（教育技术学专业论文）基于xml的数字媒体资源系统的研究与实现.pdf

北塞銮迪太堂亟堂僮监塞生室擅耍 中文摘要 随着网络教育的发展，各种教学资源越来越丰富，但如何组织管理教学资源， 构建数字媒体资源系统，实现资源的存储、检索和发布的系统化，使其具有一定 的科学性、合理性、易用性，这正是本文要研究的内容。 本文首先从教育学的视角考察了国内外数字媒体资源的研究现状，研究国内 外对媒体资源的标准及研究成果，主要是资源概念的界定、资源的元数据规范等 以及x m l 在组织数字媒体资源方面的应用。然后对基于资源的学习( i 国l ) 方式进 行阐述，进一步分析学习和资源问的关系。最后阐释了一种基于生态观的学习模 型，解析学习者不仅是资源的消费者，也是资源的创造者。 然后在资源和教学的理论分析的基础上，本研究对数字媒体资源系统进行系 统设计和教学设计，在设计上充分利用教育技术，参照l o m 标准和我国国家标准， 用x m l 描述各个元数据文件，将各个单元中的每个知识点以多种媒体方式呈现， 实现各种媒体优势互补，体现以学习者为中心的教育思想。接着对本人在系统开 发中的资源检索和系统管理模块的设计与实现进行阐述，介绍了系统实现中的一 些关键技术。 论文最后对整个研究和实践工作进行了总结，并对今后的发展提出自己的看 法。 关键词：网络教育，教学资源，x m l ，媒体，资源检索 j e 塞窑通太堂亟堂僮论奎 旦! ! a b s t ra c t a l o n g 、i t l lt h ed e v e l o p m e n to f n e t w o r ke d u c a t i o n , t h e r ea r ev a r i e t yo fl e a r n i n g a n dt e a c h i n gr e s o i h 粥n e t w o r k b u th o wt oo r g a n i z ea n dm a n a g e m e n tt h e r e s o u r c e s ，c o n s t r u c tad i 咖lm e d i ar e u r c 铝s y s t e m s ，w h i c hc a ns t o r a g e , r e t r i e v a la n d m a n a g e r o s o u r c es y s t e m a t i c a l l y , i th a sc e r t a i ns c i e n t i f i ca n dr a t i o n a l ，e a s eo f u s e , t h i s i st h ec o n t e n to f t h i sp a p e rt os t u d y sp a p e rf a s ti i l ：驴哦e dt h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a ld i g i t a lm e d i ar e s o u r c e s r e s e a r c hs t a t u sf r o mt h ep 懿p o c t l v eo fp e d a g o g y ；r e s e a r c ht h er e s u l t so fm e d i a r c s o l l r c c s s t a n d a r do nt h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a l ，m a i n l yo nt h ec o n c e p to f d e f i n e d r l 嚣o u l c c s , t h es t a n d a r do fl e s o u r c em e t a d a t aa n dt h eu o fx m li nd i g i t a lm e d i a r e s o u f c 髂o r g a n i z a t i o n t h e ne l a b o r a t e dt h ew a y o f r e s o u r c e - b a s e dl e a r n i n g ( 9 8 l ) ，a n d a n a l y s i st h er e l a t i o n s h i pb c g w c c nr c s o l r c 鼯a n ds t u d yf a t h e r l y 砧ef i n a li n t c r p r e h a t i o n o fas t u d yb a s e do nt h ec o n c e p to fe c o l o g i c a lm o d 0 1 ，a n a l 蛳el e m r n e r si sn o to n l y r e s o u l c e 湖胡埘e 捂b u ta l s or c s o u l c ec l a t o r $ t h e nb a s e do nt h ef e s o i c 铭a n dt e a c h i n gt h e o r e t i c a la n a l y s i s t h es t u d yd e s i g no f d i 西t a im e d i af e u f c 嚣s ，蜘w i t hf u l lu s eo fe d u c a t i o n a lt e c h n o l o g y , a c c o r d i n gt o l o ms t a n d a r d sa n dn a t i o n a l s t a n d a r d s ，u s i n gx m ld e s c r i b e s v a r i o u sm e m d a m d o c u m e n t s ，e v e r yk n o w l e d g ep o i n to fe a c hu n i tw i l lb es h o wi nv a r i o u sm e d i af o r m s ， j o i na d v a n t a g e so f v a r i o u sm e d i a , e m b o d i e dl e a r n e r - c e n t e r e dt h i n k i n g t h e ne l a b o r a t e d t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f r e s o u r c es e a r c hm o d u l ea n ds y s t e mm a n a g e m e n t ，a n d t h ek e yt e c h n o l o g yo f t h es y s t e m f i n a l l yc o n c l u d e dt h ee n t i r et h e s i sr e s e a r c ha n dp l i t e t i c ow o r k , a n di n t r o d u c em y o w l lv i e w so f t h ef u t u r ed e v e l o p m e n l k e y w o r d s ：n e t w o r k e d u c a t i o n , t e a c h i n gr e s o u c 锚x m l , m e d i a , r e s o u r c e ss e a r c h 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 夸勇 导师签 签字日期：2 。僻1 2 月如日签字只期 段扩 i 吣 铄 哆 j e 塞至煎太堂亟堂焦监奎独剑性直盟 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 夸矽 签字日期：2 ，0 7 年2 b 一日 致谢 在论文完成之际，借此机会向研究生期间教导我的老师和帮助我的同学朋友 表示诚挚的谢意。 首先要感谢的是我的导师王洪老师，两年多的研究生学习生活中，王老师对 我的课题研究精心指导，不辞辛劳为我修改论文，教我做学问做人。王老师渊博 的知识，幽默的谈吐，高屋建瓴的观点，正直诚恳的学者风范，这一切都深深的 影响着我，是我一生学习的典范。还要感谢王移芝老师对本人学习和生活无微不 至的关心及学术上的指导帮助，王老师执着追求的敬业精神、一丝不苟的科研态 度、和蔼可亲的工作作风让我受益匪浅，终生难忘。值此论文完成之际，我向他( 她) 们表示衷心的感谢和深深的敬意。 我要感谢郝建英老师、魏惠琴老师、许宏丽老师在项目中给我的指导和帮助。 感谢陈庚老师、朱卫东老师的精彩授课、勤勤恳恳的教学，增强了我对学术问题 的洞察力、理解能力，拓宽了我的视野。感谢计算中心贾卓生老师为我提供了良 好的实验室环境，使我的论文能按时顺利完成。 感谢同宿舍的刘宇、黄辉，在论文和平时的生活中特别是计算机方面给了我 很多的帮助。感谢实验室的兄弟姐妹对我的帮助与关怀，在此表示衷心的感谢， 衷心祝愿他们一切顺利。 父母和亲人在漫长的求学历程中给予了我最大的理解和支持，以及无私的关 怀和奉献，值此学业完成之际，特向父母和家人表示深深的谢意和衷心的祝福。 最后，向所有给我关心和支持的老师、同学、朋友表示衷心的感谢! j 塞窑亟太茔亟主望僮论奎噩= 童缝论 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 随着计算机及互联网技术的应用和发展，基于霄e b 的网络教育以其方便、快 捷、资源丰富、交互性好等优点受到了人们的青睐，网络教育在国内外都发展比 较迅速。随着其发展，网络教育平台、网络教育资源和网络教育支撑服务体系建 设等方面都取得了较大的进展。各种形式基于网络的教育资源不断涌现，如网络 教学平台、专题资源网站等，为学生提供了比较丰富的学习资源。 网络教育资源的日趋丰富，信息的种类也在不断地扩展，与之相应的网络教 育信息资源的组织不尽如人意。一方面越来越多的非结构化信息不断出现，如文 字、图像、动画、视频、文档等，这些资源都属于非结构化数据“1 。结构化数据有 统一的数据格式、数据特征、结构稳定，易于存储和查找，可以很方便地使用关 系数据库来管理。而非结构化数据结构不规则，本身难以描述，管理起来比较困 难。如果简单地以素材形式、内容等分类存储，就如同将图书简单地放在图书馆 内的书架，却不对它进行编目、摘要等，没有有序的存储和管理，虽然网上有很 多的教学资源。找到所需要的资源是一件费时费力的事。另一方面大量的冗余信 息、过载信息使得人们难以准确快速的找到他所需求的信息和资源。我们面临的 挑战是如何有序地存储、管理并利用这些信息，尤其是对于那些大量的、非结构 化的信息。 与此同时，基于i n t e r n e t 技术的网络教育逐渐成为有效利用社会优势教育资 源的一种途径。但由于受教育对象个体在学习目标、学习能力、认知风格等存在 着较大的差异性“，所以网络教学也应当以学生为中心，为学生提供较多的教学支 持服务。笔者在做交大2 0 0 6 级大学计算机课程的助教中，由于学生的学习基础差 异较大，有部分学生反映教学内容太浅，另有部分学生反映教学内容太深，如何 进行教学，提供教学服务，弥补学生的学习差异，是一个较为普遍存在的问题。 除课堂教学外，提供网络学习平台，让学生通过网络学习平台的教学资源进行自 主学习是解决途径之一在对0 6 级中5 3 名同学的学习基础和希望网络课程内容 的媒体方式调查结果如图卜l 、卜2 所示： 图卜1 学习基础；开始接触计算机时间图1 - 2 喜欢网络课程媒体方式 网络教育的核心要求是以形成学生探究行为、促进学生发展为第一目标。因 此网络教育资源组织者应考虑学生现有的学习能力、学习的类型、学习的方式以 及学习的不同阶段嘲。因为这些都将影响资源组织的不同方式。网络教育信息资源 是学生尤其是自主学习的学生获取知识和提高能力的重要源泉，它不能只是发挥 知识载体的功能。更重要的是要起到指导和启迪学生掌握精髓、深入钻研、独立 思考、提出问题、探索创新的作用。因此网络教育资源应在一定程度上支持不同 学生的个性化学习。 网络教育资源建设是一项耗资较多，建设周期较长，规范化程度要求较高的 建设项目。在开发中应按照共同的标准开发各类教育资源，使开发完成的网络教 育资源能在更大范围内跨院校、跨平台共享。同时对不同学习者个性化学习需要 的支持，实现一定程度个性化网络教学，使网络教育资源建设工作满足网络教育 的实际需要。因此，如何组织展现资源，构建数字媒体资源系统，使其具有一定 的科学性、合理性、易用性，实现资源的存储，检索和发布的系统化，这正是本 文要研究的内容。 1 2 国内外研究现状 1 2 1国外研究现状 美国麻省理工学院( m i t ) 院长查尔斯2 0 0 1 年4 月在新闻发布会上宣布，将在l o 年内把所有课程材料上网，供全世界的人们免费下载使用，麻省理工学院开放网 络课程项目( o p e nc o u r s ew a r e ，0 c 的正式启动“1 。开放课程计划将全世界的教师 群体作为主要的受益对象，希望开放课件成为全世界教育机构的资源获取、课程 2 j e 塞銮道太堂亟堂位论塞 筮二童绪论 发展和信息分享基地。他们提供的教学资源包括了讲义笔记、课程提纲、阅读书 目和专业课程分配表。这些课程资源除了能对教师的教学工作提供帮助之外，同 样也能够直接被学生使用。到2 0 0 3 年秋天已经有5 0 0 n 课程上线，到2 0 0 4 年年底， 麻省理工学院的开放式课程网页已经上线9 0 0 f - 】课程，在今年( 2 0 0 7 年) 年底之前， 全部约l8 0 0 n 课程将向全世界开放，这些课程包括了麻省理工学院五个领域的3 3 个不同学科的课程”。学习者足不出户就可在互联网上学习，并且一切免费。 麻省理工学院o c w 项目的成功经验证明，在远程教育资源共享方面，可以取 得比传统教育更大的成绩，也为如何将现有的教学资源最大程度地提供给学习者 使用，如何以最优化、最经济的方式，让这些教学资源被高效地利用提供了成功 经验。 在国外对数字媒体资源有较多研究特别是在资源的标准化问题上。一些资源 描述规范应运而生。其中影响较大的有：d i s 的l e a r n i n gr e s o u r c em e t a d a t a ( 学 习资源元数据规范) 、i e e el t s c ( l e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d sc o n 瑚i t t e e ， 学习技术标准委员会) 的l o m ( l e a r n i n go b j e c tm e t a d a t a ，学习对象元数据模型) 、 0 c l e ( o n l i n ec o m p u t e rl i b r a r yc e n t e r ) 的d u b l i nc o r e 元数据标准 l t s c 是i e e e 下的一个专门对教育软件、教育资源、教育信息系统开发管理和 维护进行规范的标准化组织”。该标准的草稿发布于1 9 9 8 年3 月，目前，并没有 形成最终标准，仍在讨论制定中。目前最高的版本是6 0 1 。l 伽是他们的一个重 要标准，该标准的草稿发布于1 9 9 8 年3 月，影响较大，是当前最重要的关于网络 教育资源的数据模型，它主要规范了九个方面的数据信息。 1 2 2 国内研究现状 2 0 0 3 年教育部提出利用5 年的时间( 2 0 0 3 2 0 0 7 年) 建设1 5 0 0 门国家级精品 课程忉。目的是利用现代化的教育信息技术手段将精品课程的相关内容上网并免费 开放，以实现优质教学资源共享，提高人才培养质量。精品课程简介精品课程是 具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等 特点的示范性课程”。截至2 0 0 6 年，已经评审出国家精品课程1 1 3 9 门，2 0 0 7 年， 教育部启动质量工程建设国家精品课程，在教育部财政部关于实施高等学校 本科教学质量与教学改革工程的意见中提出，继续推进国家精品课程建设，2 0 0 6 年至2 0 1 0 年再遴选3 0 0 0 门课程进行重点建设。精品课程的建设有利于优质教 3 育资源的传播和利用，有利于西部及边远地区的教育事业的发展同时也是我国教 育事业的一次大的改革通过精品课程建设，实现了优质教学资源的开放与共享， 促进了高校教学水平的提高。 我国的资源标准化进程参照了国外的先进研究成果，主要在l o m 模型的基础 上进行了本土化的工作。2 0 0 1 年，教育部组织有关专家成立了现代远程教育技术 标准化委员会，启动了中国远程教育技术标准研究项目( c e l t s ) 。c e l t s 的体系架 构是在参照美国的l t s ci e e e1 4 8 4 1 的基础上形成的，其包含3 0 个子标准。其 中对本研究有重要借鉴意义的是教育资源建设技术规范( c e l t s 一4 ) 。 教育资源建设技术规范是一个较为宽泛的资源建设标准，从宏观的角度 出发来统一开发者的开发行为、开发资源的制作要求、管理系统的功能要求。主 要包括必须数据元素、可选数据元素、扩展数据元素三大部分。 虽然目前我国已经推出了教育技术的试用规范，但这项规范还没有真正地被 广大教育技术工作者接受和使用大多对网络课程的研究还只是停留在理论与开 发应用阶段，网络课程资源的相互共享还比较少。现在开发的网络课程大多是基 于数据库存放网络课程资源，这种存放方式要求共享时对方必须有相同的数据库 平台。因此，基于数据库的方式存放资源为网络课程资源的共享设置了障碍。目 前有少部分网络课程开始使用x m l 来组织资源，但没有利于x m l 的优势提供个性 化的学习环境，不能适应学习者个性化学习的要求，对资源共享还在探讨阶段。 因此，国内对x m l 在网络教育中的应用的研究仍然停留在理论分析上，应用研究 还比较薄弱。 1 3 本文研究重点 本文的研究是基于北京交通大学校级重点教改项目“数字媒体资源建设的研 究与实践”，研究如何将课程单元中的每个知识点以多种媒体方式呈现，将素材及 其相关元数据、文档资料等内容绑定在一起，实现素材的存储、检索和发布的系 统化。构建数字媒体资源系统，使其具有一定的科学性、合理性、易用性，为学 生提供足够的教学支持服务，学生可以通过资源库中的各种媒体资源快速学习和 掌握各个知识点。促进学生的学习。在系统设计上如何充分利用现代教育技术， 将各个单元中的每个知识点以多种媒体方式呈现，实现各种媒体优势互补，体现 4 以学习者为中心的教育思想，使其适应于不同层次不同专业学生对计算机应用基 础知识的学习和掌握，提高学习效率；同时为教师教学提供有利的支撑，教师可 以利用这些资源组合教学的授课教案、案例教学、实验教学等，提高教学效率和 教学质量。 1 4 本文的主要内容 本文共分为以下五章： 第一章绪论部分，主要介绍了研究背景及其意义，分析国内外数字媒体资源 系统的研究现状介绍本文研究重点及方向。 第二章数字媒体资源的基本理论研究是对理论的探讨部分，主要阐述了资源 相关概念的界定、基于资源的学习以及资源的元数据规范，并探讨了一种基于生 态观的整合性学习模型。 第三章x m l 在数字媒体资源系统中的应用介绍了x m l 的特点以及其在网络 教育中的应用，接着对基于x m l 组织的教学资源，提出一种个性化资源获取模型。 第四章数字媒体资源系统的分析与设计首先阐述系统的设计思想，其中包括 系统体系结构的总体设计，关键元数据及逻辑结构设计，最后介绍了系统登录管 理和资源管理模块的设计。 第五章数字媒体资源系统的应用与实现结合系统模块功能的实现，介绍了在 资源检索、系统管理中用到的关键技术。 第六章结论总结论文的特色，探讨了研究中存在的不足及未来可以努力的方向。 5 第二章数字媒体资源基本理论研究 2 1 资源概念的界定 2 1 1 资源的一般意义 课程一词有着较为宽泛的意义，在现代汉语词典中将“资源”解释为“生 产资料或生活资料的天然来源”，在日常生活中，资源则是指智慧力与作用力的 依附体、承载体。在生态学中，“资源”主要是指那些参与人类生态系统能量流、 物质流和信息流交换的，保证系统代谢功能得以实现的，促使系统稳定地、不断 地、有序地进化升级的各种物质，主要指自然资源( 范郭睿，2 0 0 0 ) 。 从上述资源的一般性定义中，可以对资源的特征和属性，产生概括性的理解。 为了了解资源在教育教学中的问题，需要进一步探究数字化媒体资源与教学的关 系。 2 1 2 课程资源 当前对课程资源的界定是从课程目标出发，找到对其提供支持的内容。学术 界对课程资源的定义主要包括：“有利于实现课程目标的各种因素，形成课程因素 来源与必要而直接的实旌条件”( 吴刚平，2 0 0 1 ) ；“是指可能进入课程活动，直接 成为课程活动内容或支持课程活动进行的物质和非物质的一切”( 范兆雄) ；“指在 课程实旌过程中对学生进行学校教育的一起素材”( 褚惠玲，2 0 0 1 ) 。“课程资源是 指课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展中可资利用的一切人力、物力以 及自然资源的总和”( 黄晓玲，2 0 0 4 ) “”。探究这些内涵可以发现，课程资源是课 程内容的来源也是课程实施的条件，其作用是保障课程顺利实施，最终实现课程 目标。 教育部基础教育课程发展中心对课程资源的理解是广义的理解，它所编写的 基础教育课程资源开发与利用中认为“：课程资源具体是指教师和学生在学 校教育教学的来源，它主要分为三部分：一是校内课程资源，如图书馆、实验室、 专用教室及各类教学设施和实验基地等等；二是校外的课程资源，包括图书馆、 博物馆、科技馆，展览馆、工厂、农村、部队和科研院所等广泛的社会资源及自 然资源；三是信息化课程资源，如校内信息技术的开发与利用，校内外的网络资 6 源等。 2 1 3 学习资源 从a e c t 7 7 、a e c t 9 4 到a e c t 0 5 定义，学习资源的含义和范畴不尽相同。在a e c t 9 4 定义中，学习资源是指支持学习的资源，具体包括支持系统、教学材料与环境， 甚至可以包括能帮助个人有效学习和操作的任何东西。a e c t 0 5 定义将资源的概念 限定为技术性的。针对0 5 定义中概念的变化，有专家提出应当将“与技术过程相 关的应用服务引入到学习资源的概念范畴中”( 祝智庭，2 0 0 5 ) 。 目前关于学习资源主要有两种理解n 羽：“学习资源是与教学过程发生有意义联 系的所有硬件设备、软件工具、知识信息和应用服务”( 祝智庭，孟琦，2 0 0 6 ) 。 其所指的学习资源是技术性的。并不包含运用技术的方法和运用技术开展的活动。 应用服务作为一种重要的学习资源，包括与技术开发和应用有关的支持、管理和 交流活动所产生的有助于学习的资源，如教育咨询、技术管理、技术支持、学习 支持等。 另一种定义是：“学习资源是构成教与学因素的信息来源与直接支持教与学 的信息化条件”( 王陆，孙洪涛，2 0 0 6 ) “”。在包含素材性和条件性这两个要素的 前提下，从内容上和手段上涵盖教师的教与学生的学，两者同样没有绝对的界限， 其中条件性资源又可分为工具性的和环境性的两类。信息化资源的关系如图2 - 1 所示： 素 材 性 资 源 环境性资源 图2 - 1 信息化资源的关系 7 工 具 性 资 豫 2 2 基于资源的数字化学习相关研究 2 2 1 什么是基于资源的学习 基于资源的学习( r e s o u r c e s b a s e dl e a r n i n g ，r b l ) 是国外较早、较全面从 资源的角度对学习展开的研究。r b l 是一种学习者通过对各种各样的不同的学习资 源的开发和利用，来完成课程目标和信息素养目标的学习，也是一种自我更新知 识和拓展知识的学习“”。它是指根据一定的学习目标，以培养学生综合素质为核 心，让学生通过搜集相关资源，判断资源的真与假、是与非，并以此为基础经过 演绎、推理、概括等思维过程后，用合理的形式呈现结论，并在教师指导下，使 之越来越完善、合理的学习过程。r b l 是一种开展探究式自主学习的方法学。 人类的学习方式演迸发展分为三个阶段：基于文字方式的学习，基于印刷方 式的学习和基于信息技术的学习( 桑新民，2 0 0 4 ) 。无论何种学习方式，都必定是 基于资源的。学习方式演进到基于信息技术时代，以多媒体和互联网为代表的信 息技术的普遍应用，学习的资源已经由传统的课本等印刷材料扩充到生动形象的 多媒体资源和丰富多彩的网络资源，如电子期刊、电子图书、网络新闻、网络数 据库、多媒体光盘等。r b l 虽然不是信息化所特有的，但必将随着信息化的发展而 普及并深入“。 有研究者将资源与学习的关系描述为图2 2 所示，希望以此说明不同类型的 资源和不同类型的学习活动之间的关系。该研究者认为，r b l 应当是渐进的，首先 应当依据学习目标和学习者的实际情况， 初，学生可能对这种学习方式缺乏经验， 选择最合适学生的资源。在进行r b l 之 难以有效的获取、加工信息，也缺乏相 应的学习技巧。此时，教师要为其学习铺垫，准备入门层次的，包含大量指导的 学习。此后，逐渐增加学习任务的复杂性，加入不同性质的更多内容，来鼓励更 具独立性的学习( p a th a l t e r ，2 0 0 0 ) 。 8 基 磕 性 瓷 豫 结 构 化 瓷 孤 图2 - 2 船l 中资源与学习的关系( p a tk a i e r ) 基于资源的学习应以资源运用为主线，而基于资源的学习应以资源作为关键 载体来改革教学。因此，开发与利用资源、以资源作为支撑、整体配置课程资源 是基于资源学习的支持核心。 2 2 2 基于资源学习的教学模式 教学模式是教育思想、教学理论与教学实践之间的桥梁。有研究者将传统学 习方式和r b l 进行了对比，如表2 - l 所示： 表2 - 1 传统学习方式和r b l 的对比“5 1 模式项目传统的学习模式基于资源的学习模式 学习资源类型主要是教科书各种类型的教学资源 学习组织形式班级教学小组学习，个别化学习 内容与重点注重事实，强调结果注重问题，强调过程 求解的策略给学生提供现成的信息 要求学生自行获取、提炼信息 教学评价教师进行评价，总结性评价为 教师评价与学生自我评价相结合，形成 主 性评价和总结性评价兼顾 学生的地位学生作为信心的被动接收、吸学生作为信息的主动获取者、加工者和 收者有效利用者，以及学习过程的自主控制 者 教师的作用教师作为学科专家、信息的传教师作为学习的指导者、促进者 递者，以及学习过程的控制者 9 表2 - 1 传统学习方式和r b l 的对比l “( 续) 模式项目传统的学习模式 基于资源的学习模式 l 教师能力的要求教学能力 教学能力以及掌握先进科学技术的能力 “基于资源的学习”的教学模式主要有以下几种： 模式一：任务驱动教学模式；该模式是将教学目标化为一个具体的、可操作 的任务。教师提供可能会障碍学生学习的主要知识点，然后由学生利用已有的资 源完成任务，从而达到掌握教学目标的目的。这一模式的特点是目标集中而且单 一，而且操作性强，获取资源的途径简单。完成的时间也比较短。 模式二：主题式教学模式；该模式的要点是制定出一个主题，然后明确在完 成主题中需要运用哪些知识与手段，其中完成主题中需要运用的知识与手段是真 正的学习目标。而主题只是一个“容器”。这一模式的特点是将教学目标隐性化， 适合于综合性很强的学习内容的教学，对知识中点的要求不太高。 模式三：课题研究教学模式；这是一种旨在培养学生的以研究与创新思维为 核心的综合素质培养的教学模式，要点是教师或学生。或教师与学生共同制定一 研究计划。这一计划是比较宏观的，有一个较开阔的面，要求学生完成这一计划 时，则可以是基于一个研究点，结论要能自圆其说，言之有理。言之有物，不在 于是否正确，而在于是否有合理性。这一模式的特点是有很强的开放性，注重的 是能力，而不仅仅是知识。 2 3 资源的元数据标准 2 3 1 学习对象元数据模型( l 伽) l o m 是l t s c ( 学习技术标准委员会) 的一个重要标准，l t s c 是i e e e 下的一个 专门对教育软件、教育资源、教育信息系统开发管理和维护进行规范的标准化组 织。l o m 模型的内容嘲： 通用信息( g e n e r a l ) ：主要是关于资源的标识和分类、检索属性等信息，它 与资源应用的上下文环境无关 生存周期( l i f e c y c l e ) ：主要是关于资源生存周期方面的信息，如版本号、 状态、日期、创建信息等。 数据描述信息( m e t ad a t a ) ：描述关于数据格式方面的信息，定义数据类型， l o 如标识符、角色、类别说明、语言等。 技术信息( t e c h n i c a l ) ：教育资源技术方面的信息，如格式、大小、位置类 型等。 教育信息( e d u c a t i o n a l ) ：资源的教育等特性，如交互类型，交互级别、语 义密度、难度、学习时间等。 价值信息( c o s t ) ：有关资源的价值和价格方面的信息如版权及其它限制信息 等。 关联信息( r e l a t i o n ) ：主要描述资源与其它资源的关联信息，如类别、关联 资源等。 注释信息( a n n o t a t i o n ) ：主要是关联资源教育应用评论方面的信息，如评论 人、注释、注释内容等。 归类信息( c l a s s i f i c a t i o n ) ：描述资源的归类信息，如关键词描述、语言等 信息。 l o m 模型的结构如图2 3 所示，其是层次的。在最顶层是根元素。根元素中包 含了许多子元素。如果一个子元素中还包含了其它的子元素，则它被称为“分枝”。 子元素中不包含其它的子元素，则它被称为“叶子”。这整个层次模型被称为文件 的“树结构”。元数据层次中的每个元素都有特定的定义、数据类型和可以取的值。 图2 - 3l o r e 模型的结构图” 2 3 2d u b l i nc o r e 元数据标准 d u b l i nc o r e 是一个致力于规范i n t e r n e t 资源体系结构的国际性联合组织， 它定义了一个所有w e b 资源都应遵循的通用的核心标准，标准内容较少，也比较 通用，因此，得到了其它相关标准的广泛的支持。其它关于学习资源的数据标准， 基本上都兼容d u b l i nc o r e 标准，并对它作了扩展。 d u b l i nc o r e 的基本内容如下“”： t i t l e ( 标题) ：资源的名称； c r e a t o r ( 创建者) ：资源的创建者； s u b j e c t ( 主题) ：资源的主题内容； d e s c r i p t i o n ( 描述) ：资源的内容、介绍信息； p u b l i s h e r ( 出版者) ：正式发布资源的实体； c o n t r i b u t o r ( 贡献人) ：资源生存期中做出贡献的实体； d a t e ( 日期) ：资源生存周期中的一些重大日期； t y p e ( 类型) ：资源所属的类别； f o r m a t ( 格式) ：资源的物理或数字表现； i d e n t i f i e r ( 标识符) ：资源的唯一标识； s o u r c e ( 源信息) ：资源的来源； l a n g u a g e ( 语言) ：资源的语言类型； r e l a t i o n ( 关联) ：与其它资源的索引关系： c o v e r a g e ( 覆盖范围) ：资源应用的范围； r i 曲t s ( 权限) ：使用资源的权限信息。 2 3 3 国家标准( c e l l r s ) ( 毫、i 【_ 竺竺竺! l 、j 试最囊鲥媒体素材谁件 文酬二三2 l 善墨暑 阿碉 夕夕 用户管理i i 计费管理i 统计与分析i l 攀材i 掣懈i 剐一搿i r 夏霹酉嗣滞面可l 吲陌嚣日雨 l 管理| l 解答管理il 索；i 管理 黼固囟陶由囱囱壶 图2 - 7 教育资源库的体系结构“” 1 5 ( 6 ) 资源数据的交换格式标准 主要针对于实现不同资源库之间数据的互换，达到教育资源大范围内的共享。 对资源属性进行x m l 绑定，形成标准的x m l 扩展标记，定义标准的数据互换的文 件格式。定义操作互换文件格式的方法，形成互换数据的接口标准。 具体的流程如图： 图2 - 8 资源数据交换流程图 在进行异地数据互换时，可以将数据库中的信息以通用的x m l 文档格式输出， 乖j 用d 嘣( d o c u m e n to b j e c tm o d e l ，文档对象模型) ，对其中的节点( 元素) 进行 遍历，每个节点的文本属性值作为资源数据信息导入其它符合此标准的数据库中， 以实现不同资源库中数据的互换、流通。 2 4 整合模型：基于生态观的学习模型 近年来，一些学者借用生态学的观点来分析技术的作用，认为技术的作用是 帮助培植和维护一种新型的学习生态圈或者学习文化。一个生态系统总是开放的， 其中生活着多样性的物种，它们相互之间以及与环境之间保持着相互依存的动态 平衡关系，教学资源就如同生态学中的资源，保证系统功能得以实现。生态系统 具有一定程度的自组织性和适应性，但同时也容易受到破坏。网络等新信息技术 的优势在于可以帮助建立新型的学习生态系统( 1 e a r n i n ge c o l o g y 或l e a r n i n g e c o s y s t e m ) 学习生态系统是指由学习社群( l e a r n i n gc o m m u n i t y ) 及其物理的和虚 拟的学习环境构成的自成一体的实体嘲。学习者生活在这样的生态圈之中，他们 彼此之间、他们与教师、研究者以及其他成员和社会文化之问存在复杂的互动关 系，每个人既是知识的“生产者”，也是知识的“消费者”。技术从作为支持个体 活动的工具更多转变为支撑互动关系的工具，帮助汇聚群体的智慧建立一个社会 1 6 性的、分布性的“大脑”。乔纳森( d j o n a s s e n ，1 9 9 4 ) 从生态观出发提出，技术 不简单是教学媒体，更重要的是吸引和促进学生投入于认知加工活动的认知工具 伽。 图2 - 9 学习生态系统的基本构成模型l i 卅 上述模型描述了学习生态系统的基本构成，学习者学习者社群处于整个系 统的中心地位，他们所面对的是他们所学习和生活于其中的学习生态环境。最外 层是学习生态系统的外部社会文化环境。由此向里是学习者所面对的学习环境， 按照分布性认知的观点，它主要有两个侧面：学习者所要与之沟通交往的学习社 群和学习者所要与之交互的信息资源。再向里是技术中介层，这是学习环境本身 的一个组成部分，随着技术的发展和教学形态的演进，技术中介层的意义日益突 出技术主要发挥四种功能( 2 舵c ) ：作为学习监控工具( l e a r i n gm a n a g e m e n t t o o l s ) ，帮助学习者和教师对学习活动进行规划设计、追踪监察和评价反思；作 为媒体( m e d i a ) 承载和传递各种类型的教学信息；作为信息处理工具( c o m p u t a t i o n t o o l s ) ，帮助学习者对各种类型的数据资料进行加工处理，并设计生成新的信息 产品；作为社群互动工具( c o m m u n i t yt o o l s ) ，支持学习者与学习社群成员的交往 互动。再向里一层是学习者可能进行的各种学习活动。人们提出了各种学习和教 1 7 学模式，而每种模式都是建立在一定的学习理论的基础上的。 按照以上模型，学习者在各种学习活动中可以利用技术工具中介来更有效地 与学习环境中的信息资源和学习社群进行互动，在这种互动过程中，学习者一方 面可以享用和受益于外部的信息资源和社会性资源，同时又可以将自己的成果作 品发布出去，将自己的见解、思想表达出去，从而贡献于外部的信息资源和社会 性资源。每个人既分享外界的知识，同时又共享自己的知识，既是知识的“消费 者”，又是资源的设计者、知识的“生产者”。为了有效地把信息技术整合在课程 和教学之中，需要以学习者为中心设计学习活动，基于学习活动的设计来考虑学 习环境的设计，考虑应该以何种方式利用何种信息技术，支持学习者与学习社群 和信息资源之间的有效互动，以达成最佳的学习效果。 在基于资源的个别化学习中，计算机等信息技术主要可以提供各种类型的内 容丰富的资源库，提供支架和引导，提供信息搜索工具、信息处理分析工具、信 息整合工具、创作工具、信息发布工具以及个别化评价工具等。 2 5x g l 在数字媒体资源系统中的应用 2 5 1g g l 的特点及其应用 x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展的标记语言) 是w 3 c 组织于1 9 9 8 年2 月发布的一种显示数据的标记语言。w 3 c 组织制定x m l 标准的初衷是定义 一种互