基于XML和ASP.NET的教学资源信息平台的研究与设计

李晓春，黎湖广，朱阳端

(长沙航空职业技术学院，湖南 长沙 410124)

近年来，随着网络技术应用，特别是移动互联网技术的迅速发展，高校对数字化校园建设的重视程度和要求也日益提高，而教学资源信息平台的建设则是数字化校园建设的一个重要内容。［1］教学资源信息平台设计目的就是将校园的教育资源数字化，并实现数字化的信息管理方式、教学方式、学习方式和沟通传播方式，从而形成高度信息化的人才培养环境，促进良好的师生互动，促进协作式、主动式的学习，促进科学、高效的管理，扩大校园教育承载能力和教育覆盖地域，更好地培养学生的实践和创新能力。［2］图1简洁地表达了教学资源信息平台各方参与者之间的关系。

图1 教学资源信息平台参与者关系图

目前，学院通过多年的示范性高职院校建设，特别是部分特色专业、精品专业和精品课程建设，已经开发了一系列教学资源，并通过院系、专业、课程各级网站初步形成了教学资源的共享。然而，在实际的使用过程中却暴露出了许多问题:①教学资源提供不到位、不全面，一些课程和专业仅仅是发布了教师授课的PPT。②资源的采集标准和分类没有统一的规范，学院各级网站按照各自的思路对教学资源进行分类，有的甚至不分类，将各种教学资源简单的上传发布。③资源的更新维护不及时，教学资源的发布经常是在网站部署完成后就不再更新，使用度不高，根本体现不了学校的动态持续行建设。④资源用户之间缺乏交流讨论。总而言之，教学资源缺乏统一的标准和管理规范，资源建设处于各自为政的无序状态。为此，提出基于XML和ASP.NET的教学资源信息平台的设计与实现方案，以期提高资源的共享度和使用率。

1 教学资源信息平台主要业务功能需求

1)基础信息管理:这里的基础信息主要是指院系、学科专业及课程等资源归属的基础数据信息。而且，院系、学科专业及课程的设置往往是动态发展变化的，因此有必要对其进行更新维护管理。

2)资源分类管理:资源的分类可以按照院系教学业务的要求和学科专业、课程的特点进行分类，比如可以分为教案、实训案例、电子参考书、课后习题或作业、考试题库等，也可以按照资源本身的文件格式的特点分为视频、音频、图片、文字文档等。具体的分类依据和方法可以根据实际情况自定义。

3)资源浏览与搜索:平台系统用户(主要是教师和学生用户)既可以按照其所属的院系、学科专业及课程的专业路径浏览资源，还可以配合资源分类筛选快速查阅感兴趣的资源。另外，用户也可以直接输入检索条件对资源库进行资源搜索查询。

4)资源的上传和下载:资源的上传和下载是平台系统的核心功能，也主要由教师和学生来完成，这是平台系统资源的主要来源手段和方式，是实现教学资源信息平台建设初衷(资源开放共享、用户在线交流沟通，促进学生自主学习)的基础。

5)资源管理:用户新上传的资源先不开放，要审核通过后才能正式成为开放共享的资源。这里的审核主要包括两个方面:对资源内容的审核和对资源分类规范性进行审核。

6)用户交流:为提高资源共享度和使用率，需要提供资源的评价留言功能，以促进用户的线上互动交流讨论。

7)用户、角色管理:主要包括定义教学资源信息平台系统角色、对新注册的用户信息进行审核、分配用户和角色的权限等功能。

8)系统管理:主要包括资源统计分析、资源存放目录管理、资源的批量导入导出、数据备份等功能。

2 教学资源信息平台系统设计方案

2.1 系统总体架构

本教学资源信息平台系统采用ASP.NET经典的B/S三层架构模式:界面表示层、应用逻辑层和数据访问层。

界面表示层:是系统管理员、教师、学生等各种系统用户与系统进行交互的网页界面。应用逻辑层:根据各系统用户的业务请求，对数据访问层进行数据读写调用，并将结果反馈给界面表示层。数据访问层:根据业务逻辑层的调用请求，通过ADO.NET技术对教学资源的XML文档和数据库中的资源进行读写访问操作。

2.2 基于用户角色的统一身份验证和权限管理

根据实际业务需求，本教学资源信息平台系统设定了四种基本用户角色:教师、学生、资源管理员、系统管理员，如图2所示。教师可以对其获授权范围内的课程或专业进行教学资源的浏览、编辑和上传发布等操作。学生则可以通过浏览资源网页，下载其感兴趣的教学资源，进行自主学习。资源管理员主要负责对基础信息和资源的分类进行管理，并对上传的资源进行审核管理等。系统管理员可以对系统角色和用户信息及其权限进行管理，并对教学资源进行备份、导入导出等维护操作。

图2 教学资源信息平台角色用例图

考虑到该教学资源信息平台系统为学院整体数字化校园建设的组成部分，因此用户登录后的身份验证采用统一的基于SOA(Service Oriented Architecture)的集中验证方式。［3］为此，需要将用户和角色管理应用单独部署为Web Service服务。教学资源信息平台系统以及数字化校园的其他各系统的用户使用统一的登录验证服务，避免了人员信息的重复和信息孤岛间数据不一致的现象，从而提高管理水平和管理效率。

2.3 基于XML的教学资源规范化描述

XML因自身描述能力强、格式简单，实现了结构、内容、表现这三者的分离，在各个领域都得到了非常广泛的应用。［4－5］XML现已成为 Web上数据表示、集成和交换的标准。我国的远程教育技术标准化委员会提出了一个比较完整的中国网络教育技术标准体系结构，产生了11种规范，本系统主要依据《教育资源建设技术规范(CELTS－41)》、《学习对象元数据(CELTS－3)》和《基础教学资源元数据规范(CELTS－42)》，对资源库中的资源数据进行规范化的描述。其中CELTS－41的基本结构:①严格遵守的必须数据元素;②作为参考并对每类资源都适用的通用可选元素;③针对资源特色属性的分类数据元素。数据元素的主要功能是通过数据元集定义教学资源对象的各类属性，属性的大量实例可以表示为关系型数据库中的表，从而可以利用数据库系统对资源进行管理。数据元标准可以很自然地利用XML表示和传输教学资源。而XML通过它标准的DTD定义方式，允许所有能解读XML语句的系统辨识用XML_DTD定义的元数据格式，实现对不同格式的释读问题。本系统把课件、试卷、问题解答和媒体素材等电子教育资源进行XML转换，实现教学资源大范围内的交换和共享，还能配合多版本的XSL实现基于用户角色信息的人性化界面呈现。

2.4 教学资源XML文档的存储方式和读写访问

考虑到微软数据库产品SQL Server 2008支持SQL查询、事务管理、自优化处理、并发处理、数据备份与还原和安全控制等优秀特性，本教学资源信息平台系统选用该数据库来保存描述教学资源元数据信息的XML文档。所采用的思路是根据教学资源XML文档的Schema，将元素转换为数据库中的表及字段来实现XML文档在数据库中的存储。具体做法是将从Schema文档中解析出来的实体和类型，创建数据库中的数据表并以实体间的关系设定主外键关系。由于该方式具有较好的查询效率和简便的XML文档读写操作的特点，本文采用该方式来存储XML文档。

对于保存在SQL Server中的教学资源XML数据进行读写操作可以通过ADO.NET提供的类和方法(如ReadXML()方法和WriteXML()方法)来完成。但是更好的方式是借助SQLXML4.0提供的SQLXmlCommand类的CommandType属性指定执行SQL语句命令或Xpath命令进行查询操作，或通过指定执行DiffGram或updategram来进行数据的写入操作。另外，还可以通过SQLXML4.0中提供的另一个类SqlXmlAdapter的Fill()方法将XML数据填充至DataSet，并通过Update()方法将修改后的Data-Set对象更新到XML。

3 结束语

从学院教学资源信息平台系统的实际需求出发，依据国家相关规范，并综合考虑学院整体数字化校园建设体系，提出了基于XML的对教学资源进行规范化描述的建议及利用ASP.NET和SQL Server有关技术的教学资源信息平台系统建设方案，并对其中的一些关键技术进行了说明，为后续的教学资源信息平台系统开发实现工作奠定了基础。

［1］李利平.高职教育专业教学资源库建设的改革思考［J］.中国高教研究，2011(6):90－91.

［2］戴勇.高职院校共享型专业教学资源库建设核心问题研究［J］.中国高教研究，2010(3):80－81.

［3］任海科，陈端芝.基于SOA通用身份登录系统分析与设计［J］.齐齐哈尔大学学报(自然科学版)，2010，26(5):25－29.

［4］汪仲阳，吉逸.基于XML远程教育资源描述与管理系统的设计［J］.计算机应用，2004，24(6):171－173.

［5］刘为，罗念龙，高国柱.基于XML技术的网络教学数据处理系统实现［J］.计算机应用研究，2004(1):15－16.