（教育技术学专业论文）基于scorm规范的标准化网络课件开发系统探究.pdf

摘要 基于s c o r m 规范的标准化网络课件开发系统探究 摘要 随着我国构建学习型社会理念的传播和开展全民教育的推进，以信息技术特 别是计算机网络为支撑的网络教育也蓬勃发展起来。网络教育的发展需要网络教 学系统的支持，一般认为，网络教学系统主要包括学习资源、学习资源开发系统 和学习管理系统( l m s ) ，其中以网络课件为代表的学习资源及其开发系统是网 络教育发展的关键要素。纵观国内外现有的网络课件开发系统备有特点，但随着 网络教育的纵深化发展和向标准化演进，现有的网络课件开发系统表现出课件丌 发不规范，对学习资源的搜寻、组织和管理十分困难；课件可跟踪性差，l m s ( 学习管理系统) 无法对学习者学习数据迸行跟踪记录，无法对其学习进行个性 化定制；课件的移植性差，与教学系统捆绑过紧等许多问题。针对这些问题，研 究和开发标准化的网络课件开发系统具有重要现实意义。 本研究基于s c o r m ( 可共享内容对象参照模型) 规范，深入研究了标准化 网络课件开发系统的功能需求，在此基础上提出了标准化网络课件开发系统的设 计思想、体系架构、实现途径与标准相符测试方法。而且，在以上研究的基础上， 通过深入探索s c o r m r t e a p i 、s c o r m r t e d a t a m o d e e l e m e n t s 以及s c o ( 可 共享内容对象) 和l m s 之间的通信机制，在具有广泛用户基础的成熟的网页编 辑工具上进行再次开发移标准化封装，实现了标准化网络课件开发系统的典型组 成模块基于s c o r m 的标准化在线试题制作插件q u e s t i o n s b u i l d e r 。该工具 以s c o r m 为基础，以功住m w e a v c 为载体和容器，可以帮助课件制作人员快速、 便捷地开发可重用、可迁移、可跟踪、可交互的标准化测试课件，有助于教学人 员对标准化的学习数据进行挖掘进而实现智能化互动教学。 关键词：网络课件、标准化网络课件开发系统、学习管理系统、可共享内容对 象参考模型 a b s t r a c t r e s e a r c ho ns t a n d a r d i z e dw e bc o u r s e w a r ed e v e l o p i n gs y s t e m b a s e do ns c o r ms p e c i f i c a t i o n a b s t r a c t a st h ei d e ao fs t r u c t u r i n gs t u d y i n gt y p es o c i a ls p r e a d i n ga n dt h ee v e r yp e o p l e se d u c a t i o n d e v e l o p m e n tb o o s t i n g ，t h en e t w o r ke d u c a t i o ns u p p o r t e db yt h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , e s p e c i a l l y , c o m p u t e rn e t w o r ki sd e v e l o p i n gv i g o r o u s l y t h ed e v e l o p m e n to fo n l i n ee d u c a t i o nn e e d ss u p p o r t o ft h en e t w o r ki n s t r u c t i o ns y s t e m i ti sg e n e r a l l ya c k n o w l e d g e d ，t h en e t w o r ki n s t r u c t i o ns y s t e mj s m a d eu po fl e a r n i n gr e s o u r c e , l e a r n i n gr e s o u r c ed e v e l o p i n gs y s t e ma n dl e a r n i n gm a n a g e m e n t s y s t e m a m o n gt h e mt h el e a r n i n gr e s o u r c et y p i c a l l yr e p r e s e n t e db yt h en e t w o r kc o u r s e w a r ea n d i t sd e v e l o p i n gs y s t e ma r et h ek e ye l e m e n t so fd e v e l o p m e n to ft h en e t w o r ke d u c a t i o n e a c hh a v ea c h a r a c t e r i s t i ct om a k eag e n e r a ls u r v e yo ft h ee x i s t i n gn e t w o r kc o u r s e w a r ed e v e l o p i n gs y s t e m s b o t ha th o m ea n da b r o a d ，b u ta st h en e t w o r ke d u c a t i o nd e v e l o p i n g ，e x i s t i n gn e t w o r kc o u r s e w a r e d e v e l o p i n gs y s t e m sd e m o n s t r a t et h e i rd i s a d v a n t a g e s ：i ti ss ou n s t a n d a r d i z e df o rn e t w o r k c o u f s e w a r e st od e v e l o pt h a ti ti sd i f f i c u l tt o s e a r c h ，o r g a n i z ea n dm a n a g et h e m ；n e t w o r k c o u r s e w a r e $ d e v e l o p e da r eu n a b l et ob et r a c k e db yl i d s ( l e a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ) ，a n d u si su n a b l et ot e e n r dt h el e a r n e r s s t u d y i n gd a t a u n a b l et oc u s t o m i z ei n d i v i d u a l i z e ds t u d y ；t h e t r a n s p l a n t a t i o no ft h ew e bc o u r s e w a r ei sp o o r , w h i c hd e p e n d so ns p e c i a li n s t r u c t i o ns y s t e m t o t h e s eq u e s t i o n s ，r e s e a r c h i n ga n dd e v e l o p i n gt h es t a n d a r d i z e dn e t w o r kc o u r $ e w a r cd e v e l o p i n g s y s t e mh a si m p o r t a n tr e a l i s t i cm e a n i n g s n l i sr e s e a r c hd e e p l yi n v e s t i g a t e dt h es t a n d a r d i z e dn e t w o r kc o u r s e w a r ed e v e l o p i n gs y s t e m s r e q u i r e m e n t sb a s e do ns c o r m ( s h a r e a b l ec o n t e n to b j e c tr e f e r e n c em o d e l ) ，a n dg a v et h e s t a n d a r d i z e dn e t w o r kc o u r s e w a r ed e v e l o p i n gs y s t e m sd e s i g ni d e a ，f r a m e w o r k ，r e a l i z a t i o nm e t h o d a n dt h ew a yt ot e s tc o n f o r m a n c ew i t hs c o r m a n d ，o nt h eb a s i so ft h ea b e v er e s e a r c h ，t h r o u 曲 f u r t h e ri n v e s t i g a t i o no fs c o r mr t ea p i ，s c o r mr t ed a t am o d e le l e m e n t s ，a n d c o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s mb e t w e e ns c oa n dl m s ，c o m p o u n d i n gw i t hp o p u l a rw e b p a g ee d i t o r , t h er e s e a r c hr e a l i z e dat o o lo fd r e a m w e a v e r p l u g i nb a s e d o ns c o r m o u e s t i o n s b u i l d e r t h i s t o o li sb a s e do ns c o r m , a n dr e g a r d sd r e a m w e a v ea st h ec a r t i e ra n dc o n t a i n e r , w h i c hc a nh e l p c o u r s e w a r em a k e r st od e v e l o pt b er e u s a b l e ，p o r t a b l e ，t r a c k a b l es t a n d a r d i z e de x e r c i s ea n d e x a m i n a t i o nc o u r s e w a r ef a s ta n dc o n v e n i e n t l y , a n dp r o v i d et h ec a p a b i l i t yo fm i n i n gt h e s t a n d a r d i z e ds t u d yd a t aa n dt h e nr e a l i z i n gi n t e l l i g e n ti n s t r u c t i o nf o r t h ei n s t r u c t o r s k e y w o r d s ：w e bc o u r s e w a r e 、s t a n d a r d i z e dw e bc o u r s e w a r ed e v e l o p i n gs y s t e m 、 l e a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m 、s h a r e a b l ec o n t e n to b j e c tr e f e r e n c em o d e l i i 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均巳在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：盔超日期：垒堑：= 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学位论文作者签名：杏笾 导獬：帏凤 日期：2 1 ：日期：巡： 奎霞硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 许志祥教授上海大学土席 马和民教授华东师范大学 胡鸿毅教授上海中医药大学 章伟民副教授华东师范大学 叶长青副教授华东师范大学 弓i 高 引言 一、研究背景 随着网络信息技术的发展和国民终身教育需求的不断提高，网络教育迅速发 展起来。网络教育是在利用现代信息技术的基础上，按照现代教学规律的要求， 综合运用各种教学媒体和手段，使每一个受教育者在任何环境下，都能选择到适 合自己的学习方式随时随地地学习，使教学效果达到最佳。网络教育的发展，对 于促进教育的普及，建立长期的高质量的教育服务体系具有十分关键的作用。而 且，它对于实现教育的跨越式发展和提高国民素质具有现实的经济效益和社会效 益。 网络教育的发展需要网络教学系统的支持，网络教学系统是网络教育赖以开 展的环境。一般认为，网络教学系统主要包括学习资源、学习资源开发系统、学 习管理系统三大组成部分。世界各国在发展网络教育的过程中深刻认识到：学习 资源的可共享性和系统的互操作性对于信息化教育和网络教育的实用性和经济 性具有决定性意义1 ，但是由于缺乏统一的标准和规范，使得资源无法共享，教 学系统之问也难以达到互操作。目前存在大量的网络课件资源，但是格式、组织 方式各式各样，造成了资源的大量浪费和重复开发。对于现有的不同的教学系统， 彼此之间大多是不兼容的。它们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讯协议，也有各自的学习者模型和学习过程记录方式。网络 课件在不同的教学系统中无法直接交换使用，同时当网络课件从一个系统移植至 另一系统时也无法追踪测量学习者在之前教学系统中的学习历程。 有鉴于此国际上已有不少国家和组织致力于网络教育技术标准的研究，如 i m s ，i e e e l t s c ，m c c 等。美国国防部发起的高级分布式学习a d l 于1 9 9 7 年 启动，是关于共享课件的创建、管理和使用的标准，它参考利用了上述组织已有 的一些规范和标准，并进行适当的改编、综合，最终形成了可共享内容对象参照 模型( s c o r m ：s h a r e a b l ec o n t e n to b j e c tr e f e r e n c em o d e l ) 。 二、研究目标 为了解决目前网络课件存在的移植性、重用性、跟踪性差等问题，本文对标 准化网络课件开发系统进行研究，基于s c o r m 规范，从理论上提出了标准化网络 课件开发系统的设计思想和体系架构，并介绍了实现途径以及标准相符测试方 祝智庭网络教育技术标准研究电化教育研究。2 0 ) 1 ( 8 ) 1 q i 苦 法。通过探索s c o r mr t ea p i 、s c o r md a t am o d e le l e m e n t s 以及s c o 和l m s 之 间的通信机制，结合广泛使用的网页编辑工具d r e a m w e a v e rm x7 0 ，给出基于 s c o p 4 4 的标准化在线试题制作插件q u e s t i o n s b u il d e r 作为实现范例，实现了标 准化的数据跟踪和记录，解决了可跟踪性问题。课件制作者只要藉由此插件就可 轻易的编辑完成符合s c o r m 的在线试题教材，并可移植于符合s c o r m 的任何学习 管理系统上使用，学习管理系统可以对学生的学习数据进行跟踪和记录，从而掌 握和控制学生的学习过程。 三、研究意义 网络课件的好坏直接影响着网络教育的质量，因此开发适用于网络教育的高 质量的课件是我国发展网络教育的一个非常重要而迫切的课题。目前，网络课件 存在着不少问题，例如内容缺乏交互性，组织形式单一，而且跟踪性差，网络课 件无法与学习管理系统进行数据通信，导致学习管理系统无法标准化地对学习者 的行为进行跟踪、采集，无法对其学习“因材施教”地进行合适的指导和个性化 定制：重用性差，课件开发不规范，对学习资源的搜寻、组织和管理十分困难： 移植性差，与教学系统捆绑过紧等。这些问题都在很大程度上阻碍了资源的共享 和教学的质量。目前虽有一些功能强大的学习管理系统，却苦于没有相符和的标 准化网络课件可以使用。因此，标准化网络课件开发系统的研究是有重大意义的。 有了标准化的网络课件开发系统就能开发出标准化的网络课件，才能发挥学习管 理系统的强大功能，才能解决目前网络课件存在的移植性、重用性、跟踪性差等 问题。 就一个完整的网络课件而言，练习和测试是不可缺少的重要组成部分，也是 网络课件和学习管理系统通信的典型案例，其标准化编制更是标准化网络谋件开 发系统中的一个重要模块。针对目前网络课件大都用d r e a m w e a v e r 等通用网页编 辑工具制作，本文在该工具的基础上，开发在线试题制作插件q u e s t i o n s b u i l d e r ， 既有效利用了d r e a m w e a v e r 强大的网页编辑能力，又符合课件制作者旧有的制作 习惯，容易为他们所接受，具有较大的实用价值。 本论文共分为四章 四、论文框架 2 引言 第章、网络教学系统概述。本章介绍了网络教学系统中网络课件及其开发 系统、学习管理系统等相关概念，并通过总结目前网络课件存在的问题论征了研 究标准化网络课件开发系统的必要性。 第二章、标准化网络教学系统与s c o r m 规范体系结构。本章通过描述标准 化网络教学系统，阐述了网络教育技术标准提出与建设的必要性，并县体介绍了 s c o r m 规范体系结构：内容聚合模型( c a m c o n t e n ta g g r e g a t i o nm o d e l ) 、s c o r m 运行时环境( r t e ：r u n t i m ee n v i r o n m e n t ) 和s c o r m 编序与导航( s n ：s e q u e n c i n g a n dn a v i g a t i o n ) 。 第三章、基于s c o r m 的标准化网络课件丌发系统研究与设计。本章研究了 基于s c o r m 的标准化网络课件开发系统，提出了其设计思想、主要功能和体系 架构，并着重讨论了基于s c o r m 的标准化在线试题制作插件q u e s t i o n s b u i l d e r 的设计。 第四章、基于s c o r m 的标准化网络课件开发系统实现与测试。本章探索和 讨论了s c o r mr t ea p i 、s c o r md a t am o d e le 1 e m e n t s 以及s c o 和l m s 之间的通 信机制，对基于s c o r m 的标准化试题制作工具进行了实现，结合d r e a m w e a v e rm x 7 0 ，开发了符合s c o r i v l 的在线试题制作插件q u e s f i o n s b u i l d e r ，并对其进行了 s c o r m 相符测试和实际试用，最后讨论和总结了在系统实现过程中所得到的启示。 第一章网绍教学系统概述 第一章网络教学系统概述 本章介绍了网络教学系统中网络课件及其开发系统、学习管理系统等相关概 念，并通过总结目前网络课件存在的问题论证了研究标准化网络课件开发系统的 必要性。 第一节网络教育与网络教学系统 人类已经跨入2 1 世纪，当今的时代是科学技术日新月异，知识大爆炸的时 代。生活在这个世界的人们，对知识技术的渴求，也与日俱增。传统的教育受到 巨大的挑战，它只能满足一小部分人的学习要求，而更多的人希望能随时随地获 得高质量的教育。科学技术带来挑战也带来机遇，计算机的发明，发展和普及， i n t c m e t 的出现，使人们的这种渴求成为可能。随着计算机网络的飞速发展，以 其为支撑技术的网络教育也在世界各国蓬勃发展起来。网络教育有它自身的很多 优势：不受时间空间的限制；资源的共享和重复利用；系统的开放性；协作的多 样性等等。正因为网络教育的这些特点，它受到各国越来越多的重视，发展十分 迅速。中国的网络教育从无到有，目前全国已有6 8 所网络教育学院、3 0 0 多个 基础教育网校、4 万多个校园网、以及3 0 0 多家从事教育信息化软件的企业。2 网络教育的发展需要网络教学系统的支持，网络教学系统是网络教育赖以开 展的环境。一般认为，网络教学系统主要包括学习资源、学习资源开发系统、学 习管理系统三大组成部分。其中学习资源的主要代表是网络课件，而学习资源开 发系统的主要代表是网络课件开发系统。 第二节网络课件 随着网络教育的蓬勃发展，与之相适应的资源建设也日益受到人们的重视。 众所周知，网络教育有三大基础：硬件、软件和网络教育资源。随着i n t e r n e t 技 术向宽带、高速、多媒体化方向的快速发展，硬件、软件方面的优势将逐渐弱化， 学习资源的优势必将越来越重要，最终将是网络教育成败的关键之一，而网络课 件是其中非常重要的组成部分。网络使教与学活动产生了时空的分离，教师不再 是直接的教育者，教育目标通过网络课件来实现，教学活动围绕着网络课件来展 开，因此开发适用于网络教育的高质量的课件成了我国发展网络教育的一个非常 重要而迫切的课题。 2 李桂云教育技术标准实施之路中国远程教育，2 0 0 4 ( 9 ) 4 第一章列络教学系统概述 网络课件是指远程教育教学中使用的、由一系列知识单元组成的、实施相对 完整教学的辅助教学软件。3 随着基于i n t e m e t 的网络学习和网上大学的蓬勃兴 起，基于i n t e m e t i n t r a n e t 远程教学环境的网络课件已逐步取代传统的单机多媒体 课件，成为未来课件的发展趋势，其研究和开发越来越受到人们的重视。目前广 泛应用的网络课件主要有两种形式：一是利用流媒体技术，将课件制作成特殊格 式的文件( 如r e a l v i d e o 的i n 格式) ，然后在客户端通过文件访问方式获取课件文 件并用特定用户接口进行播放；二是基于h t m l 的网络课件，即将课件内容制 成w w w 网页放于网上，客户端利用浏览器观看，本文针对的主要是这种形式 的网络课件。 第三节学习管理系统 在以网络课件为中心的网络教育中，如何管理网络课件，如何管理、跟踪、 评价学习者的学习，要解决这一系列的问题，一个好的学习管理系统是必不可少 的。 对于学习管理系统平台有两种表述：学习管理系统( l e a r n i n gm a n a g e m e n t s y s t e m ，l m s ) 和计算机教学管理系统c m i ( c o m p u t e rm a n a g e di n s t r u c t i o n ，c m i ) ， 二者体现了标准发展的过程，在以a i c c 规范为基础的系统中该平台称为c m l ， 后来随着相关标准的深入和扩展，现在人们使用得更多的是l m s 概念。 通常认为，学习管理系统就是能利用计算机注册学员信息、安排学习资源、 控制和引导学习过程并分析、报告学习表现的系统。在基于网络的教学形式里具 有重要的作用，是网络教育的基础设旌之一，是网络教育得以开展的基本保证和 主要工具。学习管理系统除了具有一般教学网站所具有的发布课件、安全登陆与 授权、提供交流环境、存放个人信息等通常功能外，还具有发送、跟踪、汇报、 评估和管理学习内容、学习者学习进展情况、学习者之间交互情况等等一系列的 功能，具体包括： 1 ) 全面、准确地记录学习者的学习表现、测试成绩，并将结果及时反馈给 学习者本人( 用于查看学习记录、掌握学习的时间表) 、指导教师( 了 解学习者的总体及个别学习进度、学习难点) 及课件编写者( 了解学习 者对课件编写的意见) ； 2 ) 设定学习路线，使学习者能按知识掌握的先后要求，依次学习； 3 ) 按学习者的学习能力决定学习进度。系统可根据预先设定的规则及学习 者的学习能力差异，决定是否跳过某些章节的学习或补充学习某些材料； 3 高思丹，袁春风一个基于x m l 的网络课件开发系统的设汁与实现计算机应用研究，2 0 0 3 ( 3 ) 5 一塑= 兰堕竺塾兰墨堑堡堕_ - _ - _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ 一_ - _ _ - _ - - - - 一 4 ) 通过对学习记录及测试成绩的分析，判断学习者对某一章节的掌握程度 并给出相应的学习建议。避免某些学习者因过高估计自己的能力而未深 入学习或过低地估计导致一直在某一章节内徘徊； 5 ) 强大的数据分析功能或接口。用于对学习者的学习状况、学习进度、测 试题难度及区分度等进行统计、分析，并将结果反馈给指导教师及课件 编写者。 学习管理系统的引入使计算机教学呈现以下几个特点： 1 ) 有控制地教学：学习管理系统将根据预先设定的学习路线以及学生的学 习表现决定下阶段的学习内容。 2 、个性化教学：学习者的学习进度、学习路线取决于学习者的个性化信息 ( 学习能力、学习表观、泓试成绩等1 ，学习管理系统根据学习者甑个体 差异决定相应的学习进度、并给出相应学习建议。 3 1 强大的教学跟踪与教学反馈：学习管理系统提供的数据收集、分析功能 保证系统能对任一学生的学习情况、课件使用情况等教学内容进行跟踪， 并及时反馈给相应的人员。 目前，各类学习管理系统在功能上有所差异，但一般来说，都具有跟踪和记 录学习者学习数据的功能。 第四节网络课件开发系统 网络课件从某种角度来说也是一种计算机软件，所以通用的程序设计语言都 可以用来进行课件制作。但使用编程语言需要较深的计算机专业知识和程序设计 能力，所以它们比较适合那些专业的软件开发人员用来开发课件。随着计算机多 媒体技术的发展和图形用户界面的广泛使用，出现了一批优秀的多媒体创作系 统，如d r e a m v c a v e r ，a u t h o r w a r c ，f l a s h 等。使用这样的系统来制作课件，能使 课件的内容生动、活泼，并能实现定的人机交互。这类工具常以图标代表功能 的基本单位，制作人员可以根据图标的提示，比较容易地编出多媒体应用软件， 这种可视化的设计方法，对许多非计算机专业的人员特别有用。这类工具一般具 有以下功能和特性： 1 ) 基本的文件操作功能：包括打开、保存、另存为和关闭课件以及工具退出 等功能。 2 ) 基本的编辑功能：包括复制、粘贴、剪切、撤销、删除、重复、清除等操 作。 3 ) 媒体的集成功能：包括文字的输入、图片、声音、视频、动画的导入等功 能。 4 ) 设置导航和链接的功能：包括为文字、图像、按钮设置导航和链接。 第一章刚络教学系统概述 5 ) 预览功能：通常分为使用预览窗口预览页面和利用所见即所得的编辑环境 预览两种方式。 6 ) 排版功能：包括字符、段落的格式化，媒体混排等功能。 7 】发布功能：一般可发布成两类文件，一类是诸如h t m l 、a s p 、p h p 等格 式的文件，通过服务器的正确解析可以直接在浏览器中浏览：另一类是可 以嵌到网页中进行浏览的文件，如由f l a s h 生成的s w f 文件，d i r e c t o r 制 作的d c r 文件，a u t h o r w a r e 生成的a s m 文件。这种网络课件大多需要第三 方插件才能在网上进行浏览。4 目前对于大多数授课教师来说，进行网络教学仍然不是一件容易的事情。究 其原因，首先，教师要了解网络教学的特点，并接受先进的教学思想；其次，教 师还要能够在计算机网络环境下运用这些先进的教学思想进行教学设计，开展教 学活动；最后，教师还要能够利用教学设计的成果，制作适合本门学科的学习资 源、课件等。在这样的要求下，即使专业水平很高的教师，要开发优秀的网络课 程，进行网上教学也是非常困难的。因此，简便的网络课件开发系统的研究具有 重要意义。 1 4 1 网络课件开发系统的国内外研究现状 1 、国外发展状况 在国外，出现了不少课件制作和开发工具，如d r e a m v e a v e r ，a u t h o r w a r e ， f l a s h 等。 m i c r o s o f t 推出m i c r o s o f tl r n ( l e a r n i n gr e s o u r c ei n t e r c h a n g e ) 3 0 软件，有 人称之为m s l r n 产业标准，实际上它是提供了一套工具组件来创建或更新基 于i m s 标准的教程。l r n 的目的是将i n t e r n e t 上众多的教学资源进行收集、有 机组合、资源循环复用，以实现合理、有效的教学功能。l r n 定义了一个简单 的教学资源容器，对于具体的课件，其容器是一个x m l 文档m a n i f e s t x m l ，它 允许教学内容及元数据能在不同的教学系统之间有效地进行交换。考虑到当前的 实际教学内容一般都能被装有相应插件或者a c t i v e x 控件的网络浏览器所解释， 在l r n 所产生的课件文档中仅仅包括了教学内容的超链接，而不包括任何内容 格式等信息，实现了课件文档与具体的教学内容格式无关性。在l r n 中，该功 能的具体实现使用了x m l 技术。该软件包括f r o n t p a g e 和p o w e l p o i n t 转换工具、 编辑工具、校验工具和浏览工具。但是，l r n 从某种意义上说仅仅是一个课件 结构和资源组织工具，而将具体的内容编辑制作留给其他的专业工具如 4 李毅基于x m l 的网络课件标准体系及浏览处理研究台肥工业大学硕士论文，2 0 0 3 5 7 第一章网络教学系统概述 f r o n t p a g e 、p o w e r p o i n t 等。 在网络课件开发方面著名的n e t g 公司，它参与了s c o r m 规范的制定工 作，同时在其制作的课件中，也严格遵守了s c o r m 规范。相应的课件浏览器采 用j a v a 编制，分为网络和本地两种，功能丰富。但是鉴于商业目的，其内部数 据格式没有公开，无法离开其浏览环境独立运行，也无法被第三方的工具所编辑。 2 、国内发展状况 在课件制作上，国内还是采取手工作坊的形式，教师一般使用一些专业的网 页、多媒体制作工具来生成网络课件。这些网络课件拥有的数据格式炯异，无法 实现资源共享。虽然最近出现了一些专业的课件制作工具如方正奥思、课件大师 等，这类产品主要用于开发本地课件，效果均是不太理想，也没有遵循一定标准 或形成自己的行业标准。现有的网络课件制作系统在功能表现上不够强大，在制 作系统的交互性、整体性、开放性、扩充性、健壮性上表现不够理想。 1 4 2 研究标准化网络课件开发系统的必要性 目前，某些高校虽然引进了功能强大的学习管理系统，却苦于没有相应的标 准化网络课件可以使用，导致学习管理系统难以发挥其强大的功能，具体表现在： 1 ) 内容缺乏交互性，而且学习管理系统很难标准化地跟踪记录测试结果、学习 者反馈信息等重要学习数据。 就一个完整的网络课件而言，其练习和测试是不可缺少的重要组成部分。以 前很多网络课件大多以呈现教学材料为主，将w e b 看作知识传递的新工具，学 习者的学习从耳朵灌输变成从眼睛灌输，没有学习评价机制，教学效果很不理想。 现在，人们逐渐意识到练习与测试对网络课件教学的重要性，在设计网络课件时， 开始把练习和测试作为一个重要组成部分。但是大部分试题型的w e b 网页采用 的是静态网页，没有交互功能，最常见的做法是一张试题页面配一张参考答案页 面，形式上和传统的笔试基本相同，只是把试题搬到了网上而已。这种类型的网 上测试，学习者在长时问内得不到任何信息反馈，很难维持学习兴趣，使用起来 也不方便，效果不好。随着网络技术和网络教育的发展，试题型的w e b 网页丌 始具有了交互能力，能实时地判断学生答题的正确性，并给予反馈。但是，目前 多数开发工具实现的在线试题教材，学习管理系统很难标准化地跟踪记录测试结 果、学习者反馈等重要学习数据，从而导致学习管理系统和教师无法有效利用这 些数据进而指导教学。 通过标准化地跟踪记录学生的测试情况和成绩，学习管理系统可以根据不同 学习者的反馈信息和对学习者学习过程的记录分析，自动进行动态调整测试的难 筇一章网络教学系统概j _ 盎 度和题目的限制时问，或是根据渗断性测试来确定学习内容的深浅程度等。这样， 不仅有利于学习者及时了解自己对学科知识的掌握程度，而且使教师可以随时了 解学习者的情况，及时帮助学习者调整学习的方向和进程，并适时调整教学方法 和教学策略等。此外，虽然网络教育具有高度的开放性和自主性，但是即使是成 人能真正做到“高度自制”地学习的还是少数，所以还是要适度地进行“督学”， 通过记录登陆次数、测试成绩等各方面对学生的学习进行必要的督促。因此，对 学习者学习数据进行跟踪记录是相当重要的。 2 ) 组织形式单一，很少能根据学生的不同层次提供不同的学习顺序，并对学生 进行有针对性的个别指导。 丌发的网络课件没有智能性，学习管理系统无法了解各个学生的能力与认知 风格的差别。对不同队知水平的学生呈现相同教学内容，采用相同的教学策略， 无法适应个别学生的具体需求，难以实现因材施教。 因为从现代教育观的角度来看，单一的课程呈现方式已经不能适用于个别化 的学习，需要的是一种可以根据学习者自身特点，以某种比较智能的方式，按照 学习者的需求或本身水平来呈现课程章节，便于学习者更加灵活地，迅速、扎实 地掌握知识。同一个课件对于不同层次的学习者，可以有不同的学习顺序和学习 方式。比如，如果本章测试题没有及格，则无法进行后面的学习，重复学习本章： 如果没有全部阅读( 点击) 过第一章的内容，那么无法进入第二章的学习；没有 完成必要的学习任务就不能进行下一阶段的学习等与之类似的排序规则，这方面 的没计大部分网络课件都没有太重视，也很少有提供开发这方面功能的工具。 3 ) 移植性差，依赖于具体的学习管理系统，很难共享和重用。 大部分开发工具开发的网络课件不符合网络教育相关标准和规范，各自为 政，自成体系，对网络课件的交流造成一定的障碍。现有网络课件因缺乏统一的 格式和结构，彼此之间资源的格式和组织方式等大相径庭。现有的不同的教学系 统，彼此之间是不兼容的。它们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讯协议，也有各自的学习者模型和学习过程记录方式。很多 学校在网络课件教学方面自成体系，自行研发网络课件发布平台和课件制作工 具，用其课件制作工具开发的网络课件只能放到其相配套的课件发布平台上，大 大限制了资源的共享。这样的后果是给教学资源的共享和互操作带来了很多问 题。 4 ) ，1 ：发效率低，无法重用 开发门网络课件是一件极其费力费时的工作。现在构造一门网络课件的方 法是从零开始，即选一本教材，将其内容分别制作成多媒体材料，然后组合成一 课件。这种方法一方面缺乏科学的指导，另1 方面不能充分利用已有的网络课件 第1 章州络教学系统溉述 资源，博取众长，为我所用。未来的教师不应该是课什内容的制作者，更重要的 是课件内容的搜索者，组装者。例如，i 刊样一门网络澡件，完全可以借鉴引用别 人优秀的部分，进行组装，达到课件内容的共享，大大节省人力和财力。如果网 络课件制作工具能提供检索机制，可以实现课件以及知识点的智能搜索和抽取， 课件制作者就能快速找到所需的课件资源和素材，从而大大提高制作效率。 针对目前网络课件存在的这些问题，研究和实现标准化的网络课件丌发系统 是解决问题的关键。 m 一蒂s c o r m 艇范艟体系结构 第二章标准化网络教学系统与s t o r m 规范体系结构 本章通过描述标准化网络教学系统，阐述了网络教育技术标准提出与建设的 必要性，并具体介绍了s c o r m 规范体系结构：内容聚合模型( c a m ： c o n t e n t g g r e g a t i o nm o d e l ) 、s c o r m 运行时环境( r t e ：t c u nt i l i ee n v i r ( f c n t ) 和s c o r m 编序与导航( s n ：s e q u e n c i n ga n dn a y i g a t i o n ) 。 第一节标准化网络教学系统 世界各国在发展网络教育时深刻认识到，学习资源的叮共享性和系统的互操 作性对于教育系统的实用性和经济性具有决定性意义。学习资源共享是指一个学 习对象可被多个学习系统利用；系统互操作是指多个系统问能够交换与使用彼此 的信息。我们希望，对1 二某一吲络课件，它可以被多个学习管理系统所识别和利 用，而多个学习管理系统之间可以互相使用和交换彼此的信息，网络课件丌发系 统能识别和交换彼此开发的课件，并能从远程教学平台上搜索和抽耿需要的课件 资源，这样将大大有利于资源共享和避免重复性的开发，实现整个网络教学系统 的良性循环。如浏1 1 所示： 图1 - 1 标准化网络教学系统 根据2 0 0 3 年底的一个统计数据，6 8 所网络教育学院教学平台已经达到9 8 个。目前有些学校自行开发教学平台和课件丌发工具，用其课件开发工具开发的 网络课件只能放到相应的教学平台上，浚教学平台电只能用来放该课州q f - 发工具 开发的网络课件。由于各个学校使用的教学平台有各自所以别的教学资源的格 式，有各自的数据传输和消息传输的通讯汕- 议，也有各臼的学习者模型和学习过 程记录方式，导致在学校a 上使用的网络课件在学校b 的平台上就不能使i i ， 这在很大程度上阻碍了资源的共享和教阿的发展。对于现有的不同的教学平台， 麓二章s c o r m 规范及儿体系结构 彼此之间足不兼容的，例如：在学习系统a 中学习过的学生，如果要在学习系 统b 中继续学习，则需要重新开始。虽然系统a 汀该学生的学习记录，但这些 记录4 i 一定能被系统b 所接受，所以系统b 只能重新建立浚学生的学习记录， 而不能在原有的基础上作进一步的提高，这对于保汪学生学习的连续性和提高学 生的终生学习质量是不利的。 针对上述的一些问题，究其原因，根本在于缺乏一个描述课件内容结构及其 与l m s 通信机制的统一标准和有效手段，所以世界各目目前都在积极，f ：展网络 教育技术标准的制订、推广和应用工作。 2 1 1 网络教育技术标准概述 随着国内外组织机构对网络教育技术标准的研究和完善，e j 胁国内外许多 机构已制定或正在制定用于远程教学的标准，这砦标准为我们实现标准化网络课 件的制作与管理提供了理论依据。在美国，航空工业计算s j l t t i 助训练( c b t ) 委 员会( a i c c ) 最早提出了计算机管理教学标准( c m i ) ；美困国防部发起的高级 分抑式学习( a d l ) 组织提出了可共享内容对象参照模型( s c o r m ) ；i m s 全球 学习联合公司提出了一系列的学习系统技术规范，包括学习资源元数据规范、内 容包装规范、企业舰范和问题测试规范等等。在欧洲，欧洲远程教育多媒体制 作与销售网联盟( a r i a d n e ) ，促进欧洲社会教育和培训中使用多媒体工程，欧 洲标准委员会信息社会标准化系统学习技术等组织进行多媒体和远程教学技术 标准的研究、国际合作及本土化工作。 从1 9 9 6 年开始，国际电气和电子工程师协会学习技术标准委员会( 简称i e e e l t c s ) 就开始了学习技术标准的制定工作。若干个工作小组正开展教育技术标 准的制定和修订工作，最终形成i e e e l 4 8 4 标准。国际标准化组织1 s o 于1 9 9 9 年成立了一个j t c i s c 3 6 委员会，专门从事学习、教育、培训技术标准的征集、 修订和批准工作，目前已有美国、英国、德国、h 本、乌克兰等国提交了标准议 案。i e e el t c s 的i e e e l 4 8 4 标准也将提交给j t c i s c 3 6 ，使之成为国际标准。 世界上许多国家十分重视教育技术国际标准的采用，组织力量参与国际标准制定 与本土化工作，其中法国、德国、西班牙已完成了部分i e e e l 4 8 4 标准的本土化 工作，荷兰、希腊、意大利等国家即将推出他们的教育技术标准草案。我国从 2 0 0 1 年_ ：_ l ：始启动了教育信息化技术标准( c e l t s ) 研究项目，在教育部科技司的领 导下成立了中国教育信息化技术标准委员会( c e l t s c ：c h i n e s ee l e a r n i n g t e c h n o l o g ys t a n d a r d i z a t i o nc o m m i t t e e ，简称标委会) 。浚项目以实现资源共享、 支持系统互操作、保障网络教育服务质量为目标，通过跟踪阁际标准研究工作和 弗带s c o r m 规范成t 体系结构 引进姐关国际标准，并根据我幽教育的实际情况修订与创建各项标准，犀终形成 具有中国特色的教育信息化技术标准体系( c h i n e s ee - l e a r n i n gt e c h n o l o g y s t a n d a r d s ，简称c e l t s ) 。 标准将是一系列的技术规范和实践指南。它为教育系统中的软什构件，工具， 技术和设计方法提供指导，用于帮助教育培训系统及其组件的丌发，利用，维护 和互操作。需要指