（教育技术学专业论文）数字化学习教材认证系统设计与实现.pdf

堕塑兰兰兰一必燮必必 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n o f a u t h e n t i c a t i o ns y s t e mo f d i g i t a l 1 、。 matislearning n i a t e r i a l s at h e s i s s u b m i t t e di np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t f o rt h em s d e g r e ei ne d u c a t i o nt e c h n o l o g y b y h a ny a n a p o s t g r a d u a t ep r o g r a m d e p a r t m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y c e n t r a lc h i n an o r m a lu n i v e r s i t y s u p e r v i s o r ：z h a og a n g a c a d e m i ct i t l e ：a s s o c i a t ep r o f e s s o r s u p e r v i s o r ：l i uq i n g t a n g a c a d e m i ct i t l e ：p r o f e s s o r s i g n a t u r e a p p r o v e d m a y 2 0 1 1 ： 硕士学位论文 m a s t e r s1 h e s l s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：算移生彳邵 日期：凇j 年与月坪日 学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅； 学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、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遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名：彩笼卿导师签名：o 丫7 一 日期：珈年多月巧日日期：一【年歹月1 日 ， 本人已经认真阅读“c a l l s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库 中全文发布，并可按“章程”中的 规定享受相关权益。园童途塞握童压溢唇! 旦圭生；旦二堡i 旦三生蕉查! 作者签名：勤互搿即 日期： 砌f 年岁月巧日 p1 o ， 飘 ，i 钮卅 签 ： 煨期 和玑 摘要 自2 0 世纪初期以来，全球互联网的迅猛发展使得网络上出现了海量的数字化 教学资源，这些资源的良莠不齐不仅严重影响到学习者使用而且造成了网络中数字 化教育资源出现混乱的局面，这就迫切需要相关教育部门出面来规范网络市场上的 教育资源，使得数字化教育资源以最优化的形式面对消费者。 本课题研究主要应目前社会的这种需求研发出一个功能强大、操作简单而实用 的第三方权威认证系统，便于相关部门能够高效率地对网络市场上的数字化学习资 源进行层层把关，优化数字化学习资源，保障学习者对数字化教学资源的有效应用， 最终达到规范数字化教学资源网络市场的目的。 本课题的主要工作分为两大部分： 第一部分是系统设计。在该部分先制定了系统认证工作依据的数字化学习教材 认证指标体系；再按角色分工介绍系统功能模块的意义以及实现的目标，主要包括 提供商自评价模块、认证专家认证功能模块、认证用户认证功能模块、管理员后台 系统管理模块等功能模块；之后给出系统总体流程和各功能模块的主要工作流程设 计；最后简单介绍系统中主要用到的数据表以及表之间的关系视图。 第二部分是系统实现。在该部分简单介绍了系统主要用到的开发工具m i c r o s o f t v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 和m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 ；文中结合较为典型的部分效果图来 说明系统实现的各功能模块；最后通过在系统中注册华中师范大学信息技术系研发 的“教学系统设计 数字化学习教材产品，并组织人员以不同的角色登录系统对该 产品进行实例认证，介绍了系统实现的认证工作流程，以系统最终得出较为合理的 认证等级结果，从而验证了本课题所研发的数字化学习教材认证系统具备一定意义 的科学性和可实施性。 关键词：数字化学习教材；认证；认证指标；模糊综合评价；层次分析法 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fg l o b a li n t e r n e t , t h e r ea p p e a r sl a r g ea m o u n t so f d i g i t a l i n s t r u c t i o n a lr e s o u r c e so nt h en e t w o r ks i n c et h ee a r l y2 0 t hc e n t u r y t h e s e u n b a l a n c er e s o u r c e sn o to n l ys e v e r e l ya f f e c tl e a r n e r s ，b u ta l s oc a u s ec h a o se n v i r o n m e n t o fd i g i t a le d u c a t i o nr e s o u r c e so nt h en e t w o r k t h i su r g e n t l yr e q u i r e st h ea u t h o r i t i e st o r e g u l a t et h e i n t e m e tm a r k e t ，a n dm a k ed i g i t a le d u c a t i o nr e s o u r c e so p t i m i z a t i o nt o c o n s u m e r s a c c o r d i n gt ot h en e e d so fs o c i e t y , t h i st o p i cm a i n l yd e v e l o p sap o w e r f u l ， o p e r a t i n gs i m p l ya n dp r a c t i c a lt 1 1 i r d - p a r t ya u t h o r i t a t i v ea t t e s t a t i o ns y s t e m ，w h i c hw i l l f a c i l i t a t er e l e v a n td e p a r t m e n tt or e g u l a t en e t w o r km a r k e t , o p t i m i z ed i g i t a ll e a r n i n g r e s o u r c e s ，e n s u r et h el e a r n e r se f f e c t i v e l yl e a r nd i g i t a li n s t r u c t i o n a lr e s o u r c ea p p l i c a t i o n , f i n a l l y ，a c h i e v er e g u l a t i n gs t a n d a r dd i g i t a li n s t r u c t i o n a lr e s o u r c en e t w o r km a r k e t t h i st o p i ci n c l u d e st w om a i n p a r t s t h ef i r s tp a r ti st h ed e s i g no fs y s t e m f i r s t l y , e s t a b l i s h i n gd i g i t a ll e a r n i n gm a t e r i a l s c e r t i f i c a t i o ni n d e xs y s t e m ；s e c o n d l y , i n t r o d u c t i o no ft h ed i f f e r e n tf u n c t i o n a lm o d u l e s s u c ha sp r o v i d e re v a l u a t i o nm o d u l e ，p r o f e s s i o n a la u t h e n t i c a t i o nm o d u l e ，u s e r c e r t i f i c a t i o nm o d u l e ，a d m i n i s t r a t o rm a n a g e m e n ts y s t e mm o d u l e ，a n da c c o u n t i n gf o rt h e s i g n i f i c a n c eo ft h e s em o d u l e s ；t h i r d l y , i l l u s t r a t i o no ft h eo v e r a l ld e s i g na n de a c hm a j o r f u n c t i o np r o c e d u r ed e s i g n ；f i n a l l y , s i m p l ei n t r o d u c i n gt h ec o n t e n to fd a t at a b l e si nt h e s y s t e ma n dt h e i rr e l a t i o n sv i e w t h es e c o n dp a r ti st h er e a l i z a t i o no fs y s t e m t h i sp a r ti n t r o d u c e ss y s t e mm a i n l y u s i n gd e v e l o p m e n tt o o l ：m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o2 0 0 5a n dm i c r o s o f ts q ls e r v e r 2 0 0 0 ； c o m b i n e dw i t hs o m er e l a t i v e l yt y p i c a lp i c t u r e s ，i ti l l u s t r a t e st h ee f f e c to fe a c hf u n c t i o n m o d u l e ；f i n a l l y , o n ep r o v i d e rr e g i s t e r e di n s t r u c t i o n a ls y s t e md e s i g n , w h i c hi sad i g i t a l i n s t r u c t i o n a lp r o d u c t , d e v e l o p e di nd e p a r t m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yo fc e n t r a l c h i n an o r m a lu n i v e r s i t y , t h e nt h ea d m i n i s t r a t o ro r g a n i z e dd i f f e r e n t p e r s o n n e lt o e v a l u a t et l l i sp r o d u c ta c c o r d i n gt ot h ea u t h e n t i c a t i o ns t a n d a r d s ，w h i c ha u t o m a t i c a l l y g e n e r a t e db yt h es y s t e m ，m e a n w h i l e ，i n t r o d u c i n gt h es y s t e ma u t h e n t i c a t i o nw o r kp r o c e s s ； f i n a l l y , t h e l e v e lr e s u l t sr e a l i z e db yt h ea u t h e n t i c a t i o ns y s t e mv a l i d a t e st h a t t h i s a u t h e n t i c a t i o ns y s t e ma b o u td i g i t a ll e a r n i n gm a t e r i a l sp o s s e s s e dt h ev a l u eo fs c i e n t i f i c a n di m p l e m e n t a t i o n 1 1 k e y w o r d s ：d i g i t a ll e a r n i n gm a t e r i a l s ；c e r t i f i c a t i o n ；c e r t i f i c a t i o ni n d e x ； f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ；a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ： 硕士学位论炙 m a s t e r st h e s l s 摘 目录 a b s t r a c t i i 第1 章绪论1 1 1 研究背景及意义l 1 2 国内外相关研究的现状2 1 2 1 国外相关研究现状2 1 2 2 国内相关研究现状3 1 3 论文的研究内容结构安排4 第2 章数字化学习教材认证理论与方法基础5 2 1 数字化学习教材相关质量分析标准与认证规范5 2 1 1 在线学习认证标准5 2 1 2 网络课程评价规范5 2 1 3 教育多媒体信息资源表征规范5 2 2 数字化学习教材质量分析方法6 2 2 1 层次分析法6 2 2 2 模糊综合评价方法7 2 3 本章小结7 第3 章数字化学习教材认证系统设计 3 1 数字化教材认证模型及指标体系8 3 1 1 数字化学习教材认证模型8 3 1 2 数字化教材认证指标体系9 3 2 数字化学习教材认证系统结构1 3 3 2 1 数字化学习教材认证系统结构1 3 3 2 2 数字化学习教材认证系统功能模块1 3 3 3 数字化学习教材系统认证流程设计1 6 3 3 1 系统总体流程设计1 6 3 3 2 系统主要工作流程一1 9 3 4 数据库设计2 2 3 5 本章小结2 5 ： 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 第4 章数字化学习教材认证系统的实现2 7 4 1 开发环境简介2 7 4 2 功能模块实现2 7 4 2 1 产品提供商自评价模块2 7 4 2 2 认证专家用户模块31 4 2 3 管理员后台系统管理模块3 3 4 2 4 系统核心认证等级结果功能代码3 4 4 3 认证系统的具体应用3 7 4 4 本章小结4 0 第5 章总结与展望 5 1 总结4 l 5 2 展望4 1 参考文献。 在校期间参与的科研项目。 致 4 3 4 7 1 1 研究背景及意义 第1 章绪论 随着科学技术的迅速发展，全球网络上出现的数字化学习资源越发丰富，远程 教育、在线辅助教育、在线学习、网络课程等多种呈现形式的数字化学习教材相继 出现。数字化学习教材是数字时代孕育出的一种新型产物，在国内外具有很大的发 挥潜能。 就最早的远程教育发源地美国而言，网络教育的发展十分快速，自2 0 0 2 年开 始，拥有“世界理工大学之最”美誉的m a s s a c h u s e t t si n s t i t u t eo f t e c h n o l o g y ( 缩写： m i t 麻省理工大学) 实施“开放工程计划 ，把学校近2 0 0 0 门课程通过互联网向全 球开放，网络成为了其用于传递数字化学习教材内容信息的一种载体，从而在某种 程度上实现了人类共同授教的“同一地球村”梦想【l 】。在2 1 世纪初，我国教育部高 等教育司正式颁布了启动“新世纪网络课程建设工程的通知。各高校积极推动工 程进展，不到3 年网络课程的数目突破原定计划的2 0 0 门，实际建设了3 1 9 门的基 础性网络课程，由此可见国家政府的重视力度及国内各高校的响应强度，网络课程 作为数字化学习教材呈现形式之一，说明数字化学习教材是时代发展的必然产物。 通过首批工程的建立与实施成果，充分证明了网络课程在国内的可行性，因此在 2 0 0 3 年教育部发布了第二次通知即教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革 工程精品课程建设工作的通知，核心内容是要求打造国家级精品课程【2 1 。为求精品， 国内关于网络课程、多媒体课件等的评价标准也就相继出现，便以控制管理网络上 多样的数字化教育资源的质量。数百名研究学者应社会需求对网络课程的评价模型 提出各自独到的见解并发表了大量的论文成果，但是据笔者在中国知识资源总库、 万方学位论文全文数据库等文献库中查阅得知，关于数字化学习教材的文献不到2 0 篇，关于网络课程评价的文献近上百篇，而关于数字化学习教材认证系统研究的个 数为零。 社会发展越是迅速，国民教育在政府视野中的地位越发重要。数字化时代，数 字化学习教材在社会教育中的作用已然是不可忽视的重要成分。存储空间有限的网 一络硬件需求，加上人们潜意识中对时间和工作效率的高要求，均需要相关部门对即 ，将上市的各种呈现形式的数字化学习教材进行层层把关。数字化学习教材认证系统 的研究也就应运而生。 本课题的研究意义主要体现在：对即将发行的数字化学习教材进行科学的品质 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 考核认证，以规范网络中教育领域的数字资源，使得学习者能够更加有效的使用数 字化学习教材。针对数字化学习教材的概念在本课题中界定为“在教育领域，借助 计算机技术、多媒体技术、网络技术等高新技术，科学完备地组织具有一定的教学 目标、教学策略的系统教学内容，使其教学资源以多元化的表现形式呈现出较为生 动形象、具有一定吸引力的数字化教学产品 。 1 2 国内外相关研究的现状 1 2 1 国外相关研究现状 “数字教材”一词最早出现在美国，当时只是作为一种传统教材的电子翻译版 即为数字化学习教材，此后是远程教育，c a i 计算机辅助教学、网络课程相继出现， 多元化的教学资源也不断出现在网络中，针对如此多样的数字化学习教材，如何控 制其教学质量和设计水平已引起国外教育机构和专家的关注。 国外已有很多组织和机构早已对诸如此类的数字化教育信息呈现形式推行了 相关标准。 美国南伊利诺斯大学的l y n e t t eg i l l i s 博士主创了著名的教学设计与适用专业委 员会，牵头带队与数名测量专家通力合作，运用a n g o f f 方法，最终制定了e l e a r n i n g c e r t i f i c a t i o ns t a n d a r d s ) ) ( 在线学习的认证标准) ，该标准是当前国内外比较集中推广 和内容相对完备的评价标准1 3 j 。 美国高等教育政策研究所和b l a c k b o a r d 公司联合发布的 q u a l i 够o nn el i n e ( 在线学习质量) ，它是基于互联网的远程学习评价标准【3 1 。 英国威尔士班戈大学的s a n d yb r i t a i n 和o l e gl i b e r 共同研究并制定的a f r a m e w o r kf o rp e d a g o g i c a le v a l u a t i o no f v i r t u a ll e a r n i n ge n v i r o n m e n t s ) ) ( 虚拟学习环 境的教育评价框架) ，主要包括两方面，其一是把学生与教师之间、学生之间及学生 与学习环境之间通过媒体如电脑和网络进行交互式的学习活动作为评价对象；其二 是依据s t a f f o r db e e r s 的管理控制论中的可视化系统模型而进一步改造教育领域中 应用的模型引。 著名评估组织m i c r o s i f t ，即“教师所需要的微机软件与信息( m i c r o c o m p u t e r s o f t w a r ea n di n f o r m a t i o nf o rt e a c h e r s ) 的简写，研究并实施对微机教育软件的评价 是其主要任务之一，该组织从内容、学生、技术等角度针对教育软件提出了较全面 的评估指标体系1 2 2 j 。 美国教育软件评价社团( e d u c a t i o n a ls o f t w a r ee v a l u a t i o nc o n s o r t i u m ) 主要是根 据教育软件的特征分析制定出侧重于技术层次的测评表【3 1 。 2 ： 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 以上是在国外得到广泛认可的评价标准，属于私立形式的标准用于衡量网络教 学质量，由非政府行为的机构组织制定的。组织机构主要是i s o 、美国远程教育与 培训授权委员会、英国高等教育质量委员会、英国开发远程学习质量委员会等。这 些认证机构的工作流程是先收集各网络教育机构在数字化教育方面的相关资料，了 解其网络教育的情况；再定期到各机构实施实地现状考察；统计并分析各专家给出 的评价与认证的信息，通过考核的机构给予颁发最终质量认证证书【3 1 。 总之，国外关于网络教学形式认证或评价的标准已有很多，但对于数字化学习 教材仍未给出权威概念，对于网络课程或网络教学的认证流程仍处于一种较为传统 的认证方式状态，明显已经与追求高效率的数字时代严重脱轨，这种状况更加说明： 在如今网络中在线学习、网络教学、网络课程等数字化学习教材盛行的新时代，研 究并开发出高效率的针对数字化学习教材的认证系统的必要性和紧迫性。 1 2 2 国内相关研究现状 我国教育部高等教育司对高等院校，基础院校及培训机构等开展的网络课程教 学质量进行认证，教育信息化标准委员会从技术和标准角度对网络课程和在线学习 平台进行认证，此委员会隶属于国家信息化标准委员和教育部科技科。国家政府性 质的认证机构具有较为权威的代表性，而国外均是私立性质的认证组织和机构依据 自己制定的认证标准对数字化教学形式如网络课程进行认证【3 】。 国内已制定的相关标准有： 网络教育服务质量保证规范c e l t s 一2 4 是教育信息化标准委员会制定的系 列质保规范之一；网络课程评价规范c e l t s 2 2 是教育信息化标准委员会制定的； 网络教育课程质量认证基本标准是由我国教育部高教司制定的；教育部关于 加强高校网络教育学院管理提高教学质量的若干意见( 教高 2 0 0 2 1 8 号) ，该文件 明确提出采取切实有效的措施，规范管理，加强日常监控，组织年度检查，并将检 查结果提交给教育部【4 】。 国内对网络教学的评估流程为： 第一步：各高校依据以上标准和文件进行自评，写出年度自评报告； 第二步：省级教育行政部门对校外学习中心例行年度检查，并写出检查结果； 第三步：教育部对省级教育行政部门的检查结果进行抽查； 第四步：教育部根据抽查结果结合对应高校的自评报告进行综合评估，讨论并 解决现存问题。 由此可知，国内现已制定大量的相关标准，这些标准是数字化学习教材研发的 3 。f f 、 ： 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 依据，也是国内相关部门对数字化学习教材进行评估的依据，然而国内的评估方式 也是处于一种传统的评估流程状态，需要一个智能化的有针对性的数字化学习教材 认证系统来协助相关部门进行高效率的工作。 综上所述，本课题基于现状需求研发出一种简单又智能化的认证系统，以提高 数字化学习教材的质量和设计水平，便于数字化学习教材产品进一步在市场上得到 推广。本次课题研究需要解决以下关键问题：如何科学地实现数字化学习教材认证 系统对数字化学习教材的认证等级结果。通过国内外相关研究现状的分析，笔者为 解决此问题决定先从理论上做到两点：其一，确定系统认证对象，即为数字化学习 教材指定明确的意义及主要表现形式，并为本课题认证系统制定一个较为完善、科 学的数字化学习教材认证指标体系；其二，从方法上做好详细的功能、算法及数据 库设计，两者结合使得系统最终成功实现认证等级结果的目标。 1 3 论文的研究内容结构安排 论文的研究特色与创新： 本课题的创新和特色之处在于：实现了一个功能健全、操作简单的、服务于对 数字化学习教材产品市场进行品质认证的智能化认证系统。该系统为数字化学习教 材开发商研发产品能够得到较权威的认证提供了良好的平台。 论文内容结构具体安排如下： 第一章绪论。介绍了本课题的研究背景和研究意义，对该研究领域国内外现 状进行分析并给出论文结构框架。 第二章数字化学习教材认证理论与方法基础。通过查阅大量文献资料，研究 分析相关理论标准和规范，综合比较各认证方法，最终指定出本课题的主要理论依 据与方法基础。 第三章数字化学习教材认证系统设计。研究制定系统考核主要依据的认证指 标体系；介绍系统结构和各功能模块；设计出系统总体流程与主要工作流程；最后 给出该系统主要依赖的数据表以及其之间的关系视图。 第四章数字化学习教材认证系统的实现。介绍该认证系统的开发环境：具体 实现的功能及效果；通过功能函数编程代码，在系统应用部分指出系统实现了对数 字化学习教材产品的认证等级结果，验证系统具备实用性特点。 第五章总结和展望。 4 ： 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 第2 章数字化学习教材认证理论与方法基础 2 1 数字化学习教材相关质量分析标准与认证规范 在本课题主要参考的相关认证评价标准是：在线学习认证标准、网络课程评价 规范体系中的c e l t s 2 2 以及教育多媒体信息资源表征规范。 2 1 1 在线学习认证标准 e l e a r n i n gc e r t i f i c a t i o ns t a n d a r d s ) ) 在线学习认证标准，该标准从两级指标对 在线学习课程进行评价。一级指标分为可用性、教学性和技术性。其中可用性是针 对学习者在线学习的方便性设定的；技术性是基于学习者安装、操作网络课件等实 际操作角度的考虑而提出的技术指标；教学性主要是基于教学设计的角度指定的； 从细化的二级指标项数可以推断出教学型在整个标准中的重要性【3 1 。 在线学习认证标准是为在线学习课程量身定做的一种评价指标，在国外广泛应 用于网络教学【3 】。在本课题数字化学习教材认证体系中，在线学习课程作为数字化 学习教材的呈现形式之一，其认证标准中各项指标对完善数字化学习教材认证指标 体系的制定提供了重要的参考价值。 2 1 2 网络课程评价规范 教育部教育信息化技术标准委员会为保证国内网络教学质量与设计水平而制 定了一系列的c e l t s 标准体系，主要分为指导性、学习资源、学习环境、学习者、 教育管理等方面的指标内容【4 1 。 其中对本课题研究存在较大参考意义的是网络课程评价规范( c h i n e s e e l e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d s 一2 2 ) ，c e l t s 一2 2 主要从四个基本维度对网络课程的 各项指标进行质量评审，即课程内容、教学设计、界面设计、技术等，课程内容决 定网络课程质量的核心要素；教学设计是决定网络课程质量的关键，是网络课程区 别于一般网络软件的特色性维度；界面设计是决定网络课程质量的另一个重要因 素；技术是网络课程质量的前提和基本保障【4 】【5 1 。 2 1 3 教育多媒体信息资源表征规范 教育多媒体信息资源表征规范( j 船2 0 1 2 0 0 4 ) ，这个规范完成于2 0 0 4 年6 月，是为教学信息资源系统开发和资源建设提供的统一标准，以规范开发者的行为， 5 ： 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 实现信息资源建设与应用的广泛共享而提出的。作为一个完整解释型规范，该规范 提供了六大表征要素：媒体素材、视频教材、单机版课件和网络版课件、网络课程、 题库、案例【6 】。 该规范指标内容解释比较详细，为本课题中制定数字化学习教材认证体系提供 重要的参考依据。 2 2 数字化学习教材质量分析方法 笔者经过分析大量的参考文献，总结出最为常用的两大主流质量分析法即层次 分析法和模糊综合评价法。其在本课题中的应用具体体现在：以层次分析法为方法 指导依据为数字化学习教材认证系统制定出科学完备的核心认证指标体系；运用模 糊综合评价法实现认证系统智能化的认证等级结果规则功能。 2 2 1 层次分析法 层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，简称a h p ) 是针对实际生活中较为复 杂模糊的问题从多角度进行分析，并采用数学模型的判断矩阵进行量化，确定多影 响因素之间的相对重要性，并计算出其对应的权向量，实现定性与定量的系统化、 层次化的分析方法。它是由美国运筹学家t l s a a t y 教授于1 9 7 0 年代提出的简便、 灵活、实用的多准则决策方法1 7 j 。 层次分析法的主要理念是针对某一复杂问题重要影响因素进行逐级划分，如本 课题中对数字化学习教材认证，首先要分析其重要影响因素，经过分析总结诸多相 关标准和规范，结合数字化学习教材的特征将其制定为教学内容、教学设计、界面 设计、技术四个维度，这就形成了一级指标；之后对一级指标进一步划分出二级指 标、三级指标等等。 层次分析法中关键算法是判断矩阵与归一化处理，其中判断矩阵主要依据常用 的成对比较意义表( 参考表2 1 ) 来构建的成对矩阵，具体意义是指将每层的影响 因素根据表2 1 进行两两比较得出成对矩阵；然后对成对矩阵进行一致性判断和归 一化处理，最终计算出各项指标权重。依据的成对比较意义表如下表2 1 【7 j ： 6 f f 冷 石m 肚a s t 牡e r s 敞t h e 娜 u i u j 的值 意义描述 1 表不两个指标ui 和u j 同等重要； 3表示ui 比u j 稍微重要； 5表示ui 比u j 明显重要； 7表示ui 比u j 强烈重要； 9表示ui 比t i j 极端重要； u i 坷是同一级别的1 1 影响因素中任意的两个( i j = l ，2 ，3 n ) ； 注释2 、4 、6 、8 则表示以上相邻判断的中间值； 心理学家认为成对比较的冈素不宜超过9 个： 表2 1 成对比较意义表 2 2 2 模糊综合评价方法 模糊综合评价即是基于评价过程的非线性特点而提出的，它是利用模糊数学中 的模糊运算法则，对非线性的评价论域进行量化综合，从而得到量化评价结果的过 程【8 】。模糊综合评价方法主要流程为：确定影响评价维度；建立评语集；求向量集； 归一化处理；最后采用最大隶属度或加权平均值算法指定评价结梨1 0 1 。 2 3 本章小结 在本章节主要指出了课题研究数字化学习教材认证系统中的理论依据和方法 基础：制定数字化学习教材认证指标体系所依据的标准和规范理论依据，即在线学 习标准、网络课程规范c e l t s 2 2 、以及内容解释较为详细的教育多媒体信息表征 规范；方法基础采用层次分析法进行分层次的认证指标体系制定及其权重分配，以 模糊综合评价法作为系统实现认证等级结果功能的方法依据。 7 = ： 硕士擎位论文 m a s t e r st h e s l s 第3 章数字化学习教材认证系统设计 数字化学习教材认证系统是要开发出一套功能强大、操作简单而又实用的、有 针对性的、第三方权威认证的系统软件。认证产品对象：主要针对网络中以网络课 程为主流形式呈现数字化教育资源的数字化学习教材产品；系统应用领域：是面向 市场所开发的所有应用于教育、培训等领域：系统用户：是对社会教育市场各类教 育产品质量把关的监督机构，其以广大消费者的立场为进入数字社会的数字产品进 行权威认证；系统软件的认证结果：依据系统指定的认证考核指标，智能化进行数 据收集与分析，最终为产品指定出认证结果等级。 3 1 数字化教材认证模型及指标体系 3 1 1 数字化学习教材认证模型 笔者通过查阅大量与数字化学习教材认证相关的网络课程评价规范标准、在线 学习认证标准等文献资料，经过认真的对比分析，最终决定从五个维度对数字化学 习教材进行考核，这五个维度分别是教学内容、教学设计、界面设计、技术以及创 新。 五个方面的考核目标为： 1 ) 教学内容：是由直接或间接的经验组成并用以构成一个完善的文化知识 体系，其价值体现在社会对知识需求方面，即任何数字化学习教材都必须具备 学习者所需的知识内容方可称之为“教材”。教学内容是整个模型的核心要素， 主要对数字化学习教材的内容正确性、内容组织完整性等方面进行考核【5 】。 2 ) 教学设计：教学设计不仅在传统的教学课堂中为教学质量和教学效果起 着保障性的作用，同样在数字化学习教材的网络环境教学中也具备同等不可替 代的作用。在该方面主要针对数字化学习教材的教学目标、教学方法、教学评 价等方面进行考核认证【5 】。 3 ) 界面设计：良好的界面是学习者决定用该数字化学习教材的第一要素， 健全的交互功能在学习者持续使用本产品方面起到不可估量的作用。因此“界 面设计”主要考核数字化学习教材的界面风格是否统一、布局是否合理及其是 否易于识别等等1 5 j 。 4 ) 技术：技术支撑是任何系统健全与否的决定因素，为保证数字化学习教 材在导航、定位追踪、交互及其在客户端能够顺利运行，该要素成为认证模型 8 个 ： ： 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 的必备考核项目f 5 l 。 5 ) 创新：“创新 是进入新世纪以来主要推崇的主题，为倡导在数字化学 习教材产品中更好体现创新性，因此市场上对其创新性的考核也应成为认证模 型的一项因素，处于提倡阶段故将该方面的内容具体体现在教材产品的教学内 容、教学设计、界面设计与技术等方面的创新点。 构建的数字化学习教材认证模型如下图3 1 所示： 7 。，教学设计 图3 1 数字化学习教材认证模型 3 1 2 数字化教材认证指标体系 根据上- d , 节所构建的数字化学习教材认证模型五个方面内容描述可知，模型 的核心维度是教学内容、教学设计、界面设计、技术，而第五个方面“创新主要 融合到前四点中。为制定出科学有效实用性强的针对数字化学习教材的认证指标体 系，并鉴于心理学家所强调层次分析法构建指标体系分级不宜过多的建议，通过以 信息技术系1 0 0 多名研究生进行在线问卷调查，回收8 5 份反馈信息数据进行统计 分析，最终制定出从四个核心维度着手划分成三级指标体系，在线问卷调查形式如 下图3 2 所示： 9 ，z 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s r 舀调查目二a e , a 蚴l b f m3o 蒯 “ _ 二 o ! 望9 谚龟多晒侈“a m 翰哆、2 + ：h t t p ，l l lm l ，0 1 i 。“ t i 。 ， 后退靛毂俘止脚新主页儇蔓栅 缱翻译，吆田一磊收蠢正文一 图3 2 数字化学 - 3 教材认证指标体系调查表 一级指标即为认证模型中的四个核心维度用集合u = u l ，u 2 ，u 3 ，u 4 ) ，并采用百分 制的重要性比例给出一级指标各维度对应的权重集合为w = 3 0 ，3 0 ，2 0 ，2 0 ) ， 具体分布如下图3 3 所示： 图3 3 数字化教材认证体系一级指标 二级指标是分别对一级指标的四个维度进一步详细划分，以“教学内容”维度 为例，该维度从内容说明、选题合理性规范性、科学性、知识拓展五个方面进一步 考核，得到该维度的二级指标集合表示为：u l = u l1 , u 1 2 ，u 1 3 ，u 1 4 ，u 1 5 ，通过第二章 节中提到的层次分析法，运用其中的判断矩阵并对每列进行归一化处理等算法得出 集合为w l7 = o 1 4 ，0 2 0 ，0 2 7 ，0 2 7 ，0 1 2 ，按照百分制教学内容占3 0 ，即看作是3 0 分值，通过相乘则得出该维度下二级指标的具体权重集合为w l ： w l = 4 2 ，6 0 ，8 1 ，8 1 ，3 6 ，具体分布如图3 4 所示： 1 0 7 、 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 图3 4 “教学内容”的二级指标 同样的方法制定“教训内容 维度下二级指标所对应的三级指标，采用相同的 层次分析法和权重计算法为隶属于该维度的三级指标分配相应的权重，最终的结果 具体分布如下图3 5 所示： 内容说明u 1 1l 选题合理性u 1 2l 规范性u 1 3 j 科学性u 1 4ll 知识拓宽u 1 5i r “ir 1r - 1r 1r _ 1 ( 4 2 ) l | ( 6 0 )( 8 1 ) ( 8 1 ) l ( 3 6 ) o。一l-_-_-_j。“。”一 图3 5 “教学内容”维度的二级指标和三级指标细节图 同理制定一级指标中教学设计、界面设计、技术维度下属的各级指标，并采用 同样的方法为每项指标分配权重。 “教学设计 维度下分布8 个二级指标共1 9 个三级指标，二级指标集合为 u 2 = u 2 1 ，u 2 2 ，u 2 3 ，u 2 4 ，u 2 5 ，t t 2 6 ，u 2 7 ，u 2 8 ，及其对应的三级指标集合分别是 u