第七章信息技术教学应用展望本章结构
7.1网络技术的发展及教育应用
7.1.1 无线网络技术及移动教育
7.1.2 网格技术及其教育应用
7.2 智能信息技术的教学应用
7.2.1 教育专家系统
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
7.3 虚拟现实技术教育应用
7.3.1虚拟现实简介
7.3.2虚拟现实教育应用实例
7.4 教育资源库及其应用
7.4.1 教育资源库简介
7.4.2 教育资源库的应用
7.4.3 数字图书馆
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术借助无线网络技术，我们可以随时随地接入互联网，真正实现,随时随地，网络无线,。 无线网络具有以下优势：
支持移动联网 。 用户可以像使用移动电话那样灵活移动计算设备的位置,
并保持持续的网络连接；
不需要使用物理线路,安装非常简便；
无线网络所使用的高频率无线电波可以穿透墙壁或玻璃窗,因而网络设备可以在有效范围内任意放置；
具备多层安全防护措施,可以充分确保用户隐私；
改动网络结构或布局时,不需要对网络进行重新设置 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 1） 无线局域网 （ WLAN）
无线局域网作为一种灵活的数据通信系统,在建筑物和公共区域内是一种固定局域网的有效延伸和补充 。 WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质 。 WLAN的数据传输速率现在已经能够达到 11Mbps，
传输距离可远至 20km以上,使得网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题 。 WLAN技 术 采 用
IEEE802.11b标准作为通用标准 。
无线局域网系统包括为电脑终端配置的无线局域网卡,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡；进行数据发送和接受的设备，称为接入点
(Access Point,AP)； 以及其他一些接入控制设备。对于希望得到无线局域网服务的终端用户而言，他所需做的工作只是插入专用的网卡，然后安装简单的驱动程序即可。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 1） 无线局域网 （ WLAN）
WLAN的应用有以下两类情况：独立的 WLAN,非独立的 WLAN
独立的 WLAN
这是指整个网络都使用无线通信的情形 。 在这种方式下可以使用 AP,也可以不使用 AP。 在不使用 AP时,各个用户之间通过无线直接互连 。 但缺点是各用户之间的通信距离较近,且当用户数量较多时,性能较差 。
非独立的 WLAN
在大多数情况下,无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展 。 我们把这种情况称为非独立的 WLAN。 在这种配置下,多个 AP通过线缆连接在有线网络上,以使无线用户能够访问网络的各个部分 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 2） 蓝牙技术 （ Bluetooth）
蓝牙技术是一种将多种家庭与办公室中的数据和语音设备通过无线方式联网的技术,在便携式计算机,移动电话以及其他的移动设备之间建立起一种小型,经济,短距离的无线链路,将多种设备联成一个微微网
（ Pico net）,而若干个微微网还可以进一步联接成为分布式网络
（ Scatter net）,使得更多的数据和语音设备能够快捷地连通,实现快速高效的通信,实现数据共享,互联网接入,无线免提,同步资料,影像传递等 。
蓝牙标准 （ IEEE802.15） 是由移动通信公司与移动计算公司联合起来开发的传输范围约为 10米左右的短距离无线通信标准 。 蓝牙比无线局域网标准 IEEE802.11更具移动性,IEEE802.11只限制在建筑物和校园内,而蓝牙能把一个设备连接到 LAN和 WAN,甚至支持全球漫游 。 蓝牙在多向性传输方面具有较大优势,但也需防止信息误传和被截取；蓝牙具有全方位的特性,并且可以进行一对多点的数据交换 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 2） 蓝牙技术 （ Bluetooth）
在无线校园网中采用蓝牙技术,可增加网络教学的可移动性 。
利用蓝牙技术还可以构建将各种媒体信息工具综合起来的蓝牙教室 。
对于学习者个人来说,利用蓝牙技术可以方便地搭建一个实时,快速,
交互性强的多媒体学习空间,这样就可以把用户身边的设备都连接起来,
形成一个,个人微型网,（ Personal area net）,从而使得社会的每个成员,每件智能化设备都能随时随地接入网络,学习者就可以方便地在互联网上学习丰富的教育资源,而且学习者与教学资源,教师与学生之间的交互也会大大改善,交互过程中的信息表征方式也将丰富多样,这将有利于建构终身学习的理想环境 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
2,移动教育移动教育 (Mobile Education)，
指依托目前比较成熟的无线移动网络、国际互联网以及多媒体技术，学生和教师通过使用移动设备（如手机、笔记本,PDA等）
更为方便灵活地实现交互式教学活动的一种手段。移动教育系统主要由四部分组成：移动教育网、
国际互联网、教学服务器和移动台。其中，国际互联网和教学服务器是教育资源的主要载体，而移动台和移动教育网则是连接用户和互连网的主要媒介。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
2,移动教育
移动教育网：该网络由多个基站组成，用来发射或接收来自移动台以及互联网的信息，并通过空中接口实现移动台与互联网的无缝连接，是整个移动网络的一部分，
国际互联网：即我们通常说的 Internet,是教育资源的有效载体。目前互联网技术已经非常成熟，与互联网连接的客户可方便地进行信息交换，并可访问互联网上的丰富资源。
教学服务器：该服务器与互联网相连，存放丰富的教学资源以及相应的服务程序。
移动台：移动设备，如手机、笔记本等。目前一般指由通信硬件与 SIM卡组成的移动设备。通信硬件完成信号的接收以及协议识别,SIM卡保存用户的标志。目前，许多公司正在研究或推出具有 PDA功能的手机，其 PDA
部分具有一定的开放性，可在一定程度上扩充软件。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
（ 1）面向学生的功能
向教师提问：学生的一些比较简单或紧急的问题可以通过移动设备随时向教师提出，而不必等到上课，或是在指定时间专门到指定的地点提问；
自动回复问题：系统收到学生问题后，按照关键词匹配的方法系统检索数据库，如果发现已有类似问题被回答，则自动地将相应答案返回给用户。
浏览问题和解答：学生可以通过本系统，浏览一段时期内其他同学所提出的问题与相应的解答，在别人的问题中得到提高；
查询作业提交情况、成绩以及考试成绩；
接收教学活动通知。
2,移动教育一个实用的移动教育系统必须同时兼顾学生、教师和教育资源这三个方面 。 在学生与教师方面，移动教育系统的主要功能如下：
7.1.1 无线网络技术及移动教育
（ 2）面向教师的功能
当学生问题累计到一定数量后，通知教师浏览。
教师对学生提出的问题进行浏览和回答。
通过移动设备向学生发送一些比较重要和紧急的教学活动通知。
随时接收学校方面对于教学活动的一些通知。
2,移动教育一个实用的移动教育系统必须同时兼顾学生、教师和教育资源这三个方面 。 在学生与教师方面，移动教育系统的主要功能如下：
7.1.1 无线网络技术及移动教育
(1) 基于短消息的移动教育用户通过手机将短信息发送到教学服务器（与互联网相连），教学服务器接收短信息后将其转化成数据请求，并进行数据分析、处理，然后再发送给用户手机。
(2) 基于连接的移动教育移动用户使用无线终端，经过电信的网关后可接入互联网直接访问教学服务器，并进行浏览、查询，进行实时交互。
2,移动教育移动教育的目的是利用移动设备和移动通信网方便地访问互联网上的教育资源，这种资源访问的形式受移动设备与移动通信网之间以及移动通信网与互联网之间的通信协议所制约。目前的移动通信协议主要有两种基本形式：一种是面向短消息的，另一种是面向连接的。
网格技术就是要利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一台,虚拟的超级计算机,,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、通信资源、专家资源等的全面共享。
7.1.2 网格技术及其教育应用
1,网格定义网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。 （ Foster,1998）
网格实际上是继传统互联网,WEB之后的第三个大浪潮，可以称之为第三代互联网。 （ 李国杰院士 ）
网格就是将互联网上的分布式计算资源整合在一起而构成的一种大型虚拟计算系统。 （ IBM公司 ）
7.1.2 网格技术及其教育应用
2,网格的结构与功能网格由网格节点、数据库、贵重仪器、可视化设备、宽带网络系统及网格软件等六部分组成。网格节点是一些高性能的计算机 ； 数据库是存储包括天文、基因等信息和数据的,仓库,； 贵重仪器包括理论物理研究的粒子加速器、大口径雷达、天文望远镜等科学仪器和精细的打印设备 ； 网格计算软件包括网格操作系统、网格编程与使用环境以及网格应用程序。
网格系统由三个基本层次构成：资源层、中间件层和应用层。资源层是构成网格系统的硬件基础，实现计算资源物理上的连通；中间件层完成广域计算资源有效共享；应用层上开发的应用系统性能如何，是衡量网格性能的关键。
网格的功能主要有两类：
超级计算功能：对使用者而言，整个网络就是一台巨大的超级计算机。
智能信息处理功能：即提供全面的信息资源共享，解决信息孤岛问题；为用户提供一体化的智能信息服务；用户可通过单一入口访问所有信息资源。
7.1.2 网格技术及其教育应用
3,网格的研究现状目前，网格的研究主要在美国和欧洲。其中代表性研究工作包括美国国家科学基金会资助的 NPACI,“国家技术网格,（ NTG）,分布万亿次级计算设施（ DTF）,美国宇航总署的 IDG,美国能源部的 ASCI Grid,以及欧盟的 Data Grid等。现阶段，美国军方正规划实施一个宏大的网格计划，
叫做,全球信息网格（ Global Information Grid）,,预计在 2020年完成。
国内对网格的研究始于 2000年，已经完成的网格研究项目主要有清华大学的先进计算基础设施 ACI(Advanced Computational Infrastructure)
和以中科院计算所为主的国家高性能计算环境 NHPCE(National High
Performance Computing Environment)。
目前，中国国家教育部先后与英特尔和 IBM公司联合宣布将携手共建中国教育科研网格，同时亮出了中国教育科研网格的规划，并宣称,中国教育科研网格是迄今为止由政府推出的最宏大的网格工程。,
7.1.2 网格技术及其教育应用
4,网格的发展前景网格技术具有广阔美好的应用前景：
实现各计算中心计算资源共享，我国的许多行业，如能源、交通、气象、
水利、农林、教育、环保等对高性能计算网格即信息网格的需求是非常巨大的。在基础研究、汽车、大型水电工程、石油勘探、气象气候、航空、
交通、金融、医疗等领域提供超级计算功能，发挥空前的作用。
有助于实现电子政务的一站式办公；完成生命科学在网格上分享现代生物信息资源；各种基础地理数据等资源全面共享；有助于建设功能强大的数字图书馆。
可以更有效地推进企业信息化建设，提高企业信息化水平和技术自主创新能力，实现经济跨越式发展。
7.2.1 教育专家系统
1,专家系统专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验的智能计算机程序系统，它能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。简言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 具有以下特点：
启发性：能够运用领域专家的知识与经验进行推理、判断和决策；
透明性：能够解释整个推理过程，并回答用户提出的问题，以此让用户清楚地了解推理过程，提高对专家系统的信赖感。
灵活性：能够在原有知识基础上不断地增加知识、修补知识，不断地更新，
提高解决问题的能力。
7.2.1 教育专家系统
1,专家系统（简化结构图）
7.2.1 教育专家系统
2,教育 专家系统教育专家系统，即能利用人类教育专家的知识来实现教育功能的人工智能系统。该系统能代替人类教育工作者（教育专家、教师）完成大部分的工作，并能方便地使用现代化手段进行教学。
一般来讲，教育专家系统包括知识库、推理机、人机对话窗三个部分。
其中，知识库用来储存来自不同专家的知识；推理机用来对各种信息进行科学推理，以得出最后结果；人机对话窗则用来供人机对话，以供用户方便使用。
教育专家系统可以同时具有多个教育专家的知识，同时具有诊断和调试等功能，并有良好的人机界面。它可以灵活地针对每个学生的学习特点、
弱点和基础知识水平，进行资源地检索、设计、处理与传递，使用最适当的教案和教学方法对学生进行教学和辅导，并可以对教学结果进行科学合理的综合评估与反馈，甚至可以对学生的心理、行为进行跟踪测试与监控，
并进行适时调整。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
1,Agent的基本概念 （两种说法）
一种是如 Hewitt所说,,一般认为 Agent是一种处于一定环境下包装的计算机系统,为实现设计目的,他能在那种环境下灵活的,自主的活动 。,
另一种就是 Wooldrige（ 1995） 所给出的,代理,的两种定义：
定义１ (弱定义 ),Agent指分布式系统或协作式系统中能持续自主发挥作用的计算实体 。 Agent用以最一般地说明一个软硬件系统,它具有这样的特性,① 自治性 (autonomy),代理可以在没有人或其它代理直接干预的情况下运作,而且对自己的行为和内部状态有某种控制能力； ② 社会性
(social ability):代理和其它代理 （ 也可能是人 ） 通过某种代理语言进行信息交流； ③ 反应性 (reactivity),代理能够理解周围的环境,并对环境的变化做出实时的响应； ④ 能动性 (pre-activeness),代理不仅简单地对其环境做出反应,也能够通过接受某些启动信息,表现出有目标的行为 。
定义２ (强定义 )：代理除了具备定义１中的所有特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识、信念、义务、意图等。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
2,单 Agent结构从结构上来讲，一般把单 Agent分为三种：
慎思型 Agent(deliberative agent)指 Agent必须具有主体应有的意识状态 (intentionalstance),如信念、期望、意图、承诺等。它由于采用了传统的人工智能方法而成为研究的热点。
反应型 Agent(reactive Agent)强调交互作用，它的支持者认为 Agent并不需要某一个领域的信知数据，它可以通过与外界的交互以及对环境的感知而自我进化，他们由此提出了,感知一动作,模型。
混合型 Agent,从以上分析可以看出，慎思型 Agent 智能程度较高，灵活性好，但是反应速度较慢，类似于传统的专家系统；而反应型 Agent则正好相反，反应较快，交互性能较好，但智能程度却不如前者高。混合型既要有信知数据，以提高智能性，又要有较好的交互和自我进化能力，它将逐步成为研究的热点。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
2,单 Agent结构常用的 Agent理论模型有 Bratman提出的 BDI(Belief Desire Intention)
理论,Konolige的演绎模型 (Deduction model)理论,Moore的知识和行为
(Knowledge & Action)逻辑,Cohen 和 Levesque的意图 (Intention)理论 。
其中,BDI模型是现在应用较为广泛的一种 Agent理论模型,它是
Bratman在哲学和认知科学的基础上对理性 Agent进行研究所得出的理论,
他认为每一个 Agent都应该有如下三个心智状态：
Belief,Agent对客观世界的信念；
Desire,Agent根据外界事件状态而产生的某种情绪状态 。 例如：如果外界事件满足信念,但却不为真时,Agent就会产生要使其为真的情绪状态 。
Intention,Agent在产生了 Desire之后，确定的一系列类似子目标的心理状态。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
3,基于 Agent技术的教学系统其结构大概可分为三类：
教学 Agent； 组成比较复杂，涉及教学过程的各个方面，一般包括教学策略 Agent,学生建模 Agent,教学内容 Agent,测验和评价 Agent,以及其中负责协调合作的协调 Agent； 而其中的每一个 Agent都不是简单的一个
Agent,而往往是一个多 Agent系统。
接口 Agent； 负责学习者与系统内部的信息交流以及和其他系统的接口
Agent交流。
过程管理 Agent； 负责监控学习过程，收集分析数据，为教学决策 Agent采取策略提供基础等等。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
3,基于 Agent技术的教学系统学生客户机界面代理学生模型数据库教学代理群教学过程管理代理教学策略代理群数据库接口系统的逻辑结构图
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
4,国内外基于 Agent技术的教育应用现状
（ 1）南加利福尼亚大学 Johnson.W.L等人的研究美国南加利福尼亚大学信息科学研究中心 Johnson.W.L等人开发了两个代理原型,Adele 和 Steve。 在他们主持的高级远距离工程（ ADE） 项目中，为了使远距离学习系统适合每个学生的需要，并支持教师与学生的相互作用，他们提出了一个叫做 Adele的教学代理，以监视学生与计算机的交互并提供指导和建议。当学生通过网上课件学习时,Adele的备份在每一台学生计算机上运行，与每个学生交互作用。 Adele主要负责监控学生、
记录学生行为、根据需要调整课件的呈现内容等。目前,Adele已被用于医学教育课件，教授外伤和肿瘤医疗课程。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
4,国内外基于 Agent技术的教育应用现状
（ 2） 构建 WEBCL上的 E-TUTOR（ www.webcl.net.cn）
WEBCL平台是由北京师范大学网络教育实验室开发的一个全面支持协作学习的网络教学支撑平台。鉴于实际协作中学生需要大量的指导和支持，传统的方法需要大量的人力来解决协作过程中的简单工作，由此而产生了采用 Agent的思路。 E-TUTOR的
Agent系统构成如下,BCA
（ Behavior Captured Agent）、
BPA(behavior processing Agent)、
IFA(information feedback agent)。
数据流程图
7.3.1 虚拟现实简介虚拟现实（ Virtual Reality,简称 VR） 技术，又称临境技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。由计算机产生一个三维的、基于感知信息的临场环境，对使用者的控制行为做出动态的交互反应，并将计算机处理的数字化信息转变为人所能感受到的具有各种表现形式的多维信息，从而产生一种亲临真实环境的感受和体验，使人机交互更加自然、
和谐。
虚拟现实技术的特征可归纳为三个,I”,即沉浸性（ Immersion）、
交互性（ Interaction）,想象性（ Imagination）。
根据用户参与 VR的不同形式以及沉浸的程度不同，可以把虚拟现实技术划分为四种类型：桌面虚拟现实、沉浸的虚拟现实、增强现实性的虚拟现实和分布式虚拟现实技术。
在网络教育中主要应用的虚拟现实技术包括：基于静态图像的虚拟现实 QuickTime VR,虚拟现实造型语言 VRML,MUD/MOO等。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 1）
基于静态图像的虚拟现实 (QuickTime Virtual Reality,简称 QTVR)是由美国苹果公司开发的新一代虚拟现实技术。概括来讲,它是一种基于静态图像处理的、在微机平台上能够实现的初级虚拟现实技术。 QTVR属于桌面虚拟现实的一种。
假定我们对一室内空间进行观察。室内空间一般有六个表面，如果我们获取了这六个表面的许多不同距离、不同方位的实景照片，并将它们按照特定的相互关系有机连接起来，就可以在视觉上形成对此房内空间的整体认识，这就是全景概念。在观察时，我们可以任意地转动观看，也可以改变视点，或是走近仔细观看，由于这些照片是相互连接的，所以只要照片足够精细，连接得紧密正确，我们就可以获得空间的感觉。如果辅以声音，也可以获得较好的随意观察、交互访问的效果。这就是 QTVR工作的基本原理。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 2）
全景图像（ Panoramas）,即空间中一个视点对周围环境的 360度的视图，它可以理解为以节点为中心的具有一定高度的圆柱形的平面，平面外部的景物投影在这个平面上，即为全景图像。全景图像是 QTVR技术最具特色的概念。
物体 (Objects),此概念是与全景图像相对而言的。可以这样说,QTVR的全景图像是从空间中的节点来看周围 360度的景物所生成的视图；而物体则刚好相反，它是从分布在以一件物体（即物体）为中心的立体 360度的球面上的众多视点来看一件物体，从而生成的对一件物体全方位的图像信息。与全景图像不同的另一点是，表征同一物体的不同视点生成的一系列图像并不需要拼和在一起，它们通常是按拍摄的水平的偏移角和垂直的偏移角排列成一维顺序，经 QTVR系统软件处理后，形成用户可观察的各个视点。
场景（ Scenes）,指把一个或多个全景图像或对象电影通过热点这种手段连接后的全景图像和对象电影的有序集合体。在 QTVR场景中，用户可以在很多全景图像或对象电影中以随意的方式漫游。每个在场景中的全景图象或对象电影称为节点；
每个场景都有一个入口节点，当一个场景打开时，这个入口节点便作为缺省的节点被显示出来。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 3）
QTVR与其它技术的比较,
与传统影视媒体的比较：传统影视媒体只能按照录制的顺序播放,参与者不可改变其播放顺序，缺乏交互性； 而 QTVR技术允许参与者自己控制体验的进程和顺序,也可以挑选自己感兴趣的环节而略过其他部分 。
与传统虚拟现实技术的比较,QTVR不需要特殊的硬件和附属设备,只在普通的 PC机或 Macintosh机上即可实现虚拟现实的效果。 QTVR可以直接应用照片、录录像或数字图像创建虚拟环境，这就不同于静止的 CAD或 GIS制作，
较之传统的虚拟现实技术有着更强的真实感、更丰富的图象和更鲜明的细节特征。
与多媒体软件的比较：多媒体在感知领域的应用不及 VR广泛，且多媒体技术所操纵的对象都是二维的,QTVR技术拥有比多媒体技术更强的真实感 。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 3） —— 教育应用领域
建筑工程学：交互性的参观还未完工的办公大楼，找寻装饰的构思；或参观房屋模型，学习建筑原理。参观世界各地经典建筑，寻找建筑设计的灵感。
考古学：参观世界上你不可能到达的博物馆,研究从未对公众开放过的私人收藏的绘画或雕塑 。
医学教育：学生可以通过解剖一具虚拟的尸体来学习解剖学,也可以观看血细胞通过心脏的全过程 。 医生用从实际病人身上收集来的数据进行仿真,对手术或其它过程进行周密的计划,例如：观看胃镜的过程,了解病变组织的特征 。
导游培训：让学生参观世界各地虚拟的风景名胜,并学习这些名胜的历史,特点,
文化内函等等 。
生物教育：操纵分子模型,观察不同药物的立体结构图象；或沿着丛林小溪来研究海狸的习性 。
历史教育：进入别的世纪,如参观商代的集市,或参加唐代的盛典 。
化学和物理教育：昂贵实验仪器的介绍与展示,参观你不可能进入的实验空间,如核反应堆,粒子对撞空间等等 。
社会科学：参观世界各地的社会风情，了解各地生活形态与习性。
7.3.1 虚拟现实简介
2,VRML技术
（ 1）功能与特点
VRML（ Virtual Realty Modeling Language,虚拟现实建模语言）基于客户 /服务器 模式，是一种描述在 Internet上创建三维复杂交互场景和对象的文件格式标准，通过网络传输的只是一个很小的描述文件，在服务器上提供 VRML文件及图像、视频、声音等支持资源，客户端通过本地的 VRML浏览器交互地访问这些文件并解释执行。 其主要特点为：
使用方便性
交互性
扩展性
平台无关性
文件体积小,信息量大
良好的接口一致性
7.3.1 虚拟现实简介
2,VRML技术
（ 2） VRML的技术规范
VRML于 1995年推出 1.0版本,现已发展到 2.0版,即 VRML97版 。 Netscape
和 IE的第四代产品都已内置了 VRML浏览器,VRML也是 Windows 98的标准部分,VRML已成为 Internet上分布 3D内容的具有普遍性的开放标准 。
在最高层次的概念上,VRML是一种描述虚拟对象的文件格式。原则上，
对象可以包括任何东西 --三维几何体,MIDI数据,MPEG图像等等。 VRML定义了一系列对象用来实现三维场景、多媒体以及交互性。这些对象称作
,节点,（ Node）。 以节点（ Node） 作为基本单位,将不同的节点以层次关系组织在一起，构成 VRML中的场景图（ Scene Graph）,使 Internet用户犹如身处真实世界，在 3D环境中随意探询 Internet上丰富的信息资源。
7.3.1 虚拟现实简介
2,VRML技术
（ 2） VRML的技术规范其主要概念有：
域和事件,域和事件是描述节点的两个基本属性,正如人的基本特征和行为能力 。 域用于描述节点对象的基本属性 。 事件用于描述节点间通信时需传递的数据消息,分输入事件 （ eventin） 和输出事件 （ eventout）,前者可接收其它节点发来的消息以产生相应的状态变化,后者将自身状态发生改变的消息发送给目标节点并激发其相应的状态变化 。 用 ROUTE路由方式传递节点间事件的通讯机制来实现互动 。
节点,节点用于描述三维图形,多媒体和交互行为 。 在 VRML97规范中共定义了 54种节点来描述三维场景中的各种对象,实现了 3D应用中建模,真实感绘制及渲染,观察及交互手段,动画,碰撞检测,LOD,超链接及嵌入等,
按其功能可分成造型类,外观属性类,环境定义类,动画,感知控制类,
视点控制类和文件接口类等类型 。
7.3.1 虚拟现实简介
3,MUD/MOO技术（ 1）
MUD（ Multiple User Dungeon／ Dimension,多用户空间）是一个通过网络连接、多用户自由参与、可由用户自主扩展的、主要基于文本的虚拟现实环境。 MOO（ Mud Object Oriented） 是用面向对象技术构建的 MUD,这种技术使学习者更容易创建新的对象。
在 MUD空间中,所有用户,物体,环境都是对象 （ Object）,它们有各自的对象号 （ Object Number）,每个对象有各自的动作 （ Verb） 和属性
（ Property）,这些动作和属性决定了它们的外在表现,也决定了它们如何与其他对象进行交互 。 最重要的是,每个用户对象在 MUD虚拟世界中可以通过编写 MOO代码创造对象并为创造的对象定义可具有的行为 。 这样,实际上就是用户创造和扩展了他们的虚拟空间环境,即系统提供必要的基础设施和对象结构,而虚拟世界的建立则完全是所有用户合作完成的,这是
MUD／ MOO虚拟世界设计的中心原则 。
7.3.1 虚拟现实简介
3,MUD/MOO技术（ 2）
MUD教育应用的特点：
MUD是完全基于文本的，它用文本来描述世界。
参加 MUD的人员可以来自不同的地点，大家互不相识，构成了一个真正的虚拟空间，在一定程度上实现了人际交往的平等性。
MUD中具有一定的竞争性、交互性和游戏性，具有很大的吸引力，便于激发学习者的学习兴趣。
MUD中最重要的一点在于 MOO,即面向对象的 MUD技术。
MUD这种基于文本的虚拟环境是借助人的想象而存在的，有利于培养学生的空间想象和抽象能力。
在 MUD中能够有效地创建学习情景、支持合作、促进交流、促进知识表达和应用，它结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种特性，
是一个非常优秀的建构主义学习环境。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
1,大学物理仿真实验 (基于局域网 )
该教学软件开创了物理实验教学的新模式，它利用计算机将实验设备、
教学内容（包括理论教学）、教师指导和学习者的思考、操作有机融合为一体。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
2,广播电视大学物理虚拟实验该软件根据广播电视大学教学大纲编制而成，内容和难易程度根据广播电视大学的要求制作，是适合全国广播电视大学物理教学的软件。该软件通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，形成了一部活的、可操作的物理实验教科书。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
3,几何光学设计实验平台全国第一套基于虚拟现实的教学软件。本软件将计算机辅助教学中智能化仪器、计算机技术、虚拟现实技术与物理教学有机的结合起来，使物理教学软件进入一个全新的领域。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
4,学物理虚拟实验远程教学系统基于目前低速 Internet网上的远程教学版本。利用该系统，教师可以分布在不同地点上网组织各种实时或非实时的分布式教学。回答学生问题，
批改实验报告等。学生可根据自己的时间安排通过校园网或在家中利用电话线上网接受教师指导完成各项实验内容，并上交实验报告。
7.4.1 教育资源库简介广义的教育资源指在开发教育对象的创造潜质、作用于经济社会发展和社会进步的物力和人力的优化组合 。 就教育技术领域来看，资源包括了材料和环境。而教育资源库就是各种关于教育资源汇集的总和。
教育资源建设包括资源数据的生产建设、资源数据的管理建设和资源信息服务的建设。它们三者在平面上构成了网络教育资源建设的内涵，在横向时间轴上构成了网络教育资源建设的三个关键阶段，在资源建设的纵向发展上构成了资源建设的不同层次。如下图示：
层次性资源信息服务资源数据生产资源数据管理资源信息服务阶段性资源数据管理资源数据生产教育资源建设内涵
7.4.1 教育资源库简介无论是从建设的内涵、建设的关键阶段，还是从资源建设的三种层次来看，资源数据的生产、资源数据的管理、资源信息服务都互为前提，处于动态发展的循环之中，如下图示：
资源数据管理资源信息服务网络教育资源建设资源数据生产教育资源建设动态循环示意图
7.4.1 教育资源库简介
1,国内外教育资源建设现状国外的教育资源建设并没有一个统一的定位，大都根据实际的教学和科研需求进行开发。资源建设力量包括教育部门（如教育部）、社区、高校、公司或致力于教育的个人等。规模与运作方式灵活，很少受到行政权利的约束，具体内容既有面向基础教育的 K-12资源，也有面向高等教育的科研资源，还包括关于航天、保健等专业资源。资源形式包括电子文献、
课程计划和图片等。
国外的信息渠道比较丰富，除了互联网还有大量的图书馆和资源中心，
用户可以通过多种方式获取信息。而我国在信息服务方面，特别是基础教育领域，仍呈现出供不应求的局面。中国政府正在积极推进教育的信息化进程，以实现跨越式发展。当前,我国四大骨干网的建成和连通，为我国开展基于 Internet的教育资源建设创造了必要的前提和条件，为教育系统提供了一个高质量信息服务的宽带多媒体通信平台。
7.4.1 教育资源库简介
1,国内外教育资源建设现状软件建设主要包括网上信息资源平台的建设和教育资源的建设，如果把硬件建设比喻为修,路,的过程，那么这二者就是指,车,与,货,的问题。,车,是指软件平台的开发，即用于管理、检索和运营资源的软件系统。而,货,则是指用于教育教学中的各种资料和素材。,有车无货,
是目前信息资源建设中存在的主要问题，即网上资源的开发和利用问题。
尽管目前我国政府及各个地方都在积极进行教育信息资源的建设，但仍不能满足日益增长的教育需求，同时存在重复建设、数量庞杂、形式不规范等问题。这种现象带来的弊端日益明显，而社会对资源的共享需求却不断增加，因此，扭转上述这种无序的状态、进行合理的规划整顿势在必行，从而实现资源建设的规范性和高效性。
7.4.1 教育资源库简介
2,教育资源建设标准
IMS的 LRM（ Learning Resource Metadata,学习资源元数据）
IEEE LTSC（ Learning Technology Standards Committee,学习技术标准委员会）的 LOM（ Learning Object Metadata,学习对象元数据）
OCLC（ Online Computer Library Center） 的 Dublin Core元数据标准中国教育信息化技术标准委员会（ Chinese E-Learning Technology
Standardization Committee,简称标委会）制定了教育信息化技术标准体系（ Chinese E-Learning Technology Standards,简称 CELTS ）。
CELTS体系中共包括 3个和资源建设相关的规范，分别是《学习对象元数据》（ CELTS-3）、,教育资源建设技术规范》（ CELTS-41） 和《基础教育教学资源元数据规范》（ CELTS-42）。
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库建设模式
（ 1）资源中心模式资源中心并不局限于一个网站中，它可以由多个不同级别的站点组合而成，形成一个以地域范围为单位的教育资源网。
城域资源中心二级资源中心三级资源中心城域资源中心区、县资源中心 区、县资源中心学校资源库A 学校资源库B 学校资源库N
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库建设模式
（ 2）学科资源库模式该模式最大的特点就是每个资源站点只存储某一学科的资源，用户能够快速检索和定位所需资源。
语文教学资源库 数学教学资源库 物理教学资源库资源目录索引库
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库建设模式
（ 3）分布式资源库系统模式分布式资源库系统和资源中心的类似之处在于二者都是由多个资源站点所构成，但前者所包括的各个站点并没有主次之分，它们之间是对等的关系（ peer to peer）。
资源站点A
其它站点的资源目录资源站点B
其它站点的资源目录资源站点C
其它站点的资源目录资源代理 资源代理
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库管理系统依据《教育资源建设技术规范》的分类，教育资源库管理系统主要包括两个子系统：
资源管理（媒体素材库管理、试题库管理、试卷库管理、案例库管理、课件库管理、文献库管理、常见问题解答库库管理、资源目录索引库管理和网络课程库的管理等）；
系统管理（安全管理、网络性能管理、计费管理、故障管理等）。这两个子系统为三类用户（管理员、审核员、一般用户）提供资源检索、资源发布、资源审核、权限管理及计费等多个方面的服务。
课件库试卷库统计与分析用户管理 计费管理文献资料库媒体素材管理试卷素材管理课件管理文献资料管理系统管理 资源检索资源发布资源审核用户信息 访问记录安全管理性能管理故障管理配置管理分布式复制代理网络课程资源管理媒体素材 试卷 课件 案例 文献管理员 审核员 一般用户系统管理资源管理常见问题解答管理资源目录索引管理常见问题解答资源目录索引资源目录索引库常见问题解答库试题素材管理试题库试题案例库案例素材管理媒体素材库文本、图形、音频、视频、动画
7.4.2 教育资源库的应用
1,国内开发的中小学教育资源库及资源网站
K12资源库（ http://www.K12.com.cn）
K12教育网是中国中小学教育教学网的简称，它是专门面向中小学教育的大型教育网站，于 1999正式运行。,K12”是国际上对基础教育的统称，
其中,K”代表英文,Kindergarten”（ 幼儿园）,,12” 代表从小学一年级到高中三年级的 12年基础教育，因此 K12教育网借用此名，主要突出其面向对象是中小学生、教师和家长。
它围绕基础教育的内容，建设开发了一系列教育软件和教育系列图书，
并根据不同教育阶段的需求，推出了三个版本的资源库产品，分别是：小学版、初中版和高中版。该产品是一个基于 WEB方式的管理平台，用户通过
IE浏览器访问并管理资源，既可用于单机运行，也可联网使用，方便灵活。
内容以同步教学、学科素材、教学课件、学科知识博览和课外百科等几大模块为重点，辅以教研论文、教育大观、共享软件、通用图片库、通用音效库等相关内容。
7.4.2 教育资源库的应用
2,国内开发的大学及继续教育资源库
电大在线（ http://www.open.edu.cn/）
充分利用中央电大丰富的教学资源，将广播电视网、互联网以及管理网络整合成一个具有视频广播,IP/VBI广播和点播功能，网络教学分发、
交互学习、在线辅导和答疑、在线测试和教学研究、管理功能的统一的分布式平台系统。
华夏大地教育网（ http://www.edu-edu.com.cn）
华夏大地教育网主要面向成人教育和企业培训，而非学历教育。它所提供的课程资源实践性较强，主要涉及金融、财政、法律、语言等内容，
课程形式采用流媒体音频,flash动画演示等表现方式，采用在线教学、案例分析、在线测试等形式系统讲解。课程组织的灵活性较强，适合在职人员学习，
7.4.2 教育资源库的应用
3,国外开发的教育资源库介绍
GEM（ http://www.thegateway.org）
GEM（ the Gateway to Educational Materials） 是美国国家教育部支持下的非盈利组织，它主要为教师提供丰富的网上课程计划、课程单元和其它教育资源，并遵循资源共享与互操作的原则，建立了适用于教育和培训的信息资源元数据标准。
ERIC（ http://www.eric.ed.gov）
ERIC（ Educational Resources Information Center） 在美国国家教育部的教育研究与促进办公室的支持下，创建于 1966年，主要由国家教育图书馆负责管理工作。
EdNA（ http://www.edna.edu.au）
EdNA（ Education Network Australia） 是澳大利亚所有教育和培训部门之间合作的计划，它为政府和非政府的学校组织、职业教育和培训、成人教育和高等教育提供丰富的资源服务。 EdNA主要提供两方面的服务，分别是：教育和培训的信息目录和基于网络的教育资源数据库。
7.4.3 数字图书馆
1,数字图书馆简介数字图书馆有个宽泛的定义：,数字图书馆是全球信息高速公路上信息资源的基本组织形式,这一形式满足了分布式面向对象的信息查询需要。,
其中,,分布式,是指跨图书馆（跨地域）和跨物理形态的查询,,面向对象,指不仅要查到线索（在哪个图书馆），还要直接获得要查的东西
（对象）。
也有人认为，数字图书馆是数字化的信息资源库。信息资源库也就是信息数据库，它应有以下几个特性：①分布的、但在统一的标准下建设。
②可以在统一的网络平台上运行。③可以不断扩展。从这些特性可看出，
数字图书馆不是传统图书馆的数字化，但传统图书馆的数字化是数字图书馆的重要的信息来源和组成部分。
数字图书馆的硬件结构示意图交换机图书管理服务器客户机客户机客户机客户机扫描仪条码阅读器条码打印机图书采购编目图书流通目录检索报表打印机目录检索光盘库图书馆资源服务器学校网络信息中心
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分布式管理是当前数字图书馆发展的基本趋势。
原始素材
（物理或数字）
数字扫描、色彩矫正、光学字符识别等目录索引库对象数据库
Internet/Intranet
左图中,对象数据库,
指存储了实际资源的数据库，它可以由多个分布的小数据库共同组成，是信息源，可以由图书馆设立，
也可以由任何社会信息部门设立。,目录索引库,
存储了,对象数据库,中资源的属性信息，作用是负责管理目录数据的索引和查询，便于用户通过广域网或局域网检索。
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 1）美国国会图书馆美国国会图书馆是美国最早进行数字图书馆尝试的图书馆之一，其
,美国的记忆,（ American Memory ） 影响深远。,美国的记忆,最早是一个于 1990年 —1995年间实施的试验性计划，该计划的目标是确定数字式馆藏的读者对象，建立数字图书馆的一整套技术过程，讨论有关知识资产的论题，进行分发演示，并最终确定国会图书馆数字化的方针与规范。该计划后来就演变成为国会图书馆的国家数字图书馆计划。
图会图书馆的数字图书馆计划受到美国科学基金会（ NSF） 与一些商业组织的赞助。美国图书馆数字图书馆的项目特点是着眼于如何进行数字馆藏的建立，对历史文献的数字化中产生的问题与技术规范进行了较为深入的研究，简言之国会图书馆数字化工作中的最大贡献是在资源建设方面，
这也是与其图书馆的特点与特长息息相关。
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 2）美国,数字图书馆首倡计划,
由美国科学基金会 (NSF),美国国防部高级研究计划署 (DARPA),美国宇航局 (NASA)发起资助的包含 6个项目的数字图书馆计划，于 1994到
1998财年施行，平均每个项目的资助金额为 4百万美元。这个计划的任务是共同研究和发展一个用于创立、操作、利用与评价一个大跨度的不断发展的数字图书馆的试验平台，该数字图书馆的内容主要为有关地球与空间技术的科学资料。
,数字图书馆首倡计划,包括以下六个计划：
,密西根大学数字图书馆研究计划,(密西根大学 )
,建立交互空间 —为大学工程社团服务的数字图书馆结构,(伊利诺斯大学 )
,环境电子图书馆,一个可扩展的、智能的、分布式电子图书馆模型,(加州大学伯克利分校 )
,在创建与利用时集成声音、图象及语言识别能力的数字视频图书馆（ Informedia）,(卡内基 ·梅隆大学 )
,斯坦福集成数字图书馆计划,(斯坦福大学 )
,亚历山大计划,建立一个提供大量图象及天文学信息的分步式数字图书馆,(加州大学圣巴巴拉分校 )
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 3）中国国家试验型数字图书馆计划该项计划由北京图书馆、上海图书馆、深圳图书馆、中山图书馆、南京图书馆、辽宁图书馆参与，模仿美国数字图书馆首倡计划，侧重技术方案的实现，兼顾资源的数字化，并设立了一项软课题研究。计划完成后将在网上建立多馆合作的数字图书馆网页。然而限于经费，该计划主张尽量采用免费软件。原定计划于 2000年完成，目前进度有些拖后。
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 4）辽宁省图书馆 /IBM数字图书馆软件
IBM是最早倡导及投入数字图书馆实践的商业机构，其早期著名的梵帝岗数字图书馆项目具有深远的影响。在之后的实践中,IBM公司将其有关创立数字图书馆的技术结合起来，开发出了一个完整的数字图书馆软件包，
或者说是一个数字图书馆的解决方案。由于目前数字图书馆实践尚没有建立一个公认的统一结构与规范,IBM的数字图书馆软件包也只是将其所有的相关技术综合起来，提供一个框架模型。但 IBM在数字图书馆方面的实践所提出的模型框架及结构方案还是比较切合目前的数字图书馆实践的实际情况。目前除 IBM公司外，尚无其他公司在国内推出以数字图书馆为标的的整体解决方案。
辽宁省图书馆在其新馆系统选型之际，馆领导在上马数字图书馆建设方面取得了共识，同时又由于其项目总体承包商为东大阿尔派，东大又是 IBM
的合作伙伴，因此选择 IBM数字图书馆解决方案进行数字图书馆实践成了顺理成章的事情。
7.1网络技术的发展及教育应用
7.1.1 无线网络技术及移动教育
7.1.2 网格技术及其教育应用
7.2 智能信息技术的教学应用
7.2.1 教育专家系统
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
7.3 虚拟现实技术教育应用
7.3.1虚拟现实简介
7.3.2虚拟现实教育应用实例
7.4 教育资源库及其应用
7.4.1 教育资源库简介
7.4.2 教育资源库的应用
7.4.3 数字图书馆
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术借助无线网络技术，我们可以随时随地接入互联网，真正实现,随时随地，网络无线,。 无线网络具有以下优势：
支持移动联网 。 用户可以像使用移动电话那样灵活移动计算设备的位置,
并保持持续的网络连接；
不需要使用物理线路,安装非常简便；
无线网络所使用的高频率无线电波可以穿透墙壁或玻璃窗,因而网络设备可以在有效范围内任意放置；
具备多层安全防护措施,可以充分确保用户隐私；
改动网络结构或布局时,不需要对网络进行重新设置 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 1） 无线局域网 （ WLAN）
无线局域网作为一种灵活的数据通信系统,在建筑物和公共区域内是一种固定局域网的有效延伸和补充 。 WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质 。 WLAN的数据传输速率现在已经能够达到 11Mbps，
传输距离可远至 20km以上,使得网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题 。 WLAN技 术 采 用
IEEE802.11b标准作为通用标准 。
无线局域网系统包括为电脑终端配置的无线局域网卡,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡；进行数据发送和接受的设备，称为接入点
(Access Point,AP)； 以及其他一些接入控制设备。对于希望得到无线局域网服务的终端用户而言，他所需做的工作只是插入专用的网卡，然后安装简单的驱动程序即可。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 1） 无线局域网 （ WLAN）
WLAN的应用有以下两类情况：独立的 WLAN,非独立的 WLAN
独立的 WLAN
这是指整个网络都使用无线通信的情形 。 在这种方式下可以使用 AP,也可以不使用 AP。 在不使用 AP时,各个用户之间通过无线直接互连 。 但缺点是各用户之间的通信距离较近,且当用户数量较多时,性能较差 。
非独立的 WLAN
在大多数情况下,无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展 。 我们把这种情况称为非独立的 WLAN。 在这种配置下,多个 AP通过线缆连接在有线网络上,以使无线用户能够访问网络的各个部分 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 2） 蓝牙技术 （ Bluetooth）
蓝牙技术是一种将多种家庭与办公室中的数据和语音设备通过无线方式联网的技术,在便携式计算机,移动电话以及其他的移动设备之间建立起一种小型,经济,短距离的无线链路,将多种设备联成一个微微网
（ Pico net）,而若干个微微网还可以进一步联接成为分布式网络
（ Scatter net）,使得更多的数据和语音设备能够快捷地连通,实现快速高效的通信,实现数据共享,互联网接入,无线免提,同步资料,影像传递等 。
蓝牙标准 （ IEEE802.15） 是由移动通信公司与移动计算公司联合起来开发的传输范围约为 10米左右的短距离无线通信标准 。 蓝牙比无线局域网标准 IEEE802.11更具移动性,IEEE802.11只限制在建筑物和校园内,而蓝牙能把一个设备连接到 LAN和 WAN,甚至支持全球漫游 。 蓝牙在多向性传输方面具有较大优势,但也需防止信息误传和被截取；蓝牙具有全方位的特性,并且可以进行一对多点的数据交换 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
1,无线网络技术
（ 2） 蓝牙技术 （ Bluetooth）
在无线校园网中采用蓝牙技术,可增加网络教学的可移动性 。
利用蓝牙技术还可以构建将各种媒体信息工具综合起来的蓝牙教室 。
对于学习者个人来说,利用蓝牙技术可以方便地搭建一个实时,快速,
交互性强的多媒体学习空间,这样就可以把用户身边的设备都连接起来,
形成一个,个人微型网,（ Personal area net）,从而使得社会的每个成员,每件智能化设备都能随时随地接入网络,学习者就可以方便地在互联网上学习丰富的教育资源,而且学习者与教学资源,教师与学生之间的交互也会大大改善,交互过程中的信息表征方式也将丰富多样,这将有利于建构终身学习的理想环境 。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
2,移动教育移动教育 (Mobile Education)，
指依托目前比较成熟的无线移动网络、国际互联网以及多媒体技术，学生和教师通过使用移动设备（如手机、笔记本,PDA等）
更为方便灵活地实现交互式教学活动的一种手段。移动教育系统主要由四部分组成：移动教育网、
国际互联网、教学服务器和移动台。其中，国际互联网和教学服务器是教育资源的主要载体，而移动台和移动教育网则是连接用户和互连网的主要媒介。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
2,移动教育
移动教育网：该网络由多个基站组成，用来发射或接收来自移动台以及互联网的信息，并通过空中接口实现移动台与互联网的无缝连接，是整个移动网络的一部分，
国际互联网：即我们通常说的 Internet,是教育资源的有效载体。目前互联网技术已经非常成熟，与互联网连接的客户可方便地进行信息交换，并可访问互联网上的丰富资源。
教学服务器：该服务器与互联网相连，存放丰富的教学资源以及相应的服务程序。
移动台：移动设备，如手机、笔记本等。目前一般指由通信硬件与 SIM卡组成的移动设备。通信硬件完成信号的接收以及协议识别,SIM卡保存用户的标志。目前，许多公司正在研究或推出具有 PDA功能的手机，其 PDA
部分具有一定的开放性，可在一定程度上扩充软件。
7.1.1 无线网络技术及移动教育
（ 1）面向学生的功能
向教师提问：学生的一些比较简单或紧急的问题可以通过移动设备随时向教师提出，而不必等到上课，或是在指定时间专门到指定的地点提问；
自动回复问题：系统收到学生问题后，按照关键词匹配的方法系统检索数据库，如果发现已有类似问题被回答，则自动地将相应答案返回给用户。
浏览问题和解答：学生可以通过本系统，浏览一段时期内其他同学所提出的问题与相应的解答，在别人的问题中得到提高；
查询作业提交情况、成绩以及考试成绩；
接收教学活动通知。
2,移动教育一个实用的移动教育系统必须同时兼顾学生、教师和教育资源这三个方面 。 在学生与教师方面，移动教育系统的主要功能如下：
7.1.1 无线网络技术及移动教育
（ 2）面向教师的功能
当学生问题累计到一定数量后，通知教师浏览。
教师对学生提出的问题进行浏览和回答。
通过移动设备向学生发送一些比较重要和紧急的教学活动通知。
随时接收学校方面对于教学活动的一些通知。
2,移动教育一个实用的移动教育系统必须同时兼顾学生、教师和教育资源这三个方面 。 在学生与教师方面，移动教育系统的主要功能如下：
7.1.1 无线网络技术及移动教育
(1) 基于短消息的移动教育用户通过手机将短信息发送到教学服务器（与互联网相连），教学服务器接收短信息后将其转化成数据请求，并进行数据分析、处理，然后再发送给用户手机。
(2) 基于连接的移动教育移动用户使用无线终端，经过电信的网关后可接入互联网直接访问教学服务器，并进行浏览、查询，进行实时交互。
2,移动教育移动教育的目的是利用移动设备和移动通信网方便地访问互联网上的教育资源，这种资源访问的形式受移动设备与移动通信网之间以及移动通信网与互联网之间的通信协议所制约。目前的移动通信协议主要有两种基本形式：一种是面向短消息的，另一种是面向连接的。
网格技术就是要利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一台,虚拟的超级计算机,,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、通信资源、专家资源等的全面共享。
7.1.2 网格技术及其教育应用
1,网格定义网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。 （ Foster,1998）
网格实际上是继传统互联网,WEB之后的第三个大浪潮，可以称之为第三代互联网。 （ 李国杰院士 ）
网格就是将互联网上的分布式计算资源整合在一起而构成的一种大型虚拟计算系统。 （ IBM公司 ）
7.1.2 网格技术及其教育应用
2,网格的结构与功能网格由网格节点、数据库、贵重仪器、可视化设备、宽带网络系统及网格软件等六部分组成。网格节点是一些高性能的计算机 ； 数据库是存储包括天文、基因等信息和数据的,仓库,； 贵重仪器包括理论物理研究的粒子加速器、大口径雷达、天文望远镜等科学仪器和精细的打印设备 ； 网格计算软件包括网格操作系统、网格编程与使用环境以及网格应用程序。
网格系统由三个基本层次构成：资源层、中间件层和应用层。资源层是构成网格系统的硬件基础，实现计算资源物理上的连通；中间件层完成广域计算资源有效共享；应用层上开发的应用系统性能如何，是衡量网格性能的关键。
网格的功能主要有两类：
超级计算功能：对使用者而言，整个网络就是一台巨大的超级计算机。
智能信息处理功能：即提供全面的信息资源共享，解决信息孤岛问题；为用户提供一体化的智能信息服务；用户可通过单一入口访问所有信息资源。
7.1.2 网格技术及其教育应用
3,网格的研究现状目前，网格的研究主要在美国和欧洲。其中代表性研究工作包括美国国家科学基金会资助的 NPACI,“国家技术网格,（ NTG）,分布万亿次级计算设施（ DTF）,美国宇航总署的 IDG,美国能源部的 ASCI Grid,以及欧盟的 Data Grid等。现阶段，美国军方正规划实施一个宏大的网格计划，
叫做,全球信息网格（ Global Information Grid）,,预计在 2020年完成。
国内对网格的研究始于 2000年，已经完成的网格研究项目主要有清华大学的先进计算基础设施 ACI(Advanced Computational Infrastructure)
和以中科院计算所为主的国家高性能计算环境 NHPCE(National High
Performance Computing Environment)。
目前，中国国家教育部先后与英特尔和 IBM公司联合宣布将携手共建中国教育科研网格，同时亮出了中国教育科研网格的规划，并宣称,中国教育科研网格是迄今为止由政府推出的最宏大的网格工程。,
7.1.2 网格技术及其教育应用
4,网格的发展前景网格技术具有广阔美好的应用前景：
实现各计算中心计算资源共享，我国的许多行业，如能源、交通、气象、
水利、农林、教育、环保等对高性能计算网格即信息网格的需求是非常巨大的。在基础研究、汽车、大型水电工程、石油勘探、气象气候、航空、
交通、金融、医疗等领域提供超级计算功能，发挥空前的作用。
有助于实现电子政务的一站式办公；完成生命科学在网格上分享现代生物信息资源；各种基础地理数据等资源全面共享；有助于建设功能强大的数字图书馆。
可以更有效地推进企业信息化建设，提高企业信息化水平和技术自主创新能力，实现经济跨越式发展。
7.2.1 教育专家系统
1,专家系统专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验的智能计算机程序系统，它能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。简言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 具有以下特点：
启发性：能够运用领域专家的知识与经验进行推理、判断和决策；
透明性：能够解释整个推理过程，并回答用户提出的问题，以此让用户清楚地了解推理过程，提高对专家系统的信赖感。
灵活性：能够在原有知识基础上不断地增加知识、修补知识，不断地更新，
提高解决问题的能力。
7.2.1 教育专家系统
1,专家系统（简化结构图）
7.2.1 教育专家系统
2,教育 专家系统教育专家系统，即能利用人类教育专家的知识来实现教育功能的人工智能系统。该系统能代替人类教育工作者（教育专家、教师）完成大部分的工作，并能方便地使用现代化手段进行教学。
一般来讲，教育专家系统包括知识库、推理机、人机对话窗三个部分。
其中，知识库用来储存来自不同专家的知识；推理机用来对各种信息进行科学推理，以得出最后结果；人机对话窗则用来供人机对话，以供用户方便使用。
教育专家系统可以同时具有多个教育专家的知识，同时具有诊断和调试等功能，并有良好的人机界面。它可以灵活地针对每个学生的学习特点、
弱点和基础知识水平，进行资源地检索、设计、处理与传递，使用最适当的教案和教学方法对学生进行教学和辅导，并可以对教学结果进行科学合理的综合评估与反馈，甚至可以对学生的心理、行为进行跟踪测试与监控，
并进行适时调整。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
1,Agent的基本概念 （两种说法）
一种是如 Hewitt所说,,一般认为 Agent是一种处于一定环境下包装的计算机系统,为实现设计目的,他能在那种环境下灵活的,自主的活动 。,
另一种就是 Wooldrige（ 1995） 所给出的,代理,的两种定义：
定义１ (弱定义 ),Agent指分布式系统或协作式系统中能持续自主发挥作用的计算实体 。 Agent用以最一般地说明一个软硬件系统,它具有这样的特性,① 自治性 (autonomy),代理可以在没有人或其它代理直接干预的情况下运作,而且对自己的行为和内部状态有某种控制能力； ② 社会性
(social ability):代理和其它代理 （ 也可能是人 ） 通过某种代理语言进行信息交流； ③ 反应性 (reactivity),代理能够理解周围的环境,并对环境的变化做出实时的响应； ④ 能动性 (pre-activeness),代理不仅简单地对其环境做出反应,也能够通过接受某些启动信息,表现出有目标的行为 。
定义２ (强定义 )：代理除了具备定义１中的所有特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识、信念、义务、意图等。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
2,单 Agent结构从结构上来讲，一般把单 Agent分为三种：
慎思型 Agent(deliberative agent)指 Agent必须具有主体应有的意识状态 (intentionalstance),如信念、期望、意图、承诺等。它由于采用了传统的人工智能方法而成为研究的热点。
反应型 Agent(reactive Agent)强调交互作用，它的支持者认为 Agent并不需要某一个领域的信知数据，它可以通过与外界的交互以及对环境的感知而自我进化，他们由此提出了,感知一动作,模型。
混合型 Agent,从以上分析可以看出，慎思型 Agent 智能程度较高，灵活性好，但是反应速度较慢，类似于传统的专家系统；而反应型 Agent则正好相反，反应较快，交互性能较好，但智能程度却不如前者高。混合型既要有信知数据，以提高智能性，又要有较好的交互和自我进化能力，它将逐步成为研究的热点。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
2,单 Agent结构常用的 Agent理论模型有 Bratman提出的 BDI(Belief Desire Intention)
理论,Konolige的演绎模型 (Deduction model)理论,Moore的知识和行为
(Knowledge & Action)逻辑,Cohen 和 Levesque的意图 (Intention)理论 。
其中,BDI模型是现在应用较为广泛的一种 Agent理论模型,它是
Bratman在哲学和认知科学的基础上对理性 Agent进行研究所得出的理论,
他认为每一个 Agent都应该有如下三个心智状态：
Belief,Agent对客观世界的信念；
Desire,Agent根据外界事件状态而产生的某种情绪状态 。 例如：如果外界事件满足信念,但却不为真时,Agent就会产生要使其为真的情绪状态 。
Intention,Agent在产生了 Desire之后，确定的一系列类似子目标的心理状态。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
3,基于 Agent技术的教学系统其结构大概可分为三类：
教学 Agent； 组成比较复杂，涉及教学过程的各个方面，一般包括教学策略 Agent,学生建模 Agent,教学内容 Agent,测验和评价 Agent,以及其中负责协调合作的协调 Agent； 而其中的每一个 Agent都不是简单的一个
Agent,而往往是一个多 Agent系统。
接口 Agent； 负责学习者与系统内部的信息交流以及和其他系统的接口
Agent交流。
过程管理 Agent； 负责监控学习过程，收集分析数据，为教学决策 Agent采取策略提供基础等等。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
3,基于 Agent技术的教学系统学生客户机界面代理学生模型数据库教学代理群教学过程管理代理教学策略代理群数据库接口系统的逻辑结构图
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
4,国内外基于 Agent技术的教育应用现状
（ 1）南加利福尼亚大学 Johnson.W.L等人的研究美国南加利福尼亚大学信息科学研究中心 Johnson.W.L等人开发了两个代理原型,Adele 和 Steve。 在他们主持的高级远距离工程（ ADE） 项目中，为了使远距离学习系统适合每个学生的需要，并支持教师与学生的相互作用，他们提出了一个叫做 Adele的教学代理，以监视学生与计算机的交互并提供指导和建议。当学生通过网上课件学习时,Adele的备份在每一台学生计算机上运行，与每个学生交互作用。 Adele主要负责监控学生、
记录学生行为、根据需要调整课件的呈现内容等。目前,Adele已被用于医学教育课件，教授外伤和肿瘤医疗课程。
7.2.2 基于 Agent技术的教学系统
4,国内外基于 Agent技术的教育应用现状
（ 2） 构建 WEBCL上的 E-TUTOR（ www.webcl.net.cn）
WEBCL平台是由北京师范大学网络教育实验室开发的一个全面支持协作学习的网络教学支撑平台。鉴于实际协作中学生需要大量的指导和支持，传统的方法需要大量的人力来解决协作过程中的简单工作，由此而产生了采用 Agent的思路。 E-TUTOR的
Agent系统构成如下,BCA
（ Behavior Captured Agent）、
BPA(behavior processing Agent)、
IFA(information feedback agent)。
数据流程图
7.3.1 虚拟现实简介虚拟现实（ Virtual Reality,简称 VR） 技术，又称临境技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。由计算机产生一个三维的、基于感知信息的临场环境，对使用者的控制行为做出动态的交互反应，并将计算机处理的数字化信息转变为人所能感受到的具有各种表现形式的多维信息，从而产生一种亲临真实环境的感受和体验，使人机交互更加自然、
和谐。
虚拟现实技术的特征可归纳为三个,I”,即沉浸性（ Immersion）、
交互性（ Interaction）,想象性（ Imagination）。
根据用户参与 VR的不同形式以及沉浸的程度不同，可以把虚拟现实技术划分为四种类型：桌面虚拟现实、沉浸的虚拟现实、增强现实性的虚拟现实和分布式虚拟现实技术。
在网络教育中主要应用的虚拟现实技术包括：基于静态图像的虚拟现实 QuickTime VR,虚拟现实造型语言 VRML,MUD/MOO等。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 1）
基于静态图像的虚拟现实 (QuickTime Virtual Reality,简称 QTVR)是由美国苹果公司开发的新一代虚拟现实技术。概括来讲,它是一种基于静态图像处理的、在微机平台上能够实现的初级虚拟现实技术。 QTVR属于桌面虚拟现实的一种。
假定我们对一室内空间进行观察。室内空间一般有六个表面，如果我们获取了这六个表面的许多不同距离、不同方位的实景照片，并将它们按照特定的相互关系有机连接起来，就可以在视觉上形成对此房内空间的整体认识，这就是全景概念。在观察时，我们可以任意地转动观看，也可以改变视点，或是走近仔细观看，由于这些照片是相互连接的，所以只要照片足够精细，连接得紧密正确，我们就可以获得空间的感觉。如果辅以声音，也可以获得较好的随意观察、交互访问的效果。这就是 QTVR工作的基本原理。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 2）
全景图像（ Panoramas）,即空间中一个视点对周围环境的 360度的视图，它可以理解为以节点为中心的具有一定高度的圆柱形的平面，平面外部的景物投影在这个平面上，即为全景图像。全景图像是 QTVR技术最具特色的概念。
物体 (Objects),此概念是与全景图像相对而言的。可以这样说,QTVR的全景图像是从空间中的节点来看周围 360度的景物所生成的视图；而物体则刚好相反，它是从分布在以一件物体（即物体）为中心的立体 360度的球面上的众多视点来看一件物体，从而生成的对一件物体全方位的图像信息。与全景图像不同的另一点是，表征同一物体的不同视点生成的一系列图像并不需要拼和在一起，它们通常是按拍摄的水平的偏移角和垂直的偏移角排列成一维顺序，经 QTVR系统软件处理后，形成用户可观察的各个视点。
场景（ Scenes）,指把一个或多个全景图像或对象电影通过热点这种手段连接后的全景图像和对象电影的有序集合体。在 QTVR场景中，用户可以在很多全景图像或对象电影中以随意的方式漫游。每个在场景中的全景图象或对象电影称为节点；
每个场景都有一个入口节点，当一个场景打开时，这个入口节点便作为缺省的节点被显示出来。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 3）
QTVR与其它技术的比较,
与传统影视媒体的比较：传统影视媒体只能按照录制的顺序播放,参与者不可改变其播放顺序，缺乏交互性； 而 QTVR技术允许参与者自己控制体验的进程和顺序,也可以挑选自己感兴趣的环节而略过其他部分 。
与传统虚拟现实技术的比较,QTVR不需要特殊的硬件和附属设备,只在普通的 PC机或 Macintosh机上即可实现虚拟现实的效果。 QTVR可以直接应用照片、录录像或数字图像创建虚拟环境，这就不同于静止的 CAD或 GIS制作，
较之传统的虚拟现实技术有着更强的真实感、更丰富的图象和更鲜明的细节特征。
与多媒体软件的比较：多媒体在感知领域的应用不及 VR广泛，且多媒体技术所操纵的对象都是二维的,QTVR技术拥有比多媒体技术更强的真实感 。
7.3.1 虚拟现实简介
1,QTVR技术 （ 3） —— 教育应用领域
建筑工程学：交互性的参观还未完工的办公大楼，找寻装饰的构思；或参观房屋模型，学习建筑原理。参观世界各地经典建筑，寻找建筑设计的灵感。
考古学：参观世界上你不可能到达的博物馆,研究从未对公众开放过的私人收藏的绘画或雕塑 。
医学教育：学生可以通过解剖一具虚拟的尸体来学习解剖学,也可以观看血细胞通过心脏的全过程 。 医生用从实际病人身上收集来的数据进行仿真,对手术或其它过程进行周密的计划,例如：观看胃镜的过程,了解病变组织的特征 。
导游培训：让学生参观世界各地虚拟的风景名胜,并学习这些名胜的历史,特点,
文化内函等等 。
生物教育：操纵分子模型,观察不同药物的立体结构图象；或沿着丛林小溪来研究海狸的习性 。
历史教育：进入别的世纪,如参观商代的集市,或参加唐代的盛典 。
化学和物理教育：昂贵实验仪器的介绍与展示,参观你不可能进入的实验空间,如核反应堆,粒子对撞空间等等 。
社会科学：参观世界各地的社会风情，了解各地生活形态与习性。
7.3.1 虚拟现实简介
2,VRML技术
（ 1）功能与特点
VRML（ Virtual Realty Modeling Language,虚拟现实建模语言）基于客户 /服务器 模式，是一种描述在 Internet上创建三维复杂交互场景和对象的文件格式标准，通过网络传输的只是一个很小的描述文件，在服务器上提供 VRML文件及图像、视频、声音等支持资源，客户端通过本地的 VRML浏览器交互地访问这些文件并解释执行。 其主要特点为：
使用方便性
交互性
扩展性
平台无关性
文件体积小,信息量大
良好的接口一致性
7.3.1 虚拟现实简介
2,VRML技术
（ 2） VRML的技术规范
VRML于 1995年推出 1.0版本,现已发展到 2.0版,即 VRML97版 。 Netscape
和 IE的第四代产品都已内置了 VRML浏览器,VRML也是 Windows 98的标准部分,VRML已成为 Internet上分布 3D内容的具有普遍性的开放标准 。
在最高层次的概念上,VRML是一种描述虚拟对象的文件格式。原则上，
对象可以包括任何东西 --三维几何体,MIDI数据,MPEG图像等等。 VRML定义了一系列对象用来实现三维场景、多媒体以及交互性。这些对象称作
,节点,（ Node）。 以节点（ Node） 作为基本单位,将不同的节点以层次关系组织在一起，构成 VRML中的场景图（ Scene Graph）,使 Internet用户犹如身处真实世界，在 3D环境中随意探询 Internet上丰富的信息资源。
7.3.1 虚拟现实简介
2,VRML技术
（ 2） VRML的技术规范其主要概念有：
域和事件,域和事件是描述节点的两个基本属性,正如人的基本特征和行为能力 。 域用于描述节点对象的基本属性 。 事件用于描述节点间通信时需传递的数据消息,分输入事件 （ eventin） 和输出事件 （ eventout）,前者可接收其它节点发来的消息以产生相应的状态变化,后者将自身状态发生改变的消息发送给目标节点并激发其相应的状态变化 。 用 ROUTE路由方式传递节点间事件的通讯机制来实现互动 。
节点,节点用于描述三维图形,多媒体和交互行为 。 在 VRML97规范中共定义了 54种节点来描述三维场景中的各种对象,实现了 3D应用中建模,真实感绘制及渲染,观察及交互手段,动画,碰撞检测,LOD,超链接及嵌入等,
按其功能可分成造型类,外观属性类,环境定义类,动画,感知控制类,
视点控制类和文件接口类等类型 。
7.3.1 虚拟现实简介
3,MUD/MOO技术（ 1）
MUD（ Multiple User Dungeon／ Dimension,多用户空间）是一个通过网络连接、多用户自由参与、可由用户自主扩展的、主要基于文本的虚拟现实环境。 MOO（ Mud Object Oriented） 是用面向对象技术构建的 MUD,这种技术使学习者更容易创建新的对象。
在 MUD空间中,所有用户,物体,环境都是对象 （ Object）,它们有各自的对象号 （ Object Number）,每个对象有各自的动作 （ Verb） 和属性
（ Property）,这些动作和属性决定了它们的外在表现,也决定了它们如何与其他对象进行交互 。 最重要的是,每个用户对象在 MUD虚拟世界中可以通过编写 MOO代码创造对象并为创造的对象定义可具有的行为 。 这样,实际上就是用户创造和扩展了他们的虚拟空间环境,即系统提供必要的基础设施和对象结构,而虚拟世界的建立则完全是所有用户合作完成的,这是
MUD／ MOO虚拟世界设计的中心原则 。
7.3.1 虚拟现实简介
3,MUD/MOO技术（ 2）
MUD教育应用的特点：
MUD是完全基于文本的，它用文本来描述世界。
参加 MUD的人员可以来自不同的地点，大家互不相识，构成了一个真正的虚拟空间，在一定程度上实现了人际交往的平等性。
MUD中具有一定的竞争性、交互性和游戏性，具有很大的吸引力，便于激发学习者的学习兴趣。
MUD中最重要的一点在于 MOO,即面向对象的 MUD技术。
MUD这种基于文本的虚拟环境是借助人的想象而存在的，有利于培养学生的空间想象和抽象能力。
在 MUD中能够有效地创建学习情景、支持合作、促进交流、促进知识表达和应用，它结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种特性，
是一个非常优秀的建构主义学习环境。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
1,大学物理仿真实验 (基于局域网 )
该教学软件开创了物理实验教学的新模式，它利用计算机将实验设备、
教学内容（包括理论教学）、教师指导和学习者的思考、操作有机融合为一体。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
2,广播电视大学物理虚拟实验该软件根据广播电视大学教学大纲编制而成，内容和难易程度根据广播电视大学的要求制作，是适合全国广播电视大学物理教学的软件。该软件通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，形成了一部活的、可操作的物理实验教科书。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
3,几何光学设计实验平台全国第一套基于虚拟现实的教学软件。本软件将计算机辅助教学中智能化仪器、计算机技术、虚拟现实技术与物理教学有机的结合起来，使物理教学软件进入一个全新的领域。
7.3.2 虚拟现实教育应用实例
4,学物理虚拟实验远程教学系统基于目前低速 Internet网上的远程教学版本。利用该系统，教师可以分布在不同地点上网组织各种实时或非实时的分布式教学。回答学生问题，
批改实验报告等。学生可根据自己的时间安排通过校园网或在家中利用电话线上网接受教师指导完成各项实验内容，并上交实验报告。
7.4.1 教育资源库简介广义的教育资源指在开发教育对象的创造潜质、作用于经济社会发展和社会进步的物力和人力的优化组合 。 就教育技术领域来看，资源包括了材料和环境。而教育资源库就是各种关于教育资源汇集的总和。
教育资源建设包括资源数据的生产建设、资源数据的管理建设和资源信息服务的建设。它们三者在平面上构成了网络教育资源建设的内涵，在横向时间轴上构成了网络教育资源建设的三个关键阶段，在资源建设的纵向发展上构成了资源建设的不同层次。如下图示：
层次性资源信息服务资源数据生产资源数据管理资源信息服务阶段性资源数据管理资源数据生产教育资源建设内涵
7.4.1 教育资源库简介无论是从建设的内涵、建设的关键阶段，还是从资源建设的三种层次来看，资源数据的生产、资源数据的管理、资源信息服务都互为前提，处于动态发展的循环之中，如下图示：
资源数据管理资源信息服务网络教育资源建设资源数据生产教育资源建设动态循环示意图
7.4.1 教育资源库简介
1,国内外教育资源建设现状国外的教育资源建设并没有一个统一的定位，大都根据实际的教学和科研需求进行开发。资源建设力量包括教育部门（如教育部）、社区、高校、公司或致力于教育的个人等。规模与运作方式灵活，很少受到行政权利的约束，具体内容既有面向基础教育的 K-12资源，也有面向高等教育的科研资源，还包括关于航天、保健等专业资源。资源形式包括电子文献、
课程计划和图片等。
国外的信息渠道比较丰富，除了互联网还有大量的图书馆和资源中心，
用户可以通过多种方式获取信息。而我国在信息服务方面，特别是基础教育领域，仍呈现出供不应求的局面。中国政府正在积极推进教育的信息化进程，以实现跨越式发展。当前,我国四大骨干网的建成和连通，为我国开展基于 Internet的教育资源建设创造了必要的前提和条件，为教育系统提供了一个高质量信息服务的宽带多媒体通信平台。
7.4.1 教育资源库简介
1,国内外教育资源建设现状软件建设主要包括网上信息资源平台的建设和教育资源的建设，如果把硬件建设比喻为修,路,的过程，那么这二者就是指,车,与,货,的问题。,车,是指软件平台的开发，即用于管理、检索和运营资源的软件系统。而,货,则是指用于教育教学中的各种资料和素材。,有车无货,
是目前信息资源建设中存在的主要问题，即网上资源的开发和利用问题。
尽管目前我国政府及各个地方都在积极进行教育信息资源的建设，但仍不能满足日益增长的教育需求，同时存在重复建设、数量庞杂、形式不规范等问题。这种现象带来的弊端日益明显，而社会对资源的共享需求却不断增加，因此，扭转上述这种无序的状态、进行合理的规划整顿势在必行，从而实现资源建设的规范性和高效性。
7.4.1 教育资源库简介
2,教育资源建设标准
IMS的 LRM（ Learning Resource Metadata,学习资源元数据）
IEEE LTSC（ Learning Technology Standards Committee,学习技术标准委员会）的 LOM（ Learning Object Metadata,学习对象元数据）
OCLC（ Online Computer Library Center） 的 Dublin Core元数据标准中国教育信息化技术标准委员会（ Chinese E-Learning Technology
Standardization Committee,简称标委会）制定了教育信息化技术标准体系（ Chinese E-Learning Technology Standards,简称 CELTS ）。
CELTS体系中共包括 3个和资源建设相关的规范，分别是《学习对象元数据》（ CELTS-3）、,教育资源建设技术规范》（ CELTS-41） 和《基础教育教学资源元数据规范》（ CELTS-42）。
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库建设模式
（ 1）资源中心模式资源中心并不局限于一个网站中，它可以由多个不同级别的站点组合而成，形成一个以地域范围为单位的教育资源网。
城域资源中心二级资源中心三级资源中心城域资源中心区、县资源中心 区、县资源中心学校资源库A 学校资源库B 学校资源库N
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库建设模式
（ 2）学科资源库模式该模式最大的特点就是每个资源站点只存储某一学科的资源，用户能够快速检索和定位所需资源。
语文教学资源库 数学教学资源库 物理教学资源库资源目录索引库
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库建设模式
（ 3）分布式资源库系统模式分布式资源库系统和资源中心的类似之处在于二者都是由多个资源站点所构成，但前者所包括的各个站点并没有主次之分，它们之间是对等的关系（ peer to peer）。
资源站点A
其它站点的资源目录资源站点B
其它站点的资源目录资源站点C
其它站点的资源目录资源代理 资源代理
7.4.1 教育资源库简介
3,教育资源库管理系统依据《教育资源建设技术规范》的分类，教育资源库管理系统主要包括两个子系统：
资源管理（媒体素材库管理、试题库管理、试卷库管理、案例库管理、课件库管理、文献库管理、常见问题解答库库管理、资源目录索引库管理和网络课程库的管理等）；
系统管理（安全管理、网络性能管理、计费管理、故障管理等）。这两个子系统为三类用户（管理员、审核员、一般用户）提供资源检索、资源发布、资源审核、权限管理及计费等多个方面的服务。
课件库试卷库统计与分析用户管理 计费管理文献资料库媒体素材管理试卷素材管理课件管理文献资料管理系统管理 资源检索资源发布资源审核用户信息 访问记录安全管理性能管理故障管理配置管理分布式复制代理网络课程资源管理媒体素材 试卷 课件 案例 文献管理员 审核员 一般用户系统管理资源管理常见问题解答管理资源目录索引管理常见问题解答资源目录索引资源目录索引库常见问题解答库试题素材管理试题库试题案例库案例素材管理媒体素材库文本、图形、音频、视频、动画
7.4.2 教育资源库的应用
1,国内开发的中小学教育资源库及资源网站
K12资源库（ http://www.K12.com.cn）
K12教育网是中国中小学教育教学网的简称，它是专门面向中小学教育的大型教育网站，于 1999正式运行。,K12”是国际上对基础教育的统称，
其中,K”代表英文,Kindergarten”（ 幼儿园）,,12” 代表从小学一年级到高中三年级的 12年基础教育，因此 K12教育网借用此名，主要突出其面向对象是中小学生、教师和家长。
它围绕基础教育的内容，建设开发了一系列教育软件和教育系列图书，
并根据不同教育阶段的需求，推出了三个版本的资源库产品，分别是：小学版、初中版和高中版。该产品是一个基于 WEB方式的管理平台，用户通过
IE浏览器访问并管理资源，既可用于单机运行，也可联网使用，方便灵活。
内容以同步教学、学科素材、教学课件、学科知识博览和课外百科等几大模块为重点，辅以教研论文、教育大观、共享软件、通用图片库、通用音效库等相关内容。
7.4.2 教育资源库的应用
2,国内开发的大学及继续教育资源库
电大在线（ http://www.open.edu.cn/）
充分利用中央电大丰富的教学资源，将广播电视网、互联网以及管理网络整合成一个具有视频广播,IP/VBI广播和点播功能，网络教学分发、
交互学习、在线辅导和答疑、在线测试和教学研究、管理功能的统一的分布式平台系统。
华夏大地教育网（ http://www.edu-edu.com.cn）
华夏大地教育网主要面向成人教育和企业培训，而非学历教育。它所提供的课程资源实践性较强，主要涉及金融、财政、法律、语言等内容，
课程形式采用流媒体音频,flash动画演示等表现方式，采用在线教学、案例分析、在线测试等形式系统讲解。课程组织的灵活性较强，适合在职人员学习，
7.4.2 教育资源库的应用
3,国外开发的教育资源库介绍
GEM（ http://www.thegateway.org）
GEM（ the Gateway to Educational Materials） 是美国国家教育部支持下的非盈利组织，它主要为教师提供丰富的网上课程计划、课程单元和其它教育资源，并遵循资源共享与互操作的原则，建立了适用于教育和培训的信息资源元数据标准。
ERIC（ http://www.eric.ed.gov）
ERIC（ Educational Resources Information Center） 在美国国家教育部的教育研究与促进办公室的支持下，创建于 1966年，主要由国家教育图书馆负责管理工作。
EdNA（ http://www.edna.edu.au）
EdNA（ Education Network Australia） 是澳大利亚所有教育和培训部门之间合作的计划，它为政府和非政府的学校组织、职业教育和培训、成人教育和高等教育提供丰富的资源服务。 EdNA主要提供两方面的服务，分别是：教育和培训的信息目录和基于网络的教育资源数据库。
7.4.3 数字图书馆
1,数字图书馆简介数字图书馆有个宽泛的定义：,数字图书馆是全球信息高速公路上信息资源的基本组织形式,这一形式满足了分布式面向对象的信息查询需要。,
其中,,分布式,是指跨图书馆（跨地域）和跨物理形态的查询,,面向对象,指不仅要查到线索（在哪个图书馆），还要直接获得要查的东西
（对象）。
也有人认为，数字图书馆是数字化的信息资源库。信息资源库也就是信息数据库，它应有以下几个特性：①分布的、但在统一的标准下建设。
②可以在统一的网络平台上运行。③可以不断扩展。从这些特性可看出，
数字图书馆不是传统图书馆的数字化，但传统图书馆的数字化是数字图书馆的重要的信息来源和组成部分。
数字图书馆的硬件结构示意图交换机图书管理服务器客户机客户机客户机客户机扫描仪条码阅读器条码打印机图书采购编目图书流通目录检索报表打印机目录检索光盘库图书馆资源服务器学校网络信息中心
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分布式管理是当前数字图书馆发展的基本趋势。
原始素材
（物理或数字）
数字扫描、色彩矫正、光学字符识别等目录索引库对象数据库
Internet/Intranet
左图中,对象数据库,
指存储了实际资源的数据库，它可以由多个分布的小数据库共同组成，是信息源，可以由图书馆设立，
也可以由任何社会信息部门设立。,目录索引库,
存储了,对象数据库,中资源的属性信息，作用是负责管理目录数据的索引和查询，便于用户通过广域网或局域网检索。
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 1）美国国会图书馆美国国会图书馆是美国最早进行数字图书馆尝试的图书馆之一，其
,美国的记忆,（ American Memory ） 影响深远。,美国的记忆,最早是一个于 1990年 —1995年间实施的试验性计划，该计划的目标是确定数字式馆藏的读者对象，建立数字图书馆的一整套技术过程，讨论有关知识资产的论题，进行分发演示，并最终确定国会图书馆数字化的方针与规范。该计划后来就演变成为国会图书馆的国家数字图书馆计划。
图会图书馆的数字图书馆计划受到美国科学基金会（ NSF） 与一些商业组织的赞助。美国图书馆数字图书馆的项目特点是着眼于如何进行数字馆藏的建立，对历史文献的数字化中产生的问题与技术规范进行了较为深入的研究，简言之国会图书馆数字化工作中的最大贡献是在资源建设方面，
这也是与其图书馆的特点与特长息息相关。
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 2）美国,数字图书馆首倡计划,
由美国科学基金会 (NSF),美国国防部高级研究计划署 (DARPA),美国宇航局 (NASA)发起资助的包含 6个项目的数字图书馆计划，于 1994到
1998财年施行，平均每个项目的资助金额为 4百万美元。这个计划的任务是共同研究和发展一个用于创立、操作、利用与评价一个大跨度的不断发展的数字图书馆的试验平台，该数字图书馆的内容主要为有关地球与空间技术的科学资料。
,数字图书馆首倡计划,包括以下六个计划：
,密西根大学数字图书馆研究计划,(密西根大学 )
,建立交互空间 —为大学工程社团服务的数字图书馆结构,(伊利诺斯大学 )
,环境电子图书馆,一个可扩展的、智能的、分布式电子图书馆模型,(加州大学伯克利分校 )
,在创建与利用时集成声音、图象及语言识别能力的数字视频图书馆（ Informedia）,(卡内基 ·梅隆大学 )
,斯坦福集成数字图书馆计划,(斯坦福大学 )
,亚历山大计划,建立一个提供大量图象及天文学信息的分步式数字图书馆,(加州大学圣巴巴拉分校 )
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 3）中国国家试验型数字图书馆计划该项计划由北京图书馆、上海图书馆、深圳图书馆、中山图书馆、南京图书馆、辽宁图书馆参与，模仿美国数字图书馆首倡计划，侧重技术方案的实现，兼顾资源的数字化，并设立了一项软课题研究。计划完成后将在网上建立多馆合作的数字图书馆网页。然而限于经费，该计划主张尽量采用免费软件。原定计划于 2000年完成，目前进度有些拖后。
7.4.3 数字图书馆
2,国内外数字图书馆的案例
（ 4）辽宁省图书馆 /IBM数字图书馆软件
IBM是最早倡导及投入数字图书馆实践的商业机构，其早期著名的梵帝岗数字图书馆项目具有深远的影响。在之后的实践中,IBM公司将其有关创立数字图书馆的技术结合起来，开发出了一个完整的数字图书馆软件包，
或者说是一个数字图书馆的解决方案。由于目前数字图书馆实践尚没有建立一个公认的统一结构与规范,IBM的数字图书馆软件包也只是将其所有的相关技术综合起来，提供一个框架模型。但 IBM在数字图书馆方面的实践所提出的模型框架及结构方案还是比较切合目前的数字图书馆实践的实际情况。目前除 IBM公司外，尚无其他公司在国内推出以数字图书馆为标的的整体解决方案。
辽宁省图书馆在其新馆系统选型之际，馆领导在上马数字图书馆建设方面取得了共识，同时又由于其项目总体承包商为东大阿尔派，东大又是 IBM
的合作伙伴，因此选择 IBM数字图书馆解决方案进行数字图书馆实践成了顺理成章的事情。
