（教育技术学专业论文）基于xml的网络媒体素材库的设计研究.pdf

摘要 随着网络信息技术豹发展，配合多媒体技术的网络化，现代远程教育代表蘩教育技 零懿方淘霸趋势，褒鼗送程教弯系统畜德勰决爨最大滔题藏跫辩餐最大藤褒逸事蜜教弯 资源以满足不同人群的需要，网络化教脊豢材库的建设己成为发展网络教育的核心内 容。本文从远程教育资源库的媒体素材库现状分析及存在的问题出发，重点研究了三个 方面的任务： 首先，简单阐述了国外比较流行的教霄资源建设的相关橼凇，然后重点分析了c e l t s 誊系中关于资源建设黪三个穗关蠡准：学习对象元数据瓶蒎教弯资源建设技零矮莲 内容包装撬范。 其次，在充分论述了x m l 技术的概念、优势以及在教育资源标准化建设中的作用的 潦础上，进一步论述了如何利用) 【m l 语言对元数据进行规范化和形式化的描述，x m l 的 描述使得媒体素材库的元数据元素可以与国际上的其它棚必既数据参考标准进行互相 转换，在一定意义上交瑰了开藏牲。 最后，在上述耩令薷挺下对网络德媒体素零季痒系统避褥缝秘设诗及实璇。本文辩媒 体素材库的结构设计进行了分析和探讨，采用一种基于) ( m l 的三层数据交换体系结构： 自底向上分别为数据朦、中间层和应用滕。整个系统具有操作简单、查询方便等特点， 便于实现多个教学单位之间的教学资源共事，提高素材资源的利用率，更好地协助教师 螽谍，学生自主学习。 虽然嚣蘸来谖，熬令系统静臻麓豹建立还毒待完善，毽本文繇终静磅究对嬲络媒锌 索材库的开发应该有定的实用价值和撩导意义。 关键词：元数据；x m l 标准化；媒体素材库 a b s t i 翟c t 彻gw i t hm ed e v e l o p m e n t0 fn e 旧o r kt e c h n i q u e ，m a t c hw i t hm u l t i m e d i at e c l l n i q u e ， l h ed i s l a n c ce d 珏e a l o nf e p f e s c n tl h ed 主辑c 童i o n8 建d 氆el 羚越，t h ed c 越鞠d 主n gp m p ls 嗣珏主i o n f b rt b em o d e ma d v a n c e dd i s t a n c ee ( i u c a t i o ni sh ( w vt oe n r i c ht h ee d u c a t i o n a lr e s o u r c e e x 枉e m e l ys oa s 沁m e e tt h en e e d so fl h el e a m e lt h ee d u c a t j o nm a t e r i a ld a t a b a s eh a sb e c o m e t h ec o r eo f 恤ed e v e l o p m e n tw i 睡n e t w o f ke d u c a t i o n b a s e do 珏a n 越y z i n g 濂ea c t u a l i 重ya n d 壤e p m b l e m so ft h em e d i am a t c f i a ld a t 赶b a s e ，w o r em a i n l yc o n c e r n e dw i t ht h r c ea s p e c t si nt h i s 臻o s i s ： f i r s t ly ，a f t e ri l l u s t r a t i n gt h ef o r e i g ns t a i i d a r d sa b o u tt h ec o n s t r u c t i o no ft h eo d u c a t i o n a l f e s o 珏玷es i 掇窭y ，啦扭w ea n a l y z e 攮f e es 鼬d a 砖sa b o 姒t kc o n s t r 髂i o n 缱l h ee d 稿c a 垃o n 稚 r c s o u r c e ，w h i c hi n c l u d e sk a m i n go b j e c tm e t a d a t a ，e d u c a t i o n a lr e s o u r c ed 它v e l o p i n g s p e c i a t i 锄，c o n t e n tp a c k a g cs p c c 施c a t i o n e s 渤n d l y ，b a s e do n 穗ed i s s e n a t i o o f 穗e n c c p t l 锄，t h es u p c f i 两l ya l l d 俑ea p p l i c a t j 渊 o ft l l ex m l t e c h n i q u ei nt h es t 柚d a r dc o n s t r u c i i 衄o fm ee d u c a t i o n a lr e s o u r c e ，t h e 硒衄a la n d e a 珏。髓i 镛ld e s 翻p l l o 珏攮e 融函ld 越器e a 羚a l s og 重v c nb y 鞴# 韪蠢so 薹x 艇l fm e t 翻a 魄 e l e m e n to fm e d i am a t e r i a ld a t a b a s et h ed e s c r i p t i o no fx m lm a k e si tp o s s i b l et oe x c h a n g e w 拍o l h e fi n 重e 强嬲o 髓lf e f c 挖n e em e | a d a 纽s t a 嬲a 曩s 。歉c 翘b e 狂s e dl o n s 量n l e t 勰o p 锄i 鹳 m e t a d a t as p a c e l a s t l y ，w e 汹枉d d u c e h er c a l j z a t i o no f 也em o d i am a t e r j a ld a t a b a s ei n a b ( w ef w o p r e n d 难o n s 羽l i sa r | i c l ew i 硅a n a l y z et h es t f t l d f eo f t h em e d i am a l e 霸a l 娃a t a b a 辩，也el h e s i s 舀v e st ot h em e d i am a t e r i a ld a t a b a s c 猢i d e ao fb u i l d i l l ga 妇n e w 嘶km o d e lw i t hat l l f e e l a y e r s y s e 掰w h i 盎c o 蠡a i 璐d a t a 辆辩l a y e 矗m 至d 痞l el 矗y e f 黼蠢礞p | i 穗娃。珏l 矗y c f 躺mb o | 圭o ml ot 印。 t h i sm o d i am a t e r i a ld a t 确a s es y s t e mh a s1 0 to fa d v a n t a g e ss u c ha se a s ym a i l i p u l a t i o n sa l l d u i 呔s e 粼籼1 t se a s y1 0s h a _ f e 氆em e d i am 撒畦文a m o n g 翔翻ye d 粒出i o n a if e s o u r c ed a a b a s e s y s t e m sa n di m p r 0 v et h ee f f i c i e n c yo fm e d i am a t e r i 赫u t i l i z a t i o n c o n s e q u e n t l y ，i tc a nh e l p t h et e a c h e r sp r e p 削ef o rl e s s o sa n dt h es t u d e n t si n d e p e 艇e n tl e a f n i n g 黜t h o u 醢f u n c t i o no f 氇e 娟o l em e d i am a 耙f i a l 妇t 曲a s ei sw 越t 。df o fp e 疏磁。珏，t h e r e s e a r c ho ft h i st h e s j sa b o u tb u i l d i n go fm e d i am a t e r i a ld a t a b a s ew i l lh a v es o m ep r a c t i c a l v 拄h ea 霸dg 狂i d a 球：cm e a 霸i 纛蛰 k e y w o r d s ：m e t a d a t a ，x m l ，s t a n d a r d i z a t ；o n ，m e d i am a t e r i a ld a t a b a s e t i 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 工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得东北师范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谢意。 学位论文作者签名：日期： p j “ 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位 论文的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机 构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权东北师范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，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编 学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：穗i ! l 龌指导教师签名 日 期：4 ：r期 学位论文作者毕业后去向： 工作单位 通讯地址 电话 邮编 海 引言 随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的进步，远程教育也突飞猛进地向前发展， 它具备“教育教学资源共享、信息交流”等优势，打破了传统教育在时间和空间上的限 制，使分布在不同地域的每位受教育者都能得到丰富的教育教学资源。远程教育巾的资 源就好像传统教育中的教材，投有好的资源远程教育有如无米之炊。因此，现代远程教 育建设的核心是教学资源建设，教学资源建设是教育信息化的基础，而素材库的建设是 基础中的基础。 在国外，依靠网络技术的远程教育被称为“虚拟学校”( v 1 r t u a ls c h 0 0 1 ) ，也叫“电 子学校”( c y b e rs c h 0 0 1 ) 。在这种学校里，虽然具备了所开设课程的一些课程素材，但 这些素材既小完备，又不能反映更进一步学习要求的需要。 在国内，相对当前不断发展的网络教育技术柬说，教育素材库建设的步伐却发展缓 慢，跟不 二网络教育技术的发展脚步，教育教学素材的匮乏成为影响远程教育发展的重 要因素之一，而且根据有关调查表明，未来一段时间内教育行业对素材的需求量仍然会 很大。 素材库的建设是一个需要长期建设与维护的系统工程，是一个不断积累、持续发展 的过程。由于教学资源具有多样性和复杂性，再加上缺乏统一的标准和技术手段，人们 根据对它的不同理解，采用不同的系统，使用不同的文档格式，各自开发独立的资源系 统，系统平台、数据库、数据结构、类型定义、资源描述以及资源的最终形态都有很大 差异，导致出现不同层次、不同属性，并且不易管理和利用的教学资源，造成了网上资 源分散和不规范的现状。在这种现状下，虽然有数目相当多的网上教育资源，但资源文 件格式封闭，信息无法抽取，导致资源内容难以共享和重用，由于缺乏对资源及其内容 的描述，使得难以有效地枪索资源及其内容，形成了网上人量资源闲置却又在不断重复 开发。 我围远程教育当前面临的严峻问题是如何在i n t e r n e t 网络建设的基础上，有计划、 有规模地规划和建设网上教育资源，最大限度地丰富我国的高等教育资源，同时避免重 复建设工作。因此，基于标准化的网络素材库的建设对我国远程教育的更好发展具有重 复建设工作。因此，基于标准化的网络素材库的建设对我国远程教育的更好发展具有重 要意义。 第一章研究背景 一、网络资源建设现状 现代远程教育是以计算机网络和卫星数字通信技术为支撑开展起来的新型教育形 式，并且随着计算机技术、网络技术、多媒体技术的发展而发生着“革命”l 生的变化。 最近几年，已经逐步发展成为一种非常重要的教育模式，被广泛应用于中小学教育、大 学教育、成人数育、公司企业员工职业培训等等。现代远程教育与传统教育相比，具有 开放性、交互性、时效性、共享性和协作性等诸多优点，但同时也具有地域广泛性、技 术复杂性、文化多样性等特点，使得大量的网上学习资源难以实现共享。 因此，在网络技术与通讯技术为远程教育的发展提供了基本技术条件之后，网络教 学资源的建设、共享与交流便成为远程教育研究中最核心的问题。但目前国内教育媒体 素材库的研究与建设己经远远落后于网络技术的发展，落后于教育和科研的发展，不能 满足当前的需要，国内的远程教育资源建设存在的主要问题如下： 1 素材资源存在大量重复建设 目前，国内各重点院校以及各教育软件公司都在致力于网络教育教学支持系统、资 源库、课件制作、办公管理、远程教学平台等网络教育系统。但是，各网络教育系统的 资源自成体系，有各自所识别的教学资源的格式，有各自的数据传输和消息传输的通信 协议。不同的网络教育系统之间不兼容，不能互操作，无法实现有效的交流和共享，导 致已经开发出的资源系统被重复开发，这不但造成人力物力的浪费，而且将无法与旧的 网络教育体系相沟通。虽然这些网络教育系统的开发对网络教育的发展起到了促进作 用，但是在总体上缺乏标准性和规范性、在技术上也没有形成完整的体系，无法满足我 国发展网络教育的需要。 2 素材资源组织方式不合理 教学资源素材库应该是一个具有科学性、实用性、方便性的大型知识库，包含丰富 的多媒体资源，教师备课、学生自主学习时能够方便、快速、准确地找到所需要的资源 是建立素材库的最终目的。然而目前，虽然网络上拥有一些可用的教学资源，但由于大 多数教育资源素材的组织方式不科学，资源结构不合理，资源缺乏智能性，无法精确定 位，用户很难在海量资源库中搜索到符合自己要求的有用资源，往往找到的是一堆垃圾， 给用户使用资源带来很大的麻烦，最终导致素材库利用率低，素材质量越来越低。 3 素材资源质量不高 目前国内教育信息化、网络化教学开展的如火如荼，但是仍然面临很大的问题，打 个比喻来说，就好像建好了高速公路，有了货车，却没有货物。虽然许多学校校园网己 经建成，硬件设备有了很大改进，但网上的教学媒体素材资源缺乏，尤其是优秀的网上 素材库较少，缺乏网e 多媒体课件，素材的更新速度较慢，以致不能充分发挥网络教学 2 的作用。 二、邈瓣嚣标及意义 教蠢瓷源建设出现释释闻题兹主要藏困在予没露遵循瓣络教育建设戆统一标难( 栽 范) ，只有用规范化思想来建设教学媒体素材资源撵，鉴于素材库的发展现状和趋势， 我们考虑开发基于标准化网络媒体素材库，存放备类以知识点为基础的文本、图形图 像、音频、视频、动画等多媒体教学素材。库中的索树参考我国学习对象元数据规范 和教育资源建设技术规范，对媒体素材进行规范化描述。 这样w 以有效地利用素材资源，避免重复建设工作，将分散的素材资源有机地集中 在一起，为教师辅助课堂教学、学习者自学等提供w 选择的教学素材，提高素材的重用 率：也可为潮络漾 牛库提供可共享的资源。0 3 对予本素材库的设计目标概括为以下几点： 秘j l 。簿会警瓣鼗育资源建浚穗关援范 零豢褥霹瓣浚诗在参考了我国远程技术菰漆委爨会裁定懿瑶我远程教寅资源建设 技术麓藏逑行设计的同时，充分考虑了我国的索耪艨建设的实际情况，圈时根握学 习对象元数据艘范对素材进行规范化描述，数据库中的所有素材采用的格式具有通用 性。 2 素材组织优良、结构合理 在本系娩中基于教育资源建设技术规范中的道用性分类方法并结合多媒体技 术课程的内容特点，对原来的按学科分类的分类方法进行了改进，使素材组织更优良， 结构更合理。 3 。设计戳人为本 本索枣| 黪戆设计力求锻驽操终楚单、运行抉穗、检索方便，髂理天性纯豹设计理念， 戳瓣蘩形式黧璇素耱资源，鼹户雾嚣簿攀赘了，莠慧爻不瓣惹户提供不目懿雾嚣，俸瑷 个蕊纯酶魏，备项功能描述壹褒。 3 第二章网络教育信息标准化建设标准 一、网络赘源建设的国外标准 辫嚣上诲多潮家或圭| 囊区都残立了专门从誊教帮售息标准毙工搏兹缀织。爨蔻晷鞲主 流的网络教育技术标准及组织如表1 所示：。1 表l蠢游国际主流鹃两络教育技术标难及组织 i m s 它是一个全球性的学习联盟，致力于开发便利在线 ( i n s t r u c t i o n a lm a n a g e m e n t分布式学习活渤的开放标准，这些分布式的学习活 s y s t e l s )动有使用教育资源、跟踪学习过稷、报铃学习成绩 h t t p ：w w i s p r o j e c t o r g 和在管理系统之间交换学生记录等。日前它主要的 磺究领域包括学习炎滚元数据援藏、金敛趣葱、内 存组装规范、学习者信息组装规范、问题和测试规 蔽。 a d l它是由美圈国防部创立的研究部门，专门负责 h t t p ：w w w a d l n e t o r g 与高级分布式学习滔劝褶关的研究内容，妇共李式 课程对象参考模型、元数据标准及基于x m l 的课程 结构格式等。它制定了s h a r e a b l ec o u r s e w a r e o b j e c tr e f e r e n e e 拱o d e l ( s e 0 日瑚) 。s e l 0 ： 攫提供了 一套基于现有的教育标准的实现准则和例子。 d u 转l i kc o r e它是一个致力子瘫藏i n t e r n e t 资源俸系结构瓣国 h t t p ：d u b l i n c o r e o r g 际性联台组织，它定义了一个所有w e b 资源都应遵 循的核心标准，涉及资源瓣标题、饿建者、主题、 标识狩、类型、格式等1 5 个方面信息。其他关于 学习资源的数据标准，基本上能兼容d u b l i nc o r e 标准，著对它馋了扩展。 i e e e l t s c学习技术标准委员会负责研究制定教育系统中与计 (1 嚣e e 乙e a r n n g彳e e h 拜o l o g y算税裙关豹僖惑标臻。鏊藤，莺乡 疰震藏豳最广静 s t a n d a r d sc o m m i t t e e )就是l t s c 研制的学习对象元数据l 。o m 标淮。l o m 标 h t t l ) ：l t s c i e e e o r g 准旨在为学习者或教育者对学习对象的查找、评估、 获驭和使用提供支持，同时也支持学习对象的共享 和互换。 二、 网络资源建设的国内标准 d 我国的远程教育已经开始进入以网络为基础的新阶段。在基础教育方面，近年来各 地自发地涌现出一批中小学教育网校；在高等教育方面，教育部已经批准6 8 所重点高 校开办网络远程教育；在成人教育方面，我国各地原有的网络教育系统正在向网络转移， 形成多种媒体并存的新格局。大力发展现代远程教育，对于促进我国教育的普及和建立 终身学习体系，实现教育的跨越式发展，具有重大的现实意义。然而，由于我国目前还 没有制定关于网络远程教育的技术标准，各网络教育系统的资源自成体系，无法实现有 效交流和共享，后果不堪设想。”1 有鉴于此，教育部科技司于2 0 0 0 年6 月启动了现代远程教育标准研究项目 ( d i s t a n c e1 e a r n i n gt e c h n o 】o g ys t a n d a r d s ，d l t s ) ，同时成立了现代远程教育标准化 委员会。2 0 0 1 年由我国教育部科技司组织正式成立了中国教育信息化技术标准委员会 ( c h i n e s ee l e a r n i n gt e c h n 0 1 0 9 ys t a n d a r d i z a t i o nc o m m i t t e e ，c e l t s c ) 。 从此，d l t s 更名为c e l t s ，相应的d l t s c 更名为c e l t s c 。该委员会是国家信息技术 标准化技术委员会的专业分委员会以及国际标准组织i s oj t c l s c 3 6 ，i e e el t c s 的团 体会员。该委员会以研究、制定、推广与教育信息化相关的技术标准为使命。委员会的 专家们经过1 年的努力工作，提出了一个比较完整的中国网络教育技术标准体系结构， 并且产生了1 1 项规范，并予以发布作为试用标准。这套标准不仅作为网络教育系统开 发的基本技术规范，也可作为在网络条件下开发其他各种教学应用系统的参考规范。 学习资源类相关标准是为教育资源开发、利用、共享、可重用相互操作等目的而制 定的。它主要包括学习资源基础标准、应用标准和一些跟踪研究项目。在c e l t s 体系中 有三个和资源建设相关的规范分别是：学习对象元数据规范( c e l t s 一3 ) 、内容包装规范 ( c e l t s 一9 ) 、教育资源建设技术规范( c e l t s 一4 1 ) 。 ( 一) 学习对象元数据规范 元数据是关于数据的数据，用于描述数据的属性。学习对象元数据用于描述学习对 象的属性，如学习对象的名称、格式、教学目的等等。 1 学习对象元数据的作用： ( 1 ) 用户可以在不操作学习对象的情况下通过元数据信息来了解学习对象的一些 有用的属性，从而可以获取和更好地利用学习对象。 ( 2 ) 通过元数据所提供的信息，可以对学习对象进行有效的分类管理和查找。 ( 3 ) 用户可以从元数据信息中获取学习对象的评价信息，也可以把自己的评价加 入到元数据中，以便和他人共享。 ( 4 ) 学习对象元数据为学习对象的互换和共享提供支持。 2 学习对象元数据的范围 随着我们对学习需求的飞速增长，学习对象的数量也在迅速增长。学习对象相关信 息或元数据的缺乏就直接影响到我们对这些对象的查找、管理和使用。本规范就是为了 解决这个问题而制订的。 本规范定义了学习对象元数据的语法和语义，构成了一个学习对象属性的概念上的 数据模型，用于描述学习对象元数据实例的结构。 s 本规范中，学习对象元数据实例用于描述该对象的相关特征。这些特征被组合成几 个不同的类别，包括通用信息、技术信息、教育信息和分类信息等等。 本规范中，概念数据模型支持多种语言，这种多语言的支持适用于三个方面：学习 对象所使用的语言；学习对象的元数据实例所使用的语言；学习对象的使用者所使用的 语言。 本规范中，概念数据模型定义了组成元数据实例的各个数据元素，并规定了各个数 据元素的属性。 本规范可以被别的标准所引用，例如用于定义数据模型实现( 即绑定) 的标准。这 样，学习对象元数据实例就能被各种学习教育系统所使用，如管理、定位、评估和交换 学习对象等等。 本规范没有定义学习教育系统应该如何表示和使用学习对象的元数据实例a 3 学习对象元数据的目的 ( 1 ) 本规范的目的是为学习者或教育者等对学习对象的查找、评估、获取和使用 提供支持。同时也支持学习对象的共享和互换。如图1 所示： 图1学习对象元数据提供的支持 ( 2 ) 通过定义一个通用的概念数据模型，本规范保证学习对象元数据的不同绑 定之间有较高程度的语义互操作性。这样，不同绑定之间的转换就会变得直接。如 图2 所示： 图2 学习对象元数据的概念数据模型 ( 3 ) 本规范意在规定一个基本的模型，在此之上能建立不同的实现。例如：用于 支持代理对学习对象的自动和自适应的调度。如图3 所示： 图3 学习对象元数据的基本模型 4 学习对象元数据的主要内容 学习对象元数据规范的主要内容是学习对象属性的数据模型。该数据模型中的数据 元素被组合成9 个不同的类别，如图4 所示： l o m 皿 学习 对象 的通 用信 息 期 学习 对象 的状 态以 及对 其作 出贡 献的 人或 兀兀 数据 元甄 据自 身的 信息 挞 学习 对象 的技 术要 求和 相关 特征 学习 对象 在教 育和 教学 方面 的主 要特 征 血压止 学习 对象 的知 识产 权以 及使 用条 件 学习 对象 和别 的学 习对 象之 间的 关系 学习 对象 在教 学使 用方 面受 到的 评价 盆鲞 学习 对象 在某 一分 类系 统中 所处 的位 置 图4 学习对象元数据的主要内容 以上的9 个类别组成元数据结构的基本框架。这9 个类别语义明确，有利于元数据 的模块化和重用。其中最后一个类别，即分类，允许用户根据任意的分类结构对学习对 象进行分类。由于任何分类法都能被引用，这个类别提供了一种简单的扩展机制。 对于模型中的每个数据元素，在基本框架中作了如下定义： ( 1 ) 名称：数据元素的名称。 ( 2 ) 解释：对数据元素的定义。 ( 3 ) 属性：对数据元素属性的描述，包括必需数据元素和可选数据元素。 ( 4 ) 大小：数据元素所允许的取值个数。 ( 5 ) 顺序：值的排列顺序是否有意义( 只适用于可取多个值的数据元素) 。 ( 6 ) 取值范围：数据元素所能取的值的集合一般以词汇表或引用另一个标准 的形式出现。 ( 7 ) 数据类型：不同的值的集合。 7 ( 8 ) 例子：用于解释说明的例子。 学习对象元数据模型中的数据元素都有自己的属性：必需数据元素或可选数据元 素。必需数据元素组成了学习对象元数据的核心集。任何和学习对象元数据规范一致的 元数据实例都必须包含核心集。任何和学习对象元数据规范一致的应用程序都必须支持 核心集。核心集的引入把元数据的数目减少到可以控制的范围内。核心集的分布如图5 所示。 图5 学习对象元数据核心集的分布 由上图可见，核心集中的元素都是一些十分通用的属性。 ( 二) 教育资源建设技术规范 1 教育资源建设技术规范的目的 本规范的目的是为资源的开发者提供一致的标准，以统一开发者的行为，达到资源 基本属性结构的一致性，以实现资源在区域内的广泛共享，并为学习者或教育者等对教 育资源的查找、评估、获取和使用能获得最大效率而提供支持。同时也为不同资源库系 统实现数据的共享和互操作提供支持。 本规范提供强制的资源技术最低要求和推荐的资源评价指标，以保障教育资源的质 量和使用价值。 教育资源建设是教育信息化的基础，是需要长期建设与维护的系统工程。由于教育 资源的复杂性和多样性，使得人们对它的理解各不相同，便会出现大量不同层次、不同 属性的教育资源，因而不易管理和利用。为了更有效地建设好各级各类教育资源库，促 进各资源系统之间的数据共享，提高教育资源检索的效率与准确度，保证资源建设的质 量，制订教育资源建设规范是十分必要的。 教育资源建设可以有四个层次的含义，一是素材类教育资源建设，主要分八大类： 试题库、试卷素材、试卷素材、媒体素材、文献素材、课件素材、案例素材、常见问题 素材和教育资源索引；二是网络课程建设；三是资源建设的评价；四是教育资源管理系 统的开发。在这四个层次中，网络课程和素材类教育资源建设是基础，是需要规范重点 和核心。 2 教育资源建设技术规范的范围 本规范适用于学习对象中与教育资源开发、应用和管理有关的领域，对教育资源技 术开发、属性标注、资源管理系统开发、教育资源的质量控制等有直接的指导意义。 本规范定义了一个概念上的数据模型，用于定义教育资源实例的结构。本规范所界 定的教育资源是指：以数字信号在互联网上进行传输的教育信息，它属于学习对象的一 个子集。 本规范以学习对象元数据规范( l o m ) 为核心，并针对不同类型的教育资源的特性 的建立了扩展属性集。 本规范中，教育资源的属性用于描述该资源的相关特征。各类资源的统一特征使用 学习对象元数据( l o m ) 进行描述，资源的特色属性主要根据资源特性分类描述。 本规范可以被别的标准所引用，例如用于定义数据模型实现( 即绑定) 的标准。这 样，教育资源属性实例就能被各种学习教育系统所使用，如管理、定位、评估和交换教 育资源等等。 3 教育资源建设技术规范关于媒体素材方面的主要内容 教育资源建设技术规范是一个较为宽泛的标准，主要侧重点在于统一资源开发 者的开发行为、开发资源的制作要求、管理系统的功能要求，而不是规定软件系统的数 据结构，关于媒体素材方面主要有以下规定：一是资源的技术开发的角度，提出一些最 低的技术要求；二是从使用用户的角度，为方便地使用这些素材，需要对素材标注那些 属性，并从可操作性的角度，规范了属性的数据类型及编写类型，这一部分将主要参考 国内颁布的元数据模型及i e e e 的l o m 模型，从制作素材简便性、使用素材方便性的角 度上选取一些最为普通的元素，另外，根据不同教育资源的具体特色，设置一些特色属 性，资源的属性可以作为资源库管理系统数据结构的直接依据，也可以教育资源的) ( m l 标准标记。 ( 1 ) 本规范对媒体素材资源建设范围的界定 媒体素材：媒体素材是传播教学信息的基本材料单元，可分为五大类：文本类素材、 图形( 图像) 类素材、音频类素材、视频类素材、动画类素材。 ( 2 ) 资源开发的质量要求 教育资源是指蕴涵了特定的教育信息，以能创造出一定教育价值的各类信息资源， 特别是能以数字信号在互联网上进行传输的教育信息。数字化和教育价值是它的核心特 征，它的开发，有相当高的技术要求和教育性要求，本规范从资源开发的角度，定义了 各类资源应符合的技术要求与教育性要求，所有开发者都应以此为标准，以保证教育资 源建设工程的质量。 ( 3 ) 资源属性的标注 教育资源建设技术规范的基本结构如图6 所示，共包括三大部分，分别为严格遵守 的必须数据元素、作为参考的可选数据元素和针对资源特色属性的扩展数据元素。 图6 教育资源建设技术规范基本结构 必须的数据元素( l o m 核心集) 这类数据元素与学习对象元数据规范( l o m ) 中的必须数据元素一致。它是任何类 型的资源都必须具备的属性标注。开发者应严格遵循。 扩展的数据元素( 分类属性) 分类扩展集根据每类资源各自的特点，提供了资源的分类属性。 媒体素材类集合了对文本类素材、图形( 图像) 类素材、音频类素材、视频类素材、 动画类素材各自不同的技术属性。 试题库类集合了试题的教育测量属性。 课件与网络课件类集合了课件与网络课件内容组织属性。 案例类集合了案例内容组织属性。 文献资料类集合了文献资料有效范性方面的属性。 常见问题解答类集合了问题解答内容组织属性。 资源目录索引类集合了资源目录索引内容组织属性。 网络课程类集合了网络课程内容组织属性。 可选的数据元素 这类数据元素与学习对象元数据规范( l 伽) 中的可选的数据元素一致，在对资源 进行属性标注时可根据用户需求和开发者自身的工作过程作为参考属性有选择的使用， 如果本规范没有推荐的属性取值，要求与学习对象元数据规范( l o m ) 的取值相一致。 4 资源管理系统的功能要求 教育资源管理系统是对存储于资源库介质中的教育资源进行管理、维护和更新的功 能性设施，主要包括三个子系统：资源管理：系统管理( 安全管理、网络性能管理、计 费管理、故障管理等) ，资源建设与使用交流( 资源更新、邮件列表订阅、资源定制、 异步交流、同步交流) 。这三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、计费、用户信息交流等多个方面的服务。 5 教学资源的评价 教学资源的评价是对资源建设质量的把关，在资源建设和使用过程中，是一个不可 缺少的重要环节。主要从以下几个方面来对它们进行评价： ( 1 ) 资源的教育性：考虑所整合的资源的教育意义，看它是否对学生的身心发展 起到正面的促进作用，是否符合教学大纲和课程标准，是否有利于激发学生的学习动机 1 n 和提高学习兴趣。 ( 2 ) 资源的科学性：资源的整合是否客观、科学，资源提供的知识性是否比较强， 能否为日常的教学活动提供相关参考，是否有错别字以及产生歧义的科学性错误。 ( 3 ) 技术性：资源提供的清晰度与画面结构以及课件、文本等运行的技术要求是 否与现行浏览器相符。 ( 4 ) 艺术性：主要是针对多媒体素材而言，看其表现手法的多样性、情节的生动 性、构图的合理性以及画面的灵活性等来考虑。 评价的方法必须采取多种方法相结合的原则，在资源的整合中我们既要注意资源整 合过程的评价，也要注意资源在后期试用与使用中的评价。 ( 三) 内容包装规范 内容包装规范( c p ) 着重于解决学习对象内容组织、资源包装方面的问题，定义了一 种合理有效的组织、包装学习内容的方式。 中国教育部教育信息化技术标准委员会( c e l t s c ) 于2 0 0 2 年3 月推出了内容包装标准 c e l t s 一9 。在整个中国网络教育标准( c e l t s ) 体系中，内容包装标准属于教学资源相关标 准部分。c e l t s 一9 主要是参照i m s 的( c p ) 制定的。 1 内存容包装规范的目的和范围 内存容包装规范在整个网络教育技术标准体系中属于学习资源相关标准( 规范) ，其 目的是为学习资源定义一种标准的数据结构。并且绑定足够的描述情息。以便于学习资 源的快速检索、有效的共享和交换。这样，只要符合内容包装标准，使用不同的网络课 程制作工具制作的网络课程如果在网上发布，就可以很快地被检索到，可以作为独立单 元进行传输扣交换，可以在不同平台执行。而且对以在不同制作工具中被重用、内容包 装标准使学习内容成为可以在多个应用系统与学习环境之间进行交换和重用的教学组 件，有利于不同教育机构之问进行充分的教育资源) 共享、减少资源制作的开销。 内容包装规范主要定义了基于i n t e r n e t 的学习内容之间进行互操作所需的数据结 构以及对学习内容的包装。这些学习内容可能来自不同的创作者、出版商以及开发商。 它为学习内容提供一个可移植的方法，但不会致力于描述可移植的内容。 2 内容包装概念模型 如图7 所示的内容包装信息模型的概念图，阐述了内容包装信息模型各组件之间的 关系。这个概念图是更大的学习内容框架的一部分，是相关规范的基础。 包交换文件 内容清单文件 包 r 内容清单 元数据 射取结构 赞探 于冈谷清早 物理文件 ( 实际内容、媒体、 评估、协作等) 图7 内容包装信息模型 图7 中描述的包主要由两类元素组成：即一个特定的、描述包中内容组织和资源的 文件以及一个描述资源存储的物理文件，该特定的文件被称作内容清单文件，它描述了 课程的内容和结构。一旦一个包为了传输而被合成为一个单独文件时，将会被称作包交 换文件。内容包装包含如下几个部分： ( 1 ) 包交换文件( p a c k a g ei n t e r c h a n g ef i l e ) 一个单独的文件( 如z i p ，j a r ，c a b 包含了一个顶级内容清单文件，以及该内容 清单文件中引用的所有物理文件。包交换文件是一种简练的网络发送形式。一种传输结 构化信息的方法。 ( 2 ) 包( p a c k a g e ) 一个逻辑目录包合了一个顶级内容清单文件的各予目录下的实际物理文件。一个包 代表了组可单独使用的学习内容。它可以是课程的一部分，因为有教学需求而单独提 取出来使用；也可以是整个一门课或者若干课程的集合。一个包还必须可以被重新组合 或拆分。包必须能够独立存在，即它包含了被单独运行或复用时需要的所有信息。 包并不一定要压缩成一个包交换文件，它可以直接通过c d 或其他可移动媒体发布。 内容清单文件和该文件所需要的) ( m l 支持文件( d t d ，x d r ，x s d ) 等) 必须置于该发布媒介 的根目录下。 ( 3 ) 内容清单( m a n i f e s t ) 内容清单是对有意义的教学资源的描述。一个内容清单包含一种或多种静态的教学 资源的组织和呈现方式。每一个内容清单实例包含元数据，组织结构，资源和子内容清 单等。 内容清单的作用范围是可伸缩的。一个内容清单描述可以独立使用的学习内容为课 程的一部分( 教学：对象) 、一门完整的课程或一系列课程的集合，而如何组合和拆分学 习内容由内容制作者界定。一个包总是只包含单个顶级内容清学，项级内容清单可以包 含零个或多个子内容清单。项级内容清单负责描述整个包，嵌套的子内容清单描述其所 辖层次范围内的学习内容，这些学习内容可以被拆分、改新组合和复用。 如果组成课程的所有内容连接紧密以至于不能进行拆分，内容制作者就可以使用一 个内容清单来描述整个课程的资源和组织结构。否则，内容制作者可以为每个教学对象 制作各自的内容清单，把这些内容清单相互组合，可以形成更高级别的不同课程的内容 清单。最后，一个内容制作者也可以把多个课程放到一个包( 课程集合) 中，这样一个顶 级内容清单将包含各个课程级内容清单和课程中所包含的各教学对象内清单中。 ( 4 ) 物理文件( p h y s i c a lf i l e ) 物理文件指一些实际的媒体元素、文本文件、图像或其他以义件形式存征的数据， 存放在内容清单中描述的各予目录下。不像包，它不能独立发布。每个物理资源或者在 内容清单的 元素中描述，或者在 依赖的文件列表 中 列出。在内容清单中描述的物理文件和内容清单文件一样是包不可或缺的组成部分。 第三章媒体素材库设计的技术支持 一、s 0 ls e r v 隙2 0 数据库系统 s q l 是以其名称s q l 为人们所熟知的结构化查询语言它是关系型数据库的标准语 言以及数据库世界的国际通用语言。它已经存在了2 0 年之久，而且没有丝毫要衰退的 迹象。而s q ls e r v e r2 0 0 0 目前业界最重要也最流行的三个关系型数据库管理系统 ( 0 r a c l e 9 i ，i b md b 2 ，m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 ) 之。 s q ls e r v e r2 0 0 0 可以直接从数据库中取出数据，而不通过a d 0 2 5 直接把数据以 ) ( m l 方式显示出来。这个功能极大的提高了构造分布式、数据集中的应用程序的性能， 为了支持x m l ，s q ls e r v e r2 0 0 0 添加一些新的特性： 1 能够使用h t t p 访问s q ls e r v e r 。 2 支持x d r ( x m l 数据简化) 架构并且能够指定对这些架构的x p 矾h 查询。 3 能够检索并写入x m l 数据： ( 1 ) 使用s e l e c t 语句和f o r ) ( m l 子句检索x m l 数据。 ( 2 ) 使用o p e n ) ( m l 行集提供程序写入x m l 数据。 ( 3 ) 使用x p a t h 查询语言检索x m l 数据。 4 增强了m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0o l ed b 提供程序( s q l o l e d b ) ，使得可以 将x m l 文档设置为命令文本并以流的形式返回结果集。 可见，我们可以使用好几种方法使用s q ls e r v e r2 0 0 0 来访问删l 格式的数据：第 一种，在u r l 中执行的查询可以直接访问s q ls e r v e r2 0 0 0 生成x m l 文档( 也可以调 用存储在w e b 服务器上的列l 模版生成x m l 数据文件) 。第二种，可以使用s e l e c t 命令 和f o rx m l 关键字，通过调用一个存储过程或是通过使用x p a t h 查询来取得x m l 数据。 s q ls e r v e r2 0 0 0 完全支持x d r ( ) ( m l 数据简化) 架构，具有映射) ( m l 元素和属性到表 和字段中的功能。 二、x 札技术 ( 一) ) ( m l 简介 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) ，是目前网络上流行的h t m l 语言的延伸。 与h t m l 不同的是，x m l 语言能把数据与数据表示( 例如界面) 分开。这种特性能够 让x m l 适合在网络上不同计算环境( 无论是不同的操作系统环境，还是不同的设备显示 方式) 中采用一致的信息表示方式。x m l 技术被称作是下一代网络计算的核心技术，是 因为它能够按照一定的语法和词汇表定义各种专业知识，而且还能够以文本的方式在网 络上传递，让各季中联网的计算机能够解释这些知识，并协同工作建成不同的计算任务。 ( 二) x 瓶褶关技本 1 x s l 可扩展样式语言x s l 本身便是x m l 的应用，它赢接架构在x m l 语法之上，共分为两 聱分：第一郝分x s 疆( x 瓯l r 鞠s f o r 搬a t i o n ) 囊责婚糊l 文整转换为另一耱揍式；第二部 分x s l f o 撬供大量的格式化命令，可用来配合印刷浅屏幕显像，精确遣设定外观样式。 利用x s l ，一个x m l 文档可以根据不同的表示要求衡不同的表示形式。 x s l 样式单处理器读取一个x m l 文档和一个x s l 文档，并输如符合样式单的x m l 文 整静表示形式。邃一过释分为两个子过程：褥转换帮格式凭。褪转换霞藉将一个勰l 文 档( 源树) 转换成另一个) ( m l 文档( 结果树) ，结果树楚用x s l t 语言表示的。 用x s l t 表示的转换识含一组模板规则。一个模板规则分为两部分：第一部分是模式， 撂定摸叛麓篓l 溪适爱戆x 鹾l 源文籀挺影缝麴，第二郝分是摸扳，鼷寐在与此搂式莲配融， 将结果树的一部分进行输出。x s l t 甫x p a t h 语言来选择源树中要进行处理的节点，指定 处理该节点的不同方式的条件，产生捅入到结果树中的文本。格：i i j ：化的过程包括将x s l 转换的结暴变为可读的形式。 2 文楼瓣象模辇(