URP平台下启发场景式实验教学门户的研究与开发

蔡榆榕， 李 鸣

（华侨大学网络教育技术中心，福建泉州 362021）

URP平台下启发场景式实验教学门户的研究与开发

蔡榆榕， 李 鸣

（华侨大学网络教育技术中心，福建泉州 362021）

为适应高校现代教育技术的飞速发展，满足实验教学信息化管理的要求，根据“实验教学规程”，建立一套适用于信息化实验教学体系的启发场景式实验教学门户，可以更好地组织和实施实验课程的辅助教学，有助于实验教学资源的整合和充分利用，不断提高实验教学质量。结合数字化校园中的统一数据交换平台URP，重点介绍了实验教学门户的整体设计框架、架构的开发与实现，为各教学和管理角色分层实时地跟踪和掌握实验进度和教学设备的使用情况，提供重要的参考依据，具有不可忽视的指导意义。

统一资源规划;启发场景式;实验教学;全生命周期

0 引言

近10年来，数字化校园在各高校的全面铺开，数字资源平台已成为教育信息化必不可少的组成部分，构建开放式的教学资源库是学校今后发展战略中的一个备受关注的工作重点。多年来传统单一的仅局限于实验室的实验教学手段，已远远不能满足当前高校教育信息化的基本要求［1］，虽然部分高校近几年来在重视各种理论课程教学资源的建设与完善的同时，也加大力度推广网络与多媒体等各种教学手段的应用，但是在实验教学的信息化建设方面，仍然存在着一些缺陷和不足［2］。根据实验教学的特点，建立全方位个性化的启发场景式的实验教学信息资源门户，将会在一定程度上填补空白，促进实验教学向数字化、信息化的方向发展。

随着高校现代教育技术的研究与发展，网络和多媒体教学得到了广泛的推广和应用，也积累了丰富的教学资源，但由于在应用初期，没有经过整体规划和设计，造成各种教学资源、网站分散，且采用不同的身份认证方式，多点登录，缺乏统一的标准和管理，导致重复建设和浪费，造成了教学资源多、杂、混乱的局面。因此，如何将已有的教学资源进行整合，纳入到目前高校公共资源平台的统一规划中(URP)，通过统一身份认证平台，屏蔽原有的网络教学和资源网站，为师生提供全生命周期的信息化实验教学场景式服务，将无疑是今后高校实验教学信息化建设的工作重点。

1 整体设计框架

1.1 基础层

系统运行所依赖的支撑软件系统、硬件基础设施、网络环境等。包括存放各院系级教学资源的服务器及网络访问服务，如图1所示。

1.2 数据层

对已有的分布于各院系的教学资源按照统一的标准进行筛选、同步和整合，在统一数据交换平台下，建立实验教学公共资源库，包括各种教学课件、教案、相关实验设备信息、题库等等。

向共享信息资源库，订阅从其它业务系统发布的学生与任课老师及管理人员最新用户信息、教学信息、排课信息、设备信息等，同时为用户层访问门户时的身份认证与权限设置提供依据。

图1 URP平台下启发场景式实验教学门户整体设计框架

1.3 应用层

实验教学的信息化管理，同以往传统教学相比，最大的不同，在于将它纳入了数字化校园信息化建设的整体规划和应用中［3］，与其他各相关业务系统，如人事系统、教务系统、资产管理系统等，一起构成了整个教学资源门户的应用层和信息集成展示的平台，从而积极推动多个业务部门从管理层面上来共同维护和保障相关信息的实时性、一致性、准确性和完整性［4］。

1.4 服务层

目前高校教学信息化服务体系，均只关注于课堂教学辅助效果，一般的Elearning平台所提供的服务也都只围绕课堂教学展开，而这里的服务层，就考虑到了实验教学有别于课堂教学的特殊性，提供了全生命周期的启发场景式的教学服务，并且将实验教学所涉及到的设备公共资源和管理都集成进来，通过用户身份确认，“一站式”的启发和引导用户快速定位到当前的教学场景中。

1.5 用户层

通过统一身份认证平台，自动识别各个用户在实验教学管理系统的身份及设置相应的权限

(1)实验教学管理人员。进入门户，了解和监控全校各实验课程的进展情况(如资源发布情况，教案编写情况，教学进度、学生提交作业、教师批改情况等等)，查询和分析学生学习情况，积极促进实验教学的规范化管理。

(2)实验设备管理人员。分为校级和院系级，院系级管理人员，负责安排实际教学地点和分配实验设备，校级管理人员可以实时地跟踪和掌握实验教学设备的使用情况和利用率，为今后设备购置和调配，提供参考依据。

(3)实验教学人员。可以上传和发布实验教学资源和内容及相关背景资料，布置实验任务，在线答疑和批改实验报告，并对学生的学习情况进行统计、分析和比较，对提高实验教学质量，具有一定指导意义。

(4)学生。完成实验课程的一站式学习。

2 功能模块概述

实验教学门户的主体，是实验教学管理系统，共分为4个部分:教学辅助、教学监控管理、设备监控管理以及系统后台的应用管理，如图2所示。

图2 实验教学管理系统功能模块图

(1)教学辅助的主要组成部分。是实验教学课程与资源发布平台，任课老师可以上传各种实验教案和多媒体课件，发布实验内容、通知和相关实验仪器的详细资料和使用方法介绍，布置和下达实验任务，在线批改实验报告，建立答疑区等等;学生可以下载和在线观看实验教学课件，预先了解实验仪器的相关知识，接收实验任务，提交实验报告，进行在线交流等等。

(2)教学管理部分。为便于实验教学管理人员跟踪和了解全校各实验课程教学的进展，监控和检查教学过程，为实验教学的规范化管理提供有力保证。

(3)设备管理子系统。可以方便实验室设备管理人员全面了解各种实验教学设备在实际教学当中的使用情况。

(4)系统管理。主要负责集成展示来自其他相关业务系统的信息，如任课老师信息、学生信息、排课信息、设备管理信息等。

3 基于Portal架构的开发与实现

近年来，原本被广泛应用于企业的基于Portal构架的门户系统在高校迅猛发展，由于它能够将各类业务系统、共享信息通过网络资源有效整合集成到同一管理平台上，并用统一的界面展示给用户，建立面向师生、各业务部门和学校管理层的一站式个性化服务窗口，使高校得以集中存储和发布各类信息，从而有助于推进高校的信息化教学、管理和服务水平［5］。

Portal作为一种基于Web的应用.它主要作为实验教学的展现层，将不同来源的教学资源信息集中整合并展示在一张页面上。同时，针对不同的实验教学用户群体，一个Portal可以具有多种个性化设置，为浏览用户提供启发场景式的导航界面，为登陆用户提供直达其它业务系统的单点登录功能［6］，Portal作为一整幅页面的容器，封装了具有不同应用和功能的Portlet子容器(见图3)。

实验教学门户，在整体设计架构上(见图1)，相当于依托在信息门户下的子门户，所以从技术开发与实现上，与信息门户相似，主要分为以下3个层面。

图3 基于portal的一站式实验教学门户

3.1 标准门户架构支撑组件

支持 JSR 168 Portlet规范［7］，任何符合 Portlet规范的Portlet应用都可以在标准架构下部署运行;标准构架采用国际主流开发框架Spring Application Framework，采用面向组件的构造方法，具备高度的可扩展性;完全支持并采用Spring MVC Portlet开发框架进行Portlet应用的开发。

3.2 系统集成方案

(1)页面集成。使用页面抓取、RSS、IFRAME、URL集成等页面集成工具可以快速对校内已有的以及校外的相关实验教学资源进行页面级集成。

(2)数据集成。来自不同业务系统中的不同数据可以有机整合在一起［8］，用户无需访问多个系统去了解具有相互关联的信息。门户与统一数据交换平台无缝整合［9］，从而提供完整的数据集成整体方案。如学生可以不用登录教务系统，就可以直接获取最新的实验课表信息，不用登录人事系统或科研系统，就可以了解实验教学人员的基本教学科研情况。不用登录设备管理系统，就可以了解相关实验设备的详细资料。

(3)身份集成。采用单点登录，提供统一身份认证单点登录入口及集成支持，不用多次登录，就可以直接访问原有相关教学资源网站［9］。

3.3 前端展现组件

使用Web 2.0高交互性的页面呈现技术作为实验教学门户展现部分的底层支撑，为用户层个性化特性及应用开发中的各种展现需求提供基础服务。

(1)Web2.0用户界面风格，通过Ajax技术达到Portlet的动态交互效果;

(2)权限控制和门户个性化。

基于角色和授权，可以对用户访问站点的内容及风格进行个性化设计，生成个人门户，并提供场景式的服务。Spring Acegi组件采用Role、Group混合控制方式，使得权限控制更加灵活和易扩展。

4 创新与突破

本项目的最大特色在于通过建立实验教学课程与资源发布平台，为师生搭建统一规划的空间［10］，完成实验教学资源的优化和整合，实现实验课程的辅助教学，将实验设备在实际教学中的使用情况进行全方位的集中展示，为提高实验教学过程和实验设备的管理水平提供良好的支撑和服务［11］。其创新与突破主要包括:

(1)提供全生命周期的启发场景式的实验教学门户。提供全生命周期的启发场景式的教学服务，它的意义在于，可以根据用户身份和实际教学场景、教学阶段的不同，以学生为例，从开始下载和观看实验教学资料和课件，了解实验相关设备信息，做好实验前的预习和准备工作，到上课之后，提交实验报告，到进行讨论、在线提问，以及最后的在线测试，查看成绩，完成整个实验课程的学习［12］，提供全生命周期的一体化的教学服务，启发学生积极自主地完成实验课程中各个环节的学习任务［13］。

(2)基于URP平台下，建立统一身份认证，单点登录，实现实验教学课件及资源的有效整合和共享。订阅数字化校园共享数据资源，在每学期初，将实验课程开课和选课信息、设备信息等进行同步，保证各任课老师可以及时登录平台上传和发布相关教学资源和课件;对各种数字资源进行优化整合，方便学生及时查阅和下载，建设实验教学的数字图书馆。

(3)专注于实验课程的辅助教学功能。进行相关教学内容的发布、在线答疑和在线批改、在线统计学生成绩等辅助教学工作，学生可以登录平台查阅本学期相关课程的实验内容、实验设备和实验任务，在线提交作业，并查看老师批改的情况［14］。学生实验课程平时成绩的统计结果可再同步到教务系统的成绩管理模块中，为任课老师报送最后成绩提供参考。

(4)全面了解各个实验仪器设备在实际教学工作中的使用情况。在目前使用的设备管理系统中，只能了解各单位的资产情况，但是却没有和实际教学的需求相结合。在发布平台的数据后端，将从资产管理系统对实验设备的信息进行同步，各任课老师在下达每次实验任务前，都会被先要求如实填报相关实验设备清单，从而为设备管理人员集中了解和比较各实验设备在实际教学中的使用情况和利用率提供第一手的资料。

(5)为实验教学和管理的绩效评估工作提供完整、真实的电子资料。将实验教案和实验报告进行自动归档，便于浏览和备查，为学校实验教学过程的监控、管理和评估提供重要依据［15］。

5 结语

通过运用信息化管理技术和手段，在URP下建立启发场景式实验教学门户，利用现有的数字化校园平台，从公共资源库中抽取和整合所有与实验教学相关的人员、设备和数字资源，从老师课程发布、学生自主学习、实验教学管理和设备管理等多个角度提供全方位的管理和监控场景，不仅符合当今教育管理信息化的发展趋势，也为高校探索全新的实验教学管理模式提供了参考依据。

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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年华侨大学实验教学改革项目(66661234)

蔡榆榕(1971－)，女，福建晋江人，硕士，高级工程师，研究方向为高校信息化建设与管理、现代教育技术等。

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