实现网络教学资源应用和更新的方法

专利名称：实现网络教学资源应用和更新的方法
技术领域：
本发明涉及一种实现网络教学资源应用和更新的方法，尤指一种教学素材或课件整理为教学资源并由教学资源用户通过网络利用该教学资源数据和多媒体备课系统备课的方法。
随着计算机技术和国际互联网技术的飞速发展，学校在管理、教学、办公等各个方面正悄悄地发生着变化。传统的教学体系已经不能满足现代化教学和管理的需要，传统的教育方式正受到新型教育模式前所未有的挑战。打破时间和地域的限制，集语音、动画、图像、文字于一体的现代远程教育是信息时代教育发展的必然趋势。许多学校已经着手建设自己的校园网，以利用信息资源提供的种种先进手段为办公、教务、教学等服务。
但是，现有的“校园网”大多只是一些基于硬件设施的网络连接，缺乏相应的应用软件支持，并且，网上的信息陈旧甚至无信息流通，结果使大量设备闲置，造成了巨大的资源浪费。因此，如何有效地将计算机与信息技术应用于教学与管理，以现代化的手段代替传统的手工作业，使教学更先进、办公更高效、管理更科学、信息交流更迅速已成为建设校园网的目标。
在国家、学校、家长、学生以及社会各方面的重视和关注中，各学校的教师纷纷利用计算机及其网络作为教学的辅助手段，他们在课堂上采用多媒体课件进行教学，并且收到了以往采用传统教学方法不可能获得的良好效果。然而，在利用计算机进行备课时，教师们常常找不到一个非常好用，而且功能又比较完善的多媒体课件制作平台来支持制作课件的工作。一些可用的多媒体制作软件的使用步骤繁琐，有些则只适合于进行媒体组装，其动画制作的能力很差。此外，这些软件对所提供的资源(如多媒体素材、课件素材等)的管理能力也很差。
以下所列举的为现有多媒体教学资源平台中所存在的一些缺陷1)以光盘为多媒体教学资源的载体，无法扩充新的资源；2)通常只能在单机或局域网上运行，不利于广泛应用；3)只能采用相应的软件在光盘上浏览。
有鉴于上述现有的计算机多媒体教学资源平台存在的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种实现网络教学资源应用和更新的方法，其通过对教学素材及课件的组织及编目，更新和升级教学资源数据库。
本发明的另一目的在于提供一种实现网络教学资源应用和更新的方法，其与Internet结合，使教学资源可获得广泛的应用，充分发挥教学资源的作用。
本发明的又一目的在于提供一种实现网络教学资源应用和更新的方法，其具有支持教师根据需要对资源库进行检索，进而得到所需素材或课件的功能。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的一种实现网络教学资源应用和更新的方法，教学资源提供方将教学素材或课件整理为教学资源并向教学资源用户提供教学资源数据；教学资源用户应用教学资源数据更新其教学资源数据库，并利用多媒体备课系统备课。
教学资源提供方将教学素材或课件整理为教学资源包括如下的步骤1、依照教学资源的技术规范，对教学素材或课件依照其特征进行整理，获得符合相应技术规范的教学资源数据，形成教学资源文件；2、对教学资源文件进行编目；并将教学资源文件及其编目信息进行存储和记录。
上述的教学资源至少包括教学资源内容和教学资源描述数据，且该教学资源定期更新。
上述的教学资源描述数据至少包括教学素材或课件的通用信息、教学素材或课件的内容信息、教学素材或课件的教育信息以及教学素材或课件的技术信息；其中教学素材或课件的通用信息至少包括标识、名称、资源类型、配音状态、语种、创建者、创建时间、来源以及版权信息；教学素材或课件的内容信息至少包括分类信息、关键字词、使用说明、解说信息以及附注信息；教学素材或课件的教育信息至少包括学科、学科专题、知识单元、知识点、参考教材以及适用对象；教学素材或课件的技术信息至少包括存储格式、数据量、图像分辨率、图像颜色、预览图、关键帧、播放时间、运行环境。
教学资源提供方通过教学资源Internet网站或教学资源数据载体向教学资源用户提供教学资源数据；其中，所述的教学资源数据载体为光盘或硬盘或数据流磁带。
上述的对教学资源文件进行编目包括如下步骤1、判别被选择进行编目的教学资源文件是否已经编目，如果该教学资源文件已被编目，则载入编目信息，否则等待输入编目信息；2、为被编目文件生成一作为该教学资源文件的唯一标志的编号；3、将编目信息及其文件尺寸信息存放在索引文件中。
其中，生成教学资源文件唯一标志编号是按照如下的规则进行的1、建立一资源目录；2、在该资源目录下至少建立素材文件目录和课件目录；3、在相应的素材文件目录或课件目录下分别建立以版权单位编号为名称的目录；4、在版权单位编号为名称的目录下建立以日期时间为名称的目录；5、以版权单位编号和资源编号的组合为该教学资源文件文件名，并将该教学资源文件存储到以上述规则建立的相应目录中。
教学资源用户应用教学资源数据更新其教学资源数据库的方法至少包括教学资源数据的导出和导入的方法；其中，教学资源数据的导出和导入是基于应用表达层、应用逻辑层以及数据库服务层所组成的三层结构的系统进行的。
所述的教学资源数据的导出包括如下步骤1、教学资源用户从教学资源提供方的教学资源数据库检索并选择相应的教学资源数据；2、按照教学资源数据入库要求的索引文件格式生成索引文件并存储该索引文件；3、复制数据文件；4、生成至少包含有教学资源数据文件和教学资源描述文件的导出数据包。
所述的教学资源数据的导入包括如下步骤1、从导出数据包读取教学资源文件的索引信息；2、选择需要更新或增添的教学资源数据；3、上载选出的教学资源数据到教学资源用户的教学资源数据库中。
所述的多媒体备课系统至少包括多媒体课件制作模块、对素材和课件进行管理的资源库管理模块、题库模块、素材库管理模块及素材加工模块。
所述的多媒体课件制作模块将资源数据库中的教学资源数据利用控件插入或链接的方式直接嵌入运行的应用软件中。
通过上述实现网络教学资源应用和更新的方法，本发明通过对教学素材及课件的组织及编目，实现了定期对教学资源数据库的更新和升级；通过与Internet网络的结合，使教学资源获得了广泛的应用，充分发挥了教学资源的作用；其所具有的多媒体备课系统使教师能够方便地根据需要对资源库进行检索，进而得到教学所需的素材或课件。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。


图1为本发明将教学素材或课件整理为教学资源流程图。
图2为本发明教学资源文件编目的流程图。
图3为本发明的数据流程示意图。
图4为本发明教学资源数据导出的流程图。
图5为本发明教学资源数据导入的流程图。
图6为本发明一实施例的网络系统结构示意图。
图7为本发明一实施例的应用逻辑结构示意图。
图8为本发明一实施例的教学资源应用端功能结构示意图。
如图1、图2所示，本发明的教学资源提供方通过资源编目、资源导入等过程收集、整理教学资源数据，然后利用该教学资源数据更新其教学资源数据库。
在本发明的一具体实施例中，如上所述的教学资源提供方将教学素材或课件整理为教学资源包括如下的步骤1、依照教学资源的技术规范，对教学素材或课件依照其特征进行整理，获得符合相应技术规范的教学资源数据，形成教学资源文件；2、对教学资源文件进行编目；并将教学资源文件及其编目信息进行存储和记录。
该教学资源至少包括教学资源内容和教学资源描述数据，且该教学资源定期更新。该教学资源描述数据至少包括教学素材或课件的通用信息、教学素材或课件的内容信息、教学素材或课件的教育信息以及教学素材或课件的技术信息；其中教学素材或课件的通用信息至少包括标识、名称、资源类型、配音状态、语种、创建者、创建时间、来源以及版权信息；教学素材或课件的内容信息至少包括分类信息、关键字词、使用说明、解说信息以及附注信息；
教学素材或课件的教育信息至少包括学科、学科专题、知识单元、知识点、参考教材以及适用对象；教学素材或课件的技术信息至少包括存储格式、数据量、图像分辨率、图像颜色、预览图、关键帧、播放时间、运行环境。
教学资源提供方通过教学资源Internet网站或教学资源数据载体向教学资源用户提供教学资源数据；其中，所述的教学资源数据载体为光盘或硬盘或数据流磁带。
在上面所述的对教学资源文件进行编目包括如下步骤1、判别被选择进行编目的教学资源文件是否已经编目，如果该教学资源文件已被编目，则载入编目信息，否则等待输入编目信息；2、为被编目文件生成一作为该教学资源文件的唯一标志的编号；3、将编目信息及其文件尺寸信息存放在索引文件中。
其中，生成教学资源文件唯一标志编号是按照如下的规则进行的1、建立一资源目录；2、在该资源目录下至少建立素材文件目录和课件目录；3、在相应的素材文件目录或课件目录下分别建立以版权单位编号为名称的目录；4、在版权单位编号为名称的目录下建立以日期时间为名称的目录；5、以版权单位编号和资源编号的组合为该教学资源文件文件名，并将该教学资源文件存储到以上述规则建立的相应目录中。
例如在本实施例中为一资源文件生成一个作为该教学资源的唯一标志的索引，建立索引编码的规则如下首先，建立一名为“Resource”的目录；在该“Resource”目录的下面分别建立两个目录素材文件目录newmaterila和课件文件目录newcourseware；在素材文件目录newmaterila和课件文件目录newcourseware；的下面再分别建立以版权单位编号为名称的目录；所有版权归属于该版权单位的教学资源文件均对应地存放在该目录下，以便检索或查找，从而也保证了编目标志的唯一性，下面的表中所列出的为为本实施例中部分版权单位的编号规则表表
再在上述的以版权单位编号为名称的目录下面建立以素材导入的当前时间为名的目录，该时间包括年份信息、日期信息和导入当前时间信息。
最后是素材文件或课件文件名，该文件名为版权信息与当前版权单位目录下所有素材文件或课件文件的顺序排号。
例如，教学资源数据库中的名称为“resource\newmaterial\0086001001\20010208175103\0086001001160318.gif”的索引文件代表的是在2001年2月8日17点51分3秒导入的、版权单位为A公司的第160328份素材资源；由此保证了所使用的素材标志号是唯一的。
如图3、图4、图5所示，本发明的教学资源应用方，通过对教学资源提供方的教学资源检索，更新应用方的教学资源数据库，同时利用教学资源提供方提供的多媒体备课系统获取教学所需的素材或课件。
教学资源用户应用教学资源数据更新其教学资源数据库的方法至少包括教学资源数据的导出和导入的方法；其中教学资源数据的导出和导入是基于应用表达层、应用逻辑层以及数据库服务层所组成的三层结构的系统进行的。具体的三层结构的构成，例如采用com组件的方式利用com组件使资源库的结构由html+asp&IIS+sql的结构变为asp+asp&com&IIS+sql的三层结构。这样该结构的安全性方面用com组件使得asp的数据先通过com处理，然后处理后的数据再交付数据库处理，提高了安全性；一些重要的代码封装在com组件中，保护了一些重要代码；在速度方面由于com组件是编译后的代码，要比asp的逐行编译要快，从而提高了的速度；另外，该结构还具有易维护和扩充性。
对于资源库采用ocx的组件和采用d11的组件。如插入链接素材，课件util.ocx；下载素材课件load.ocx；预览课件preview.ocx；上载素材课件upload.d11。
为进一步提高系统的安全性，可采用的加密手段为一些重要的参数应放在加密狗中；放在加密狗中管理员密码与数据库中管理员密码双校验；可以考虑每台机器安装时生成一个guid号放在加密狗中。
教学资源数据的导出包括如下步骤1、教学资源用户从教学资源提供方的教学资源数据库检索并选择相应的教学资源数据；2、按照教学资源数据入库要求的索引文件格式生成索引文件并存储该索引文件；3、复制数据文件；4、生成至少包含有教学资源数据文件和教学资源描述文件的导出数据包。
所述的教学资源数据的导入包括如下步骤1、从导出数据包读取教学资源文件的索引信息；2、选择需要更新或增添的教学资源数据；3、上载选出的教学资源数据到教学资源用户的教学资源数据库中。
通常，教学资源数据包括教学资源数据文件和教学资源描述文件，它们通过导出程序导出生成导出数据包，该导出数据包中包括资源数据文件和资源描述文件；其中，资源数据文件包括上载的数据文件和自动生成的预览图数据文件；描述文件中包括数据库表中的所有描述信息；而所述的数据的流向为教学资源用户的资源库。
在数据导出的时候，首先通过条件组合的方法，检索到需要导出的数据，再通过进一步的选择，选取到要导出的数据。这里所说的条件检索是对资源属性描述的字段，(例如″知识点信息″、″资源标识号″、″资源名称″、″媒体类型″、″文件格式″、″配声情况″、″适用对象″、″语种″、″关键字″、″教学建议″、″参考教材″、″附注信息″、″文件大小″、″文件名称″、″导入人员″、″导入时间″、″版权信息″等)所进行的条件组合检索。
对于需要导出的数据及其导出状态分类(例如修改更新的资源、定制的资源、同版本新增的资源以及版本更新的资源)，根据选取结果生成索引文件，并连同数据文件打包，生成导出数据包。在数据被导出之前，可以根据数据载体的实际容量做容量判断，然后根据容量判断的结果确定导出数据包的大小。
本发明具体的导出方法，也就是在资源下载时，可采用插入/链接技术，实现时首先在UserControl的InitProperties、WriteProperties和ReadProperties事件中对控件的参数进行处理；当得到一个正确的文件名称之后，触发UserControl的AsyncRead(异步读取)事件，在AsyncReadComplete(读取完毕)事件中处理缓存中的内容到目标文件；在UserControl的AsyncReadProgress(读取进度)事件中处理文件下载进度的显示问题。
索引文件中包含的项目包括有素材表或课件表、素材应用表或课件应用表中的所有字段，一行索引对应一条数据记录，复制数据时可根据记录的内容复制相关的所有数据文件。
在数据导入的时候，首先获取包括服务器的名称、数据库名称、用户名、用户口令、文件传送服务器名称、文件传送用户名文件传送用户口令、文件传送的虚拟目录在内的参数；这些参数可以手工输入，也可以设定；第二个步骤是对导入数据包的容量进行检测，如果容量不够，则新建虚拟目录；第三个步骤是读取索引文件，并进一步读取索引文件中的数据描述信息，然后分割出数据库表中的对应字段，以记录的形式存放。
最后，上载数据；依据资源类型做不同的重复处理，根据标识码判断用户资源库中是否存在相同数据，给出提示信息，让用户决定跳过或替换，上载相关数据、增加新记录。
上载的具体实现方式可采用vb的Activex的d11控件技术，其中使用了几个第三方组件dundas的上载控件通过http上载，dsupload.d11；gvbox产生缩略图，gvbox.ocx；使用微软mts技术；在资源库用户管理平台上载功能中使用相对应的aspuploadmaterial.asp，uplaodcourseware.asp。实现时首先用户通过dundas的上载控件将用户的上载文件通过http协议上载到服务器上一个临时目录中；进行用户上载的信息出来，包括产生素材或课件的编号，一些用户所填选项的处理，如果是图片的话，还通过gvbox控件产生缩略图；如果上述处理通过的话，将描述信息入库，文件拷入资源库响应目录下；
删除上载的临时文件；错误处理每个进程有相应的错误处理过程。
如图6、图7所示，其本发明一实施例的网络系统结构示意图和应用逻辑结构示意图。位于校园网中的教学资源的用户，通过校园网及互联网的WEB应用服务器浏览教学资源数据提供方的数据库，然后将所需的数据通过互联网从相应的数据库中导出，然后导入到该用户所在的本地数据库中加以利用。
如图8所示，本发明为使教学资源用户能方便地应用教学资源数据，还设有多媒体备课系统，该系统至少包括多媒体课件制作模块、对素材和课件进行管理的资源库管理模块、题库模块、素材库管理模块及素材加工模块。其中多媒体课件制作模块向备课老师提供一多媒体课件制作环境；加工平台提供有课件制作工具，该制作工具可制作、编辑幻灯风格的卡片，制作、编辑动画、查询课件、查询及选用素材并可将课件打包或将动画及动态图像嵌入到卡片之中。资源库管理模块利用资源库对素材和课件进行管理，它具有按分类查找素材和课件、按条件组合查找素材和课件、素材及课件预览、添加或删除素材及课件、课件输出、素材及课件上载等功能。
在进行课件预览时，本发明的下载功能先将课件下载到本地相应的目录，如果下载的文件是zip压缩文件，使用一个压缩/解压缩控件xunzip.ocx，将压缩文件解压到相应的目录下，调用系统相应的播放程序实现预览，如果文件不唯一(解压缩如果是带子目录解压，则解压后解压目录下是一个文件和一些子目录，否则全是文件，此时不知哪个文件是主文件)则让用户选择。如果下载文件是其他格式文件，则调用系统相应播放程序，同样，文件不唯一也让用户选择。
再有，本发明的另一主要特点在于其多媒体课件制作模块能够利用控件插入或链接的技术手段，方便地将资源数据库中的教学资源数据直接嵌入运行的应用软件中。例如，数据资源可以自动插入、链接到备课平台PowerPoint内。具体实施例为插入/链接可采用VBA编程技术对Powerpoint进行操作，主要是对其Application对象的编程；另外涉及到文件的异步读取技术、注册表的读取技术。实现时首先读取并记载用户的操作类型(插入/链接)，再调用UserControl的异步读取方法AsyncRead；当文件读取完毕之后，触发UserControl的AsyncReadComplete(文件读取完毕)事件，根据用户的操作类型，在此事件中做不同的处理。
处理过程首先将AsyncRead读取在缓存中的数据复制到本地(清除所记载的操作类型)，然后调用插入/链接操作；插入/链接操作要针对不同的文件类型做分别处理。
权利要求
1.一种实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于教学资源提供方将教学素材或课件整理为教学资源并向教学资源用户提供教学资源数据；教学资源用户应用教学资源数据及其提供的操作方法，并利用多媒体备课系统备课、授课。
2.如权利要求1所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学资源提供方将教学素材或课件整理为教学资源包括如下的步骤a、依照教学资源的技术规范，对教学素材或课件依照其特征进行整理，获得符合相应技术规范的教学资源数据，形成教学资源文件；b、对教学资源文件进行编目；并将教学资源文件及其编目信息进行存储和记录。
3.如权利要求1或2所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学资源至少包括教学资源内容和教学资源描述数据，该教学资源定期更新。
4.如权利要求3所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学资源描述数据至少包括教学素材或课件的通用信息、教学素材或课件的内容信息、教学素材或课件的教育信息以及教学素材或课件的技术信息。
5.如权利要求4所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学素材或课件的通用信息至少包括标识、名称、资源类型、配音状态、语种、创建者、创建时间、来源以及版权信息。
6.如权利要求4所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学素材或课件的内容信息至少包括分类信息、关键字词、使用说明、解说信息以及附注信息。
7.如权利要求4所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学素材或课件的教育信息至少包括学科、学科专题、知识单元、知识点、参考教材以及适用对象。
8.如权利要求4所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学素材或课件的技术信息至少包括存储格式、数据量、图像分辨率、图像颜色、预览图、关键帧、播放时间、运行环境。
9.如权利要求1所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于教学资源提供方通过教学资源Internet网站或教学资源数据载体向教学资源用户提供教学资源数据。
10.如权利要求9所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学资源数据载体为光盘或硬盘或数据流磁带。
11.如权利要求2所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于对教学资源文件进行编目包括如下步骤a、判别被选择进行编目的教学资源文件是否已经编目，如果该教学资源文件已被编目，则载入编目信息，否则等待输入编目信息；b、为被编目文件生成一作为该教学资源文件的唯一标志的编号；c、将编目信息及其文件尺寸信息存放在索引文件中。
12.如权利要求11所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于生成教学资源文件唯一标志编号是按照如下的规则进行的a、建立一资源目录；b、在该资源目录下至少建立素材文件目录和课件目录；c、在相应的素材文件目录或课件目录下分别建立以版权单位编号为名称的目录；d、在版权单位编号为名称的目录下建立以日期时间为名称的目录；e、以版权单位编号和资源编号的组合为该教学资源文件文件名，并将该教学资源文件存储到以上述规则建立的相应目录中。
13.如权利要求1所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于教学资源用户应用教学资源数据更新其教学资源数据库的方法至少包括教学资源数据的导出和导入的方法。
14.如权利要求13所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学资源数据的导出和导入是基于应用表达层、应用逻辑层以及数据库服务层所组成的三层结构的系统进行的。
15.如权利要求13或14所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学资源数据的导出包括如下步骤a、教学资源用户从教学资源提供方的教学资源数据库检索并选择相应的教学资源数据；b、按照教学资源数据入库要求的索引文件格式生成索引文件并存储该索引文件；c、复制数据文件；d、生成至少包含有教学资源数据文件和教学资源描述文件的导出数据包。
16.如权利要求13或14所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的教学资源数据的导入包括如下步骤a、从导出数据包读取教学资源文件的索引信息；b、选择需要更新或增添的教学资源数据；c、上载选出的教学资源数据到教学资源用户的教学资源数据库中。
17.如权利要求1所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的多媒体备课系统至少包括多媒体课件制作模块、对素材和课件进行管理的资源库管理模块、题库模块、素材库管理模块及素材加工模块。
18.如权利要求17所述的实现网络教学资源应用和更新的方法，其特征在于所述的多媒体课件制作模块将资源数据库中的教学资源数据利用控件插入或链接的方式直接嵌入运行的应用软件中。
全文摘要
一种实现网络教学资源应用和更新的方法，将教学素材或课件整理为教学资源并向教学资源用户提供教学资源数据；教学资源用户应用该教学资源数据库，并利用多媒体备课系统备课；本发明通过对教学素材及课件的组织及编目，实现了定期对教学资源数据库的更新和升级；通过与Internet结合，使教学资源获得了广泛的应用；其所具有的多媒体备课系统使教师能够方便地根据需要对资源库进行检索，进而得到教学所需的素材或课件。
文档编号G06F15/16GK1393793SQ01129508
公开日2003年1月29日 申请日期2001年6月22日 优先权日2001年6月22日
发明者莫晓柏, 张晨曦, 孙立峰, 黄维尧, 陈金正, 毛辉, 肖江宏, 王树林, 张煜, 于韬, 张洲峰 申请人:北京国之源软件技术有限公司