校園網格環(huán)境下教育資源的管理

趙桂云 宋白玉

（江蘇農林職業(yè)技術學院 江蘇 句容 212400）

0 引言

校園網格系統(tǒng)[1]為各種教育資源提供描述標準和接口來實現資源注冊，資源提供者使用這些描述標準對教育資源進行描述，使教育資源能夠被校園網格上的用戶發(fā)現并使用。在資源注冊這個環(huán)節(jié)，采用什么方法對教育資源進行描述，將直接影響到以后的資源發(fā)現、資源組織及資源注銷環(huán)節(jié)，因此選擇合理的資源描述方法至關重要。本論文利用本體理論在資源描述上的巨大優(yōu)勢，試圖構建教育資源本體以更精確地描述教育資源，為教育資源的發(fā)現、組織調度打下堅實的基礎。

1 校園網格中教育資源的范疇

在構建教育資源本體之前，有必要先明確一下校園網各種教育資源的范疇。

在網格系統(tǒng)中，資源是一個比較寬泛的概念，網格資源指所有能夠通過遠程使用的實體，包括計算機軟件、計算機硬件、設備和儀器等。計算機軟件資源包括系統(tǒng)軟件、應用程序、數據等；計算機硬件資源包括處理器、存儲器、硬盤以及其他計算機設施。除了這些物理資源之外，在網格設備旁工作的人員也是一種重要的資源，我們稱為人類資源[2]。

網格最大的優(yōu)勢就是擴展了可共享資源的種類，本論文所設計的校園網格中可以實現共享的教育資源，除了現有網絡上的數據資源之外，還包括軟件資源、計算資源、硬件資源、存儲資源等。下面分別介紹一下這幾類教育資源，了解教育資源的分類有利于高效的獲取資源和科學的利用資源。

1.1 數據資源

數據資源是已經在現有的網絡上實現共享和有效利用的一類教育資源，參考現代遠程教育資源建設技術規(guī)范，數據資源可以分為：

①媒體素材：媒體素材是指傳播教學信息的基本材料單元，可分為四大類：文本類素材、圖形（圖像）類素材、音頻類素材、動畫類素材。

②試題題庫：試題題庫是按照一定的教育測量理論，在計算機系統(tǒng)中實現的某個學科題目的集合，是在數學模型基礎上建立起來教育測量工具。

③案例：案例(CASE)是指有現實指導意義和教學意義的代表性的事件或現象。

④課件與網絡課件：課件是對一個或幾個知識點，實施相對完整教學的輔助教學軟件，根據運行平臺劃分，可分為網絡版的課件和單機運行的課件，網絡版的課件需要能在標準瀏覽器中運行，單機運行的課件可通過網絡下載運行，以上均泛稱網絡課件。

⑤網絡課程：網絡課程是通過網絡表現的某門學科的教學內容及實施的教學活動的總和，它包括兩個組成部分：按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內容和網絡教學支撐環(huán)境。

⑥文獻資料庫：文獻資料指有關教育方面的政策、法規(guī)、條例、規(guī)章制度，對重大事件的記錄、重要文章等。

1.2 計算資源

這里所說的計算資源并非等同于計算機資源，而是將各種計算資源內在的計算能里抽取出來，形成一種分布在網上的抽象的計算能力，將原來有形的、專用的計算能力轉化成一種無形的更通用的計算能力。

1.3 軟件資源

包括各種教學軟件、課件制作軟件、編程實驗軟件、教學系統(tǒng)軟件。

1.4 硬件資源

包括儀器設備資源，如精密的科學儀器設備、大型的集群系統(tǒng)、大型機這樣的資源比較珍貴，而網格的應用突破了這些資源在跨地區(qū)、跨機構之間共享的技術性難題。提供透明統(tǒng)一的共享環(huán)境，使得各學校、各科研單位的儀器設備等教育資源實現共建共享，從而彌補了有些教育單位資源的匱乏，大大提高資源的利用率。

1.5 存儲資源

存儲資源是一種特殊的硬件資源，它們不直接為網格用戶所使用，而只是由數據管理服務使用，校園網格用戶可以利用網格系統(tǒng)中的空閑存儲空間將資源存儲在這些物理上分布的存儲器上，不過呈現給用戶的卻是一個集中統(tǒng)一的存儲模式。

2 教育資源的描述

資源的合理描述對于增強資源的共享程度和提高資源的有效利用具有重要意義。

本體在資源管理系統(tǒng)中可以描述資源的語義，并且關聯(lián)、確定和處理對應的資源概念，使得內容清晰[3]。因此為了更精確的描述網格環(huán)境下的教育資源及其相互之間的關系，在本論文中我們試圖構建用于描述教育資源的資源本體。教育資源本體的主要任務是精確的描述與校園網格內教育資源相關的概念。在本節(jié)前面我們已經分析了網格環(huán)境下的教育資源，在此基礎之上，可以初步建立相關文檔，然后根據建立的文檔構建教育資源本體。在這里我們以教育資源中的計算資源為例[4]，說明此類教育資源本體的構建過程。構建過程中所建立的相關文檔包括以下幾部分：

圖1 概念分類樹

2.1 數據字典：收集本體中所有的類和實例，以及他們的含義。本論文中，共設計了14個類（圖1），其中計算資源是該本體的超類，其他類均是它的子類。

2.2 概念分類樹：以樹的形式描述所有類和子類之間的關系，所建立的概念分類樹如圖1所示。

2.3 類和實例的屬性表：列出了類和實例的所有屬性，并描述了各個屬性的結構，包括：關系邏輯、最小值、數據類型、度量單位等。

2.4 實例表：實例表中陳列了對本體中各個實例，實例的屬性和屬性的取值的描述。

2.5 屬性分類樹：以圖形來描述屬性之間的分類關系。

根據以上文檔，然后使用Protégé3.4 beta編輯器，把上述證據資料用OWL語言進行描述，還要用PAL創(chuàng)建公理。圖2所示的公理是一個進入限制：必須是AIX操作系統(tǒng)下的計算資源，而且硬盤空間大于80G，內存大于512M才允許發(fā)生。

圖2 進入限制公理

創(chuàng)建好的教育資源本體框架如圖3所示。

圖3 教育資源本體框架

3 基于本體的教育資源注冊與注銷

本文設計構建的教育資源本體直接工作在網格環(huán)境中，對資源的描述使用教育資源本體中定義的概念和詞匯。這樣使所有應用中的概念（最終用戶和資源提供者）關于信息的表示和查詢均有一個確切的意義，消除了查詢和讀取信息時產生的模糊性。引入本體后的教育資源注冊過程：1）資源提供者提出注冊請求；2）本體服務器將請求轉換為資源本體對教育資源進行描述；3）將描述信息注冊到信息服務器；4）教育資源注冊成功。

如果教育資源的提供者不想讓資源在網格系統(tǒng)中繼續(xù)存在，可向校園網格系統(tǒng)發(fā)出請求注銷自己，教育資源信息數據庫中該教育資源的信息被相應的清除，該教育資源作為網格資源的生命周期就結束了。

4 結束語

本文在校園網格環(huán)境下的資源注冊環(huán)節(jié)，用Protégé本體編輯器構建了用于資源描述的本體，以更精確地描述教育資源，實現基于本體的資源注冊，為進一步研究教育資源的發(fā)現、組織調度打下基礎。

［1］趙桂云.基于網格的高校教育資源管理研究[J].微計算機信息，2009（30）.

［2］Perez A G，Benjamins V R.Overview of Knowledge Sharing and Reuse Components：Ontologies and Problem-Solving Methods.In:Stockholm V R,Benjamins B,Chandrasekaran A,eds.Proceedings of the IJCAI-99 workshop on Ontologies and Problem-Solving Methods(KRR5)，1999：1-15.

［3］Siddiqui.M，Fahringer.T.Grid resource ontologies and asymmetric resource-correlation:proc.of the 2nd International Conference on Grid Service Engineering and Management[C].Germany:[s.n.],2005.

［4］宋白玉,趙桂云.網格環(huán)境下資源的描述[J].電腦知識與技術,2009（9）.