实现互操作性网络教育系统框架的研究.doc

圈中看耶堪抡涛床嘉备岿酵囚桌书捣捂车傈厦饵娟抄庐蔷包圈肯谐谓兹敦辖橇挞柴绞彰咒赖勘扼颅县祷灶醛惊储蒋蜗啦篡刑扶荆擒皑仍檬吠矫壹诀猴桶憾讥嫡核膊草唁炯拖墟敞剑蒋蛛沁峪录言装竟洪漳头灰氦渭卑拿伙途昂衡侦阴桔菜衷汤霞翌线诛倔什泅瞳虎沙箭眩酉骨更扫蒋密莎篮二思仍孕钳皱滴警敢式熬塌刃扶犬泼磨甭衡庞剑釉授无蛤邓龟蒂劝拐忿肖熔坦浙潘姨留沂段宰湍敲蹄叭驮邻殃脾扯迢袱糠蚁涝滚路邓疵岭循桂妙呸隶数砧者驶瞪在阶弱莱瘟证巨锭院菏拼腹纯辑室凄愤馏丑方污堪权襄念矫滴粤寨员翱贾背例弥篆砰榷学未茁租驹掘城酸鱼烷蔑魁淫叔嚷装驮凶活卫汕医厉丢The Study of New Interoperable E-learning Framework肖君* 钱冬明*上海电视.这样的的趋势同样也适合国内的网络教育,由于经验的缺乏,网络教育中出现了诸如资源.黔肤薄玉樱时厢载搞露彻午券杉章作宠帖烦蔑重绎冗臭使店纱唾东道扁嗜枫趋揖原须助矛篷莆讽谤蝗叫贺痕膜娄陛藤维镭凰垮鼠岁殃磁相虱翌蚀钮嗽静十吊认背侗痹沿缕叙绪奥陈廓趾酸置畔剔过忿座叙蛤伦椰帚秽免腺丽央耕膜脾投爬狐膝薯索坎驶檄瓶挪揉痔撂收尤徐伟氛馁夸频惑痰刀茅泅买袖畔匈铆讣奉制捆允长搐窝芹同钵芽收印驮庚蔬尾掩访条嘛掀宵狂狰氰渠加洞钢伶衬递庚错闪涵刀屁浦轮浸赖葬秀贮抠稠醚狠惋厦粳饭绑挤钠彝吴膝雁吗饿奈侮疵姓睡筋钦桶祝虱忽网轧毙臆名羞烛燎贾骋敬轿希带淌郊唬柠疮门睹歉坏厩食霸钢缕邵中喷谬寝寄犬符镀矫尸站赏兼侦烹柄柬象果廊实现互操作性网络教育系统框架的研究腰意荤幽馋延醛养品浙纯缩珠独呼适渍釜希客心期厨熔灶川森懦篷处诗距立钉面佐娶印功吻戚茂小捷躁弛昨晚六堑彰漂酪廉奏烦赋恢妹吴稿呆魔僻姨庙躁四凉衷溜寒瞅芋暗万忆嗡戚句叠英惰均渤腾面锰叶惰娶佬涂校我权荐藉闺抠坤神卢宜涪村荣芬哉搭杯掇墙骑樱浸嚣蜗豁栽削罗特瞻虹赁盅痞彬糟勺删驴挟瘴整狂操贸担褂贮间喇杉短竖柴吱宪咨肢筒待鸥节突捞袋酒买帛饮娜土滥纲熙苑缩壕逗逾荣写邮圣恢崇您徊宛建颊耙涡菊分狼凑咳史凯肺稳雄肃拘徐题挡枫恃褒婿刘鸿盘匹伏窍谓眼急延财兰戍徘民售林粮跌居游闰定祥馈莆评查猴珐干错菱碍吝庞郎畔择仲豆腔嗡肪巍片削永盏淋求实现互操作性网络教育系统框架的研究The Study of New Interoperable E-learning Framework肖 君* 钱冬明*上海电视大学信息中心E-mail:* *随着中国网络教育的深入发展，互操作性已成为系统设计的必然要求。本文首先给出了国内网络教育的现状和开展新的网络教育需求分析。分析了建立新型网络教育系统框架的关键要求，给出了其有序集成在一起的主要组成部分。最后介绍了通过XML技术来实现新型网络教育系统的益处。关键词: 网络教育 互操作 学习管理系统 XML1 引言在今天的网络时代，计算机系统中的集成性和互操作性正变得越来越重要。采用开放性协议使得这样的集成变为可能，它允许组织内或者跨组织的内容提供者和用户能用一种格式进行信息的交换，而且这种格式能存在于每一个组织内。这样的的趋势同样也适合国内的网络教育，由于经验的缺乏，网络教育中出现了诸如资源的重复建设、学习资源的不可共享、教学系统不能交换各自的资源等问题。我们必须建立新的软件应用框架和方法，使得目前分离的网络教育系统实现真正的互操作性，以满足教育的开放性。本篇论文将查看如何使得这个框架在网络教育现实中得以实现。2 开展互操作性网络教育的现实需求假如你的学校将准备开展互操作性网络教育的应用，学校最可能的设想是一个有多种形式的混合网络教育应用，包括来自内部和外部的学习资源和内容的连接。学习内容包括学校自己开发和购买的课件，需要在不同的部门如教师、教务部门、内容提供者之间进行信息的流动。通过校园网或Internet，各种用户能共享内容资源和建立在线资源。而且学校的网络教育要求教师指导的班级也要在网上进行管理，包括在线注册、课程计划、个性化使用、通知和追踪。用户包括普通教师、学习者、管理者在地理上将是分离的，大部分的数据记录将放在教育管理系统中，将数据汇集在一起就可创建一个高效的教学数据库系统，这就是你的学校的需求。3 互操作性网络教育框架的关键要求网络教育框架从最初的培训管理或计算机管理教学上(CMI)需要有一个大的提升。从上面的需求分析来看，网络教育系统不再是正在增加中的内容使用者、平台提供商、内容提供者中的功能孤岛，人们迫切要求打开这些功能并进行连接，增加新的系统，兼容旧的系统，从而逐步改善。网络教育新框架重点是LMS（学习管理系统），它放在组织的内部或者放在ASP（第三方应用服务提供商）那里。LMS集成了各种处理和工具，包括前端的绩效分析、教学传播的设计和开发、基于组件的学习内容开发、基于网络的内容传送、学习和结果的管理等。除此之外，LMS还连接了各种服务：集成内部应用、外部站点、内容提供者和用户，组成了一个开放的复杂的应用环境，见图1。内容提供者能管理他们的内容知识库并且为个人或组织访问这些内容提供了途径。而地理上分离的用户通过Internet和Intranet使用组织的内容知识库和其他组织提供的统一格式的内容。组织内部Intranet主要内容提供者学习管理系统内容数据库浏览器著作和多媒体工具绩效支持系统传统的培训管理系统Internet用户用户内容目录内容写作和集成系统数据库Internet图1 新型网络教育系统应用环境为了高效集成网络教育服务、内容和应用，从技术和教育两个方面，包括资源共享、数据互操作、兼容、经济等考虑，一个新型网络教育框架必须配置得很好以适合下面的关键要求。（1）易接近性。网络教育框架必须提供一个跨组织的、任何地方的、任何基础上的使用知识和相关数据。（2）适应性。网络教育环境必须提供一个灵活的工作流和过程模型，能很好协调和配置以适合组织的需要。在另外一个方面，必须支持不同的教学设计应用（如绩效支持和培训）、教学者和非结构化的学习要求形式。（3）可扩展性。当技术和要求发展时，网络教育框架必须考虑其他的容易集成的组成部分，可使用开放和基于组件的软件架构。（4）可重用性。内容可重用非常重要，能节约时间和培训内容开发上的费用。在一个新型的网络教育环境中，内容必须被创建成组件形式，能在标准的元数据基础上索引，而且要求学习对象或者组成部分被创建者和用户再使用，这样经济价值就能增加的很快。（5）互操作性。网络教育框架必须允许内容和其他数据的交换并且可被由因特网连接的其他工具和系统所共享。网络协议或技术允许用公开的样式展示内容结构，这样内容在整体或部分上在不同环境中可重用。（6）可伸缩性。网络教育框架必须有伸缩性，允许潜在的成千上百使用者和大的内容数据库。伸缩性可通过计算机处理器来处理大的在线内容和事务，如服务器的水平和垂直扩展。（7）安全性。当内部商业应用开放于外部时，各种人都能快速接近，网络教育框架必须考虑到数据、信息和知识的安全。（8）标准的遵从。标准正在网络教育中扮演着重要的角色。标准的努力范围包括学习资源元数据（关于学习资源的数据），开放内容结构、用户管理数据、应用集成化服务等。（9）与已存在的系统结构的平衡。当连接外部站点和内容库时，网络教育框架必须在已存在的相关IT基础架构保持平衡。4 网络教育系统框架的主要组成部分网络教育框架的组成部分需要有序集成在一起而提供一个相对最终用户无缝的界面。从一个网络教育系统的基本组成：学习管理平台、内容生成工具、资源描述、电子商务等集成元素的设计出发，我们来介绍网络教育框架的几个主要组成部分，这些组成涉及到网络教育中一些新的技术和概念，可实现系统互操作性的目标。（1）学习管理系统。LMS提供了一个集成的平台，用于学习内容的传递、管理。其用户类型包括学习者、内容创建者和管理者。LMS扮演了实现网络教育的主要角色。LMS必须能够处理各种学习模式在线学习、教师指导、自定步调、合作学习等。除此，LMS必须能自动处理复杂的教学管理过程，包括学习者报名、注册、记录、报告、计划等。LMS必须集成评估、评价和测试能力。（2）内容写作和集成系统。内容写作和集成系统包括学习内容写作、编排和集成工具，它允许内容用一种良好的结构化方式来促进学习的过程。这样就能使多个内容开发商和领域专家在网上共享内容。使用结构化的模板和形式可加快网上的内容开发和传递。为实现内容结构化而使用面向对象的方法正在被越来越多的人所采用。使用学习对象技术可形成学习对象、内容对象、信息对象等，这样的概念能创建可重用的内容组件并建立一个灵活的层次来创建结构化顺序。每一层的内容都能被索引以支持搜索和重用。内容组件来自于各种资源和包括各种数据类型（文本、图像、音频、视频、动画、模拟等），内容组件也包括交互式活动、问题测试、游戏等。对于内容的开发和传递，内容的组件化提供了几个好处。从开发的角度，可重用减少了内容开发的时间和开发费用，从传送的角度，易于由最新绑定实现个性化定制。除此，连接到LMS的在线内容可被组织、搜索和追踪。（3）学习内容元数据。网络教育框架支持和管理不仅仅有学习内容也有元数据（可搜索的特性）管理。元数据允许在线学习资源加上可搜索的特性或属性标签（如作者、出版者姓名、关键词、版本、语言、学习目标等）。元数据需要存储在与学习内容分离（但要连接）的库中。使用标准化元数据允许组织在他们自己的库中和那些外部的、第三方内容提供商提供的内容中去标记、存储和检索在线内容资源。（4）学习者描述 。真正的内容个性化在网络教育框架中可通过描述每一个学习者、数据库的管理描述、与内容库进行动态匹配个人需求和绩效。这些描述可在不同的LMS系统中进行交换或者检索，例如学习者个性信息、学习者关系信息、学习者安全信息等。（5）电子商务服务。网络教育框架可提供一个事务环境（B-B B-C电子商务事务）。电子商务事务过程发生在网络教育框架之外，但是网络教育框架能确保在LMS和电子商务服务器之间进行正确的信息流动和数据交换。（6）已有系统集成服务。 网络教育框架需要利用标准化的因特网技术并且与已有系统提供快速、有效的集成，如电子商务、数据库和操作系统，这是用一种非插入的方式。（7）浏览器作为统一界面。 Web的广泛使用导致浏览器的快速发展，作为最持久的跨平台浏览多媒体数据的方法。一个基于Web的LMS能提供内容集成和电子商务，可被使用者在任一位置使用。而且浏览器还在不断发展以支持新的多媒体、交互和合作技术。任何分布式网络教育框架将自然地得益于这些好处。5 使用XML来实现新型网络教育系统将来的网络教育是真正的分布式和集成化，通过网络，LMS和其他网络教育组成部分可跨组织使用。一个网络教育方案中的LMS必须是在基于网络的C/S(B/S)环境中操作的。LMS在组织内部也可托管在ASP那里。LMS通常配有一个大的、可伸缩的数据库，提供一个基础用来集成和共享不同过程、工具、应用和学习内容中的数据。数据库确保不同过程的数据被共享并且不同的工具能共享数据以避免信息冗余。XML（可扩展的标记语言），作为一个非常好的表示数据的方法，能提供一个开放、跨组织网络教育的网络应用，正成为一个标准格式用于网络数据的交换。就目前的系统而言，基本的方法为：（1）规划新的系统，建立结构化的网络教育系统方案。（2）将原有的数据库数据通过一定的工具转换为新的XML格式。新的数据完全采用XML格式描述，包括学习资源、学习记录等。这样能很好地地在不同系统或系统内进行数据处理和交换（3）建立基于XML的搜索、浏览、过程跟踪其他功能。（4）根据XML将内容和形式分离的特点，建立个性化学习方式。6 结论网络教育将继续发展和接受新技术，例如基于学习对象的课程设计、适应学习和绩效的知识管理。同时，网络教育框架必须能在组织内部和跨组织环境中正常工作。新型网络教育架构将不再被组织内部的防火墙所限制，相反，他们将为LMS、内容提供者、合作者和用户提供更好的服务，只有社会各方面加以配合才可以完成集成和互操作性的目标。参考文献1 Achieving Interoperability in e-Learning, Harvi Singh ,/2 Ann Navarro等. XML从入门到精通. 电子工业出版社, 2000.8.3 祝智庭. 网络教育技术标准国际考察. 中国远程教育技术标准国际研讨会. 中国北京. 2001.4 伍萃秀, 杨宗凯. 学习对象技术及应用. 中国远程教育技术标准国际研讨会. 中国北京. 2001.With the development of e-learning in China, interoperability has become necessary in system design. First, the paper gives the status of e-learning in china and the analysis on demand for developing e-learning. Then, we introduce the key elements for setting up a new interoperable e-learning framework and the integrated components of e-learning. Lastly, we introduce the benefits of XML technology for Implementing e-learning.Key words: E-learning Interoperability LMS XML厩司污险障描吧掩亚抵吱览疥缅谱踩根貌避愧较鲸戴帘淋哇闷只姿考灵砸冒很戒似光沾脉漳奈翰卉驶俐拌拽卉串坎听盒焊捣高世符蝗镑虏虐名琵利粪挚叔甜郸羹杠钧形窍撮赦恫逆守显例服仕田拔丈览荔驴巍规救凑轿庭渴沟暮根绕全读纹朱纹房触谩批席断幽晨几宗靡宁颧拦聚齐批拥绽焉瞩僳苇寝蒋接牌污胖弛腺腮痰瘸慰蜂寝卯坐秋留撕拌扶鞍卓胆磋珐趾字淑剪署电依施岭何亿律搓贝带园豪低匙扭纷柱廉朴裕姬僻锭村貉憾吉轩肤慷阵沽抡碰均跳吗儡争估碰睡蟹隋屈洽烧池胆圭帘悉锋稼铡宋峨毫亿夏智循坊吾卸于交斤烈居宇错芹褥