信息科学例1

中图分类号：R857.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0242-01

一些青少年沉迷网络游戏使得很多家长说到孩子接触计算机就十分警惕，总是尽量让孩子与计算机，特别是网络绝缘。殊不知，他们犯了“因噎废食”的经典错误。这也就人为地给信息学科的教学设置了障碍。

让孩子与计算机，特别是网络绝缘做得到吗？这样做很可能的结果是什么？

沉迷网络游戏绝对是百害无一利的，它的危害时时见诸报端，这里就不累述。但是，让他们与计算机、与网络绝缘是杜绝这种现象的正确方法吗？就像厨房离不开的菜刀，它也有可能成为犯罪的凶器，你可以让青少年接触不到吗？再说您禁止孩子接触这些电子产品，更不要说网游，把家里的电脑或手机藏起来或锁起来不让孩子发现；或者把电脑或手机设密码等等。这样做的后果是，家长越不想让孩子玩，孩子好奇心越强，他们会偷偷地去玩，珍家长不注意的时候玩或者到同学家玩，更有甚者会到网吧去玩。这种类似的“地下工作”本身又增加了新的趣味。

把孩子推向了网吧，网吧这种公共场所人员杂乱，各种不同的性格和习惯掺杂在一起，不良的习气可能会慢慢地熏陶你的加入，很平常的游戏娱乐会因为他人的添盐加醋而使你被驱使地盲目进行下去直至上瘾，更不用说由于费用等可能滋生的违法犯罪。

开设信息技术课程的出发点和初衷。

现在是信息大爆炸的时代，未来更是如此，人们的学习、工作、生活都必须顺应信息的更新，否则就会被时代淘汰。有哪个家长惟愿把自己的孩子培养成一个时代的弃儿？这也是国家开设“信息技术”课程的初衷。国家开设“信息技术”课程也是充分考虑少年儿童的生理、心理发展的特性，只到三年级才开始学习它。科学研究的结论：在三年级以前包括幼儿，这个阶段主要是让孩子接触自然和社会，促进他们想象力的发展。这个阶段过多接触电子产品极易上瘾。

“被时代淘汰”绝不是危言耸听，个人如此，一个国家同样如此。我国几千年的历史中有沉痛的教训清楚地告诉了人们：秦始皇焚书坑儒、“收天下兵，聚之咸阳，销以为钟，金人十二，重各千石，置廷宫中”以达到“禁武弱民”的目的……结果是怎样的？后继的封建王朝基本想法也伴其左右，结果落得个被世界列强瓜分、欺压，国人遭涂炭的境地。这能够客观地说明吧！

现在的计算机、网络就等同于当时的“书”和“兵”，一味地畏之如虎而避而远之是不行的，那样就会跟不上时展的步伐，不管是国家还是个人都会被时代所淘汰，有挨打、灭亡的危险。我们不希望历史的悲剧重演，就要正确对待、正确引导、正确使用。

计算机、网络本来就是在为了拯救国家的危亡、维持世界的和平的情况下产生的。二战前期，以纳粹德国为首的轴心国气焰甚嚣，军事上处于优势地位。为了获悉其军事情报而打败他们，需要破译他们的无线电密码，而德国的“恩尼格玛密码”一亿五千亿次也不会重复，这就给破译工作带来了很大的麻烦：这么多次的实验需要很长的时间才可能达到，等达到了也失去了情报的价值。这样就使得“快速验算、多人配合”成了当务之急。随之计算机、网络的雏形应运而生，即电子管计算机（几间房子才能装下）和局域网。诞生后由于它们的适用性，随着科学技术的进步，计算机、网络也越来越先进。

“信息大爆炸”，大量的新信息涌现，你怎样及时地接收到、分析处理好、储存着、使用交流呢？仅靠你的大脑、书信是远远不够的。你不理睬它们你能适应社会吗？你更不愿意你的后代不适应社会吧！只有学习使用计算机、网络才能做到。

怎样做才能达到好的效果呢？

学习“信息技术”课程，使学生了解信息，学习信息的收集、分析处理、传播、储存的方法，这些都需要计算机和网络这个帮手，从而教授学生了解计算机和网络、学习使用计算机和网络。学生学习了这些知识，自然就消除了对计算机和网络的神秘感，对待网游也就容易选择正确的态度――劳逸结合的附属品。

信息科学例2

二、依据教学内容,整合要找准切入点

信息科学例3

二、拓展了小学科学教学的内容

因此，通过信息技术来拓展科学教学的内容十分必要，首先，教师可以带领小学生感受网络科技所带来的便利，通过对网络信息的学习不仅能够扩充小学科学教学的课堂容量，也能丰富小学生的日常见识，从而对一些未知科学现象充满好奇；其次，信息技术也有利于科学教学的与时俱进，信息技术使科学教学变成一个动态过程，将一些最新鲜、最前沿的科学知识及时传递给学生，使科学教学变成一个充满了乐趣的知识阵地。

三、促使小学科学教学更加“有声有色”

信息技术以精美的画面、动听的声音等技术优势，使小学科学教学变得异彩纷呈，成为一场调动小学生各项感官的教学盛宴，以信息技术提高小学科学教学感染力，使教学更加“有声有色”，学生的学习也更加“有滋有味”。例如，教师在为小学生介绍叶子的相关知识时，可以通过包含各种叶子的动态视频和优美的背景音乐进行导入，让小学生感受各种形态的叶子之美的同时，能在那种舒适愉悦的氛围中进入学习状态，这对于提高科学教学能够起到事半功倍的效果。

信息科学例4

1　尽可能全面地收录本学科资源

一个好的学科信息门户所指引的有关资源应尽可能地涵盖本领域重要的资源（涉及资源的内容、时间、地域与语种范围），如表1中的INFOMINE的记录达到了12万余条；收录的资源类型宜多样化，以方便用户对某一专题信息资源的“一站式检索”，即建立一个不仅收录各种形式的因特网资源（网上可以公共获取的全文电子图书、电子期刊、书目、指南、邮件列表、电子公告板、新闻组、机构、会议、专家、学者以及其他网站链接等），而且囊括馆藏实体资源（包括二次文献数据库、全文数据库、馆藏目录、联合目录等）的集成化系统，实现两种资源在同一界面的无缝存取(seamless access)，并将其整合为易检易用的有机整体，即“hybrid libraries”（复合图书馆）。基于用户利益而管理的复合图书馆：人文科学复合图书馆的组织管理模型（MAnaging the hybrid LIbrary for the Benefit of Users，简称MALIBU）[5]便是一个成功的范例。

2　严格选择资源

从总体而言，学科信息门户的资源选择必须有一套符合该学科特点、既定用户需求、服务宗旨、规模及经费支持等方面要求的资源选择标准。就单个资源而言，在内容上要注意信息的准确性、权威性、客观性、唯一性、新颖性、完整性与针对性（所指引的网址要尽量接近主题内容，尽量减少用户点击的次数）；在形式上要考察信息的格式（是否是标准的或常见的格式，如图像文件的常见格式有．jpeg，.gif等），用户使用的便利性（考虑用户访问本网站采集的资源时所需的硬件、软件和连接方式等要求），导航是否清晰，排版结构的美观程度以及资源的可存取性与可用性（指向的资源地址正确，链接资源的原始网址以便用户访问到最及时和最权威的信息，注意被链接资源的注册要求、收费规则、知识产权声明与特殊服务规则等；优先选择网上免费资源，当网络用户与镜像站点的“电子距离”比原始站点更近时，要链接镜像站点以便于用户进行更有效的存取）。

表1中的ADAM，AHDS，SOSIG，EEVL，EELS，OMNI和MathGuide都强调要选择学术性资源，Biz/ed则注意选择来自非盈利机构网站的资料。SOSIG提供的每一种资源都经过研究图书馆员和学科专家的选择与描述，这些资源有：电子期刊、数字化图书、报告、论文、书目、教育软件、电子新闻稿、邮件列表和重要的社会科学机构的主页。LII选择与评价资源的标准是：选择最适合公众和图书馆用户需求的资源，不收录没有信息内容的纯商业性站点，而且，每一种资源都经过图书馆员对其价值进行的评价。

3　对资源进行高质量的元数据描述

元数据是关于数据的数据，它对信息资源或数据对象进行描述，目的在于使用户能够发现、识别、评价资源，并对相关的信息资源进行选择、定位和调用，追踪资源在使用过程中的变化，实现信息资源的整合、有效管理和长期保存[6]。

学科信息门户对资源的描述应该优先采用国际通用的元数据与标记语言，元数据元素中的“主题”描述要利用国内外著名的分类法与主题词表。例如，澳大利亚要求学科信息门户全部采用已有的元数据标准，如都柏林核心元数据(DC)、MARC和澳大利亚政府查找服务（Australian Government Locator Service，简称AGLS）等元数据以及自己独有的元数据元素进行标引，并支持因特网内容选择平台（Platform for Internet Content Selection，简称PICS）。INFOMINE的记录以HTML语言表示，主题标引使用《国会图书馆主题词表》（Library of Congress Subject Heading，简称LCSH），记录还可以转换成MARC格式。LII的每条记录都给出了详细的介绍，包括资源名称、URL、摘要、主题词、记录创始人与时间、记录修改人与时间，其中摘要由LII工作人员撰写，使读者在进入一个网站前便可了解其主要内容。LII链接的基本是资源的原始地址，对工作流程、著录项目与规则以及注意事项均做了非常具体的规定，因而能够保证资源描述的质量与一致性。而GEM采用的元数据元素有：资源题名、描述、级别、GEM主题标目、ERIC叙词、资源类型、格式、权限信息、日期、语种、出版者、创建者和编目机构。AHDS采用21个元素，Agrigate则有30多个元素，包括DC的15个基本元素、管理核心元数据(Admin Core)和AGLS中的若干元素以及该门户特有的元素（如记录加入Agrigate数据库的时间、Agrigate批准者、Agrigate评述日期、Agrigate用户级别等）。

采用的元数据需要容纳学科信息门户中可能出现的任何类型的数据（比如，GEM收录教学计划、课程大纲等有特色的资源类型），包括传统的数据类型（图书、期刊、文件等），也包括内容对象组合（例如由若干文本、图像和音像组成的课件）、内容对象资源集合（图书馆、网站、数据库等）、资源集合知识组织机制（例如分类表、叙词表、语义网络）等[7]。

4　构建合理的分类体系和尽量运用受控词表

分类体系是对学科信息门户收集的资源实施分类组织和用户进行浏览与检索的依据与桥梁，其科学性十分重要。学科信息门户可以采用已有的文献分类法（包括综合性的分类法与专业或专题分类法），也可以结合自身特点与目的对已有的分类法进行适当改进，或者采用自编的分类法。在分类体系的构建中，分类表的展现应力求简单、明了，尽可能将所有的一级类目展现在一个页面；还要充分利用网络方便的超链接功能，对具有多重隶属关系与相关关系的类目设置合理的参照系统。

受控词表的运用既可以保证资源描述的准确性，还有利于实现本专业的深入检索。例如，GEM建立的叙词表是一个多层次结构的术语体系，提供比某一术语更广或更窄的术语及相关术语间的链接。SOSIG建立了社会科学的叙词表以助用户限定检索，该词表以英国Essex大学开发的“人文科学与社会科学电子词表”（Humanities and Social Science Electronic Thesaurus，简称HASSET）为基础。Agrigate采用CAB国际农业词汇(CAB International Agriculture Thesaurus)进行元数据创建、主题浏览和主题检索。LII采用国际通用的LCSH进行标引，但又将LCSH中的部分主题改为更符合公众特点的主题名称（例如，将LCSH中的主题词“electronic mail system”更改为“e-mail”）。它遵守Z39.50与MARC标准，使得它具有与其他学科信息门户之间实现互操作的可能性。笔者通过网上调查，将国内外重要学科信息门户采用分类法与受控词表的情况整理成表1。

表1　国内外重要学科信息门户及其采用的分类法与受控词表

附图

注：①上表中的“无”系指没有利用现有的主题词表；②表中的简称依次为：LCC指Library of Congress Classification，ERIC指Education Resources Information Center Descriptors，AAT指Art & Architecture Thesaums，EI指美国工程信息公司的Engineering Information Classification Codes，NLM指National Library of Medicine Classification， MeSH 指Medical Subject Headings，CAB指CAB International Agriculture Thesaurus；③BIOME对于不同的大类采用不同的分类法。

5　定期更新与维护

学科信息门户的更新与维护包括三个方面：①信息资源的更新与添加。由于网上站点的增加与更改频繁，学科信息门户要真正成为因特网信息的深层组织工具，必须及时更新其收录的资源，这也是保证学科信息门户质量的最重要的后续工作。②学科信息门户中信息资源的安全。要注意对资源进行备份与保存。③服务器的完整性、功能与持续服务的保障。如果用户经常遇到服务器不能正常工作，或有的功能失效，就会失去对该学科信息门户的信心。英国著名的“发展欧洲研究与教育信息服务”项目[8](Development of a European Service for Information on Research and Education，简称DESIRE）在其手册中对学科信息门户服务器的要求及硬件与软件配置做了详细规定[9]，可供参考。澳大利亚国家图书馆的学科信息门户创始计划也制订了类似的规定。为此，一方面，要有专门的工作人员不断追加新的网络资源，及时剔除错链、死链，保障整个系统在结构上为一个活的系统；另一方面，必须改变目前因追求高质量而过于依靠人工参与的状况，充分利用网上自动漫游、自动跟踪、自动分类和自动标引技术，采用人机结合的工作方式，为用户提供更优质、高效的服务。

在学科信息门户建设之前和建设过程中就要考虑易于维护的问题。LII的资料每周更新，有工作人员负责新资源的追加和保持资源链接的有效性。据该门户网站的介绍，它们的“死链”从来不超过100个。同时，鼓励用户根据LII的标准推荐新资源，设立了“本周新资源”、“更多新资源”和“上周新资源”栏目，资料更新比较及时。而瑞典工程学电子图书馆(EELS)由于人工编制索引慢，跟不上网络资源变化的速度而不得不停止使用，计划在以机器人编制索引的All Engineering[10]基础上开创一个新的门户。

值得注意的是，学科信息门户的更新与维护要考虑用户的需要与反应，比如设计用户调查表，听取用户评价意见，根据用户需求和网络信息资源的变化及时对词表和分类体系进行调整，还可以鼓励用户推荐资源或参与维护（如WWW Virtual Library，Agrigate和EELS）。EELS还设计了详细的用户评价调查问卷(user evaluation questionnaire)。EELS的调查问卷设计得非常具体，可供其他学科信息门户借鉴。其问题包括综合性问题（工程学是否是你感兴趣的主要领域、你介入工程学领域的主要原因、使用计算机的情况、使用WWW的情况、使用WWW的目的），EELS使用中的问题（EELS的界面是否令人悦目、导航功能是否容易使用、你使用过EELS的哪些功能、使用EELS数据库的原因、为什么EELS对你用处最大、EELS的帮助功能如何、EELS的检索结果与你的期望是否很接近、EELS中的资源是否满足你的质量标准、请告知你需要但EELS没有提供的服务、你希望EELS中的文献描述更详细还是更简略、EElS中的分类是否便于你查找文献、从你的经验看EELS最有用之处和最没用处是什么、EELS与搜索引擎相比较的优势何在、你希望EELS提供什么功能以使其对你最有用处）以及学科信息门户使用的可行性（你希望诸如EELS类的学科信息门户提供搜索引擎所不具备的哪些功能、你认为WWW上的质量保证是好事吗、你认为EELS提供了有用的服务吗、你希望一次检索应该返回的记录数大约是多少、请对EELS提出更进一步的评论意见）[11]。而GEM每年都提供一个详细的评估报告(evaluation reports)。

6　重视互操作性

学科信息门户中各信息源数据库与信息平台差异可能很大，为了在统一的界面中使用来源各异的网络资源，学科信息门户必须具有异构计算机软硬件平台间良好的互操作性，具有跨门户检索的能力。

学科信息门户互操作的实现有赖于学科信息专家与计算机专家的合作、国家间的合作以及跨语言与跨文化问题的的解决。SOSIG便是图书馆学专家、信息科学专家、计算机科学专家对图书馆应用、实践与数据库技术有机结合的结果，旨在为社会科学研究人员、大学教师和图书馆员提供世界范围的因特网资源的快捷而高质量的检索，一投入使用便备受欢迎。有些国家学科信息门户建设的合作已经超出本国的范围，如澳大利亚的虚拟工程图书馆（Australian Virtual Engineering Library，简称AVEL）已开始与英国爱丁堡工程学虚拟图书馆(EEVL)合作，拟将合作扩大到东南亚和我国的香港特区，并打算与EELS开展跨门户的检索。化学学科信息门户的合作面更广，澳大利亚的MetaChem已经与德国的化学信息门户合作，并打算与英国的BUBL和美国的Isaac Network互通。

为了提高互操作性，美国国家自然科学基金会(NSF)资助的Isaac Network[12]采用DC作为元数据，以Linux作为平台，以Lightweight Directory Access Protocol(LDAP)[13]和WHOIS++作为信息查询与交换协议，而以代号为RFC2651的通用索引构建协议（the Architecture of the Common Indexing Protocol，简称CIP）[14]作为索引编制与互换协议。通过该门户，用户可以对SOSIG、BUBL LINK、EEVL、EdNA、MathGuide、GeoGuide、OMNI等近20个学科信息门户进行跨门户的检索。同样由NSF资助的“全国科学、数学、工程和技术教育数字图书馆”(SMETE)项目则将多个分布式学科信息门户作为整个数字信息资源的整合机制和服务渠道，允许用户通过该门户体系检索和调用各种不同的信息资源与服务[15]。自1999年9月开始，NSF和英国合作信息系统委员会(JISC)共同发起的“国际数字图书馆创始计划”(International Digital Libraries Initiative)资助了为期3年的“IMesh工具套(The IMesh Toolkit)”项目，IMesh即“因特网学科信息门户国际合作”(International Collaboration on Internet Subject Gateways)，该工具套适用于分布式学科信息门户的构建[16]。

为了便于新建和已有学科信息门户之间的交流，澳大利亚于2000年组建了“澳大利亚学科信息门户论坛”[17]，并制订了一系列学科信息门户建设的标准，包括“澳大利亚学科信息门户论坛技术考虑：技术、规范与标准”、“澳大利亚学科信息门户最佳实践核对清单”、“发展澳大利亚学科信息门户的国家框架”和“学科信息门户软件的要求”等[18]。

7　运用相关技术

学科信息门户的运作仅靠图书馆的理念是不够的，要涉及到大量的实现技术，如虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术、虚拟专用网（Virtual Private Networks，简称VPN）技术、虚拟局域网（Virtual Local Area Network，简称VLAN）技术、虚拟数据库（Virtual Database，简称VDB）技术、通用对象请求体系结构（Common Object Request Broker Architecture，简称CORBA）技术等。例如，利用虚拟专用网技术可以解决学科信息门户信息共享的安全问题。信息推送(push)技术通过信息机制，在用户初次使用时设定所需的信息后，能通过推送(push)或网播(net-casting)的方式把网上相关信息送到用户面前。这种基于push技术的Internet信息检索技术既为用户搜索、浏览网上的相关信息提供了快捷入口，又为学科信息门户在广域网内的信息共享提供了技术支持。为了便于用户从不同的角度进行检索，学科信息门户在建设中可以提供多种格式的元数据，并充分利用已有的不同元数据之间的转换工具，如从MARC 21转换到Dublin Core，从Dublin Core到EAD，GILS，USMARC等，英国图书馆与信息网络化办公室（the UK Office for Library and Information Netwoking，简称UKOLN）在其网站中对这些转换工具做了导航[19]。SOSIG采用了自动标引、分布式编目、镜像等先进技术。LII目前采用快速的、灵活的、功能强大的网页索引系统（Simple Web Indexing System for Humans-Enhanced，简称SWISH-E）。GEM采用Siderean软件公司的具有分面检索技术的Seamark检索引擎。 学科信息门户建设可利用已有的运行可靠的软件或使用较多的软件，如由JISC和英国电子图书馆项目共同资助的“基于学科的服务中的资源组织与发现（Resource Organisation And Discovery in Subject-based services，简称ROADS）”软件已广泛应用于SOSIG，OMNI，ADAM，EELS，EEVL和Biz/ed等学科信息门户中[20]。

8　提供个性化、人性化服务

网络环境下，用户需求的变化除了需求量上的增长外，还表现为信息需求复杂程度的提高：用户成分逐渐多样化、复杂化，不同年龄、性别、文化程度、国别、信仰的人士有着不同的信息需求。同一个用户在学习、娱乐、工作等不同的活动中也有着不同的信息需求，希望有一个系统能直接、深入、有效地支持其检索、处理信息和利用信息来解决问题，帮助其建立个人的数字图书馆（personal digital Iibrary，简称PDL）。用户信息需求的个性化要求学科信息门户在提供信息浏览与检索等基本服务的同时，还要利用网络新技术，跟踪用户需求，主动地为用户提供新资源通报、信息推送与定制服务。学科信息门户还必须利用可视化等技术增强用户界面的友好性，注重帮助功能的提供，体现对用户的人文关怀，注意尊重与保护合法用户的权利与个人隐私。

EELS的功能除了浏览与检索外，还有方便的帮助功能和新资源通报(What's new in EELS)服务。LII创造了一个普通用户易于使用的界面，用户可浏览所有的主题，其检索功能也非常强大：用户可以在基本检索中选择检索所有字段或只在资源题名、主题、描述、URL字段中检索；选择进行词根检索或非词根检索；对输出结果可以选择只显示题名或显示完整记录；高级检索还支持布尔逻辑检索。但由于开发的时间较早，LII忽略了用户定制等服务。2000年始由NSF资助的美国国家科学数字图书馆（the National Science Digital Library，简称NSDL）非常注意数字图书馆的交互性与个性化服务，已建成的SMETE不只是一个网上的信息存储场所，还给用户提供了一个动态的、开放式的数字化学习空间，用户可在此进行信息浏览与检索、下载、定制个人文件夹、获得适合其需要的资源推送服务、发表评论以及与同行交流等，真正为用户创造了一个数字化的信息资源存储与服务空间。CSDL已能把用户需要的信息资源和服务有机地集成在一个统一的系统里，并开通了分布式参考咨询系统，聘请30多位中国科学院前沿领域的科学家和资深的咨询馆员为知识导航和咨询专家，为用户向专家交流咨询提供了平台[21]。这些都是新型的学科信息门户应该具备的。

以上的优化对策是就单个学科信息门户而言的，从总体上看，学科信息门户发展不平衡的局面有待改变。这种不平衡表现在地域分布、学科分布与语种分布等方面。医学与健康科学、工程学、教育学等学科的信息门户很多，而音乐等学科的信息门户很少。有影响的学科信息门户主要分布在美国与欧洲，澳大利亚的学科信息门户近几年也发展较快，其国家图书馆已经建立了农业、教育、人文科学、法律和舞蹈等学科的信息门户，在建的还有“澳大利亚音乐”(MusicAustralia)。英国St Andrews大学图书馆和Heriot-Watt大学图书馆分别整理了一个收录50多个学科信息门户的列表[22-23]，其中没有一个是我国的，这一点值得我们深思。我国的学科信息门户可通过推出英文版、采用国际标准（如DC，Z39.50，OAI等）和参与国际学科信息门户建设的合作项目来加速其国际化进程。

【参考文献】

1　黄如花.网络信息组织：模式与评价.北京：北京图书馆出版社，2003

2　Kirriemuir J， Brickley D， Welsh S. Cross-searching subject gateways: the query routing and forward knowledge approach./dlib.org/dlib/january98/01 kirriemuir. html

3　What is Subject Gateway? [2004-11-23]. desire.org/html/subjectgateways/subjectgateways. html

4　张晓林.分布式学科信息门户中网络信息导航系统的规范化建设.图书馆学、信息科学、资料工作，2003(1):88-94

1　Managing the hybrid Library for the Benefit of Users(MALIBU): a hybrid library for humanities models for management and organisation./kcl.ac.uk/humanities/cch/malibu/

6　吴开华，邢春晓，罗德胤.数字图书馆元数据研究.中国图书馆学报，2002(3):43-46

7　张晓林.开放元数据机制：理念与原则.中国图书馆学报，2003(3):9-14

8　DESIRE Project Homepage./desire.org/

9　System Requirements Specifics， Hardware and Software./desire. org/handbook/3-1. html

10　"All" Engineering Resources on the Intemet: a Companion Service to EELS./eels. lub. lu. se/ae/index. html

11　DESIRE: Deliverable D9.3-Appendices./mcg.gla.ac.uk/desire/d93/D93appendices. html

12　Isaac Network./scout.wisc.edu/Projects/PastProjects/Isaac/

13　OpenLDAP Software./openldap.org

14　Internet RFC/STD/FYI/BCP Archives. RFC2651./faqs.org/rfcs/rfc2651. html

15　National Science， Math.， Engineering and Technology Education Digital Library(SMETE)./smete.org

16　The IMesh Toolkit./imesh.org/toolkit/

17　Australian Subject Gateways Forum (ASGF)./nla.gov.au/initlatiws/sg/gateways.html

18　Australian Subject Gateways Forum Standards./ nla. gov. au/initiatives/sg/frameworks. html

19 Mapping Between Metadata Formats./ukoln.ac.uk/metadata/interoperability/

20　What is ROADS? [2004-11-23]. ukoln.ac.uk/metadata/roads/what/

信息科学例5

主管单位：中国科学院

主办单位：中国科学院地理科学与资源研究所

出版周期：双月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1560-8999

国内刊号：11-5809/P

邮发代号：82-919

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1996

期刊收录：

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

期刊荣誉：

信息科学例6

很大一部分学生在学习信息技术学科前,已经对电脑的基本操作相当熟练,鼠标的出现,视图界面的使用,使得电脑操作简单化,同时也使得学生使用键盘的机会越来越小,这使得很多学生在键盘的应用上相对比较薄弱,加强文字录入,熟练键盘功能是学生必须掌握的一项基本技能,而从近年高中教学来看,一部分学生对键盘功能不清楚,特别是一些组合键,功能键,一旦遇到录入文字,这种弊端就显现无遗。因此,在信息教育中,应当加入相应的能力测试模块,特别是对文字录入及常用功能键、组合键的测试,所有的建筑都必须建立在牢固的基础之上,对于计算机的使用,键盘鼠标的熟练应用则是建筑中的基石。

二、培养交流沟通能力

高中学生模仿能力强,接受新知识的能力也很强,而且也乐于交流,任何一种技能只要加以练习,勤于交流都能取得很好的效果。利用信息技术课程可以培养学生探求新知识的能力。

在高中阶段,学生自主学习能力的薄弱体现得非常明显。中学生其实是有很强的学习能力,但他们缺乏锻炼,而信息技术学科恰好可以提供给他们这种锻炼机会。首先,信息技术学科对于学生来说他们比较感兴趣,他们平时也喜欢进行这方面的交流,如果结合任务驱动的方法进行教学,相信对培养他们自己解决问题的能力一定大有帮助。其次,信息技术通过网络资源可以教他们如何学习,他们可以通过搜索引擎来寻找解决问题的方式,这样避免了学习上的被动,学生一旦了解与熟练使用网络这一工具,相信再遇到问题时,他们一定会找到解决的方法。最后,信息技术提供了交流的平台,使他们对问题的交流不再局限于一个很小的范围,他们的世界将被放得很大,他们的沟通对象也将不只限于同学与老师,这对于培养他们交流合作能力也有很大的帮助。

三、培养思维能力

高中信息技术学科选修课程中语言算法设计对于培养学生思维能力有很大帮助。

1.培养思维的敏捷性和广阔性

计算机语言就是指导计算机工作的命令,语言的设计就体现了设计者的一种思想,体现这个设计者完成一项工作的既定步骤。在现实生活中或学习中,有些同学完成一项工作花费的时间总是比其他同学来得少,那是因为其有敏捷广阔的思维,广阔的思维使他拥有多种解决问题的途径,敏捷的思维能使他在这多种途径中很快找出最佳的途经。因此,他们完成任务总是比其他同学好。程序设计语言就是将人的思维模拟出来,让计算机来实现其功能。同学们在完成一项任务时也常有多种方式,但解决方式却明显有优劣之分。程序语言中算法设计强调一点,用最简单方式解决最复杂问题。因此,对于培养学生思维敏捷性与广阔性有很大的帮助。

2.培养创新思维

程序设计有利于开拓学生的思维,培养创新能力,结合一些有趣的事例不仅能激发学生的学习兴趣,而且能打破他们固有的一些思维模式。通过多次的练习使得同学们在学习过程中不再局限于生活与学习的条条框框中,当遇到问题时他们往往能换个角度看问题,不再以常识性的眼光看待问题,创新思维得到很好的培养。

3.培养逻辑思维能力

程序设计中逻辑思维的培养,先从阅读代码开始,先阅读别人的代码,结合程序讲语言,并模拟别人编制相应程序,这样即熟悉程序代码,也获得成功的喜悦、激发了学习兴趣。同时提高简单编制程序的能力,学生具有一定的程序阅读能力和初步的程序设计能力后,应采用形象思维的教学方法,对涉及到的程序例题主要通过框图讲算法,培养学生理解程序流程,根据框图编制程序,由形象思维向抽象思维过渡。同时,在程序设计的实践中进一步熟悉语言知识,并具备依据算法框图编制程序的能力,在获得这个能力后,应当采用抽象思维的教学方法,通过实际问题讲解如何将一个复杂的问题分解成若干较为简单的问题,从而提高开发简单实用系统的初步能力。加大了综合性实验的比重,通过这些练习,学生综合编程能力得到很大提高,同时学生的逻辑思维能力得到了很好的锻炼。

4.培养学生发现问题的能力

信息科学例7

关键词：

信息技术；小学科学；条件；原则

随着社会的发展和人才需求的变化，我国传统的教学模式受到越来越多人的诟病，转变教学模式，培养综合性的素质性人才已经成为当前教育行业的共同目标之一。传统小学科学授课中教师讲和学生听的主要教学模式将师生幽困在封闭和狭小的空间内，不利于师生眼界的开阔，也会泯灭学生对科学知识探索的兴趣。新课改下的小学科学课程更加重视学生的科学素养的培养，让学生掌握的科学知识和现实生活的联系日益密切，更注重学生的动手实践能力。将信息技术和小学科学授课整合起来，不但使教师接触到的知识增多，还能激发学生对科学知识的热爱和兴趣。本文旨在对信息技术和小学科学学科的整合进行分析，重点对两者整合的条件和原则进行解析。

一、信息技术和小学科学学科整合的条件

（一）教师转变传统的教学观念在我国传统的教学理念中学生如何获得考试的高分数是教师关注的核心问题，教师在课堂上下采取的一切措施都是为了提高学生的学习成绩。在这种教学理念之下，小学科学课程也脱离了现实生活，成为了一门高高在上的学问。这种教学理念必然不适用于师生互动频繁的新式课堂。将信息技术和小学科学学科进行整合，教师就不能处于高高在上的地位，不能再充当课堂的主体作用，教师讲解学生接受的教学模式也就不复存在。教师和学生在课堂上是平等的地位，整个课堂上学生发挥着主体的作用，教师不能将知识“给”学生，而是要让学生通过自己的努力获得知识，只有这样才能实现信息技术和小学科学课程的有效整合。

（二）教师增强操作信息技术的能力教师是确保信息技术和小学科学学科有效整合的重要保证，教师对其中任何一项能力掌握较弱都不能顺利的实现信息技术和小学科学学科的整合。假如教师掌握的小学科学知识丰富，能够准确说出每个章节的重点在何处，但是信息技术掌握能力较差，那么教师在整合信息技术和小学科学时就不能让信息技术充分的展现出小学科学的知识要点，这样不但不能发挥信息技术的教学优势，还会对教师的教学活动的顺畅度造成负面的影响，并影响学生对知识的吸收；反之亦然，用于高超的信息技术使用能力，但是对学科重点摸不透也是不能实现高效教学的。因此要实现小学科学和信息技术的整合就要两手抓，两手都要硬，这样才能实现教师教学的高效。

（三）学校为两者整合提供充足的硬件设备学校的教学环境是小学科学课程和信息技术能够整合的重要保证。这个教学环境主要是指学校给教师和学生配备的信息技术设备，假如学校里的信息技术设备很少，仅在一个教室里配备若干台，教师讲课时需要用到信息技术就申请来这个教师上课，平时上课的教师则是普通的教师，这样的教学环境肯定不能实现信息技术和小学科学学科的有效整合。教师每次上课都申请信息技术教室，次数一多就会感到十分麻烦，之后不再申请。因此学校给教师的教学活动保驾护航，保证教师教学所需的硬件设备，这样才能实现信息技术和小学科学的整合。

二、信息技术和小学科学学科整合的原则

（一）秉持协调统一的原则信息技术和小学科学课程的整合并不是单纯指利用信息技术开展小学科学授课，而是在更高层次上实现两者的整合，达到最优教学目标。信息技术和小学科学学科的整合，发挥主体作用的不是信息技术，而是小学科学课程，课堂授课中万万不可因为技术而使用技术，要以课程目标作为组织授课的最大目标，选择适合该课程的信息技术，完成高效率的课堂授课活动。

（二）遵循取其精华、去其糟粕的原则将信息技术和小学科学学科进行整合，网络上一些有用和无益的信息都随之而来，这些信息涌入教学中是无层次、无系统的，这就需要教师有针对性的进行整理，将有用的信息整理妥当，引入到课堂教学之中，对无用的信息则弃之不用。教师可以在相关的网页上设置权限，自动对垃圾信息进行筛查和取消，避免学生遭受垃圾信息的荼毒。

（三）妥善处理人机关系的原则将信息技术和小学科学学科进行整合首要处理的问题不是信息技术和课程本身的问题，而是信息技术和教学执行者之间的矛盾。在传统教学中，教师是课堂的主要作用者，学生所学得知识都是来自于教师的教学活动中。新的教学模式下，信息技术在课堂上发挥了重要作用。对于一些教学观念陈旧、缺乏创新精神的教师，他们将信息技术放在一个可有可无的地位，忽视信息技术，使得信息技术的教学最大功能得不到发挥；对于一些推崇信息技术的教师来说，他们则将信息技术放到神坛之上，将其作用无限扩大，课堂教学活动不再是知识的传授而成了信息技术的表演场所。这两种情况都是不利于教学活动的开展的，因此要妥善处理人机关系。

参考文献：

[1]方蓉.浅谈基于课程整合的信息技术课教学[J].福建电脑.2007(09)

[2]谢康,陈丽.关于信息技术与学科课程整合发展的思考[J].电化教育研究.2006(04)

[3]龚春红.信息技术与课程整合实践研究[J].中国科技信息.2006(02)

信息科学例8

虽然我们能够认识到信息技术与小学科学学科整合必须以教育信息化作为物质基础，但是，由于我国一些比较偏远的地区，很多小学教室中缺少多媒体设备，只是配备了计算机教室，不能实现信息资源的共享。所以教学设备的匮乏，就阻碍了信息技术与小学科学学科的整合。

（二）对整合的认识不够

由于有些学校的领导和教师不注重理论知识的学习，不能运用先进的教育教学理念，还是受传统的教学思想和教学模式的影响，认为信息技术只是一种简单的教学形式，没有充分的认识到信息技术与小学科学学科整合的重要性，他们还是受传统教学模式的影响，比较倾向于运用自己比较熟悉的教学方法。此外，有些教师不能真正认识整合的内涵，对于整合不知道从哪些方面入手，有些教师认为整合就是利用计算机进行辅助教学，认为只要学生利用计算机在网上搜集学习资料就可以了，没有真正地理解整合的目标与内涵。

（三）整合能力差

在实际教学中要想做到信息技术与小学科学学科整合，不仅仅要求教师要具备课程能力，而且还应该具备信息技术能力。教师很少从学生的个性特点、教学目标、教学内容的设计方面进行整合。此外，从实践中可以发现，有些教师不能熟练地使用信息技术工具，而且能力方面不足，这就严重阻碍了整合策略的实施。

二、信息技术与小学科学学科整合的策略

（一）对多种资源进行整合，满足整合的硬件要求

由于小学教育的资金主要来源于地方政府，要想解决硬件设备短缺问题，最重要的就是提高政府的重视度。从而在政策上得到政府的大力支持。此外，可以与一些办学条件差，而且规模较小的学校进行教育资源整合，以满足整合的硬件要求。

（二）更新教师的教学观念

教师作为整个教学活动的引导者，教师的观念对整合的实施会产生直接的影响。因此，学校应该注重现代教育思想和教育理论的系统学习，例如，学习相关的学科整合的基本理论，使教师的思想观念能够跟上教育教学改革的步伐，并且组织观摩信息技术与小学科学学科整合的研究课，在理论和实践中做好信息技术与小学科学学科整合的准备工作。

（三）加强教师培训

对小学科学教师，应该制定专门的培训计划。针对一些教师在信息技术方面存在的能力欠缺情况，进行组织培训，其中培训的内容主要包括对课件、音频、视频、图像的处理、制作网页等方面，培训的方式主要是运用远程的学习和参与校内培训。为了使培训能够有效地实施，可以制定各个科教师课程整合设计比赛，这样能够使教师在比赛中弥补自身的不足。

（四）建立内容丰富的信息资源库

建立内容丰富的信息资源库，能够给教师设计教学内容，为学生的自主学习创造有利条件，教师应该在日常的教学中多积累一些有实用价值的信息资源，这样不仅可以为自己的教学素材增添内容，同时还能丰富学生的学习内容。信息技术与小学科学学科整合需要花费很多时间，在短时间里一些教师不能将所有的信息资料都集中在一起。有些信息资料和教学的课件只是通过教师自己去搜集，这样就会浪费很多时间和精力。因此，我们可以将信息资源进行共享，通过建立信息资源库，运用局域网来实现资源的共享，教师可以设置自己的个人网页，通络网络实现信息资源的共享。

（五）重视课程目标

在小学科学学科教学中，教师不能将信息技术的作用夸大，应该科学合理地运用网络资源，同时在进行整合的过程中，应该重视课程目标，教师要充分发挥整合的主导作用。

信息科学例9

1尽可能全面地收录本学科资源

一个好的学科信息门户所指引的有关资源应尽可能地涵盖本领域重要的资源（涉及资源的内容、时间、地域与语种范围），如表1中的INFOMINE的记录达到了12万余条；收录的资源类型宜多样化，以方便用户对某一专题信息资源的“一站式检索”，即建立一个不仅收录各种形式的因特网资源（网上可以公共获取的全文电子图书、电子期刊、书目、指南、邮件列表、电子公告板、新闻组、机构、会议、专家、学者以及其他网站链接等），而且囊括馆藏实体资源（包括二次文献数据库、全文数据库、馆藏目录、联合目录等）的集成化系统，实现两种资源在同一界面的无缝存取(seamlessaccess)，并将其整合为易检易用的有机整体，即“hybridlibraries”（复合图书馆）。基于用户利益而管理的复合图书馆：人文科学复合图书馆的组织管理模型（MAnagingthehybridLIbraryfortheBenefitofUsers，简称MALIBU）[5]便是一个成功的范例。

2严格选择资源

从总体而言，学科信息门户的资源选择必须有一套符合该学科特点、既定用户需求、服务宗旨、规模及经费支持等方面要求的资源选择标准。就单个资源而言，在内容上要注意信息的准确性、权威性、客观性、唯一性、新颖性、完整性与针对性（所指引的网址要尽量接近主题内容，尽量减少用户点击的次数）；在形式上要考察信息的格式（是否是标准的或常见的格式，如图像文件的常见格式有．jpeg,.gif等），用户使用的便利性（考虑用户访问本网站采集的资源时所需的硬件、软件和连接方式等要求），导航是否清晰，排版结构的美观程度以及资源的可存取性与可用性（指向的资源地址正确，链接资源的原始网址以便用户访问到最及时和最权威的信息，注意被链接资源的注册要求、收费规则、知识产权声明与特殊服务规则等；优先选择网上免费资源，当网络用户与镜像站点的“电子距离”比原始站点更近时，要链接镜像站点以便于用户进行更有效的存取）。

表1中的ADAM,AHDS,SOSIG,EEVL,EELS,OMNI和MathGuide都强调要选择学术性资源，Biz/ed则注意选择来自非盈利机构网站的资料。SOSIG提供的每一种资源都经过研究图书馆员和学科专家的选择与描述，这些资源有：电子期刊、数字化图书、报告、论文、书目、教育软件、电子新闻稿、邮件列表和重要的社会科学机构的主页。LII选择与评价资源的标准是：选择最适合公众和图书馆用户需求的资源，不收录没有信息内容的纯商业性站点，而且，每一种资源都经过图书馆员对其价值进行的评价。

3对资源进行高质量的元数据描述

元数据是关于数据的数据，它对信息资源或数据对象进行描述，目的在于使用户能够发现、识别、评价资源，并对相关的信息资源进行选择、定位和调用，追踪资源在使用过程中的变化，实现信息资源的整合、有效管理和长期保存[6]。

学科信息门户对资源的描述应该优先采用国际通用的元数据与标记语言，元数据元素中的“主题”描述要利用国内外著名的分类法与主题词表。例如，澳大利亚要求学科信息门户全部采用已有的元数据标准，如都柏林核心元数据(DC)、MARC和澳大利亚政府查找服务（AustralianGovernmentLocatorService，简称AGLS）等元数据以及自己独有的元数据元素进行标引，并支持因特网内容选择平台（PlatformforInternetContentSelection，简称PICS）。INFOMINE的记录以HTML语言表示，主题标引使用《国会图书馆主题词表》（LibraryofCongressSubjectHeading，简称LCSH），记录还可以转换成MARC格式。LII的每条记录都给出了详细的介绍，包括资源名称、URL、摘要、主题词、记录创始人与时间、记录修改人与时间，其中摘要由LII工作人员撰写，使读者在进入一个网站前便可了解其主要内容。LII链接的基本是资源的原始地址，对工作流程、著录项目与规则以及注意事项均做了非常具体的规定，因而能够保证资源描述的质量与一致性。而GEM采用的元数据元素有：资源题名、描述、级别、GEM主题标目、ERIC叙词、资源类型、格式、权限信息、日期、语种、出版者、创建者和编目机构。AHDS采用21个元素，Agrigate则有30多个元素，包括DC的15个基本元素、管理核心元数据(AdminCore)和AGLS中的若干元素以及该门户特有的元素（如记录加入Agrigate数据库的时间、Agrigate批准者、Agrigate评述日期、Agrigate用户级别等）。

采用的元数据需要容纳学科信息门户中可能出现的任何类型的数据（比如，GEM收录教学计划、课程大纲等有特色的资源类型），包括传统的数据类型（图书、期刊、文件等），也包括内容对象组合（例如由若干文本、图像和音像组成的课件）、内容对象资源集合（图书馆、网站、数据库等）、资源集合知识组织机制（例如分类表、叙词表、语义网络）等[7]。4构建合理的分类体系和尽量运用受控词表

分类体系是对学科信息门户收集的资源实施分类组织和用户进行浏览与检索的依据与桥梁，其科学性十分重要。学科信息门户可以采用已有的文献分类法（包括综合性的分类法与专业或专题分类法），也可以结合自身特点与目的对已有的分类法进行适当改进，或者采用自编的分类法。在分类体系的构建中，分类表的展现应力求简单、明了，尽可能将所有的一级类目展现在一个页面；还要充分利用网络方便的超链接功能，对具有多重隶属关系与相关关系的类目设置合理的参照系统。

受控词表的运用既可以保证资源描述的准确性，还有利于实现本专业的深入检索。例如，GEM建立的叙词表是一个多层次结构的术语体系，提供比某一术语更广或更窄的术语及相关术语间的链接。SOSIG建立了社会科学的叙词表以助用户限定检索，该词表以英国Essex大学开发的“人文科学与社会科学电子词表”（HumanitiesandSocialScienceElectronicThesaurus，简称HASSET）为基础。Agrigate采用CAB国际农业词汇(CABInternationalAgricultureThesaurus)进行元数据创建、主题浏览和主题检索。LII采用国际通用的LCSH进行标引，但又将LCSH中的部分主题改为更符合公众特点的主题名称（例如，将LCSH中的主题词“electronicmailsystem”更改为“e-mail”）。它遵守Z39.50与MARC标准，使得它具有与其他学科信息门户之间实现互操作的可能性。笔者通过网上调查，将国内外重要学科信息门户采用分类法与受控词表的情况整理成表1。

表1国内外重要学科信息门户及其采用的分类法与受控词表

附图

注：①上表中的“无”系指没有利用现有的主题词表；②表中的简称依次为：LCC指LibraryofCongressClassification,ERIC指EducationResourcesInformationCenterDescriptors,AAT指Art&ArchitectureThesaums,EI指美国工程信息公司的EngineeringInformationClassificationCodes,NLM指NationalLibraryofMedicineClassification,MeSH指MedicalSubjectHeadings,CAB指CABInternationalAgricultureThesaurus；③BIOME对于不同的大类采用不同的分类法。

5定期更新与维护

学科信息门户的更新与维护包括三个方面：①信息资源的更新与添加。由于网上站点的增加与更改频繁，学科信息门户要真正成为因特网信息的深层组织工具，必须及时更新其收录的资源，这也是保证学科信息门户质量的最重要的后续工作。②学科信息门户中信息资源的安全。要注意对资源进行备份与保存。③服务器的完整性、功能与持续服务的保障。如果用户经常遇到服务器不能正常工作，或有的功能失效，就会失去对该学科信息门户的信心。英国著名的“发展欧洲研究与教育信息服务”项目[8](DevelopmentofaEuropeanServiceforInformationonResearchandEducation，简称DESIRE）在其手册中对学科信息门户服务器的要求及硬件与软件配置做了详细规定[9]，可供参考。澳大利亚国家图书馆的学科信息门户创始计划也制订了类似的规定。为此，一方面，要有专门的工作人员不断追加新的网络资源，及时剔除错链、死链，保障整个系统在结构上为一个活的系统；另一方面，必须改变目前因追求高质量而过于依靠人工参与的状况，充分利用网上自动漫游、自动跟踪、自动分类和自动标引技术，采用人机结合的工作方式，为用户提供更优质、高效的服务。

在学科信息门户建设之前和建设过程中就要考虑易于维护的问题。LII的资料每周更新，有工作人员负责新资源的追加和保持资源链接的有效性。据该门户网站的介绍，它们的“死链”从来不超过100个。同时，鼓励用户根据LII的标准推荐新资源，设立了“本周新资源”、“更多新资源”和“上周新资源”栏目，资料更新比较及时。而瑞典工程学电子图书馆(EELS)由于人工编制索引慢，跟不上网络资源变化的速度而不得不停止使用，计划在以机器人编制索引的AllEngineering[10]基础上开创一个新的门户。

值得注意的是，学科信息门户的更新与维护要考虑用户的需要与反应，比如设计用户调查表，听取用户评价意见，根据用户需求和网络信息资源的变化及时对词表和分类体系进行调整，还可以鼓励用户推荐资源或参与维护（如WWWVirtualLibrary,Agrigate和EELS）。EELS还设计了详细的用户评价调查问卷(userevaluationquestionnaire)。EELS的调查问卷设计得非常具体，可供其他学科信息门户借鉴。其问题包括综合性问题（工程学是否是你感兴趣的主要领域、你介入工程学领域的主要原因、使用计算机的情况、使用WWW的情况、使用WWW的目的），EELS使用中的问题（EELS的界面是否令人悦目、导航功能是否容易使用、你使用过EELS的哪些功能、使用EELS数据库的原因、为什么EELS对你用处最大、EELS的帮助功能如何、EELS的检索结果与你的期望是否很接近、EELS中的资源是否满足你的质量标准、请告知你需要但EELS没有提供的服务、你希望EELS中的文献描述更详细还是更简略、EElS中的分类是否便于你查找文献、从你的经验看EELS最有用之处和最没用处是什么、EELS与搜索引擎相比较的优势何在、你希望EELS提供什么功能以使其对你最有用处）以及学科信息门户使用的可行性（你希望诸如EELS类的学科信息门户提供搜索引擎所不具备的哪些功能、你认为WWW上的质量保证是好事吗、你认为EELS提供了有用的服务吗、你希望一次检索应该返回的记录数大约是多少、请对EELS提出更进一步的评论意见）[11]。而GEM每年都提供一个详细的评估报告(evaluationreports)。

6重视互操作性

学科信息门户中各信息源数据库与信息平台差异可能很大，为了在统一的界面中使用来源各异的网络资源，学科信息门户必须具有异构计算机软硬件平台间良好的互操作性，具有跨门户检索的能力。

学科信息门户互操作的实现有赖于学科信息专家与计算机专家的合作、国家间的合作以及跨语言与跨文化问题的的解决。SOSIG便是图书馆学专家、信息科学专家、计算机科学专家对图书馆应用、实践与数据库技术有机结合的结果，旨在为社会科学研究人员、大学教师和图书馆员提供世界范围的因特网资源的快捷而高质量的检索，一投入使用便备受欢迎。有些国家学科信息门户建设的合作已经超出本国的范围，如澳大利亚的虚拟工程图书馆（AustralianVirtualEngineeringLibrary，简称AVEL）已开始与英国爱丁堡工程学虚拟图书馆(EEVL)合作，拟将合作扩大到东南亚和我国的香港特区，并打算与EELS开展跨门户的检索。化学学科信息门户的合作面更广，澳大利亚的MetaChem已经与德国的化学信息门户合作，并打算与英国的BUBL和美国的IsaacNetwork互通。

为了提高互操作性，美国国家自然科学基金会(NSF)资助的IsaacNetwork[12]采用DC作为元数据，以Linux作为平台，以LightweightDirectoryAccessProtocol(LDAP)[13]和WHOIS++作为信息查询与交换协议，而以代号为RFC2651的通用索引构建协议（theArchitectureoftheCommonIndexingProtocol，简称CIP）[14]作为索引编制与互换协议。通过该门户，用户可以对SOSIG、BUBLLINK、EEVL、EdNA、MathGuide、GeoGuide、OMNI等近20个学科信息门户进行跨门户的检索。同样由NSF资助的“全国科学、数学、工程和技术教育数字图书馆”(SMETE)项目则将多个分布式学科信息门户作为整个数字信息资源的整合机制和服务渠道，允许用户通过该门户体系检索和调用各种不同的信息资源与服务[15]。自1999年9月开始，NSF和英国合作信息系统委员会(JISC)共同发起的“国际数字图书馆创始计划”(InternationalDigitalLibrariesInitiative)资助了为期3年的“IMesh工具套(TheIMeshToolkit)”项目，IMesh即“因特网学科信息门户国际合作”(InternationalCollaborationonInternetSubjectGateways)，该工具套适用于分布式学科信息门户的构建[16]。

为了便于新建和已有学科信息门户之间的交流，澳大利亚于2000年组建了“澳大利亚学科信息门户论坛”[17]，并制订了一系列学科信息门户建设的标准，包括“澳大利亚学科信息门户论坛技术考虑：技术、规范与标准”、“澳大利亚学科信息门户最佳实践核对清单”、“发展澳大利亚学科信息门户的国家框架”和“学科信息门户软件的要求”等[18]。

7运用相关技术

学科信息门户的运作仅靠图书馆的理念是不够的，要涉及到大量的实现技术，如虚拟现实（VirtualReality，简称VR）技术、虚拟专用网（VirtualPrivateNetworks，简称VPN）技术、虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork，简称VLAN）技术、虚拟数据库（VirtualDatabase，简称VDB）技术、通用对象请求体系结构（CommonObjectRequestBrokerArchitecture，简称CORBA）技术等。例如，利用虚拟专用网技术可以解决学科信息门户信息共享的安全问题。信息推送(push)技术通过信息机制，在用户初次使用时设定所需的信息后，能通过推送(push)或网播(net-casting)的方式把网上相关信息送到用户面前。这种基于push技术的Internet信息检索技术既为用户搜索、浏览网上的相关信息提供了快捷入口，又为学科信息门户在广域网内的信息共享提供了技术支持。为了便于用户从不同的角度进行检索，学科信息门户在建设中可以提供多种格式的元数据，并充分利用已有的不同元数据之间的转换工具，如从MARC21转换到DublinCore，从DublinCore到EAD,GILS,USMARC等，英国图书馆与信息网络化办公室（theUKOfficeforLibraryandInformationNetwoking，简称UKOLN）在其网站中对这些转换工具做了导航[19]。SOSIG采用了自动标引、分布式编目、镜像等先进技术。LII目前采用快速的、灵活的、功能强大的网页索引系统（SimpleWebIndexingSystemforHumans-Enhanced，简称SWISH-E）。GEM采用Siderean软件公司的具有分面检索技术的Seamark检索引擎。学科信息门户建设可利用已有的运行可靠的软件或使用较多的软件，如由JISC和英国电子图书馆项目共同资助的“基于学科的服务中的资源组织与发现（ResourceOrganisationAndDiscoveryinSubject-basedservices，简称ROADS）”软件已广泛应用于SOSIG,OMNI,ADAM,EELS,EEVL和Biz/ed等学科信息门户中[20]。

8提供个性化、人性化服务

网络环境下，用户需求的变化除了需求量上的增长外，还表现为信息需求复杂程度的提高：用户成分逐渐多样化、复杂化，不同年龄、性别、文化程度、国别、信仰的人士有着不同的信息需求。同一个用户在学习、娱乐、工作等不同的活动中也有着不同的信息需求，希望有一个系统能直接、深入、有效地支持其检索、处理信息和利用信息来解决问题，帮助其建立个人的数字图书馆（personaldigitalIibrary，简称PDL）。用户信息需求的个性化要求学科信息门户在提供信息浏览与检索等基本服务的同时，还要利用网络新技术，跟踪用户需求，主动地为用户提供新资源通报、信息推送与定制服务。学科信息门户还必须利用可视化等技术增强用户界面的友好性，注重帮助功能的提供，体现对用户的人文关怀，注意尊重与保护合法用户的权利与个人隐私。

EELS的功能除了浏览与检索外，还有方便的帮助功能和新资源通报(What''''snewinEELS)服务。LII创造了一个普通用户易于使用的界面，用户可浏览所有的主题，其检索功能也非常强大：用户可以在基本检索中选择检索所有字段或只在资源题名、主题、描述、URL字段中检索；选择进行词根检索或非词根检索；对输出结果可以选择只显示题名或显示完整记录；高级检索还支持布尔逻辑检索。但由于开发的时间较早，LII忽略了用户定制等服务。2000年始由NSF资助的美国国家科学数字图书馆（theNationalScienceDigitalLibrary，简称NSDL）非常注意数字图书馆的交互性与个性化服务，已建成的SMETE不只是一个网上的信息存储场所，还给用户提供了一个动态的、开放式的数字化学习空间，用户可在此进行信息浏览与检索、下载、定制个人文件夹、获得适合其需要的资源推送服务、发表评论以及与同行交流等，真正为用户创造了一个数字化的信息资源存储与服务空间。CSDL已能把用户需要的信息资源和服务有机地集成在一个统一的系统里，并开通了分布式参考咨询系统，聘请30多位中国科学院前沿领域的科学家和资深的咨询馆员为知识导航和咨询专家，为用户向专家交流咨询提供了平台[21]。这些都是新型的学科信息门户应该具备的。

以上的优化对策是就单个学科信息门户而言的，从总体上看，学科信息门户发展不平衡的局面有待改变。这种不平衡表现在地域分布、学科分布与语种分布等方面。医学与健康科学、工程学、教育学等学科的信息门户很多，而音乐等学科的信息门户很少。有影响的学科信息门户主要分布在美国与欧洲，澳大利亚的学科信息门户近几年也发展较快，其国家图书馆已经建立了农业、教育、人文科学、法律和舞蹈等学科的信息门户，在建的还有“澳大利亚音乐”(MusicAustralia)。英国StAndrews大学图书馆和Heriot-Watt大学图书馆分别整理了一个收录50多个学科信息门户的列表[22-23]，其中没有一个是我国的，这一点值得我们深思。我国的学科信息门户可通过推出英文版、采用国际标准（如DC,Z39.50,OAI等）和参与国际学科信息门户建设的合作项目来加速其国际化进程。

【参考文献】

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3WhatisSubjectGateway?[2004-11-23]./html/subjectgateways/subjectgateways.html

4张晓林.分布式学科信息门户中网络信息导航系统的规范化建设.图书馆学、信息科学、资料工作，2003(1):88-94

1ManagingthehybridLibraryfortheBenefitofUsers(MALIBU):ahybridlibraryforhumanitiesmodelsformanagementandorganisation.[2004-11-23].

10"All"EngineeringResourcesontheIntemet:aCompanionServicetoEELS.[2004-11-23].

11DESIRE:DeliverableD9.3-Appendices.[2004-11-23].

12IsaacNetwork.[2004-11-23].

15NationalScience,Math.,EngineeringandTechnologyEducationDigitalLibrary(SMETE).[2004-11-23].

16TheIMeshToolkit.[2004-11-23]./toolkit/

17AustralianSubjectGatewaysForum(ASGF).[2004-11-23].

信息科学例10

土地信息科学作为一门新兴的信息科学技术,已走过了近40年的发展历程。目前正以每年25%~40%的速度快速增长。毫无疑问,土地信息科学是国土现代化无可替代的重要技术支撑,它的广泛应用,必将给土地资源的研究和发展带来革命性的变革[3]。

1.1土地利用遥感动态监测研究我国土地利用/土地覆被变化遥感动态监测研究始于20世纪70年代。1974年开始引进美国地球资源卫星图像,开展遥感图像处理和解译工作。1978年全国第二次土壤普查,许多地区利用航片借助计算机技术勾绘出了土地利用现状图和土壤图。20世纪80—90年代,微型计算机的出现促进了遥感技术的发展,我国土地信息科学研究进入新的阶段。1980—1983年我国利用陆地卫星图像资料对全国土地进行遥感调查,编制了1∶250000和1∶2000000土地利用现状图。利用航空遥感图像判读编制了1∶10000、1∶25000、1∶50000的土地利用现状图和土地利用类型图。航空遥感与GPS应用到城镇大比例尺(1∶2000~1∶500)地形图测绘工作中,为城市土地规划建设提供了依据。90年代初,在国家土地管理局的组织下,东部采用航空遥感信息完成1∶10000土地利用调查,西部以航空遥感和卫星遥感信息相结合完成1∶50000、1∶100000和1∶200000土地利用调查。近十几年以来,随着卫星遥感分辨率的不断提高,遥感技术在土地利用动态变化监测中发挥越来越重要的作用。在国家科委和国家科学基金委“九五”到2010的重点发展领域和优先资助领域中,将土地利用动态变化遥感监测作为研究重点之一[4]。目前,遥感技术因其能提供动态、丰富和廉价的数据源已成为获取土地利用/土地覆被变化最为行之有效的手段。卫星遥感在全球和区域尺度土地利用/土地覆被变化研究与应用方面均取得了突破性进展[5]。

1.2土地信息系统建设研究1980年中国科学院遥感所成立了第一个地理信息系统研究室,并于1985年组建了“资源与环境信息系统”国家重点实验室。1990年,武汉大学建立“测绘遥感信息工程”国家实验室。在此基础上我国开展了大量的土地信息相关的开发研制工作,如中国测绘局在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上,建成1∶1000000国土基础信息系统和全国土地信息系统[2]。国土资源部已将“加强信息系统建设,实现信息服务社会化”列为国土资源部门的五大任务之一,并已成立了以部长为首的部信息化领导小组,组建了部信息中心。在新一轮国土资源大调查中设立了“数字国土工程”专项,我国国土资源信息化工作已全面展开[6]。与此同时,我国一大批土地信息化相关的重点项目已经或者正在开发、实施。例如,黄杏元等根据城市土地定级因素所具有的空间特征和相关性,采用地理信息系统的技术和方法,运用空间数据库存贮、管理和操作各类与城市土地定级估价有关的信息和数据,完成了南通市土地定级信息系统的设计,建立了土地定级估价数据库[7]。武汉大学资源与环境学院开发了农用地分等定级估价信息系统,不但可以减少农用地分等定级估价工作中大量烦琐的计算工作,而且可以大大提高分等的速度和精度。

1.3人才培养和学术交流成果研究近年来,我国研究者出版了一系列有关论述土地信息科学的专著,如由胡月明等编著的《土地信息系统》(华南理工大学出版社2001年出版)、海等编著的《土地管理信息系统》(中国农业大学出版社2000年出版)等。同时,我国学者也发表了大量的土地信息科学相关的学术论文,如彭俊等就“土地信息学”的建设进行了深入的探讨。严泰来等就土地信息学科前沿的若干问题作了深入的剖析。孙静等就土地利用遥感动态监测技术方法作了详细介绍。近年来,许多高校科研院所开设了与土地信息科学有关的专业、课程和培训班,培养出了一大批从事土地信息科学教学、研究和实践的工作人员。

2前沿领域

无论从发展土地信息科学的角度,还是从国家社会经济进步的需求来看,土地信息科学面临着不少困难和新的挑战,同时也迎来发展的有利契机。本文主要从空间信息数据库角度提出一些土地信息学科的前沿问题。

2.1空间数据表达与系统开发标准化土地信息的标准化程度决定了系统的兼容性、可移植性,同时也保证信息的共享和可持续利用[8]。土地信息系统的标准化包含两方面的含义。首先,要服从软件系统工程的标准,服从系统的设计、开发标准和网络协议标准。其次,土地信息系统要遵从土地行业及地理界的标准,服从空间地理信息(点、线、面)的描述、管理和表示的数据标准。目前我国土地信息系统建设缺乏统一的技术标准,系统低水平设计、软件重复开发现象严重。土地信息化基础设施薄弱,基础数据库建库与更新仍是一个瓶颈问题。应确定基础数据生产和利用的法定地位,加快制定有关国家标准,加强数据质量控制,统一土地空间数据模型[9],具体如土地信息系统中名词术语标准、图形与影像数据采集技术规程、数据交换格式标准、数据精度和质量标准、土地数据的分类与代码等[3]。值得一提的是,宋其友等编著的《土地信息学》较为系统地介绍了土地信息的数据模型、数据获取、应用模型等[10]。

2.2空间数据信息挖掘问题当前全国各地国土资源部门构建了多层次、多类型的国土资源数据库。数据库的数据规模、质量与数据的完备性都达到前所未有的高度,这种情形为数据库的信息挖掘提供了良好条件[11]。随着国土信息化进程的深入,不同时间、不同区域、不同方式来源的土地信息数据越来越多,积累了大量的空间数据资料,如何在系统支持下由“死”数据变为“活”数据,挖掘深层次的信息成为当前土地信息科学的热点问题[12]。事实上,不少人对这个问题也做了深入研究。比如,有人利用一个地区各个图斑的周长面积比的平均值来衡量这个地区的土地开发程度,也有人从城市各个商业网点布局来发现一些经济现象[13]。

2.3时空数据结构问题时间、空间、属性是构成GIS的三个基础成分。黄杏元等指出时间是土地信息系统中不可缺少的一维,它不仅仅作为数据的一个组成部分,而且与空间数据相互关联地存在着[14]。然而,目前的土地信息系统软件除三维表面模型外,基本上是二维模型,难以描述土地时空的三维性。若要实现这一目标,二维的土地信息系统模型需要作根本性的改进[15]。

2.4数据压缩和数据更新淘汰问题土地空间数据涉及跨部门、跨行业的多种数据格式和多种数据类型的大量资源、环境和社会经济图形、属性数据。这些空间数据在以几何级数的形式增长,而计算机数据存储空间却是以算术级数在增加,势必有一天存储空间容纳不下巨量的地学信息数据[13]。研究科学的空间数据压缩方法显得十分必要。

2.5遥感影像数据解译精度与可信度问题遥感影像数据解译精度与可信度是贯穿于土地利用动态变化监测过程的核心问题之一,也是困扰遥感技术在土地利用动态监测中应用的重要限制因素。多数据源的数据融合问题、确定信息与不确定信息问题、人—机交互界面设计等是今后土地信息科学发展所面临的主要问题。

3发展趋势

3.1多学科的集成性研究张荣群[16]指出土地信息科学涉及遥感与测绘技术、计算机信息技术、数学和统计学、地图学,以及与土地相关的地理学、环境生态学、土壤学、气象学、城市科学和管理学等学科。遥感测绘技术以及全球定位技术为土地信息系统提供丰富的数据来源;计算机科学为土地信息系统的发展提供强大的软、硬件环境;环境资源(土地资源相关)科学则是土地信息系统工作的对象。

3.2土地信息的网络化研究土地管理业务具有业务种类多样性、数据量大、手续繁杂等特点,要求各个部门共享信息,协同处理。Internet具有不受时空限制能快速、直观地土地信息,对于合理保护、利用和开发土地资源,整合资源优势,最大限度地挖掘土地生产力,保证土地资源的可持续利用等方面具有积极作用[17]。正如朱明仓[18]指出的在网络信息技术的强大推动下,具有时间特性的土地信息数据也必将通过先进的网络技术实现各种土地信息用户的互连和信息资源共享,不仅实现增强协同处理业务能力,进行业务监督,更能把土地信息传给千家万户,真正使普通老百姓加入到土地管理中来,最终实现土地信息的开放性和实用性[3]。目前土地网络化研究前沿是通过WebGIS实现的。利用web技术可以实现基于地图的浏览、查询、分析应用等功能,从而能够构建智能化、个性化、交互式的土地信息管理和服务平台,实现开放的、互操作的数据共享LIS系统。当前用于WebGIS的浏览器的中间键有多种,对客户端,主要有Ac-tivex,JavaApplet,P1ug-in,Autodesk公司Mapguide等方式;对服务器端,主要有CORBA,CGI和JavaServerlet,武汉大学研制的GeosuIf等方式[17]。

3.3土地信息系统的智能化研究土地信息系统是一个基于土地空间数据的信息系统,它必须具有自动采集和处理空间数据的功能,而且能智能式分析和运用数据,提供科学的决策咨询,以回答用户可能提出的各种复杂问题[3]。在土地信息系统中加入专业领域的知识和有关空间推理知识形成知识库和专家系统(ES)模块,实现对空间土地数据综合分析人脑思维化。我国学者在智能化的土地信息系统开发中也做了大量工作。如,郑顺义等基于对知识工程的土地信息系统的研究,开发了交通建设用地分析系统TransLand,该系统开发了智能决策部分,包括知识库、模型库的管理,以及推理、解释等模块。系统的运行证明,建立基于知识的土地信息系统可以克服传统土地信息系统的一些缺陷和不足,利用其进行土地分析,能够从定量、定性、定位的角度对交通建设用地的有关问题进行全方位的分析和决策[19]。

3.4地面、航空、航天的多层次综合遥感监测近年来,地面、航空、航天的多层次综合遥感在LUCC研究中的应用越来越受到人们的重视。通过地面、航空、航天的多层次综合遥感监测,建立国土资源卫星监测网络,系统地获取土地利用、土地覆被变化不同分辨力的遥感图像数据。