源封裝元件、查詢重構(gòu)元件和資源收發(fā)元件。模式轉(zhuǎn)換元件根據(jù)映射表負(fù)責(zé)不同資源庫之間資源模式的轉(zhuǎn)換，將具體的資源從源結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)換成目標(biāo)結(jié)構(gòu)模式，實(shí)現(xiàn)不同資源庫底層模式異構(gòu)的透明化處理；資源封裝元件通過分析來源資源庫中資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與資源庫底層結(jié)構(gòu)模式的對應(yīng)關(guān)系、調(diào)用模式轉(zhuǎn)換元件將源資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與目標(biāo)資源庫的底層結(jié)構(gòu)模式對應(yīng)起來，然后再通過分析目標(biāo)資源庫的底層結(jié)構(gòu)模式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)源資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到目標(biāo)資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，最終將來源資源庫中的資源按照目標(biāo)資源庫的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范封裝成特定格式 （如在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上封裝成JSON對象、自定義的類對象），并通過特定的方式（如html文件、txt文本文件、xml文件或者字節(jié)流等形式）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，以此實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)耐该魈幚怼２煌馁Y源庫提供的查詢接口和查詢方式（單條件查詢、多條件查詢、是否支持布爾查詢等）以及資源的使用方式（如http方式下載、ftp方式下載、用戶自定義的傳輸方式等）是不一樣的，查詢重構(gòu)元件便負(fù)責(zé)將用戶通過某一資源庫平臺提交的查詢重構(gòu)成對其他某個(gè)或若干個(gè)資源庫的子查詢，以此實(shí)現(xiàn)通過一個(gè)統(tǒng)一的查詢接口來查詢多個(gè)不同的資源庫。這一過程也以映射表為基礎(chǔ)，需要對涉及到的兩方的查詢接口與資源庫底層結(jié)構(gòu)模式的對應(yīng)關(guān)系以及映射表進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，這一過程也可能會用到資源封裝元件，以使重構(gòu)后的查詢符合目標(biāo)資源庫的處理要求。資源收發(fā)元件用于不同資源庫之間在數(shù)據(jù)的收發(fā)方式的協(xié)調(diào)，比如有些系統(tǒng)通過http的方式進(jìn)行收發(fā)，而另一個(gè)系統(tǒng)采用ftp協(xié)議收發(fā)，還有一些系統(tǒng)通過底層Socket通信的方式進(jìn)行收發(fā)，資源收發(fā)元件將完成不同收發(fā)方式之間的透明轉(zhuǎn)換。

三、數(shù)字化教學(xué)資源的交換與共享

借助于中間件可以在保持現(xiàn)有數(shù)字化教學(xué)資源庫現(xiàn)狀不變的前提下實(shí)現(xiàn)資源的交換與共享。根據(jù)控制權(quán)，或者主動權(quán)所在位置的不同，資源的交換與共享可分為以下三種模式：

（1）以本地資源庫為中心。采用這種方式，中間件所需信息的收集、映射表的建立、轉(zhuǎn)換規(guī)則、封裝規(guī)則的設(shè)置、查詢重構(gòu)機(jī)制、數(shù)據(jù)收發(fā)的協(xié)調(diào)等都由本地系統(tǒng)維護(hù)管理，也即中間件的構(gòu)建、使用都在本地進(jìn)行，本地資源庫和遠(yuǎn)程資源庫之間進(jìn)行通信的所有階段的所有問題都由本地平臺主動調(diào)用中間件完成，這一過程對于其他資源庫是透明的，其他資源庫無需做任何的特殊處理，只需按照自己的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和接口進(jìn)行正常的查詢、資源的收發(fā)等操作即可。這一過程的示意圖如圖1所示。

（2）以遠(yuǎn)程資源庫為中心。采用這一方式，本地資源庫和遠(yuǎn)程資源庫交互的原理與以本地資源庫為中心的方式一致，但方向相反，即中間件的構(gòu)建、使用都由遠(yuǎn)程資源庫負(fù)責(zé)，不同資源庫進(jìn)行通信的所有階段的所有問題都由遠(yuǎn)程資源庫主動的調(diào)用中間件完成，這一過程對于本地資源庫是透明的。采用這一方式的資源庫交互過程可參考圖1，只需將本地資源庫和遠(yuǎn)程資源庫的位置對調(diào)一下即可。

（3）中介模式。這一模式將中間件獨(dú)立出來，中間件的構(gòu)建、管理和使用等整個(gè)生命周期都由第三方維護(hù)。不同的教學(xué)資源庫進(jìn)行交互時(shí)，由于本地與目標(biāo)資源庫的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及使用接口的不一致造成的特殊處理都由第三方中間件系統(tǒng)負(fù)責(zé)。對于交互的資源庫來講，所有階段的所有轉(zhuǎn)換都是透明的，資源庫平臺只需按照本地的接口規(guī)范進(jìn)行查詢、收發(fā)等操作即可，這一過程的示意圖如圖2所示。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，如果需要進(jìn)行資源交換與共享的教學(xué)資源庫的數(shù)量較少，且控制權(quán)及職責(zé)的協(xié)調(diào)較為方便，那么中間件的構(gòu)建與維護(hù)較為簡單，成本較低，可以采用第一種或第二種模式，由通信的某一方集成中間件即可；如果需要進(jìn)行資源交換與共享的教學(xué)資源庫的數(shù)量較多，各方控制權(quán)和職責(zé)分配的復(fù)雜性會急劇上升，中間件的構(gòu)建難度及運(yùn)維成本也會大大增加，在此情況下可以以中介模式為主，推選具有一定資質(zhì)和實(shí)力的一方作為第三方構(gòu)建核心中間件；對于其他少數(shù)具有特殊要求的教學(xué)資源庫，可以根據(jù)實(shí)際情況綜合使用這三種模式。

四、資源交換與共享模式的應(yīng)用研討

目前數(shù)字化教學(xué)資源庫在地域上分布于全國各地，隸屬于不同的單位，在服務(wù)對象上針對不同的機(jī)構(gòu)和人群開放，在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上少數(shù)采用或參考了某種國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會制訂的學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)模型LOM、在線計(jì)算機(jī)藏書中心制定的Dublin Core、我國“全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會教育技術(shù)分技術(shù)委員會”暨“教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會”制定的 “學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)規(guī)范”、“現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范”等系列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)未采用規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)或者采用的是自行制定的標(biāo)準(zhǔn)，再加上制度限度，各方利益交錯(cuò)等問題，要在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量教學(xué)資源庫的交換與共享不太現(xiàn)實(shí)。本文認(rèn)為可以從以下三條主線切入，有步驟的、循序漸進(jìn)的實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的資源庫的資源交換與共享。

（1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。對于采用或者基于同一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)的數(shù)字化教學(xué)資源庫，在源頭上存在著近乎一致的結(jié)構(gòu)模式和使用接口，基本上只要協(xié)調(diào)好控制權(quán)的歸屬即可實(shí)現(xiàn)資源的互通。因此，可以針對這一類資源庫構(gòu)建中間件，實(shí)現(xiàn)同類或者相似標(biāo)準(zhǔn)的資源庫之間的交換與共享。由于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一致或者基本一致，中間件的構(gòu)建與管理難度非常小，建議采用第一種或第二種模式實(shí)現(xiàn)資源的互通。

（2）隸屬單位。隸屬于同一單位或由同一上級部門主管的各個(gè)部門之間存在著必然的聯(lián)系，相互之間有業(yè)務(wù)往來和數(shù)據(jù)共享的需求。由于同屬一個(gè)系統(tǒng)，內(nèi)部協(xié)調(diào)起來較為簡單，加之業(yè)務(wù)往來的需要，各方在很大程度上都希望能夠?qū)崿F(xiàn)資源的交換與共享。因此，可以針對這類資源庫構(gòu)建中間件，建議采用第三種模式，由主管部門或者核心部門出面構(gòu)建維護(hù)中間件。

（3）區(qū)域。每個(gè)數(shù)字化教學(xué)資源庫都有自己的特色和優(yōu)質(zhì)資源，可以依靠這些特色和優(yōu)質(zhì)資源的吸引力，先在本地區(qū)、小范圍內(nèi)與那些具有與本地資源庫可以互補(bǔ)、不存在競爭和利益瓜葛的教學(xué)資源庫進(jìn)行協(xié)商建立中間件，形成區(qū)域優(yōu)勢，擴(kuò)大影響力，進(jìn)需實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源共享。

資源交換與共享的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)傳遞的過程，如果數(shù)字化教學(xué)資源庫A可以與B進(jìn)行互通，而B可以與C進(jìn)行互通，那么A通過B便也可以與C進(jìn)行互通，這樣，不管是從哪一條主線入手都可以逐步的實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)字化教學(xué)資源庫的資源交換與共享。

五、結(jié)束語

本文對數(shù)字化教學(xué)資源的共享技術(shù)進(jìn)行了研究，通過引入中間件技術(shù)，由中間件完成不同教學(xué)資源庫之間的接口調(diào)用、模式轉(zhuǎn)換等過程，達(dá)到了在保持現(xiàn)有教學(xué)資源庫現(xiàn)狀的情況下實(shí)現(xiàn)資源共享的目的。結(jié)合教學(xué)資源共享的控制權(quán)問題，本文提出了三種不同的共享模式，并從數(shù)字化教學(xué)資源庫的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、隸屬單位、區(qū)域三條主線切入，對各種共享模式的應(yīng)用進(jìn)行了探討，為數(shù)字化教學(xué)資源的共享提供了較好的解決方案。

[1]楊娟,韓錫斌,何良春.構(gòu)建大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源中心[J].中國遠(yuǎn)程教育,2005(12上):52-55.

[2]顧正剛,畢海峰.高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)與共享機(jī)制研究[J].中國教育信息化,2009(19):44-46.

[3]陳炳木.教學(xué)資源平臺的共享性研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育,2004(2):62-65.

[4]李華偉,邱可非,李國國,張曉冬.優(yōu)化高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的對策分析[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2006,5(2):77-80.

[5]林亮亮.網(wǎng)上教學(xué)資源共享研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2010,20(13):85-87.

[6]高鐵剛,張佳,馬鑒.基礎(chǔ)教育信息化教學(xué)資源共享模式研究[J].中國電化教育,2009(6):70-74.

[7]廖汗成.基于SaaS的高校教學(xué)科研資源共享平臺的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2009(9):103-107.

[8]陳巧,袁紅,熊秋娥.基于云計(jì)算的區(qū)域高校教學(xué)資源共享[J].中國教育信息化,2011(15):53-56.

[9]朱曉紅.精品課程中的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享問題研究——采用云技術(shù)解決精品課程資源共享[J]軟件導(dǎo)刊(教育技術(shù)),2010(5):86-87.

[10]Philip A.Bernstein,Middleware:a model for distributed system services[J].Communications of the ACM,1996,02 Vol.39(2):86-98.