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摘要：目前中国各类教育资源分配不均衡、重复揉杂、数据量庞大、信息分散等问题突出，城乡教育资源共享是实现中国学前教育、初等教育、中等教育和高等教育公平而有质量的有效途径，教育资源各个共享因素相互影响，本文在对数据挖掘的OLAP技术和网格的五层沙漏结构分析的基础上，构建基于OLAP的教育资源共享网格模型，利用该模型深入剖析中国城乡教育资源共享的可行性，为解决中国城乡教育资源的精准化共享提供参考和借鉴。
关键词：城乡教育资源；OLAP技术；网格模型；共享
Research on the Construction of Educational Resource Sharing Grid Model Based on OLAP
WANG Yini
(Chongqing Business Vocational College,Chongqing 401331)
【Abstract】：At present,Chinas various educational resources are unevenly distributed,repeatedly mixed,with a large amount of data and scattered information.The sharing of urban and rural educational resources is an effective way to realize the fairness and quality of Chinas preschool education,primary education,secondary education and higher education.Various sharing factors of educational resources affect each other,Based on the analysis of OLAP technology of data mining and the five layer hourglass structure of grid,this paper constructs an OLAP Based Educational Resource Sharing grid model,and uses the model to deeply analyze the feasibility of Chinas urban and rural educational resource sharing,so as to provide consult and reference for solving the accurate sharing of Chinas urban and rural educational resources.
【Key words】：urban and rural education resources;OLAP technology;grid model;sharing
1 OLAP技术的概念
1993年，关系数据库之父E.F.Codd提出一种联机分析处理OLAP技术[1]，它具有三个层面的含义：（1）多维观察，指从不同的多个观察角度进行思考问题和综合考虑，对比数据的性能找出事物的内在规律，有效提高OLAP技术的数据处理速度，增强灵活性和自动性；（2）数据钻取，指根据数据挖掘条件和特定层次结构，基于当前大量的复杂数据，将较广的数据范围逐步聚焦在有意义的小点上，进一步深度分析和细化数据，有效提高OLAP技术的数据挖掘效率，增强精准性和科学性；（3）CUBE运算，指对数据仓库进行度量数据和维数据的预处理，根据各类维选择和维组合的情况，采用聚类运算的方法进行复运算，最后获得存储到服务器上的CUBE数据，有效提高OLAP技术的数据运算精度，增强快速性和实时性。因此，这种OLAP技术在查询和证明假设方面更具有特色，主要包括钻取、上卷、切片、切块、旋转、转轴、跨行列运算等功能，可以让信息人员从不同的角度快速分析和处理数据，为用户提供数据参考和可视决策。与主要应用于发现和提出假设的联机事务处理OLTP相比较，它的优势在于更高效、更迅速、更多维、更方便、更智能[2]，OLAP技术强大的联机分析和处理功能更有效促进城乡教育资源共享的展现和实施。
2五层沙漏体系结构
目前流行五层沙漏结构、开放网格服务体系结构和Web服务资源框架三大网格体系结构，基于OLAP的教育资源共享网格模型是在五层沙漏体系结构基础上构建的，因此，下面先来介绍一下具有代表性的五层沙漏体系结构，此结构是被伊安·福斯特提出的，重点在于网格体系的定性描述，围绕“协议”合理配置和调度资源，充分扩展可移植性和可适应性，从底层到顶层分布有构造层（Fabric）、连接层（Connectivity）、
资源层（Resource）、汇聚层（Collective）和应用层（Application）五个不同的层次，每层分别对共享资源进行有效的选择使用和操作管理[3]。为了更好的直观理解，图1呈现了五层沙漏体系结构，并详细阐述此五层的功能：第一层是对局部资源控制的构造层，主要对资源结构、资源状态、资源管理、服务质量等进行局部资源的控制和提供访问资源的接口，支撑传感系统、计算存储系统、仪器设备、软件服务等的应用；第二层是保持通信畅通安全的连接层，主要利用通信协议实现传输、路由、命名等交换数据的功能，采用认证协议实现管理登录、代理服务、安全调用、网络信任等事务处理；第三层是对单一资源共享的资源层，通过初始化、监控等协议对单个资源进行审核、付费和共享等处理，但忽视了对全局资源的控制；第四层是对各种资源协调的汇聚层，主要实现目录代理、数据拷贝、任务调度、监控诊断、编程管理、协同服务等资源的共享和操作，充分体现了各种资源互相影响的功效；第五层是实现网格用户交互的应用层，通过任一层的应用程序编程接口进行数据管理、资源存储、数据读取等访问服务，以交换协议信息的方式在虚拟组织环境里构造支持网格计算的应用[4]。特别需说明的是沙漏形状的形成是由于连接层和资源层中核心协议的数量存在的瓶颈问题。
3基于OLAP技术的教育资源共享网格模型的构建
针对目前中国学前教育、初等教育、中等教育和高等教育等城乡教育资源共享中存在的不均衡、重复揉杂、规划不强、数据庞大、信息孤岛等问题，通过基于OLAP技术和五层沙漏体系建立中国城乡教育资源共享的网格模型，深入分析在该网格模型里中国城乡教育资源共享的体系结构，为各类学习者提供优质的高效的教育资源共享平台，使中国城乡教育资源在OLAP技术的支持下完成五层沙漏体系网格模型的无缝对接和共享，为大规模异构、分布式数据、教育资源管理提供方法，从而使得广域范围的城乡教育资源最大限度的协同共享。基于OLAP技术的教育资源共享网格模型体系结构采取分层的模式，从下至上分别为内容层、构造层、传输层、元数据层、服务层、应用层共6层，如图2所示。
第一层是内容层，它涵盖中国学前教育、初等教育、中等教育和高等教育等各类教育资源范畴，包括网络课程、课程标准、课程素材、多媒体课件、习题库、试题库、参考资料等基本数据源，相当于数据仓库，呈现量大分散无规则特征。
第二层是构造层，采用联机分析处理OLAP技术对数据仓库中的基本数据进行数据挖掘，实现对各类有效教育资源基本数据源的查询、分析、抽取、计算、转换、汇总，抓取局部各类教育资源的数据特点形成信息共性。
第三层是传输层，通过数据仓库接口和资源驱动接口，利用通信协议和认证协议完成各类教育资源的逻辑事务处理，负责将下层各类异构教育资源节点与上层数据进行有效交互转换，控制流量和拥堵，避免有效数据在传输过程中丢失。
第四层是元数据层，它是由OLAP技术对各类教育资源进行数据挖掘后抽取的有效数据传输过来形成元数据集，但是不同的教育资源所遵守的元数据标准也许不一致，因此需对元数据集进行归类整理，让其与规范的元数据标准相对应。
第五层是服务层，负责对各类教育资源的元数据集进行统一协调管理，充分利用服务中间件实现元数据的定位、授权、协作，使用OLAP技术为异构教育资源的网格应用提供资源目录服务、资源驱动接口、资源分配、分析管理服务、资源存取代理、安全存储访问、数据监控服务等支撑服务。
第六层是应用层，采用局部和全局相结合的安全访问机制，通过OLAP技术和应用接口完成各类教育资源开发者、管理者和使用者的请求，学习者借助网格服务查找和调用所需要的教学资源元数据，实现各类教学资源的交互和共享。
4城乡教育资源精准化共享的实现
本文提出的基于OLAP技术的教育资源共享网格模型，为我国学前教育、初等教育、中等教育、高等教育各类教学资源的广域共享提供了支撑和依据。城乡教育资源精准化共享实现体现在以下三个方面：
（1）运用OLAP技术从各类众多教育资源中快速分析和精准挖掘有效内容，利用通信协议和认证协议对数据仓库中的数据进行交互转换，统筹优化整合了城乡教育资源的管理和传输。
（2）采用各类教育资源元数据集的互操作和相互转换方法，让元数据集能映射到统一的标准上，使各类众多教育资源领域能有一致和通用的规范，从而控制和协调各类教学资源的实时动态更新配置。
（3）使用OLAP技术为各类教育资源提供驱动接口、目录分配、存取监控等安全控制报务，局部和全局异构教育资源的协调应用提升共享效率，大大增强了网格学习用户获取教学资源的便利性和实用性。
5结语
我国一直以来大力提倡城乡教育资源均衡化发展，如何整合优化学前教育、初等教育、中等教育、高等教育的教学资源是众多学者关注的问题[5]。本文通过对五层沙漏体系结构的深入分析，将OLAP技术应用于教育资源共享网格模型的建立满足了各类学习者的需求，破解了各类教学资源重复建设、信息分散凌乱、动态更新速度慢的难题，实现了异构教学资源精准共享应用。
参考文献
[1]郭淑曼.面向海量数据的OLAP关键技术研究与应用[D].北京:北京邮电大学,2019.
[2]王位明.数据挖掘技术在高校教育投入中的应用研究[D].南昌:南昌大学,2020.
[3]郑惠生,宋秀琴,郝长胜.基于五层沙漏协议模型的网格体系结构[J].辽宁工程技术大学学报,2006(3):418-421.
[4]马艳,刘方爱.教育资源网格中资源的描述与组织技术[J].计算机技术与发展,2008(4):59-62+66.
[5]王丹,沈云云.智慧教育背景下区域教育资源整合与共享机制研究[J].中国教育信息化,2021(5):6-9.
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