高校信息化校园网络设计及教育应用

高校信息化校园网络设计及教育应用

姓名：刘峰申请学位级别：硕士专业：教育技术学指导教师：彭文辉

20040501

◎硕士学位论文ｌｄ／峪ＴＥｌｌ’Ｓ曰嘲摘要当今世界，信息化、网络化、数字化成为社会发展的大趋势，迅猛的信息化浪潮冲击着人类社会的各个领域。借着高等教育改革的东风，各高校纷纷将“数字化”引入到教学、科研、管理和信息发布等学校日常工作和生活的各个环节，从而各高校建立了以计算机网络通讯为基础的信息管理和服务平台，用来辅助教学、科研和管理等各种活动。所谓信息化校园，简单地说就是指一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的网络平台。它以校园网为基础，以网络化、数字化、智能化、高度应用化为特点，以校园信息充分数字化，学校充分网络化为基本目标。所谓校园网就是指在校园范围内连接的计算机网络，它将行政管理、信息管理、教学服务等各类系统连接起来，实现这些系统之间的信息交换和信息服务。在我国，各级各类学校大都建立了各自的校园网，并且与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ连接，在教学资源建设、综合信息服务、教育管理信息系统等方面的开发和利用已经初具规模，在一定程度上实现校园信息化。然而，在高校校园信息化的同时，人们又感到“信息化”的工作方式存在各种不足，这些不足越来越影响到校园信息化的进程。主要表现在：各种教育信息管理软件之间的信息共享性差，信息通讯存在”鸿沟”，信息交流不便；各种教学资源存储模式多样化，各相关资源的相互引用和互操作性差；在信息发布方面．存在信息发布和信息认证的不确定性。因此．如何改变这种状况，如何充分利用现代校园网络进行现代化教学，成为教育信息化研究的主题之本文在分析现有校园网络存在的主要问题的基础上，结合教育信息化发展的趋势。以校园网络的建设为主线，分析并抽象出现有校园网络的一般组成，结合信息共享机制、资源共享原则和优化服务原则，讨论了校园网络的整体设计。并在此基础上，对校园网络中数据的存储模式、共享方式、校园网络安全和信息认证方式、教学资源的存储和教学环境进彳亍详细设计。最后，讨论了基于网络的教学方式。具体内容如下：第一章讨论了校园信息化的概念、特点和发展阶段，以及国内外研究现状。◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲并通过调查研究，总结出现有校园网络中存在的主要问题。第二章在分析现有校园网络的一般组成的基础上，从校园网络的服务对致着手，对基于信息共享的校园网络进行了总体设引。第三章主要结合《教育管理信息化标准》中涉及到高等院校的规范化数据，提出了数据核心子集的概念，并在此基础上，对校园网络中的数据存储进行了设计。第四章分析了校园管理信息系统数据交换存在的问题，给出了信息共享的模型，并提出了信息共享－－＋ｔ＇解决方案。第五章论述了校园网安全设计中的主要技术，并对校园网信息认证进行了设计。第六章主要讨论了基于校园网络的教学资源和教学环境的设计。提出了基于校园网络的自扩充分布式教育资源的存储方案，并设计了其存储示意图和拓扑结构图。最后，讨论了基于校园网的主要教学环境。第七章主要阐述了基于校园网络的教与学的活动，着重讨论了网络环境下的学习模式，包括讲授型学习模式、自主学习模式和基于网络的协作学习模式。关键词：教育信息化校园网信息共享数据存储网络教育资源◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓｗｏｒｌｄ，ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇａｎｄｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎａｒｅｔｈｅｍａｉｎｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｅｓｏｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｉｔｏｎｔｉｄｅｓｔｒｉｋｅｓｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓｏｆｔｈｅｓｏｃｉｅｔｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒｅｆｏｉｌｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｉｇｈｅｄｕｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎａｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｉｔｏｎａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｗｏｒｋａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｔｈｅｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｃｏｌｌｅｇｅｓ。Ｉｔｉｓｔｕｍｅｄｏｕｔｔｈａｔ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｏｆｃａｍｐｕｓ。ｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｏｆｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｃｏｌｌｅｇｅｓｗｈｉｃｈ．ｉｎｔｕｒｎ，ａｓｓｉｓｔｔｈｅｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｔｅａｃｈｉｎｇｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎｃａｍｐｕｓｉｓａｎｅｗ—ｓｔｙｌｅｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．１ｅａｒｎｉｎｇａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈ．ｗｈｉｃｈｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ。ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ．ＴｈｅｃａｍｐｕｓｉｎｆｃＩｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ａｎｄａｉｍｅｄａｔｍａｋｉｎｇｆｕｌｌｕｓｅｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｃｏｌｌｅｇｅｓ．ＴｈｅｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋｒｅｆｅｒｓｔｏｔｈｅｌｉｎｋｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｃａｍｐｕｓｂｙｗｈｉｃｈｔｈｅＥｄｕｃａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓｕｃｈａｓａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．ｉｎｆｃＩｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｌｅａｒｎｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｓｅｓｙｓｔｅｍｓｃａｎｓｈａｒｅｔｈｅｄａｔａａｎｄｅｘｃｈａｎｇｅｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ，ｍｏｓｔｃｏｌｌｅｇｅｓｈａｖｅｔｈｅｉｒｏｗｎｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｎｅｃｔｔｏｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔ．Ｔｈｅｙｈａｖｅｂｅｇｕｎｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅ－ｔｅａｃｈｉｎｇｒｅｓｏｕｒｃｅ．ｕｓｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅａｎｄｕｔｉｌｉｚｅｔｈｅｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｏｏｎ．ｔｏａｃｅｒｔａｉｎｅｘｔｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｒｅａｌｉｚｅｄｃａｍｐｕｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ．Ｂｕｔ，ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃａｍｐｕｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｓｏｍｅＩｉｍｉｔａｔｉｏｎｓａｒｅｖｉｓｕａｌｉｚｅｄｗｈｉｃｈａｒｅａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃａｍｐｕｓｉｎｆｏｎｎａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｉｉｍｉｔａｔｉｏｎｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｃａｎ’ｔｂｅｓｈａｒｅｄｗｉｔｌｌｅａｃｈｏｔｈｅｒ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓａｇａｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｕｃｈｍｏｒｅｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｏｍａｎｙｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｅｓｆｏｒｌｅａｒｎｉｎｇｒｅｓｏｕｒｃｅｓｔｈａｔｐｅｏｐｌｅｃａｎ’ｔｒｅｕｓｅａｎｄｃｉｔｅｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ＴｈｅｕｎｓｕｒｅｎｅｓｓｅｘｉｓｔｓｗｈｅｎｔｈｅｉｎｆｏＩＴｎａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｎｏｕｎｃｅｄａｎｄａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅｄｂｙｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｈｏｗｔｏｃｈａｎｇｅｔｈｉｓｓｔａｔｕｓａｎｄｈｏｗｔｏｍａｋｅｆｕｌｌｕｓｅｏｆｔｈｅｍｏｄｅｒｎｉｚａｔｉｏｎａｌｎｅｔｗｏｒｋｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｌｅａｒｎｉｎｇａｒｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｏｐｉｃｓｏｆｅｄｕｃａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｔａｋｅｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋａｓｉｔｓｃｌｕｅ，ａｎａｌｙｚｅｓａｎｄａｂｓｔｒａｃｔｓｔｈｅｃｏｍｍｏｎｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｎｃｏｍｂｉｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｈａｒｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅ◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲ｓｈａｒｅ，ｃａｍｐｕｓｓｔｏｒａｇｅａｒｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｓｈａｒｉｎｇｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｉｔｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｓｃｈｅｍｅ，ｉｔａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ，ｄｒａｗｓｔｈｅｓｃｈｅｍｅｓｏｆｄａｔａ’ｓｓｔｏｒａｇｅ；ｄａｔａ’ｓｎｅｔｗｏｒｋ’ｓｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇｓｅｃｕｒｉｔｙ，ｄａｔａ’ｓａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，ｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇｓｏｕｒｃｅ’ｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｌｅａｒｎｉｎｇｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：Ｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｃｈａｐｔｅｒ，ｉｔａｄｄｒｅｓｓｅｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ，ｔｒａｉｔｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｂｏｕｔｃａｍｐｕｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｃｏｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ．Ｉｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄｃｈａｐｔｅｒ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｕｓｅｒｓｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ，ｉｔｄｒａｗｓｕｐａｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈｉｓｓｕｂｃｌａｓｓｏｆｄａｔａａｂｏｕｔａｂｌｅｔｏｓｈａｒｅｔｈｅｄａｔａ．Ｉｎｔｈｅｔｈｉｒｄｃｈａｐｔｅｒ，ｉｔｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｃｏｒｅｔｈｅｃｏｌｌｅｇｅｓｔｈａｔａｒｅｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎＳｔａｎｄａｒｄｓｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｓｃｈｅｍｅｏｆｄａｔａｓｔｏｒａｇｅ．Ｉｎｔｈｅｆｏｕｒｔｈｃｈａｐｔｅｒ，ｉｔｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｓｈａｒｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｄｅｔａｉｌ．ａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｄａｔａｅｘｃｈａｎｇｅｏｆｃａｍｐｕｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｇｉｖｅｓｔｈｒｅｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｓｈａｒｅｔｈｅｉｎｆｏ．ｒｍａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｆｉｆｔｈｃｈａｐｔｅｒ，ｉｔｅｌａｂｏｒａｔｅｓｔｈｅｍａｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｅｃｕｒｉｔｙａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｉｎｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ．Ｉｎｔｈｅｓｉｘｔｈｃｈａｐｔｅｒ，ｉｔｍａｉｎｌｙａｄｄｒｅｓｓｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇ’ｓｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｂｒｉｎｇｓｆｏｒｗａｒｄａｓｅｌｆ－ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｌｙｄｉｓｆｔｒｉｂｕｔｅｄｓｔｏｒａｇｅｓｃｈｅｍｅ，ｇｉｖｅｓｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｓｋｅｔｃｈａｎｄｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇｓｏｕｒｃｅａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｍａｉｎｌｅａｒｎｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋｉｎｔｈｅｅｎｄ．Ｉｎｔｈｅｓｅｖｅｎｔｈｃｈａｐｔｅｒ，ｉｔｅｘｐａｔｉａｔｅｓｔｈｅｍｕｔｕａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｌｅａｒｎｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｅｍｐｈａｓｉｚｅｓｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇｍｏｄｅｌｓｉｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｕｃｈａｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｅａｒｎｉｎｇ，ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｌｅａｒｎｉｎｇａｎｄＮｅｔｗｏｒｋＳｕｐｐｏｒｔｆｏｒＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＬｅａｒｎｉｎｇｒＮＳＣＬ）．Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｔＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＥｄｕｃａｔｉｏｎａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ＣａｍｐｕｓＳｈａｒｉｎｇ，Ｄａｔａ’ｓＳｔｏｒａｇｅ，ＬｅａｒｎｉｎｇＲｅｓｏｕｒｃｅｉｎＮｅｔｗｏｒｋ．◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ第一章概述教育是百年大计，关系到国家和民族的未来。在这世纪之初，随着计算机技术、网络技术和教育教学理论的不断发展与完善，现代教育又迈向一个新的时代——信息化教育时代。在这个时代，如何开展教育，如何促进学习者全面发展，已经成为教育技术领域研究的一个重要课题。在高等学校的校园里，随着校园网络的发展和完善，这种基于网络的学习和生活正逐步实现。然而，现在的校园网络，看似完善，但人们在应用中总感觉到这样或者那样的不便，而且这种不便越来越影响到校园信息化的进程，本文就从校园信息化的概念入手，分析高校校园信息化网络的设计方案并讨论它的教育应用。１．１信息化校园网的基本概念１．１．１什么是信息化校园所谓信息化校园，简单地说就是指一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的网络平台。高度发达的计算机网络是信息化校园的核心技术支撑。校园网将行政管理、信息管理、教学服务、研究开发等各类系统连接起来，实现这些系统之间的信息交换和信息服务。网络化还包括与校园网络相连的教育网络、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ互联网。校园的教学科研资源与社会知识资源实现了高度整合，使信息化校园网成为完全开放、超越时空的校园网络平台和知识中枢。数字化就是指应用现代信息技术，将文本、声音、图形图像、动画和视频等物理信息以一定的数字格式录入、存储并传播，实现数字化。一旦这些信息数字化，信息传播的范围也将增大，信息资源的共享效率也将提高。通过校园网络，可以充分的实现数字资源共享，使按个社会共同享有作为知识财富的数字资源。随着校园信息资源的数字化的发展，人们越来越期待着智能化的教学系统和教学环境。在这种环境下，学习者必须从被动的接受知识的学习模式中解放出来，与高度互动、个性化的智能学习环境相适应，探索以自我指导为导向，以个性化学习为中心的新的学习模式；而教育者的主要任务也随之转化为借助智能化手段，个别化、针对性地培养学习者独立主动地获取、加工、处理和利◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲用信息与知识的能力，从而实现最优化学习。综上所述，信息化校园就是指一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的网络平台，它以高度发达的计算机网络为核心技术支撑，以信息和知识资源的充分共享为手段，以培养善于获取、加工、处理和利用信息与知识的学生为目标，以校园成为整个社会知识、信息的基本创新与传播中枢为主要社会效应。１．１．２信息化校园的特点从校园信息化的定义和本质可以发现，信息化校园的特点如下：（１）网络化：高度发达的计算机网络是信息化校园的核心技术支撑，没有计算机网络，也就没有校园的信息化技术基础。（２）数字化：数字化是指应用现代信息技术，将校园中的相关信息以一定数字格式录入、存储并传播。这是校园信息资源的高度共享和充分传播的基础。（３）智能化：要使信息化校园的数字资源得到更为有效的利用，必须创造出一个智能化的教学系统和教学环境，没有智能化的教学系统和教学环境，就不可能实现高度的智能化。（４）高度应用化：应用是建设的最终目标，也是衡量信息化校园建设的重要标准。作为信息化校园的主体信息资源（教学资源信息、教学管理信息、教学服务信息、科研信息等）必须得到广泛运用。１．１．３校园信息化的发展阶段校园信息化的发展阶段主要经历了三个阶段：（１）开始阶段：该阶段，校园网的概念是以硬件集成为主，那时的校园网只是一个硬件平台。（２）发展阶段：在有了一定的硬件基础之后，人们又提出了以教学应用软件集成为主的“软件建网”的校园网概念。这也是当今大多数校园网所采用的模式。（３）完善阶段：随着认识和实践的进一步深入，越来越多的人发现，硬件加软件的模式还远不能发挥出校园网的优势，校园网应该建构在全新的教育模式之上ｉ而不应依附于传统的教学模式。这样，第三代校园网的概念便应运而生了，那就是：硬件＋软件＋现代教育模式。软件资源和现代教育模式借助硬件网络环境得以广泛应用，便构筑成了信息化校园。２◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ钌嘲１．１．４校园信息化的建设内容校园信息化建设应该包括下列内容：综合布线系统的建设、网络系统的建设、应用信息系统的建设和人机系统的建设。综合布线系统和网络系统是校园信息化建设的物理基础，属可视化硬件建设。应用信息软件建设在当前技术条件下可供学校选择的有：学校信息化教学系统、学校信息化管理系统和学校网上信息发布系统等。具体有多媒体教学系统、多媒体课件制作系统、多媒体课件管理系统、多媒体视频点播系统、校园信息管理系统、校园信息发布系统等。人机系统是指校园内从校领导到行政管理人员、从教师到学生全员参入的信息化教学管理系统。校园信息化建设的具体应用还包括：网上学生信息管理、教师信息管理、校产信息管理、教务管理系统、电子图书信息管理、校长信箱、ＢＢＳ、电子公告、教案信息管理、多媒体课件制作应用、多媒体素材采集整理、教师教学评估、多媒体网络教室、教学和文化娱乐、视频点播等。随着校园信息化的高速发展和广泛应用，更多、更新、更现代化的用途会不断地被开发出来。１．２国内外校园信息化的发展现状１．２．１国外校园信息化的发展概述在美国，“信息化校园计划”始于１９９０年，是由美国克莱蒙大学凯尼斯・格林发起并主持的一项大型科研项目。该项目每年通过定性和定量研究相结合的方法，每年在全国范围内选择６００至８００所大学进行抽样调查和访谈，定期发布美国各大学校园信息技术应用问题，并进行了详细的调查和统计。调查结果显示：美国越来越多的大学开始把信息技术的应用问题纳入熬个学校的长远发展规划，已为信息技术的应用制定了详细发展计划的大学比例逐年增加，在课程中应用信息技术的美国大学越来越多。同样，在教学中使用互联网信息资源的课程比例也从１９９５年的１０．９％、１９９８年的３３．１％，增加到１９９９年的３８．蹁。到１９９９年，约有四分之一的大学课程（２８．１％）在互联网上有专门的网页。在信息技术与教学结合的问题上，调查显示，越来越多的大学开始意识到，实际上大学应用信息技术关键的问题并不在于技术和产品，而在于人。也就是说，在使用信息技术过程中最重要的问题是，如何帮助师生在教学过程中有效地和充分地使用这些设备。◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲在日本，２０００年日本中小学计算机普及率为１００％。２００１年所有的中小学上能互联网，并且要求到２００５年，实现“在所有的学校的所有的教室…‘所有的教师在所有的学科中”使用计算机和网络。在欧洲，欧盟发布了“信息社会中的学习：欧洲教育创新行动规划”，新加坡在１９９６年推出全国教育信息化计划，马来西亚启动了多媒体计划等等。１．２．２国内校园信息化的发展自我国２００１年发布《教育信息化十五发展纲要》以及全面实施“校校通”工程以来，全国上下掀起了一轮波澜壮阔的教育信息化建设浪潮，在经费投入、建设规模、软硬件平台、应用推进等各个方面，都取得了实质性的进步。在２００２年，全国各地都掀起建设城域教育网的热潮，城域教育网的建设对整体推动区域性的教育信息化起着明显的作用。在教育信息化标准方面，教育部已经组织国内８所重点高校的有关专家开展教育信息化技术标准研制工作，并成立了教育部教育信息化技术标准委员会，简称ＣＥＬＴＳＣ。该委员会以研究、制订、推广与教育信息化相关的技术标准为使命。该委员会的成立以及相关教育信息化技术标准的研制，促进了校园信息共享，更有利于全国范围内实现校园信息化。１．３高校校园网络的现状和存在的问题１．３．１校园信息化网络的现状目前全国各级各类学校大都建立了各自的校园网，并且与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ连接。在高等院校中，各个部门建立了自己的门户网站，有条件的学校和相关部门纷纷开发了各自的信息管理系统，从而在一定程度上实现了教育管理的信息化。在综合信息服务方面，各所高校都纷纷建立了Ｗｅｂ服务器，ｆｔｐ服务器，ＢＢＳ论坛等多种综合服务，从而方便信息的发布，便于用户的交流。在教育教学资源的开发方面，各所学校（特别是网络教育学院试点单位）都纷纷投入大量的人力、物力开发网络课程，并广泛用于远程教育，从而扩大了教育的范围．并逐步实现大学教育的开放化。在教育信息管理软件的开发和利用方面，各所高校以及高校内各个部门纷纷组织人力和物力开发适合自己的教育教学管理软件以及办公管理软件，从一定程度上实现了教育管理信息化。◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ在信息化教育方而，为开展信息化教学也建立了许多多媒体教室，有的学校还建立了教师电子备课室。这些都是开展信息化教学必备的硬件条件，也就是说已经具备了信息化校园的硬件环境。从整体上来看，现代学校信息化已经进入发展应用阶段，在一定程度上实现校园信息化。１．３．２现有校园网络案例研究通过分析各公司以及各高校提供的高校校园网络解决方案（例如，希尔高校数字化校园网络整体解决方案，思科校园网络解决方案，清华大学校园网络系统，中山大学校园网络系统，哈尔滨工业大学校园网络系统）发现，高校校园网络建设中存在共同性问题。下面，给出某重点高校校园网络系统的案例调查分析情况。（１）硬件结构某国家重点高校校园网络系统硬件系统采用三层结构模式。校园内部采用千兆以太网实现局域网互联，校外通过光缆与中国教育科研网（Ｃｅｒｎｅｔ）以及金桥网和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ互联。该校园网络采用星型拓扑结构，中心交换逐渐分层，使网上的数据流向与工作业务处理基本一致。各服务器分层直接连到相应的交换机，达到网络资源负载均衡，硬件结构平台如图卜ｌ：图卜１硬件结构平台图（２）信息服务构架该高校采用了基于Ｂ／Ｓ模式和Ｃ／Ｓ模式混合的多层软件构架，建立了一个◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ跨平台的数字校园信息平台。采用Ｗｅｂ服务，Ｆｔｐ服务方式对校内外进行信息发布及资源传递。在不同发展时期，校内各部门采用不同的数据库开发了不同的教育教学管理系统。这些系统包括教务管理系统，学生工作管理系统，科研管理系统，后勤管理系统，研究生办公系统等多个信息服务系统。这些系统以ｃ／ｓ模式运行在校园网络上。其信息服务系统的结构图如图卜２：１ｆ＼ｗｗｗ基于ｃ／ｓ的应用程序令仁＝Ｌ校园网络ｊ仨ｊ＼＾Ｉ信息发布系统ｌｌ１ＩｌＩ资源服务系统人事管理系统ｌＩ／＼救务管理系统Ｉ科研管理系统Ｉ后勤管理系统／ｌ学生工作管理系统Ｉｌｌ研究生管理系统ｌＩ学校办公系统１图卜２某高校应用软件结构图经过调查发现，在校园网络内运行的各种系统，由于开发人员不同，开发时期不同，各种软件系统无论在软件构架上，还是在实现的方式上都存在很大的差异。例如，在人事管理系统中该高校采用了ｃ／Ｓ模式，而在教务管理系统中，该高校采用了Ｂ／Ｓ模式，这样，两种模式的不兼容导致两个部门之间有关教师的信息共享出现困难。在信息认证上，不同的系统采用不同的信息认证方式，各自独立，导致同一用户要访问不同的信息系统时。需要用不同的用户名，存在重复登陆的问题。１．３，３校园信息化网络存在问题经过调查发现，现有系统应用效率和水平不高，主要存在以下问题：（１）在教育信息管理软件的开发和利用方面，各种管理软件对信息进行独立分析，独立开发，造成各个部门之间的信息共享性差，信息通讯存在“鸿沟”，信息交流不便。（２）在教育教学资源开发方面，各种教学资源存储模式多样化，互操作性差，各相关资源的相互引用性差，特别是当网络教育社会化后，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的教育资源应用不便。例如：学习者要想了解“什么是多媒体技术”，利用著名的ｇｏｏｇｌｅ搜索引擎搜索“多媒体技术”可以得到１，０４０，０００个网站，就◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲算每个网站花费１分钟时间，一个人每天工作１２个小时来计算，可以得到如果一个人想浏览全部网页，需要３．９５年的时间！如何通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，并结合上下文，充分利用计算机的智能化，帮助学习者选择相关网站，成为目前需要解决的问题。另外，资源建设的规范化问题，资源建设和平台的关系问题也越来越成为人们关注的焦点题。（３）在信息发布方面，存在信息发布和信息认证的不确定性。例如，在学校办公系统中，某部门给其它部门发布信息时，信息的发布方无法了解信息是否真正发布到要发送的部门，往往采取数字化发布和传统文件发布相结合的方式。（４）在教学模式应用方面，大多数处于通知公告、网页浏览、媒体播放和教学演示的初级应用阶段，离真正的信息化教学还有很大的距离。１．４本论文研究内容经过分析现有校园网络存在的主要问题，结合教育信息化发展的趋势，本文以校园网络的建设为主线，分析并抽象出现有校园网络的一般组成，结合信息共享机制，资源共享原则和优化服务原则，讨论了校园网络的总体设计。在总体设计的基础上，分析了校园网络中的数据格式，对校园网络中数据库的存储模式、共享方式以及校园网络安全和信息认证方式进行设计。接着，讨论了基于校园网络的教学资源的存储和教学环境的设计。最后，讨论了基于网络的教学方式。７◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲第二章信息化校园网络的整体设计２．１现有校园网络的一般组成２．１．１什么是校园网所谓校园网是覆盖校园范围的计算机网络，它主要采用计算机技术、互联网技术、网络接入技术以及。局域网技术用于校园内计算机的联网，互联网技术用于校园局域网之间的互联，接入网技术用于校园网与外部公共网络（如Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）或专业网的互联。校园网的基本功能包括资源共享、信息服务、网络教学、远程接入和网上办公等。２．１．２校园网建设的主要任务校园网建设的主要任务包括两个方面：网络硬件、软件平台的建设和网上信息资源的建设。２．１．３校园网硬件系统平台校园网的硬件系统平台是由主机系统、传输介质、网卡和联网设备组成。主机系统是校园网信息资源的处理系统。传输介质的作用是把主机系统的网卡与联网设备的网络接口连接起来，实现网络互联。网卡是校园网络信息传输计算机的设备。集线器是计算机网络连接各个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元，其实质是一个中继器。交换机（Ｓｗｉｔｃｈ）是帧交换数据通讯设备，主要运行于０ＳＩ参考模型第二层。路由器是网络层的互联设备，它提供了各种速率的链路或子网接口，同时参加管理网络，提供对资源动态控制。２．１．４校园网软件系统平台校园网的软件系统平台由服务器操作系统、客户端软件、网络管理系统和网络协议组成。２．１．５校园网的拓扑结构结合现有各高校运行的校园网络，以及各个公司给出的解决方案，抽象出现有的校园网络的拓扑结构图如２一ｌ：◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ图２一ｌ校园网拓扑结构图２．２基于信息共享的信息化校园网络“以教育信息化促进教育现代化。用信息技术来改变传统教育模式”是教育发展的必然趋势，也为高校校园网络的发展带来新的机遇，校园网络的组建及应用必须面向教育、面向学生、面向教师、面向信息化，教育信息化的主要基础设施是校园网和一些区域性教育信息网络与数据中心。在高校中，这些数据信息通常分布在不同的部门，例如：学校教务处主要负责在校学生的学业管理（包括学生学习情况、学习科目、培养方案等），学生工作处负责学生的招生及录取，学校档案管理部门负责毕业后学生的学业情况管理。由于目前许多企业都参与校园网的系统集成和教学资源、教学软件、教学管理平台的开发，从而导致各个部门之间的信息不能进行有效地互操作，严重地阻碍了学校部门之间的数据共享、数据汇报以及科学决策，从而进一步导致了系统重复建设，９◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’ＳＢ嗽江ｓ数据大量冗余、数据类型的刁；一致等现象。这种现象导致了各相关部门的信息通信出现“鸿沟”。由于信息鸿沟的存在，要使信息之间实现“无缝”连接，必须在现在的网络基础上进行优化处理。本节将从信息共享的角度，结合校园网络中的服务对校园网进行共享化改进。２．２．１信息化校园网建设的需求及服务方式分析２．２．１．１信息化校园建设目标和信息化校园需求一、信息化校园的建设目标从总体上看．信息化校园网络的总的建设目标包括以下内容：１．为学科建设和学习资源提供交流的平台，刨建新型学习平台。２．为改善学生培养环境提供完整的信息化解决方案３．建立有效的科研管理系统、提供高效规范的教师管理系统４．完善学生管理方式，为充分发挥学生个性化教育提供支持平台５．提高学校内部管理系统的效率，建成集成的校园信息服务系统６．有效连接Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络，并能安全有效地向校外发布有关信息。二、信息化校园需求信息化校园网络的规划，需从信息化校园的主要服务对象着手，分析信息化校园网络的需求。从对象角度来看，信息化校园中的主要服务对象包括：学生、教师和教学支持人员。他们的各种需求如表２－１：表２－１信息化校园需求｝信息用户学生信息需求的服务模块校园生活、软件资源、教学、图书馆、虚拟社区、学生就业、校园宣传、教务、医疗、后勤校园生活、软件资源、教学、图书馆、虚拟社区、校园宣传、教务、医疗、后勤、人事、科研校园生活、软件资源、教学、图书馆、虚拟社区、校园宣传、行政管理、医疗卫生、后勤、人事教师教学支持人员２．２．１．２信息化校园提供的服务一、信息化服务的内容１０◎服务项目。硕士学位论文ＭＡＳ瓢ｍ’Ｓ曰嘲信息化校园提供的服务，应该是切实满足用户需求的服务，根据用户需求分析，确定用户对各种服务项目的重要性的认识，从丽选择出对用户最重要的综合分析高校校园网中的信息需求的服务，校园中的三个主要对象（学生、教师和教学支持人员）所需求的核心服务为：教学服务、教务服务、医疗服务、科研服务、校园生活信息、图书馆服务、人事服务、后勤服务、学生招生就业服务、软件及教学资源服务、虚拟社区服务和宣传服务等。二、信息化服务分类根据信息化服务内容及网络通信及相关管理原理，将基于信息化校园用户的服务分为行政管理系统、管理信息系统、网络教学系统，数字图书馆信息服务系统以及虚拟社区服务系统，描述如图２—２：猕图２－２信息化服务类别三、信息化服务的渠道信息化服务须按需求对象进行分类。根据不同类别对象的要求，可以分别通过校外门户网站和校内门户网站（通称校园门户网站），提供不同类服务别。校园门户网站是信息化校园网络提供信息服务的主要窗口，位于整个信息化校园最外层的服务层，对信息系统而言，门户网站是用户接触整个信息化校园网络的接触点，用户将在门户网站上，得到与其身份相应的各个子功能所提供的交互式服务，同时完成与其他用户的信息沟通与交流。各类型的用户都由门户进入信息化校园网络的服务系统，而不同类型的用户又有一个由自身用户类型所确定的可选服务模块的范围。２．２．２信息化校园体系结构◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲２．２．２．１信息化校园体系结构的功能：建立信息化校园网络的目的在于：充分利用校园网络，为学生、教师和教学支持人员提供网上办公、网上管理、网上教学、网上服务，使校园网上能运行校园行政办公系统，综合教务管理系统、人力资源管理系统、科研管理系统、设备资产管理、网络教学、虚拟社区以及综合信息服务等，为教师教学、学生学习、职工工作提供良好的网络环境。２．２．２．２信息化校园体系结构的基本思想信息化校园体系结构的基本思想是：用户通过校园ｆ－］ｐ网站享受各种信息服务；用户可在模块化的服务项目中挑选所需的模块，来定制自己的门户，访问相应的内容；而各模块化的服务项目则是所有下层各功能子模块以及校内各类网站所支持、提供数据并完成业务内容。２．２。２。３信息化校园的体系结构根据信息化校园体系结构的功能、思想以及服务对象的需求，并结合信息共享的相关特点，设计信息化校园的体系结构如图２—３。从体系结构图中可以看出，用户对象以及校园中相关部门涉及的信息资源。利用专门存储设备存储在共享数据中心。各个部门开发自己的数据库系统时，利用校园网络访问公共数据中心的数据，进而达到充分利用信息，防止信息鸿沟。作为核心的共享数据中心通常存储校园内可以更新的数据，例如：学生数据库、教职工数据库、论文科研数据库等。同时，各子系统可以建立自己的私有信息数据库，用来存储相关的标准代码（例如，教育部门使用的代码表以及国家标准代码）这些代码在一定时间内信息固定不变，可以采用分散式存储，从而减少网络中的负载问题。可以应用分布式数据库系统的分片与分布模式，将私有数据与共享数据整合成在逻辑上完整的数据库。通过共享数据库平台建设，可以达到全校信息资源的一致性和准确性，从而解决长期存在的信息孤立、信息冗余、信息滞后和重复录入等弊端，通过建设开发共享数据库平台上的应用支撑平台（如通用流转、通用查询、快照及视图技术和报表生成工具等）达到信息共享的最大化。◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲校内用户个人ｌ情息服务Ｉ授内用户公共情息服务校外信息服务系统Ｉｗｌｒ＃、ＦＴＰ、ＴｅｌｎｅｔｌＩＩ两络教学、远程教学服务管理倌息系统网络安全蚕囤圈圉圈囝图圉圈围医羽圈圈国豳圜囡网园学生数据库、教师数据库、论文库、科研库，学校基本情况数据库、设备库匝豳重鲤圜［翼王殛圈［蔓哩蝥匦［］ｒ．．．ＬＥ－ｍａｉｌＪ｜ｅｂ殿掘ＦＴＰ服嫩名服刘电了身税认珏系缠目录服鲺一络安耋一络管一一库一一一一务一．。．●．。图２－３信息化校园的体系结构图２．２．３基于共享的信息化校园网络拓扑结构基于共享的信息化校园网络拓扑结构如图２～４：同普通Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相互比较，共享型校园网络更重视数据的共享，将共享数据库直接单独存放，并直接用高速传输网络与中心交换机相连接。在各部门，并建立用于保存私有信息的私有数据库。并按照分布式数据库系统的相关理论，对各部门的私有数据进行分布式事务管理，从而达到数据的高度共享。◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲图２－４共享性校园网拓扑结构２．２．４信息化校园网络的层次结构信息化校园是一个与现实校园紧密相关的数字空间，它是现实校园空间的延伸和扩展，具有层次性。用同心圆表示如图２—５：，一一～～＼、～复塑竺梦‘‘。！堡竺竺，．一图２－５信息化校园网络的层次结构图１４◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ图中．将数字化校园分为五个层次：①最内层是网络基础层：网络是数字校园的基础设施，如果没有相应的网络基础设施，数字不能流动，也就不可能形成数字空间。②次内层是网络基本服务层：网络基本服务是数字流动的软件基础，包括域名服务，身份认证，目录服务，网络安全以及公共服务（如电子邮件、文件传输和ｗｅｂ发布等）。③第三层是应用支撑层：它主要处理业务逻辑，将各类数据按照业务的逻辑规范管理组织起来，包括办公自动化系统、数字图书馆、管理信息系统和网络教学系统，它们是数字校园的核心支持系统。④第四层是信息服务层：它主要处理用户逻辑，将规范化的数据按照用户的需求提取出来供给用户，为用户提供服务，如后勤服务、信息查询、决策支持等。⑤最外层是个性化门户：它是数字校园的总入口，各类用户通过门户进入数字校园，可以获得与其身份相对应的信息与服务。在校园充分数字化后，可以构成虚拟大学。◎硕士学位论文ｂｌＡＳＴＥＲ’Ｓ钌瑾Ｓ培第三章校园网中数据存储近年来，各所学校和学校各部门在业务管理信息系统的开发和利用上积累了相当丰富的数据库资源，但是由于系统需求分析时，主要考虑的目的是提高工作效率和管理水平方面的因素，开发的管理信息系统基本上是面向部门事务处理的分散数据库，分别处理各自的业务。各个部门的数据按自己的业务需要进行组织，缺乏从适应竞争多变的环境的教育管理决策高度来考虑，致使信息资源各自为政、杂乱无序、时效性差、共享困难，难于对各业务部门之间、各学校之间和各级教育部门的数据进行全局分析和综合决策。在高校教育信息化的今天，如何存储和共享各部门的数据，成为越来越重要的研究内容。３．１高等院校中的主要数据高等院校设计的信息非常广泛，根据信息的服务对象，可以将高校中的数据类型主要分为两个子类，即课程教学资源相关信息和校园各实体。其中，有关教学资源的标准在ＣＥＬＴＳ中已经有明确的规范化定义。校园各实体相关的教育管理信息也在《教育管理信息化标准》第一部分中进行规范化定义。在该规范中，将高等学校教育管理信息分为１２个子集，即学校基本情况信息子集、学生信息子集、研究生招生信息子集、研究生非学历教育信息子集、教职工信息子集、教学管理信息子集、科研信息子集、体育卫生信息子集、办公管理信息子集、房产与设施信息子集、仪器设备与实验室信息子集、图书管理信息子集。各子集又涉及到多个实体。例如，在学生信息系统中，涉及到的相关实体有：学生基本信息、学生简历、学生来源、学生政治面貌、学生社会工作、奖励情况、处分情况、出国学习情况、贷学金情况、奖学金情况、助学金信息、军训信息、入学考试信息、注册信息、在校考试信息、学籍异动信息、社会实践活动、学生参加三助活动、辅修情况、学位学历信息、学位论文信息、论文评阅信息、论文答辩信息、授予学位信息、结束学业信息、毕业生就业信息、家庭基本信息、家庭成员信息、异地学生联系人信息。各实体又存在多个不同的属性，这些属性在《教育管理信息化标准》第一部分有关高等学校教育管理信息中有明确的定义。１６◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ３．２数据规范及核心子集由于高等学校的教学管理信息种类繁多，属性复杂，而且相同信息可能被不同的部门交叉引用。因此，为了更好地实现各部门之间信息的共享，有必要将教育管理信息进行规范。教育部已经组织相关人员对教育管理信息进行规范，目前。已经出版了《教育管理信息化标准》第１部分学校信息管理标准。《教育管理信息化标准》的出版，有助于促进高校信息化软件的开发，有助于高校管理系统软件的标准化，有助于高校各部门之间的信息共享的实现。但是，《教育管理信息化标准》涉及的范围较广，内容较多，针对性不强，因此，各高校可以以《教育管理信息化标准》为依据，组织相关部门人员，结合本校具体情况，编写适合本校的教育管理信息化标准。从信息共享的角度来看，有些信息可能被校园内不同部门交叉引用，另一些信息被校园内不同部门交叉引用的可能性小。为了高效地利用共享数据，就有必要依据《教育管理信息化标准》建立高校教育管理信息的核心子集。所谓核心子集就是从《教育管理信息化标准》有关教育管理的基本信息中抽象出来的核心信息子集，这些核心信息子集能被高等学校内部各个部门共享访问。它应该包括校园中的主体（学生、教师和教学支持人员）及相关信息。建立高校教育管理信息的核心子集的目的是使校园内的教育管理信息充分共享。根据校园网络中的信息需求，结合《教育管理信息化标准》以及高校教学和管理的实际需要，可以将学生信息子集、教职工信息子集、教学管理子集以及学校基本情况信息子集作为校园信息管理系统的核心子集。在各核心子集中，应该抽象出各个部门共同需求的该子集的核心实体及该实体的核心属性。对于个别单位需求的信息，不能划归到这些核心子集中。下面以学，Ｉ：信息子集为例，说明这些核心子集的具体组成。学生信息核心子集是记录高等院校各个部门共享和共同引用的学生信息特征，这些信息特征用关系表表示如下：学生基本信息类（学号，姓名，曾用名，院系所部中心号，专业号，专业科类码，培养方式码，学生类别码，研究方向码，学制，入学年月，年级，身份证号。出生日期，出生地码，籍贯码，民族码，婚姻状况码，户口所在地）：学生来源信息类（原单位名称，入学方式码．来源地区码，就读方式码，７◎转正证明）；止年月）；硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ入学前最后学历码，入学前最后学位码）：政治面貌信息类（政治面貌码．参加年月，参加党派时所在单位，介绍人，社会工作信息类（社会工作部门，社会工作职务，工作起始年月，工作终辅修专业信息类（专业号，第二学位状况）；学位学历信息类（学历码，所学专业，入学年月，学习形式码，学制，结束学业年月，毕肄业学校，毕业证号，学位码，授学位学校代码，获学位学科门类码，获学位专业码，获学位证书号）等等。以上有关学生的信息是校园内各个部门共同关心的信息。与《教育管理信息化标准》中关于学生的信息子集相比较，只有个别部门使用的学生简历信息类、社会工作信息类等信息并没有划归到核心信息子集中，而对于学生基本情况信息类的相关属性进行了简化。３．３高等院校数据的存储方案根据高等院校中数据存储的物理位置和逻辑方式不同，高等院校中的数据可以采用分散式存储、集中式存储以及分布与集中相结合存储三种存储方式。３．３．ｊ分散式存储方案１、分散式数据存储的基本原理各部门根据自己的实际需要在本部门设置数据存储设备进行数据存储，各部门利用自己存储的数据开发信息管理系统，并通过校园网络供校园内外各用户使用。由于各个部门的信息管理系统通过校园网络连接起来，从而使数据存储分散在不同的物理位置上，而且各个数据库从逻辑是相互独立的，它仅被本部门的信息管理系统访问，不能通过校园网络被其它信息管理系统问。２、分散式数据分布示意图根据分散式数据存储的基本原理，结合高等院校的主要机构设景，可以分析出分散式数据存储示意图如图３—１：◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ图３－１分散式数据分布示意图３、分散式存储的特点分析该模式的数据是可以根据各部门的应用需求进行分析和设计，数据的存储容易实现，开发管理信息系统的难度较小，成本较低，对网络的依赖性不强。但是，该模式存在各个部门的信息资源各自为政，部门之间的信息共享实现较为困难的缺点。４、分散式存储的适用对象该模式适用于校园内的某些部门为了管理的方便自行开发的管理系统而对信息进行存储。也适用于校园网络速度低，近期又没有对校园网络进行规划的学校。３．３．２集中式存储方案ｌ、集中式数据存储的基本原理根据学校总体规划，在高校内设计一个专门管理校园数据的公共数据中◎硕士学位论文ＩｖＩＡ＿ｓＴＥＲ’Ｓ曰啪心，校园内部的各种数据信息都存储在这个公共数据中心，各部门的管理信息系统要访问数据时都必须访问公共数据中心的数据。２、集中式数据分布示意图根据集中式数据存储的基本原理，结合高等院校的主要机构设置，可以分析出集中式数据存储示意图如图３—２服扁图书馆ｌ篓９甲蔺馘黼帆。扇ＣＭ（ｉｉｉ艏理ｂ口ＧＤＢＭＳｃＭ（通讯管理１研究生处ｉ且ｌＣＭ（通讯管理）Ｊ一ＩＣＭ（通讯管理）咆耄＼仪，，＼一卜７１ｆ厂７烯丽酾＼学生工作处＼Ｉ释＝ｊ。ＪｃＭ（通讯管理）ｌ｛。Ｉ桀某院（系）ＩｃＭ（通讯管理）卜曰服㈢器教务处务图３－２集中式数据分布示意图图中，公共数据中心用来存储全校内所有数据信息，各管理信息系统通过校园网络访问公共数据中心的数据来为用户服务。例如，教务处的教务管理系统通过通讯管理设备与公共数据中心的数据库连接，从而达到访问数据的目的。３、集中式存储的特点分析该方案容易实现校园内各管理信息系统的数据共享，可以避免信息资源各自为政的状态，各信息管理系统的实现也较容易。但是，该方案不容易对现有的信息管理系统进行升级，需要重新开发信息管理系统；信息存储在公共数据中心容易造成网络堵塞，容易出现访问“瓶颈”现象和网络局部负荷过载等现象。◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲４、集中式存储的适用对象集中式存储适合校园网络安全性好、稳定性高而且对信息共享的要求较高的学校。它需要对校园内信息进行统一分析，统一存储。３．３．３集中与分散相结合的存储方式１、集中与分散相结合的数据存储的基本原理从《教育管理信息化标准》第１部分中有关高等学校信息集可以发现：高等学校的信息有些是随时间和事件的变化而更新，如学生信息、教职工信息、课程信息等；而还有一些信息是与教育管理信息相关的教育部门使用的代码表以及国家标准代码，这些信息在相当长的一段时间内是不会改变的。如果将这些代码信息也存储在公共数据中心，就必然会造成校园网络的资源的浪费。为了避免这种浪费，可以采用集中与分散相结合的数据存储。这种方式的基本原理是：将需要更新的数据集中存储在公共数据中心，并通过全局数据管理系统供校内各管理信息系统访问，而将不需要更新的数据代码在各部门建立副本。各部门利用全局数据库管理系统（ＧＤＢＭＳ）访问公共数据中心的数据，利用局部数据库管理系统（ＬＤＢＭＳ）访问本地代码库。２、集中与分散相结合的数据分布示意图根据该数据存储的基本原理，结合高等院校的主要机构设置，可以分析出集中式数据存储示意图如图３—３：（Ｉ）公共数据中心的数据公共数据中心是专门存储数据的站点。由于涉及的数据访问频繁，数据保密机制高，因此，通常需要存放在网络通信宽带商、安全性强的地方（例如校办或者网络中心）。公共数据集中存放的校园管理的各类信息，包括《教育管理信息化标准》第１部分中有关高等学校信息集的１２个子集。（２）各部门存储的数据各部门存储的数据主要是本部门开发的信息管理系统涉及到的教育部使用的代码表以及国家标准代码，这些代码主要包括《中等职业学校专业代码》、《高等学校代码》、《高等学校本、专科代码》、《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科专业代码》、《高等学校固定资产分类及编码》、《中华人民共和国行２Ｉ◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ政区划代码》、《人的性别代码》、《世界各国和地区名称代码》等３６个代码表。还可以建立公共数据集的映像，用来存放在某一定时期不用更新的数据，例如，学校的学生子集的更新一般集中在９月份，这样可以在各部门存储学生数据的映像，并在一定时间更新。图３－３集中与分散相结合的数据分布示意圈（３）各数据模块的组成和主要功能各数据模块主要由通讯管理模块（ｃＭ）、全局数据管理模块（ＧＤＢＭＳ）、局部数据管理模块（ＬＤＢＭＳ）、全局数据字典（ＧＤＤ）、局部数据字典（ＬＤＤ）和局部数据库（ＬＤＢ）。①通讯管理模块（ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＣＭ）主要功能是管理分布式数据库各场地之间传送信息和数据，完成通信功能ａ②全局数据字典（ＧｌｏｂａｌＤａｔａＤｉｒｅｃｔｏｒｙ，ＧＤＤ）主要存放全局概念模式、◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲分片模式的定义以及各模式之Ｍ的映像定义，存放有关用户存取权限的定义，以保证用户的合法权限和数据的安全性，存放数据完整性约束条件的定义。③局部数据字典（ＬｏｃａｌＤａｔａＤｉｒｅｃｔｏｒｙ，ＬＤＤ）主要存放局部概念模式、局部内模式的定义以及它们之间的映射关系、存放有关局部用户的存取权限的定义，保证局部用户的合法权限和数据的安全性，存放数据完整性约束条件的定义。④ＬＤＢＭＳ（ＬｏｃａｌＤＢＭｓ）局部场地上的数据库管理系统，其功能是建立和管理局部数据库，提供场地自治能力，执行局部应用及全局查询。（要）ＧＤＢＭＳ（ＧｌｏｂａｌＤＢＭＳ）全局数据库管理系统，主要功能是提供分以ｉ透明性，协调全局事务的执行，协调局部ＤＢＭＳ以完成全局应用，保证数据库的全局一致性，执行并发控制，实现更新同步，提供全局恢复功能等。３、集中与分散相结合的存储方式的特点分析该存储模式可以充分利用局部数据库管理系统的功能，将数据中不用更新的信息进行局部存储，从而避免了这些信息在网络中的通讯，减轻了网络负载，节约了通讯时间。但是这种模式对数掘库管理系统的要求较高，应用开发的难度较大。４、集中与分散相结合的存储方式的适用剥象该存储模式主要适用于信息量大，网络安全和稳定性强，而且各部门对信息化办公系统的要求较高的学校。◎硕士学位论文ＩｖＩＡ￥ＴＥＲ’Ｓ曰啪校园管理信息系统数据共享的设计第四章随着中国教育科研计算机网（ＣＥＲＮＥＴ）的建成和不断发展，各高等院校纷纷建设校园网。同时，校园网上应用软件的开发，也成了高等院校师生关注的一个热点。早在１９８９年ｌＯ月，国家教委就颁布了《国家教育管理信息系统总体规划纲要》，明确提出了在中央、省、地市、县、高校及其他各类学校建立起高校教育管理信息系统（ＥＭＩＳ），并在它们之间完成数据传输与交换，最终形成一个全国性的教育管理信息系统网络。高校教育管理信息系统是学校教学、科研和管理工作中一项非常重要的基础建设，是实现学校管理现代化的重要组成部分，也是衡量一个学校综合管理能力和水平的重要评价指标。推行ＥＭＩＳ，对提高教学质量、学术水平和管理水平，促进办公自动化、决策科学化、管理现代化。提高办学效益等都具有十分重要的意义。４．１校园管理信息系统的主要子系统高校教育管理信息系统是学校教学、科研和各项工作的基础，它涵盖高等学校内教育、教学和管理信息化的各个方面。高校中的各个相关部门通过教育管理信息系统进行工作。高校教育管理系统的主要组成如图４—１：高等学校教育管理系统ＢＢ４－１高校教育管理系统的功能模块圈引㈦㈥罔罔引幢４．２校园管理信息系统中信息共享的模型根据ＥＭＩｓ中的各个子系统，可以分析出ＥＭＩＳ中的主要信息包括教职工信息，学生信息，科研信息，学生基本情况信息，基建信息，财务信息，校产信息，研究生信息，国有资产信息和教学管理信息。在Ｅ～ＩＩＳ各个子系统中，信息◎享。硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ共享包括两个部分：一部分是基本信息的共享，另一部分是事务处理信息的共４．２．１基本信息的共享基本信息的共享是指多个子系统共同访问校园网中相关或者相同的信息实体。例如，在教务管理系统、科研管理系统、后勤管理系统和研究生管理系统中都涉及到有关教职工信息实体。下面以教职工信息为例，分析其在各相关子系统事务流图中基本信息的共享。教师授课信息查询是教务管理系统的基本事务，其信息流如图４—２：图４—２教师授课信息查询数据流教师科研信息查询是科研管理系统的基本事务。其信息流如图４—３：图４－３教师科研信息查询数据流研究生导师信息查询是研究生管理系统的基本事务，其信息流如图４～４圈４—４导师信息查询数据流２５◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ钌嘲根据以上数据流图可以看出：ＥＭＩＳ系统中出现了对部分底层基本信息的共享访问。４．２．２事务处理信息的共享事务处理信息的共享是指某一子系统在处理本系统事务时，要利用其它子系统的事务处理的结果信息。例如，某高校的财务管理系统中，计算教师课时津贴事务流处理中，需要利用教务管理系统中的教师年度工作量统计事务处理的结果信息。其数据流如图４—５：提出统计要求图４—５教师课时津贴事务流图４．３数据共享中要解决的问题现有一般高校内的各信息管理系统均采用各个部门独立的解决方案，各部门负责自己的事务，事务之间的交流通过人工完成。对于涉及相同或者相似实体的基本信息采用各自存储，各自设计的策略。这种设计策略的结构图如图４—６：◎硕士学位论文ＮＡｓ＇ｒ强’Ｓ曰嘲图４—６现有信息存储策略图从上图可以看出，存储相同对象或者相似对象的不同部门之间的基本信息共享难以实现，不同部门之间的事务流程难以共享。校园网内的数据共享问题就是要解决存储相同对象或者相似对象的不同部门之间基本信息共享和不同部门之间的事务流程共享的问题。４．４信息共享的解决方案４．４．１相同实体对象公共存储的方法该方法考虑到各个部门信息之间的关系，从整体上对校园网络信息进行规划，设计可更新的子集，这些核心子集涉及到整个校园各个部分可能公用的信息（例如；学校基本情况信息、学校的学生信息，教职工信息，论文信息，科研信息等），并将该信息子集采用集中存储的方式存放在校园网络的公共数据中心，而各部门从该信息子集中引用自己相关的信息集合或者信息集合的部分信息。各部门也可在本部门建立私有数据库．存储本地需求的国家标准代码和相关私有数据。这种方法可以实现存储相同对象或者相似对象的不同部门之间基本信息共享。以上节论述的有关教师信息库为例，采用相同实体对象公共存储数据分布示意图如图４—７：◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲图４—７相同实体对象公共存储数据分布图从图中可以看出，将教师数据库存放在公共数据中心，而研究生处、教务处和财务处站点的管理系统访问公共数据中心的教师信息，从而实现不同部门对相同对象统一存储和统一管理。４．４．２基于对象规范化的共享方式所谓对象规范化共享方式就是按照一定的方式，以整个校园为单位，将各个部门共同实体或者相似实体进行分析，建立教育管理信息规范，校内各部门开发管理信息系统时，必须参照该规范来存储本部门的数据。对相同实体，采用冗余存储方式进行分散式存储。该方法和传统的方法采用相同的存储模式，数据冗余量大。但是，对各部门存储的数据进行严格的规范，单位之间的信息可以实现共享。建立本学校教育信息管理规范方法有信息来源规范化和基于国家标准的规范化两种。１，信息来源的规范化◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲ＥＭＩＳ中信息的基本来源是各基层单位提供的基本信息，所以首先要使这些基本的信息资源规范化，要求信息项各部分的具体描述科学、准确、符合统一的标准。共享信息的确定应遵循以下准则：以基本信息为基础，在基本信息项的基础上，确定共享信息项：共享信息项由信息主管部门（如教务处、人事处、信息中心等）组织有关部门协商约定：所确定的共享信息项，一要满足综合分析、研究的需要，如学校领导决策所需的综合情况等，二要满足纵向、横向信息交换和共享的需要，如上级行政管理部门的教育事业统计调查任务，处与处、系与处、系与系之间交换或共享的信息；各种基本信息源的设定、补充、变动与修改等。应由信息主管部门统一管理。这样，各个部门的信息表示具有一致性，各部门的信息交互也就更加方便。从理论上说，用这种方法规划的信息存储模式更容易将其转化为规范化关系模式。２．基于国家标准的规范化为了弥补教育管理信息系统（ＥＭＩＳ）之间的兼容性差、数据信息资源难以交流和共享的不足，教育部组织制定了《教育管理信息化标准》。该标准分为四个部分，它们依次是：学校管理信息标准；教育行政管理部门管理信息标准；信息交换标准和管理软件规范。目前，《教育管理信息化标准》的第ｌ部分学校管理信息标准已经出版。《教育管理信息化标准》的第１部分学校管理信息标准的主要内容是规定了我国学校的信息管理与信息交换，适用于学校建立管理信息系统和各级教育行政部门对学校信息进行统计与管理，以及研究机构对学校信息进行研究与分析。各高校可以根据《教育管理信息化标准》中有关高等学校管理信息标准以及其它相关的国家标准，建立本学校教育管理信息化标准。这样，各个部门的信息可以通过信息管理系统进行交换和共享。４．４．３基于ＥＭＩＦ互操作的信息共享机制一、什么是ＥＭＩＦ教育管理信息系统互操作规范是为了使各类教育管理信息系统（ＥＭＩＳ）之间能够彼此交换和使用教育管理信息而制定的一套技术规范。该规范提出了一◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ个核心概念一一教育管理信息系统互操作框架（ＥｄｕｃａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙＦｒａｍｅｗｏｒｋ，简称ＥＭＩＦ）。所谓教育管理信息系统互操作框架是由各类教育管理软件、它们的代理（Ａｇｅｎｔ）和一个区域集成服务器（ＺｏｎｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＳｅｒｖｅｒ，简称ＺＩＳ）构成的开放型网络系统。ＺＩＳ作为各教育管理软件之间通信的中介，处于所有信息通道的中间，任何信息交换过程都通过ＺＩＳ问接实现。代理是附属于教育管理软件的的一个应用程序．它是教育管理软件与ＺＩＳ之间实现通信的接口。该规范的适用范围是国内应用的各类教育管理软件，用于解决各级教育行政区域内教育管理软件之间的互操作问题。ＥＭＩＦ最适宜解决两类典型的互操作问题：一是学校内部或教育管理部门内部各教育管理软件之间的互操作问题，二是学校和教育管理部门之间的教育管理软件之间的互操作问题。该规范的目标是使任何符合ＥＭＩＦ规范的应用软件都可以成为ＥＭＩＦ的组件，并与ＥＭＩＦ中其他组件实现信息交换。应用该规范可以使教育部门内部各应用软件之间实现互操作、使教育部门之间各应用软件之间实现互操作、使互操作过程与操作系统无关、与传输协议无关、与程序语言无关、兼容不同厂商的软件产品，避免行业垄断，通过互操作避免软件重复开发和资源浪费等问题。二、ＥＭＩＦ的相关概念１、区域（ｚｏｎｅ）区域是互操作的范围。区域可以根据物理网络来定义（如校园网、城域教育网等），也可以根据组织来定义（如学校、教育局等）。区域的大小不受限制，可以小到一间学校，大到一个市、省或国家。２、组件（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）组件是ＥＭＩＦ区域中执行互操作的应用程序，典型的ＥＭＩＦ组件包括区域集成服务器（ｚｏｎｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓｅｒｖｅｒ，简称ＺＩＳ）、应用程序及其代理（ａｇｅｎｔ）。区域集成服务器负责在代理之问转发报文、控制信息流动；代理是应用程序的接口，它负责实现应用程序与睇ｌ戒集成服务器之间的信息交流。３、数据对象（ｄａｔａｏｂｊｅｃｔ）◎项士擎位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲数据对象是对ＥＭＩＦ区域中的交换数据的格式化描述。每一类数掘对象都包含一组信息。数据对象定义了交换数据的语法格式，如元素、属性、类型、长度等。数据对象在ＥＭＩＦ中使用ｘＭＬ表示。４、报文（ｍｅｓｓａｇｅ）报文是数据对象的载体，数据对象只有封装在报文中才能传递。ＥＭＩＦ报文使用ＸＭＬ表示。三、ＥＭＩＦ的数据交换模型ＥＭＩＦ区域中各组件之间的数据交换主要包括两类：获取数据和更新数据。根据这两类数据交换，ＥＭＩＦ定义了两种数据交换模型，即“请求一应答模型”和“发布一预约模型”。１、请求一应答模型（ｒｅｑｕｅｓｔａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｍｏｄｅｌ）当应用程序需要获取某数据对象时，应通过代理向ＺＩＳ传递一个请求报文。请求报文中一般不需要指明谁是应答者，ＺＩＳ会将该数据对象的所有提供者作为应答者，并将请求报文传递给它们。在ＥＭＩＦ区域中，每一类数据对象都可以有多个应答者。数据对象的每一个应答者都有权等待和处理请求，并返回一个或一组应答报文，通过ＺＩＳ转发给原请求者。下面举例说明请求一应答模型的实现。假设在一个ＥＭＩＦ区域中已有学生管理系统、图书馆管理系统和教学管理系统，现在图书馆管理系统和教学管理系统需要从学生管理系统中获取学生数Ｉ图书馆管理系统Ｉ匹西霭面困一８：据，那么它们之间的报文传递关系如图４‘—ｉｆ孕每运｝ｔ请求主：：ｉ军ｉ≮一ａ．注册：各代理向ＺＩＳ发送注册报文，注册成为区域中的组件。则不必重复此过程）（已注册应答报妄｛；寸辩文学生管理系统ｂ．提供：代理３向ＺＩＳ发送提供报文，成为学生数据的提供者。（已成为图４－８请求一应答模式◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲提供者则不必重复此过程）ｃ．请求：代理１和代理２分别向ｚＩＳ发送请求报文，请求获取学生数据。ｄ．转发：ＺＩＳ接收代理ｌ的请求报文ｌ，指定代理３为应答者，并将请求报文１传递给它（同样处理请求报文２）。ｅ．应答：代理３处理请求报文１，返回应答报文１给ＺＩＳ（同样处理请求报文２）。ｆ．转发：ＺＩＳ接收代理３的应答报文１，将该报文转发给代理ｌ（同样处理应答报文２）。２、发布一预约模型（ｐｕｂｌｉｓｈａｎｄｓｕｂｓｃｒｉｂｅｍｏｄｅｌ）数据对象的更新事件包括数据的添加、修改和删除。当应用程序更新了它的数据对象时，应通过事件报文将更新事件传递给ＺｌＳ。数据对象的使用者（应用程序）如果希望及时获取数据的更新情况，应向ＺＩＳ预约数据对象的更新事件。预约通过向ＺＩＳ发送预约报文实现。事件发布者将数据对象的更新事件传递给ＺＩＳ后，ＺＩＳ负责将它传递给所有预约该数据对象更新事件的预约者。ＺＩＳ转发事件报文时不会通知原事件发布者，因此事件发布者在完成事件发布后，就无需关心将有哪些应用程序接收更新事件，以及更新事件是否已传递给预约者。在ＥＭＩＦ区域中，每一类数据对象都可以有多个事件发布者，但谁可以取得事件发布权限则取决于ＺＩＳ的存取控制管理。允许数据对象的提供者同时也可以成为数据对象的预约者。下面举例说明发布一预约模型的实现。假定在一个ＥＭＩＦ区域中已有学生管理ｌ苎兰粤竺罢墨竺ｌｌ墼兰彗矍墨竺ｌ现在图书馆管理系统和教学管理系统需要、Ｙ妻蓑二景嚣暑薹羹嘉凳耋茎善量羹妻萋妥（！芝：亨；；；；；ｉｉ哆３ｚ｛ｓ、厂与学生管理系统的数据更新同步，那么它预约报文１ｘｉ：楚Ｚ预约报文２们之间的报文传递关系如图４—９：（１警）事件报文８。预约：代理１和代理２分别发送预约厂甄巍萄焉函一报文给ＺＩＳ，预约学生数据的更新事件。ｂ．发布：代理３在更新学生数据后即图４－９发布一预约模式◎２。硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲向ＺＩＳ发送事件报文．发布学生数据的更新事件。ｃ．转发：ＺＩＳ将代理３的事件报文分别转发给各预约者——代理】和代理四、ＥＭＩＦ架构模型ＥＭＩＦ是一个分布式开放型网络系统，它由一个ＺＩＳ和若干应用软件代理构成。ＥＭＩＦ的基本结构是：ＥＭＩＦ中各应用软件以代理作为接口，通过ＺＩＳ间接实现信息交换。代理的主要功能是将应用程序提交的数据绑定为符合ＥＭＩＦ规范的ＸＭＬ报文，或将ＸＭＬ报文解析成应用程序可理解的数据格式。代理作为ｇＩｄＩＦ的组件，不必是一个独立的应用程序，它可以作为一个逻辑部件集成在应用软件内部，也可以作为一个独立实体挂接在应用软件外部。ＺＩＳ是ＥＭＩＦ中的管理中心，它处于所有信息通道的中间。ＺＩＳ的主要功能是将发信方代理的报文恰当地转发给接收方代理。发信方代理和接收方代理之间不直接进行通信，它们之间的通信都通过ＺＩＳ间接实现。ＥＭＩＦ的典型应用是学校区域。假设在一个学校内已有如下应用软件：学籍管理系统、成续管理系统、图书馆管理系统、人事管理系统等。按照ＥＭＩＦ的要求，给各应用软件增加一个代理，并增设一台ＺＩＳ，上述应用软件就构成了一个ＥＭＩＦ区域（见图４－１０）。ＥＭＩＦ区域中的各应用软件已经具备了信息交换的能力，如果成绩管理系统和图书馆管理系统需要共享学籍管理系统的学生信息，那么通过ＺＩＳ，学籍管理系统的学生信息就可以及时更新到成绩管理系统和图书馆管理系统中。五、圈４．１０ＥＭＩＦ架构模型对应用程序及其代理的要求应用程序在成为ＥＭＩＦ组件之前应配鼍一个代理。代理作为应用程序的扩展，主要用于完成与ＺＩＳ的通信。很多情况下，代理应视为是应用程序的一个３３◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲特殊客户端，运行于应用程序的后台，执行ＥＭＩＦ的要求。六、利用ＥＭＩＦ规范实现校园网的信息通讯利用ＥＭＩＦ规范在校园网内设计一个区域集成服务器（ＺＩＳ），并在每一个ＭＩＳ系统中设计一个代理（ａｇｅｎｔ），这样，每个ＭＩＳ系统成为ＺＩＳ系统的一个组件，从而实现了数据共享。其结构图如图４—１１：匣犟虱墓鞘睫譬蓟滚而侮薏教葬剧盈州糕群Ｉ量圆Ｉ％教务处站点Ｌ—————＾一Ｉ～篇ｌ研究生处站点Ｌ—————Ｌ＿Ｊ图４—１１利用ＥＮＩＦ规范实现校园网的信息通讯◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’ＳＢ嗽江ｓ第五章校园网中数据库安全与信息认证５．１校园网的安全设计５．１．１校园网安全技术网络安全技术可以包括身份验证技术、网络数据完整性技术、网络活动审计技术和信息伪装技术。一、身份验证技术身份验证技术包括身份识别和身份认证。身份识别是用户向系统出示自己的身份证明过程。身份认证是系统查核用户的身份证明过程。常用的身份验证方法有用户名、口令、一次性口令、数字签名、数字证书。ＰＡＰ认证等。二、，数据完整性技术网络数据完整性技术保持网络的物理完整性，维护数据的机密性，提供视图安全性以及保障通信安全。与完整性相关的方法有：访问控制列表（Ａｃｃｅｓｓ址转换（Ｎｅｔｗｏｒｋ术。１．ＡｄｄｒｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＬｉｓｔ）、网络地Ｔｒａｎｓｌａｔｅ，ＮＡＴ）、防火墙（Ｆｉｒｅｗａｌｌ）和加密技数据加密技术数据加密是将一个信息（明文）经过加密密匙及加密函数转换，变成无意义的另一个信息（密文），接受方收到这个信息后燎此密文经过解密函数、解密密匙还原成明文。信息加密用于数字签名的过程如图５一】：发送．酽曝Ｌ＿Ｊ－匡９—≮耍］＼芝较两兰豳Ｌ！！里＿ＪＨａｓｈ算法ｒＩ竺三ｒ…’一ｕ接受方发送方图５－１数据加密技术图２．访问控制：访问控制是指网络系统对访问它的用户所实施的控制。对用户赋予网络系统中的数据、文件、目录、存储部件和软件系统等可访问不同操作等级的权限，◎操作。硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ只有拥有权限的用户，才能对校园网系统中的可访问对象进行相应类型的访问３．防火墙技术所谓防火墙就是一个或是一组系统，用来在两个或多个网络间加强访问控制。它是一个网络与其他网络之间的可控网关，通常置于一个私有的有确认的内部网络与外部网络之间。带有防火墙的网络示意图如图５—２：防火墙图５－２防火墙技术示意图三、跟踪技术网络活动的跟踪审计技术可以验证网络安全策略是否得当；确认安全策略是否贯彻执行，并及时报告各种情况：记录遭到的攻击；检测是否有配置错误而导致的安全漏洞：统计是否有滥用网络以及其他异常现象等。与审计相关的方法有记帐／日志、网络监控、入侵检测与防止和可疑活动报警等。５．１．２校园网防护措施１．安全防护含义：所谓安全防护是指资源受威胁时所采取的一些控制机安全防护措施：能够实施安全防护措施的技术有：加密技术、身份验制、策略和过程。２．证技术、防火墙技术、入侵检测技术等。利用这些技术可以构成综合立体防护体系，如图５－３：◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ５．２校园网络的信息认证５．２．１校园网信息认证的重要性高校是互联网应用的先驱，校园网的建立为高校发展起了重要作用。校园网上建立的众多信息系统，为学校领导、各部门及全校教师、学生提供了多种快速、便捷、高效的服务。如综合信息服务系统，教务管理系统，行政办公系统，校园网ＢＢＳ系统、邮件服务系统、多媒体课件点播系统、财务管理系统、人事管理系统等。随着校园网应用规模和范围的不断拓宽，校园网的用户数量也会不断的增加，因此对校园网的信息安全提出了更高的要求。一方面要保护校园网应用系统的资源不容易受到攻击，另一方面要保证校园网信息只能是校园网合法用户使用，另外还要有效阻止校园网信息不被篡改、滥用，确保信息数据的可用性、完整性、一致性。解决上述问题，较为有效、现实的解决方案是对校园网的应用系统实行用户认证。５．２．２校园网信息认证的解决方案现阶段校园网的应用系统均有自己的用户认证系统，这就导致一个用户拥有众多的用户认证信息（账号、口令等信息），既增加了用户记忆的复杂性，又消耗了不少的系统资源，还极易造成泄密和丢失，导致应用系统不安全，甚◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰啪至可能造成不可估量的损失。因此，要有效地应用校园信息系统，就有必要设计一个统一的、具有较高安全控制的用户认证系统，以保证校园网应用系统的安全使用和方便用户操作。这种认证系统就是校园网络的统一认证系统。所谓校园网络的统一认证系统就是在校园网络内设置一个专门用来控制和管理校园网络用户权限的管理信息系统。它既能保证合法用户能安全访问各系统，又能防止非法用户的入侵，其实质是～个管理信息系统。５．２．３校园网统一认证系统的设计要求校园网统一认证系统要求通过对客户机和用户进行身份认证，控制用户通过哪些客户机可咀对哪些服务器提供的哪些服务进行访问，系统采用安全可靠的手段保证数据传输的安全性（即通过安全加密方式进行认证信息的数据传输）。。其主要功能为：双重身份认证、超时认证、分组管理。ｉ、双重身份认证校园网中的有些应用系统需要采取双重身份认证机制，即用户通过指定的客户端向服务器发出请求，只有已注册的用户才能登录成功，只有登录成功的用户才有访问服务器规定权限范围内的服务。用户在登录时需要进行客户机和用户双重身份认证，即只有当此用户和此客户机此服务器都有访问权限时才能进行访问，否则被服务器拒绝。２、超时认证为了防止合法用户在操作过程中临时离开或操作时问过长，防止合法用户的不正常使用或非法用户对应用系统的使用，以适应有的应用系统对授权用户在认证通过后有超时限制的要求机制，设计用户超时认证。所谓超时认证即当授权用户认证通过后，在一定时间范围内（该时间段是可以根据应用系统的安全级别自行定义）未对服务器作任何操作时，系统将对用户重新认证。３、分组管理本系统要求将用户、客户端和应用系统进行分组管理，即可以对用户、客户端和应用系统进行授权管理。５．２．４典型认证系统的设计１、系统的设计模式◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ校园网统～认证系统实质上也是一个管理信息系统，信息管理系统的模式大体上分为两种：客户机／服务器模式（ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ，简称ｃ／ｓ）和Ｗｅｂ浏览器／服务器模式（Ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒ，简称Ｂ／Ｓ）。典型认证系统应采取ｃ／ｓ和Ｂ／Ｓ的混合模式，在用户和客户端的身份依据信息录入采取Ｃ／Ｓ模式，认证过程控制采取Ｂ／Ｓ模式。２、系统功能模块和认证流程考虑到校园网应用系统的实际使用情况，认证系统的主要功能模块有：认证身份信息录入模块、身份认证模块、超时认证模块、数据传输加密模块、客户端物理特征信息获取模块。认证身份信息录入模块是认证系统实施正确认证的依据。为了保证传输数据的安全性，在数据的传输上应用数据加密模块支撑。由于校园网的各个应用系统认证系统的不一致性，为了统一进行认证，身份认证模块中设计了一个公共接口，加载在应用系统的认证系统上，便于和应用系统无缝连接。典型系统的认证流程图见图５－４所示。请求服务。●＿。＿＿＿＿＿＿＿＿＿●＿－。＿－＿●＿——————ＪＬ—一超时将中断甩务，身份信息向用户请求身份信息应用系统卜——＜廷萋超时墼开放服务图５－４校园网统一认证系统认证流程图３、认证系统信息的分布式存储设计考虑到校园网统一认证系统的安全性及对各子系统授权管理者的分散性◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲统一认证系统既要保证认证模块的相对集中，又要保证授权管理客户端的分散性，统一认证系统适合采用将用户信息集中存储在信息中心服务站点的方法，在信息中心站点上设置用户数据库，授权服务器和认证服务器。在各部门设置该部门管理系统的授权代理模块和用户识别模块。当该部门具有权限的用户向其它用户授权时，通过该部门的授权代理模块向信息中心服务站点的授权服务器传送授权信息，经过授权服务器验证后，通过授权的用户可以添加到用户数据库中。用户访问校园网时，实行统一登陆认证。首先，认证系统启动认证程序，对登陆的用户进行双重身份认证，合法用户取得合法权限后，认证系统通过各部门服务器中的用户认证代理在各部门服务器进行注册，用户访问该系统时，就不必要重新注册。．整个认证系统信息存储示意图如图５—５：信授权服务嚣认证蕞统服务器通讯接口教务处Ｃ鬯教务处站点０鞘入姗研究生处罐卜酬竺到ｋ篚蛔Ｉ口ｒ＿利Ｉ通ｌ统服务器ｌＦ—刁Ｉ用户ｌ证代理ｌ财务处站点ｆ。Ｉｌ数据Ｉ－Ｌ．——／研究生处蛄点鍪蹴圈５—５认证系统信息存储示意图４０◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲第六章基于校园网络教学资源和教学环境的设计６．１基于校园网的资源存储设计教学资源库是教学资源建设的重点和核心内容，教学资源库建设的好坏直接影响基于网络的教学活动效果的优劣。为了最大程度使校园网络教学资源得充分共享，就必须加强对校园网络教学资源的管理和解决校园网络教学资源的存储问题。本节主要讨论基于校园网络的共享资源存储方案。６．１．１网络教学资源库的系统的总体结构根据网络资源的充分利用和高度共享的原则，～个安全稳定、广泛共享、方便易用的网络教育资源库系统可以由公共资源数据库、个人资源库、资源管理系统、资源查询系统、教师角色应用接口和学生角色应用接口六个部分构成。其总体结构图如图６一ｌ：图６－１网络教育资源系统总体结构图公共资源数据库内的数据依据其粒度与构成方式可分为三个层次，分别是◎硕士学位论文Ｍ＾ＳⅡｍ’Ｓ１】珏答培基础资源、集成单元和课件。基础资源包括网络课程教学中用到的文本、图形图像、动画、音频库、视频库、学科基本符号和学科基本图形库。集成单元包括微教学单元库、案例库、试题库、常见问题库、名词术语库、参考资料库、网址库和共享软件库等。课件有网络课件、视频流课件、电子图书、电子讲稿和光盘课件等几种形式。公共资源数据库内的资源被系统统一管理，教师无权直接将教学资源上载至该库。同时为了满足教师使用资源的灵活性，教师拥有属于个人的资源库，该库内的资源以文件格式存在，由教师自主管理。教师如果需要将个人资源库内的资源上载到公共资源数据库，需要经过管理系统的严格审核，但是可以将公共资源数据库中的教学资源下载到个人资源数据库中。这种资源库的结构既保证了公共资源数据库中教学资源的安全和统一，又兼顾了教师个性化资源的管理。教师可以利用教师接口提供的功能，将公共资源数据库中的基础资源按照教学要求进行任意组织，并将结果以电子教案的形式发布给学生，也可以利用集成单元完成特定的教学活动，还可以直接将课件库的各种课件直接发布给学生。学生只能通过学生角色应用接口使用指定资源。网络资源库管理系统只对资源数据库内的资源进行严格管理，不会干涉教师个人资源。６．１．２教育资源的存储模式类型ｌ、教育资源数据库模式教育资源管理数据库一般将教育文件以二进制数据的格式存储在关系型数据库中，对教育资源的管理都是基于对数据库的管理和操作。所有的资源都是以结构化的方式存储，数据间的关联性强，并通过数据表产生关系映射。教育资源管理系统是对存储于资源库中的教育资源进行管理、维护和更新的软件系统。并为用户提供资源检索、资源发布、资源审核、权限管理、计费、信息交流等多个方面的服务。这种存储方式的特点是资源管理效率高，定位准确，容易备份，能保证资源信息的完整性。这种存储方式的缺点是：由于大量的资源文件都存储在数据库中，从而导致访问时间长。而且服务器的计算量大，对服务器性能的要求较高。２、教育资源中心模式◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲整个信息化校园可以形成一个教育资源中心，各个院校组成的＝级资源中心，以及各个院校不同的教研室组成的三级资源中心，并在三级资源中心中，建立各个学科的教学资源库。整个校园的教育资源中心的结构示意图如图６－２：竺园资源巾！／／）一级资源中心院系资源中心）（院系瓷源ｒ¨ｏ）二级资潭中心三缓资源中心教研童资源中心）ｆ教研室资源中心、）（教研室资源中心）‘０教研室整掉中心图６—２校园网络资源中心结构示意图（’１）校园资源中心安装在校园网络中心，它通过软件和校园网将校园内的各个由不同院系或者部门组成的二级资源中心连接起来，连接的方式可以是通过目录管理或者通过代理接口，从而构成一个综合化的教育资源共享、交流和交易系统，为学校各个部门的资源交流提供共享平台。（２）院系资源中心安装在校园内各个院系或者科研院所或者其他教学机构，它通过软件和校园网络把该单位的各个教学基础单位（教研室）的教育资源有机地连接起来，供本单位的资源共享或者信息交流。（３）教研室资源中心安装在各个教学基础单位．它存储各个教学研究单位的教学资源，既为本单位的教学资源提供存储平台，又为上级单位提供本单位的信息资源。３、分布式教育资源网模式分布式资源网并不局限于一个网站，它可以由多个不同级别的站点组合而成，形成一个整个校园网络内的教育资源网。组成资源网的各个站点是对等的，站点之间没有逻辑上的从属关系。其关系模式图如图６—３：４３◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲图６－３分布式资源中心这是一种有效整合区域资源的方式，学校和学校内的各个单位及个人的资源信息保持原始的分布式存储状态，同时，建立大型资源编目系统，该系统包括了所有的资源信息的索弓ｉ，并通过代理服务器将其它站点的资源传递给各个用户，使得各个用户可以通过资源目录达到高度的共享。教育资源网的核心思路是：教育资源的分布式存储，资源网目录集中，建立高速资源缓存以及资源的动态采集。４、自扩充式教育资源库系统模式随着教育技术和计算机技术的发展，网络中的教育教学资源不断丰富，但是，这种教育资源处于一种零散的分布状态，并且形式、内容各异。尽管可以通过搜索引擎指向目标地址，但除了文本信息可以检索外，对于一些多媒体教育资源，如图片、声音、动画等，现有搜索引擎则无能为力。自扩充式教育资源库系统就是要解决将分散于成千上万的ＷＥＢ站点上的各种有价值的教育资源的标识信息提取出来，集中于数据库中提供线索服务的问题。自扩充式教育资源库系统也称开放式教育资源库。从广义上讲，它以分布式资源库系统为架构原型，但是资源的来源不限于已有的其他资源库系统，而是扩充到以自然形态存在于互联网络或者个别用户计算机上的各种各类教育资源。开放式教育资源库不仅体现在能通过其搜索机制，将网络上的资源地址收录在索引库中，更体现在能够通过录入接口，将零散的、不规范的网络教育资源进行统一标识，纳入到更为完全的资源体系之中。为了维护版权等其他利益，各个源文件仍然处于分布状态，但是面向用户的却是一个虚拟的大型资源数据库，所有的资源都被进行统一的标识和规范化处理，用户不必进行人为的转化，就能获取规范化的教育资源和应用指导。自扩充式教育资源示意图如图６—４：臣蠹匿囱、～——／阿南网／统一，规范化的瓷源标试＼／。－－｝—百萨磊藕暗葡ｉｉｄ．．．．、．＜竺！罗≮！岁，石蕊、图６—４自扩充式教育资源示意圈实现这～处理过程主要是通过《教育资源建设规范》的约束，定义资源的标准化过虑导入接口，将网络中的优秀教育资源的元数据导入到自身的数据库中，经过不断的完善与扩充以形成系统的教育资源。随着ＸＭＬ技术应用的普及，未来互联网络上的教育资源都将ＸＭＬ语言进行标记，这为自扩充式教育资源在浩瀚的资源海洋中进行基于内容的定向检索和元数据提取提供了可能。６．１．３基于校园网络的自扩充分布式教育资源的存储方案高等院校校园机构的组织策略是按照不同的教学机构划分为不同的院系或者教学科研部门，各个部门的教学科研相对独立，各个院系内部又分为不同的教研室，教研室是教学研究的基本单位，学科资源信息的加工处理一般以教研室为基本单位。因此，资源的存储应该以学科教研室为单位进行存储。结合分布式资源库建设策略，在不同的站点加入代理，以方便网络中的数据库之间进行信息交换。同时，根据自扩充式资源库的特点，在各个站点加入过虑导入接口，从而方便网络中的有价值的信息资源导入到合理的资源数据库中。整个结构示意图如图６－５：在校园网的自扩充分布式教育资源图中，位于教育技术中心的资源编目服务器及其代理充当区域信息服务中心，当各个站点的计算机启动时，各个站点通过各自的代理向区域信息服务中心登记注册，并在资源编日中心存储各个站点服务的内容和ＩＰ地址。例如，当用户要搜索有关生物类的资源信息，用户首先访问资源编目中心。根据编目中心的记载，查询到生物系站点的资源库，同时将用户转到生物系资源库。对用户来说，用户不必了解资源来自生物系资源库，只需知道资源来自某所学校即可，也就是说，资源库的访问对用户来说是透明的。当系统发现网络中存在有价值的教育资源时。首先根据资源的类别◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲（例如：物理类资源），在资源编目中心查找该资源类型的存储位鼍（这时找到物理类资源的地址），然后，通过该站点的通讯接口判断资源的标准是否合格，如果合乎标准，导入该资源库，否则，判断是否能够转化为标准格式，如果能，就转化为标准格式，并导入到数据库，否则，放弃该资源的导入。教育技术中心ｐ—丽橐雨丽数据资源犏日中心代理物理系犍ｐ尉小三：：ＬＪ—积拜喇口ｌＩ、｛ｉ雏物理学站点Ｌ——丛——Ｊ——１二。嘲嘣｛｜；ｌ＼八培烈墅生物系站点发：乒ｉ画。用户化学系站点Ｌ——巴——Ｌ图６－５基于校园网络的自扩充分布式教育资源图６．１．４校园网络资源存储的拓扑结构图根据高等院校教学部门的设计特点，资源编目服务及其数据库应该在教育技术中心（或者网络中心），对全校教育资源进行管理。除此之外，资源编目服务还可以将各个站点从外部导入且带有版权的信息资源的连接地址存储在数据库中，以便校内用户进行搜索和使用。由于图书馆具有大量的数字图书信息资源，因此图书馆适合建立专用服务器存储图书。各个院系可以建立自己的服务器，存储与本院系有关的各类资源。要注意视频资源的存储策略，对于本学科的视频资源，可以将电教中心的视频资源在本地建立备份或者快照，也可以在本地进行数据冗余存储。整个资源的拓扑结构图如图６－６：◎硕士学位论文ＮＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲图６－６基于校园网的教学资源拓扑结构示意图６．２基于校园网络的教学环境所谓网络教学环境是指在校园信息化网络支持下，通过有效地利用网络教学资源，开展教学和学习活动的场所。根据教学场所的特点，网络教学环境可以分为基于Ｗｅｂ的综合教室、基于Ｗｅｂ的多媒体教室、基于Ｗｅｂ电子阅览室和基于网络虚拟教室四种类型。６．２．１基于Ｗｅｂ的综合教室基于Ｗｅｂ的综合教室是指通过校园网与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ连接，实现共享校园网内教学信息资源、浏览远程教学资源、调用远程终端教学资源，并同时以高质量的画面和高保真的音质在大屏幕上播放出来：也可通过摄像头、电子白板、实物投影仪等设备和工具软件将本地教师的教学内容发送到远程终端，甚至可以与远程终端进行交互式教学（学习）活动。◎ｂｌＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲硕士学位论文基于Ｗｅｂ的综合教室结构示意图如图６—７图６－７基于Ｗｅｂ的综合教室结构示意图６．２．２基于Ｗｅｂ的多媒体网络教室基于Ｗｅｂ的多媒体网络教室是指安装于教室范围内的一种具有多媒体教学功能的局域网，通过校园网与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相连。多媒体网络教室系统便于师生进行学习任务的分配，实现教学资源的共享，并能够监控整个教与学的过程。基于Ｗｅｂ的多媒体网络教室能够灵活地适应学生个体学习、分组讨论和集体学习的需要，为学生创设一种学习情景，使学生能够利用校园网络的资源或者］ｎｔｅｒｎｅｔ上的资源，进行主动探索学习，教师则成为学生学习的引导者。当用于支持个别化学习时，网络的主要作用是支持教学资源其享和个别化的学习管理；当用于群体教学时，网络的主要作用是加强课堂中的教学的交互和教学控制功能，实行教学资源的集中管理，为教师在课堂上实施实时监控与学生参与教学过程提供强有力的手段。此类系统的用户之问以实时通讯为主，并提供屏幕共享和语音对话，因此要求计算机网络具有多媒体交互和控制功能。基于Ｗｅｂ的多媒体网络教室的布局如图６—８：◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ图６－８基于Ｗｅｂ的多媒体网络教室的拓扑图基于Ｗｅｂ的多媒体网络教室的一般功能如下：ｌ、资源共享学生可以通过共享校园网络服务器上的教学资源、下载软件、浏览电子图书信息、点播视频信息等进行个别化自主学习；也可以通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ进行网络资源搜索和学习。２、监看功能教师可以清楚地掌握系统运行状况，并能及时了解实时工作状态。教师还可以实时监看某一组学生或者某一学生的屏幕信息，必要时可通过语音或者键盘方式对学生做出辅导，从而对教学过程进行有效地控制和调度。３、控制功能控制功能可以实现教师对学生机的控制，如锁定／解锁键盘、锁定／解锁鼠标、屏幕提示、开关计算机、全体黑屏、个别辅导等。控制功能通过技术手段有效地帮助教师实现了课程管理。６．２，３基于Ｗｅｂ的电子阅览室基于Ｗｅｂ的电子阅览室是为了满足师生浏览网络学习资源、ＣＤ、ＶＣＤ、ＤＶＤ４９◎和功能如下：硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ等多媒体电子教学信息而提供的视听阅览的场所与设施。将大量的图书资料以数字的形式储存在服务器上，方便学生和老师对资料的查找、检索和利用，简化了图书资料的保存、管理工作。基于Ｗｅｂ的电子阅览室是信息时代学生自主学习的主要场所。其主要作用１、多种检索方式，缩短查询时间电子阅览室提供了联机检索、网络检索等多种检索系统和多种资源检索方式，有效地缩短了查询时问，提高了查询效率。２、多媒体素材浏览和下载通过检索和查询，教师可以实时浏览所需的多媒体素材（包括：文本、图形图像、动画、音频、视频），还可以将其下载。３、多媒体课件的点播、实时视频点播和实时调用浏览器可以方便地进行实时执行远程调用，这样，可以辅助课程的学习。通过在浏览器中插入ＶＯＤ插件，可以在任意一台计算机上方便查找所需的视频文件，并实现多点并发播放。４、电子图书阅览，通过将“中国期刊网”、“中国数字图书馆”、“万方数据库”等在校园网服务器上建立映像文件等方法，可以方便地检索查询各种学科专业数据库，并实现网上浏览或者下载图书、期刊、论文等教学资源，从而辅助学习。６．２．４基于网络的虚拟学习社区基于网络的虚拟学习社区是网络教育平台、学习者以及教师组成的人机系统。虚拟学习社区具有时空不限、资源共享、方便开展计算机网络支持的协作化学习方式的特点。因此，开发虚拟学习社区，可以为开展素质教育提供技术支持，为培养学生的创新能力提供学习空间，使学生不仅能够学习学科知识，而且还能够掌握获取知识的方法、途径、技术和技巧，着眼于培养学生可持续性发展的能力。一、虚拟学习社区的体系结构根据虚拟学习社区的特点，可以将虚拟社区设计成Ｂ／Ｓ模式。由于虚拟学习社区要适应不同的学习者需求，这对服务器的逻辑分析能力提出了一定要◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲求，因此，可以将业务逻辑单独设计成业务逻辑层。虚拟杜区的结构图如图６—９ＷｅｂＳｅｒｖｅｒ巨］斟一］薰应用层恫ｕ（３学习记录ｆＩｌＡＳＰＰ｝ｉＰｃＧＩＩＩｌｌ资源库Ｆ再词、、－．———．—／Ｕ数据层Ｉ巾问层Ｉ图６—９虚拟学习社区的三层体系结构图二、虚拟学习社区提供的服务虚拟学习社区提供的服务主要包括前台服务和后台服务。前台服务包括：学习课堂、教师工作区、学科论坛、资料中心、聊天室等．如图６－９所示。后台服务包括：权限管理、用户管理、论坛管理、资料管理、学习进度监测程序、学习成绩管理等。图６—９虚拟学习社区的前台服务功能示意图三、虚拟学习社区的结构特点ｌ、以学科为中心的虚拟学习社区的组织方式为其在实际教学中应用提供了方◎便。硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲２、不仅为学生提供各种学习服务，同时也为任课教师提供各种教学服务，支持教学研究。３、运用了智能技术，实现了对教学过程的自动化和智能化控制。４、社区设计充分考虑了学习者的心理因素，因此可以增强学习者对新环境的适应能力。◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’ＳＢ嗽江ｓ第七章基于校园网络的学习模式随着校园网络的发展和壮大，基于网络的学习越来越成为现代学习的主流。这种基于网络的学习在一定程度上也促进了学习模式的改变。分析现代网络学习的方式，可以将基于网络的学习模式分为网上讲授型学习模式、基于网络的自学模式、基于网络的协作学习模式。７．１基于网络的讲授型学习模式在网络上进行讲授型教学，其学习人数可以大幅度增加，而且学习空问可扩展到各地。它对于平衡教育资源具有重要作用，特别是对解决贫困地区的教育落后状况、发挥发达地区名师的作用具有非常重要的意义。通过网络进行的传统教学模式，可分为同步讲授式和异步讲授式。７．１．１同步讲授同步讲授式教学模式是指教师和学生在不同的地点上课，教师在配有摄像机、话筒、电子白板、投影仪的授课教室中讲课，不同地点的学生可以在同一时间聆听同一教师的教学，师生之间也可以有一些简单的交流。这种教学模式的基本结构如图７—１：觥躺图７－１同步网络学习系统图这种教学模式要求教师在课前把要讲授的内容、材料（包括计算机在内的文本文件、图形、动画及多媒体课件、音频素材、视频素材等信息）以超文本形式组织并存放在ｗｅｂ服务器上，教师通过多媒体电脑和ｗｅｂ服务器对这些内容进行讲解。异地学生可通过ｗ唧浏览器和多媒体电脑同步浏览上述内容，并可将简短的信息反馈给老师，以求得教师给予学习上的帮助。另一种同步教学模式是实时交互远程教学模式，它采用实时交互式远程教学系统。该系统将网络、多媒体及虚拟现实技术结合起来，达到师生双方或多方实时交互。因要传送音频、视频信号，所以需要较宽的网带，而且在向本校◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ钌瑾Ｓ培园网之外传送时，要将视频、音频信号进行压缩转变成数字信息流。专用高速网或局域网的结构模式见图７—２：图７－２实时交互远程教学模式７．１．２异步讲授这～方式的实现比较简单，只要利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的ｗｗＷ主页服务和电子邮件服务即可。这种模式要求教师将准备好的教学要求、教学内容、课后作业等素材编制成Ｗｅｂ网页，或者将事先在演播室录制好的教师上课录像，运用流媒体等技术进行加工，与讲稿一起存放在网络服务器上，学生通过网络浏览器浏览教学内容，以达到相应的教学目的。７．１．３基于网络讲授型学习的优缺点这种学习模式的优点在于：学习活动可以全天进行，每个学生都可以根据自己的实际情况确定学习时间、学习内容和学习进度，也可随时从Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上下载相关的学习材料或向教师提出问题。这种学习模式的缺点是：它没有改变传统的教学模式中以教师为主体的讲授模式。７．２基于网络的自主模式７．２．１自主学习的概念◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ所谓“自主学习实际上是元认知监控的学习，是学生根据自己的学习能力、学习任务的要求，积极主动地调整学习策略和努力程度的过程（Ｆｌａｖｅｌｌ，１９８５）”。也即自主学习突出学生学习的主体性，在整个学习过程中，学习者自定计划，自定步调，自我调控，自主选择媒体和资源，自我评价，应该是一种意识观念和行为控制上的自主。７．２．２自主学习环境设计的基本原则在网络环境中，为了确保环境设计能够达到发挥学生学习的主体性、促进学生自主学习能力的提高及为学生创建良好的自主学习空间的目的，应该遵循以下原则：（１）以学习者为中心的原则要确保学习者在学习过程中的自主性就要确立以学习者为中心的设计思想．给学习者更多的选择和追求自己兴趣的机会。（２）情境化原则网络环境设计的基本目的就是为学习者创建一个情境化的学习环境，让学习者身处一个真实的情境中．通过构造出真实行为赖以发生的社会网络和活动系统，促进学习者的知识、思维和行为间的互动。（３）互动的充分性和准确性原则学习过程从本质上说是意义建构的过程。知识的内化必须依靠充分互动的环境支持，环境给学习者提供的互动机会越多，知识内化的效率就越高。互动设计的“准确”是指从学习者出发，充分考虑学习者的学习需要，激发学习者的内在动机和兴趣，使设计尽量体现个性化的要求。７．２．３自主学习模式的优缺点自主学习的优点是：学习者能按照自己的知识结构和需求来进行学习，能够选择学习自己认为有用或者相关的知识，具有较强的针对性和较高的自由度，能够培养学习者的创造性，提高学习者学习能力。自主学习的缺点是对学生学习能力要求较高．不适合低年级学生和学习能力差的学生。同时，它对学习资源的要求较高。７．２．４自主学习模式的适用对象自主学习模式适合教学资源丰富，教育信息化程度高的学校中具有一定知◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ识而且自控能力强的学生。７．３基于网络的协同学习模式７．３．１基于网络的协同学习的概念所谓网络支持的协同学习（ＮｅｔｗｏｒｋＳｕｐｐｏｒｔｆｏｒＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＬｅａｒｎｉｎｇ，ＮＳＥＬ）就是在计算机网络和远程教学平台的支持下，学生们可突破地域和时间上的限制，进行同伴互教、小组讨论、小组练习、小组课题等合作性协同学习活动，从而使学生们获得的知识紧密地结合起来。它是集计算机技术，网络技术，通讯技术，信息技术，教育学，心理学，社会学等为一体的新型教学模式。７．３．２基于网络的协同学习的优缺点’这种学习模式打破了时空限制，通过计算机网络，身处各地的学习者可通过计算机网络进行交流和沟通，在共同协商和互助的气氛中完成共同的学习目标。它具有学习群体范围广阔，资源获取途径多样，资源内容生动丰富等优点。但是，这种学习模式对教学环境要求和学习资源要求较高，需要专用的教学平台．具有学习主题过于分散，学习目标很难统一的缺点。７．３．３基于网络的协同学习的适用对象该模式适用于教学条件优越，学习能力强，能够主动探索学习和发现学习新问题的学生。７．３．４基于网络的协同学习的主要类型按照学习者进行协同学习的方式，可以将网络支持的协同学习分为基于网络的探究性学习模式、基于网络的问题解决型学习模式、基于资源的学习模式、基于网络的案例研习模式、基于网络的支架式学习模式等。７．４基于网络的探究・陛学习模式７．４．１定义探究性学习，是在教师的帮助指导下让学生从自身的学习生活、社会生活、自然界以及人类自身的发展中选取研究专题、课题、主题，以探究的方式主动地获取知识、应用知识，获得解决问题能力的一种学习方式。基于网络的探究性学习就是利用交互性网络平台，构建虚拟和现实相结合的探究性学习环境，◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲提高学生调查、尝试、说明和解释各种现象的能力，使学生在接近真实的学习环境中主动探索，形成研究的态度，提高认知能力。７．４．２网络化探究性学习的特点基于网络的探究性学习具有以下特点：（ｉ）利于发现生活中的问题。网络将学校、家庭和整个社会联系在了一起，来源于生活中的事件自然有可能成为学生研究的论题。（２）支持学生之间的合作与交流。由于在网络中易于实现资源共享，学生可以将个人问题转化为公共问题，并借助集体智慧解决个人问题，学生在网络中容易找到志同道合的学友，各自就共同感兴趣的问题发表自己的看法，有益于培养学生的信息素养、问题解决能力和批判性思维等高级认知技能。（３）更有效地发挥教师的指导作用。任何教师都可以在网络平台注册成为导师，接受或选择学生的辅导请求，起到教师的指导和督导作用。７．４．３基于校园网络的探究性学习模式的教学程序基于校园网络的探究性学习模式的教学程序划分为问题产生、立题、展开研究、分析讨论、得出结论五个步骤。如下图７—３所示：图７－３“探究性学习”教学程序（ｉ）问题产生基于校园网络的研究性学习是在电子公告板、聊天室或者专用平台中，通过引导学生发言，阐述自己的观点，从而产生有意义的论题。在基于网络的研究性学习中，教师的地位可以以管理员的身份，在学生话题不健康或秩序混乱时，做出管理；也可能以讨论者的身份，将有价值又会引起学生兴趣的话题展示在学生的面前；还可以用聪慧的伙伴的身份，在学生遇有疑惑时给予帮助．让学生充分交换自己的看法。教师与学生的关系如图７—４所示：◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ善耋：譬。：』一确立的谋惩◎硕士学位论文ＭＡＳＩ妞’Ｓ霸瑾Ｓ碍专业人员那里直接获取学习资源，有必要时参加一定的社会实践，分析资料，并初步得出结论。由于每个学生思考的视角不同，感受不同，因此也会产生不同的结论。这就要求成员能在达成共识与尊重别人意见之间找到平衡，充分锻炼了学生的合作能力，使他们在自然与社会，个人与集体，讨论与协商之间找到最适当的结合点。（４）分析讨论探究性学习需要充分的对话，需要将得出的初步结论放置于公共社区（如专题讨论区、留言板等），以供分析和讨论。教师除了参加讨论外，还要很好地组织和控制讨论的顺利进行。课题经过分析讨论后，可能使研究小组重新思索和审视自己的课题，从而转回到重新查找资料，寻找新的论据，展开新的研究和修正结论：也可能产生课题的新问题，使小组成员就新的问题展开研究。经过一次或几次反复讨论之后，他们就可以形成比较成熟的结论，并获得更多的知识和技能。展开研究和分析讨论的过程图如图７—６：图７－６研究和讨论分析过程图（５）发布结论经过一系列的讨论与研究，学生得出了较成熟的结论，这时教师要积极组织学生发表研究的成果。成果的发表可以用ＦＴＰ上传，也可以新闻组的形式将各个成果对比展示。７．５基于网络的问题解决型（ＰＢＬ）学习模式７．５．１ＰＢＬ的定义◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’ＳＢ嗽江ｓ“ＰＢＬ既是一种课程又是一种学习方式”（ＨｏｗａｒｄＢａｒｒｏｗｓ＆ＡｎｎＫｅｅｌｓｏｎ）。作为课程，它包括精心选择和设计的问题，而要解决这些问题就要求学习者能够获得关键的知识，具备熟练的问题解决技能、自主学习的策略以及参与小组活动的技能；作为一种学习方式，学习者要使用系统的方法解决问题以及处理在生活和工作中遇到的难题。７．５．２ＰＢＬ的学习方式在ＰＢＬ中，首先给学习者一个问题，学习者尝试用他们已经拥有的知识来解决这个问题。这个过程可以使学习者意识到他们已经知道了什么，以及需要学习什么来更好的分析解决这个问题，而一旦学习者确定了他们所要学习的新内容并尽可能地去解决问题时，他们就会积极地搜索信息。这个搜索过程需要发现和使用各种各样的信息资源（书本、期刊杂志、报告、网上信息以及各个领域的专家），而学习资源的丰富多样性又要适应学习的个性化需求以及个性化的学习风格。然后，学习者在获取新知识的基础上，进一步深入地思考和理解问题，并尝试最终解决这个问题。当他们完成解决问题的任务后，学习者要进行自我评价和相互评价，这样做的目的在于发展他们的自我评价和同伴之间的评价的技能。其中自我评价是一种对自主学习非常必要的技能。７．５．３网络环境下ＰＢＬ的模式设计的阶段Ｉｎｔｅｒｎｅｔ环境下ＰＢＬ的模式主要分为以下几个阶段：（１）“问题”的设计“问题”在ＰＢＬ中具有举足轻重的地位。它是ＰＢＬ学习模式的起点，影响到整个ＰＢＬ的学习过程。在“问题设计”时应遵循的原则是：其一，“问题”的难度要适中；其二，“问题”应该是以现实世界中遇到的一些错综复杂的问题为核心：其三，“问题”的设计需要多学科人员的合作。（２）组织学习小组ＰＢＬ的第二步是在教师的指导下，依据学习者的学习风格、认知水平进行分组。在分组完成之后，在网络环境下，学＞－３者或者教师可以通过校园网络教学平台把自己的一些资料发送给每一个小组成员。（３）远程传输问题并引导小组确定学习目标◎硕士学位论文ｂｌＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲组织好学习小组后，紧接着的教学活动就是通过网络发放问题。问题的发放有３种方式：Ｅ－ｍａｉｌ、ＢＢＳ或网络教学平台。在网络环境下，给各学习小组提供现实中真实发生的ｆ．－Ｊ题或者构建一种与现实相类似的问题情景。问题的内容表述要充分利用文本、图片、音频、视频或者动画等多媒体技术，使学习者充分理解问题。问题发放之后，教师还应把学习者组织在一起，或通过实时交互的方式（聊天室），或通过非实时交互的方式（ＢＢＳ），引导、启发学习者对接收到的问题进行初步的讨论。讨论的内容包括问题中隐含的事实信息、概念，以及学习者自己对于解决该问题的初步假设等等。讨论的目的以及结果是小组成员通过相互协商确立小组总体的学习目标或学习计划，同时也确立每个小组成员个人的学习目标或学习计划。（４）小组成员独立自主的学习－当小组的总体目标和各自的学习目标确定之后，小组成员就在学习目标的引导下各自分头去探索，尝试解决问题。在这一阶段，教师首先要在ＢＢＳ（或教学平台）上提供给小组成员必要的学习资源，其中包括丰富的相关网址的链接、相关的书籍和期刊杂志、以及这方面的专家信息等等。然后学习者根据上述这些学习资源去主动获取信息：或在网上查阅相关的电子资料，或到图书馆翻阅书籍、期刊杂志，或访问专家等等。某些情况下，学习者还需要自己动手去设计和操作实验以验证假设。当学习者在自主学习的过程中遇到了困难，教师要及时地给予适当的启发、引导。（５）小组成员汇报及讨论在小组成员独立自主地探索之后，小组成员再次聚集在一起，通过网络相互汇报并讨论各自获取的信息，解决问题的过程及结论等等。（６）师生总结评价这是ＰＢＬ模式的最后阶段。在该阶段，一方面教师要引导学习者总结在整个解决问题过程中的体会或收获等，并反思在解决问题的过程中存在的不足。这些活动也蕴涵了学习者评价自己以及合ｆ｛：伙伴在解决问题过程中的表现。另一方面，教师也要对小组协作、学习者独立自主学习分别做出总结和评价。７．６基于资源的学习模式◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲７．６．１资源型学习的产生资源型学习模式晟先是Ｉ：ｈＳｃｈｕｍａｎｎ在１９６２年提出来的。它的基本想法是：科学家用来解决和探究未知领域的方法应该教给学生。在探究训练中，教师呈现给学生的是一个问题或疑难情境，学生必须对这个问题或疑难情境予以分析。教师对问题不能给予是或不是的直接的简单的答案。学生根据问题收集信息，在材料收集的基础上对信息加以分析与解释，找出问题的答案，然后提交讨论，探究训练强调的是过程。资源型学习强调引导学生运用丰富多彩的资源，经过探究过程去解决问题，包括查明某个主题，并确定回答或解决与主题有关问题所必需的信息。７．６．２资源型学习的实现模式（１）注重结果的模式。教师布置任务，提出要求，学生在课前分组准备，查找资料，根据要求制作成网页、文档或幻灯片等电子作品，在课上展示、交流，教师进行评价、总结。（２）注重过程的模式。教师在课上提出问题、要求，学生在课堂内上网浏览，查找相关信息，下载、制作成作品，在收集信息的基础上进行分析，得出问题解决的结论。（３）注重研究探索型的模式。通过教师启发，由学生自己提出课题，再进行探索，上网查询收集资料，得出结果。７．６．３基于网络的资源型学习的设计整个教学设计过程大体分为４个环节：（１）确定问题。资源型学习尽兴的前提是要解决什么问题。这些问题的设计、选择和确定是教师在课前需要做的重要准备工作。问题应能激发学生学习兴趣，使学生有自主学习的动力。问题的答案并不是用简单的一句话就可以表达的，而是需要从多角度去考虑的，在网上确定存在有大量的可以查寻到的相关信息，这样才可阻促进学生通过小组分工合作学习。（２）选择网络。由于网络资源的巨大，为了使学生不会迷失在网络信息的海洋中。教师有必要提供给学生正确的网址或者充足的教学信息，减少学生的盲目性，节省学习时间。方法之一是通过搜索引擎，查找学习者需要的教学信息，这时，教师要引导学生熟悉相关内容的关键词，减少搜索的盲目性。此６２外教师还可提供其它多种类型的网站，以避免学生查找的信息千篇～律。（３）组织教学。在学生进行学习之前，教师应确切地告诉学生要完成的任务，可以登录哪些网站，需要花费多少时间，对查找到的信息如何采集、整理，需要得出什么样的结果形式，确保学生对整个过程的实施不存在疑难。教师应随时监督学生的学习进程，同时要鼓励学生评价所收集的与任务有关的每条信息的适用性，删除不适用的信息，最后对有用的信息按一定逻辑加以组织。（４）展示、评价学习结果。学生对所查找的信息整理后，可以向全班同学展示。这时学生也可作为教师讲述他们从查询的信息中得出的结论，教师应对各种结果进行评价，做出总结。◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲总结本文从校园网络的组成、拓扑结构、网络安全、信息储存、信息共享以及网络教学资源的存储这几个方面论述了信息化校园网络的组建，并讨论了基于信息化校园网络的教学活动方式。本文的创新点主要集中在以下几个方面：（１）分析了信息化校园网络建设的需求和服务方式，提出了基于信息共享的信息化校园网络的组建方案，给出了基于共享的校园信息化网络的体系结构图和拓扑结构图。（２）分析了校园网络中的主要数据对象，根据《教育管理信息化标准》中有关高等学校管理信息，提出了高等院校中校园信息的核心子集，给出了了信息存储的三种解决方案，会出了其拓扑结构图。（３）分析了校园管理信息系统中信息共享的模式和需要解决的主要问题，提出了相同对象公共存储、基于对象规范化、基于ＥＭＩＦ互操作三种信息共享机制。（４）设计了基于共享各自扩充式校园网络教育资源库的存储模式，给出了该模式的拓扑结构示意图。（５）分析了校园网络的教学环境，讨论了网络环境下的学习方式，提出了基于网络的协同式学习模式，并对此进行了详细的探讨。当然，由于时间和水平的有限，本信息化校园网络的设计也存在一些不尽人意和有待深入的地方。例如，本方案给出了校园网络数据的核一ｔｌ，子集的概念，但是，由于篇幅的限制，对核心信息子集的抽象不完善。另外，本方案主要停留在对校园网络的逻辑设计上，对具体的实现方式，还有待针对不同的信息系统进行讨论和研究。总之．高校校园网络的信息化是一个漫长的过程，信息化的网络方案也将随着实践和科学技术的发展而发展。高度发达的信息化校园网络必将给高等院校的信息需求主体带来更大的方便和利益。◎｝十．２００３硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲参考文献［０１］王保顺．校园网设计与远程教学系统开发［Ｍ］．北京：人民邮电出版社２００３．［０２］谢希仁．计算机网络（第３版）［Ｍ］．大连理工大学出版社．２０００．６．［０３］ＩｖａｒＪａｃｏｂｓｏｎ著，程宾，朱鹏，张嘉路译．统一软件开发过程之路［Ｍ］，机械工业出版［０４］邵维忠．杨芙清．面向对象的系统分析［岫，广西科技出版，１９９８年１２月第一版．【０５］中华人民共和国教育部编．教育管理信息化标准（第１部分：学校管理信息标准）［蛔，人民邮电出版社．２００２年．［０６］李克东．新编现代教育技术基础［Ｍ］，华东师范大学出版社，２００２年．［０７］戴心来，王秀山．大学校园网技术实现的若干问题研究［Ｊ］，中国电化教育，２００３，（４）．［０８］许凯．关于建设信息化校园的实践与思考［Ｊ］，理论观察，２００１，（５）．［０９】张天孟。骆军良．基于校园网的高校信息化建设［Ｊ］，黑龙江高教研究。２００３，（１）．［１０］赵国栋．美国大学“信息化校园计划”述评［Ｊ】，比较教育研究，２００１．（４）．［１１］赵立君．校园网与信息化建设的探讨［Ｊ】．北京１二商大学学报（自然科学版），２００３，（６）．［１２］宋恩光，范红军，周芬芳．校园信息化管理平台的搭建［Ｊ】，中山大学学报，２００２，（１０）．［１３］冯新宇，徐庆伟．信息化校园网络［Ｊ］，黑龙江水专学报，２００２，（９）．（１４］赵田力．王金连．多媒体数字化校园网解决方案的研究［Ｊ］，网络技术．２００１，（７）．［１５］万林海，王学军．高等院校数字化校园管理研究［Ｊ］，华北水利水电学院学报，２００３，（２）．［１６】孙涌泉．高校校园网络建设有关问题研究［Ｊ］，克山师专学报，２０００，（３）．［１７］成立．戴起勋．高平，王振宇．构建信息时代数字化校园的几点设想［Ｊ］，江苏大学学报（高教研究版），２００３，（３）．［１８］蒋东兴，陶超全，沈培华．清华大学校园网络教学系统设计［Ｊ］，中国数据通讯网络，２０００，（５）．１１９］李学农，黎达．清华大学校园网（ＴＵｎｅｔ）建设［Ｊ］，计算机系统应用，１９９５，（９）．［２０］张巧红，安常青，李学农，傅怡琦．ＤＨＣＰ技术在清华大学校园网中的应用［Ｊ］，计６５◎硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’Ｓ曰嘲算机工程与应用，２００１，（１０）．［２１］扬缨，冯立军．校园网络建设与规划［Ｊ］，天津成人高等学校联合学报，２００１，（３）．［２２］张富贵．校园网络建设方案［Ｊ］，内蒙古电大学刊，２００２，（１）．［２３］杨晔．校园千兆以太网拓扑结构的分析与选择［Ｊ］，中国电化教育，２００４．（２）．［２４］刘启新，蒋东兴，石署，沈锡臣．网络应用系统统一口令认证的研究与实现［Ｊ］，计算机工程。２００１，（ｓ１）．［２５】张恩宜，李尚臣．校园网络信息安全防御对策与体系设计［Ｊ］，中国电化教育，２００２，（１０）．［２６］程正国．分布数据共享方式［Ｊ］，计算技术与自动化．１９９８，（９）．［２７］樊玮．基于校园网的ＥＭＩＳ中的数据共享［Ｊ］。中国民航学院学报，１９９８，（６）．［２８］孙广芝．元数据：网络资源共享的基础［Ｊ］，情报科学，２００１．（７）．【２９】余胜泉，朱凌云．《教育资源建设技术规范》体系结构与应用模式［Ｊ］，中国电化教育，２００３，（３）．［３０］寇兴权，刘兴环，张威，刘宏．远程教育资源的描述、组织和管理系统设计［Ｊ］，控制工程，２００２，（４）．［３１］汪逸新，周纲，陶梅．校园教育资源环境建设：案例分析［Ｊ］．现代教育技术．２００３．（３）．［３２］林霞．校园教学资源库的建设［Ｊ］，福建电脑，２００４，（１）．【３３］郭化平，余献广，刘秀芬．教育资源素材库结构设计研究［Ｊ］，湖托工学院学报，２００３，（３）．［３４］李莲花，刘渊．基于元数据的网络远程教育资源管理系统［Ｊ］，江南大学学报（自然科学版），２００３，（１）．［３５］许桂芳．浅谈网上教育资源库的建设［Ｊ］，现代教育技术．２００１，（３）．［３６］马勃民，程建钢，韩锡斌。杨超，曹岩，构建网络教学资源库系统［Ｊ］，中国电化教育．２００２，（１２）．［３７］余胜泉，朱凌云，首晓明．教育资源管理的新发展【Ｊ］．中国电化教育．２００３，（９）．［３８］赵海霞．陈毓超．乐建兵．基于网络的协作式自主学习模式研究［Ｊ］－电化教育研究，２００４，（２）．［３９】李慧迎．王英连．网络环境下基于问题的协作学习模式研究［Ｊ］，湘潭师范学院学报◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口巨ｓＩｓ（自然科学版），２００３。（３）．［４０］唐剑岚ｔ胡建兵．自主学习模式下的网络环境设计［Ｊ］，现代教育技术，２００３，（６）．［４１］陈珊，陈妙姬．网络环境下协作探究式学习模式的研究［Ｊ］．电化教育研究，２００３，（１２）．［４ｚ］谢舒潇，黎景培．网络环境下协作探究式学习模式的研究［Ｊ］，电化教育研究，２００２。（８）．［４３张晓莉，郑颖立，冯秀琪．基于网络的协作式学习系统的设计模式［Ｊ］，中国电化教育，２００３，（３）．［４４ＦｌａｖｉａＭａｒｉａＳａｎｔｏｒｏ．ＭａｒｃｏｓＲ．Ｓ．Ｂｏｒｇｅｓ．ＡｎＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏＳｕｐｐｏｒｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＰｒｏｊｅｃｔ～ＢａｓｅｄＬｅａｒｎｉｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＣＲＩＷＧ２０００．Ｐｏｒｔｕｇａｌ，Ｏｃｔｏｂｅｒ１８—２０２０００，ＰＰ．７８—８５．［４５３№ｂｃＴ’ＳＥ－ｌｅａｒｎｉｎｇＶｉｓｉｏｎ．Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０００．ｈｔｔｐ：／／ｗｍ＃．ｗｅｂｃｔ．ｅｏｍ／［４６］Ｇ．Ａｓｌａｎ，Ｄ．Ｍｃｌｅｏｄ，ＳｅｍａｎｔｉｃＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎＦｅｄｅｒａｔｅｄＤａｔａｂａｓｅｓｂｙＭｅｔａｄａｔａＩｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｎｄＳｔｅｐ＿ｗｉｓｅＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＴｈｅＶＬＤＢＪｏｕｒｎａｌ，Ｖ０１．８，Ｉｓｓｕｅ２．１９９９，ＰＰ．１２０—１３２．［４７］ＡｍｙＷｏｊａｋ：ＰｅｅｒＳｔｕｄｙｏｆ１１１ｉｎｏｉｓＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣａｍｐｕｓＣｏｍｐｕｔｉｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＹｅａｒ２００１；ＯｆｆｉｃｅｏｆｔｈｅＡｓｓｏｃｉａｔｅＶｉｃｅＰｒｅｓｉｄｅｎｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪａｎｕａｒｙ２１，２００３：［４８］《现代远程教育资源建设技术规范》，成都教育技术网ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｄｅｉ．ｎｅｔ．ｃｎ／ａｓｐ／ｍｓｇｍａｉｎ．ａｓｐ？ｍｅｓｓａｇｅＩＤ＝１５０３：［４９］《高校数字校园网整体解决方案》，北京希尔信息技术有限公司ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｅｅｒｉｔ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ．ｈｔｍ：［５０］数字校园信息系统平台．北京希尔信息技术有限公司ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｅｅｒｉｔ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ．ｈｔｍ；［５１］ＫｅｎｎｅｔｈＣ．Ｇｒｅｅｎ：ＴｈｅＣａｍｐｕｓＣｏｍｐｕｔｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔ；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｉｔ．ａｍｄ．ｅｄｕ／ａｓ／ｓｐｅａｋｅｒ＿ｓｅｒｉｅｓ／２００２—２００３／Ｋ＿Ｇｒｅｅｎ＿ＣＣＰ．ｈｔｍ；坝士罕１互馆又ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ研究生期间主要科研成果发表论文１、《基于建构主义的网络教学平台设计初探》，教育信息化，２００４年第１期（第一作者）２、《从教案到多媒体课件稿本的创作方法》，咸宁学院学报，２００３年第６期（第一作者）３、《中小学教师信息技术培训的基本原则》，第七届全球华人计算机教育应用大会论文集，２００３年１２月（第三作者）主要科研活动ｌ、参与华中师大第三、四、五期网络课程相关项目开发，２００２．５－－２００３．９２、参与实验室管理信息系统软件的开发，２００３—２００４；◎硕士学位论文ＭＡｓⅡｍ’Ｓ曰口ＢＳＩｓ致谢本论文的立题和撰写是在我尊敬的导师彭文辉副教授的悉心指导下完成。在此，对彭老师三年来的关心和指导表达我真挚的谢意！三年来．彭老师在学业上给予我悉心的指导，在生活上给予我无私的关怀。特别是彭老师严谨的治学态度、务实的工作作风、精深的学术造诣和诲人不倦的育人精神令我敬仰。恩师不仅教给我科学的知识，更教导我做人的道理，所有这些都使我受益匪浅。师恩浩荡，终身难忘！三年来，信息技术系的很多老师在学习和生活上给了；的我关心和帮助。他们是：赵呈领主任、黄汉福书记、孔薇苓副主任、江北战副教授、王继新老师、刘清堂老师、官盒安老师、杨九民老师、吴军其老师、王忠华老师、左明章老师、刘晋萍老师、陈泽老师、王艳凤老师。在此，对他们的关怀、鼓励和帮助表示衷心地感谢！我要感谢三年柬帮助、关心和支持我的阮国龙、刘铭、蒋玲、朱爱琴、杜治汉、朱汉洪、秦新燕等全体同学，以及周会风、彭颖、鲍新龙、黄克兵等师弟师妹们。他们给了我很多帮助，给了我诸多的鼓励。Ｉ司时，在这三年学习和生活ｔｈ华中师范大学职业技术学院的骆启桂院长、华中师范大学生命科学学院的周吉源老师、崔鸿老师和刘树楠老师给了我很多关怀、鼓励和帮助。在此，深表谢意！在此还要特别感谢我的家人对我学习的支持和鼓励，感谢他们对我的支持以及为我做出的无私奉献。最后感谢所有帮助和支持过我的人，我将不辜负你们的关心和期望。刘峰２００４年５月于桂子山