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基于网络教育标准的学习内容管理系统 摘要 网络教育( e - l e a r n i n g ) 已经成为改革传统教育模式的强大动力和有效手 段。网络教育突破传统学校教学方式的时空束缚，因此与其他教育形式相比 较，网络教育具有更加独特的作用。 2 0 0 3 年1 0 月，笔者进入中国机械科学研究院从事远程教育信息技术标 准应用研究项目。该项目是机械科学研究院承担的国家科技部重点攻关项 目，具体内容是做了一个符合网络教育标准规范的网络教育平台，该平台包 括平台管理端，学习内容管理端，学习管理端和教育主页。我是项目的核心 成员之一，参与并经历了学习内容管理系统的设计开发的全过程，目前，该 系统已经在黑龙江电信投入使用。 学习内容管理系统( l c m s ) 是整个远程教育系统中的一个核心的部 分，笔者与其同事在研究整个远程教育标准体系和标准参考模型的基础上， 详细研究学习了l c m s 涉及的相关标准，并根据标准采用了n et c o m 组 件、x m l 等先进技术，成功地开发了学习内容管理系统，本文从需求分 析，技术分析、总体设计、详细设计和系统的具体实现等方面阐述了整个系 统开发过程。 目前，符合标准的学习内容管理系统和一些其他的标准应用系统软件虽 然己经开发功，但是，标准是不断发展完善的，所以对于标准的应用软件也 需要不断的发展完善。 关键词远程教育；标准化：予标准；l c m s 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 l e a r n i n gc o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e mb a s i n g t h ee l e a r n i n gs t a n d a r d a b s t r a c t e l e a r n i n gh a sa l r e a d yb e c o m es t r o n g m o t i v ef o r c eo ft r a n s i t i o n a l e d u c a t i o n a lp a t t e r no fr e f o r m i tb r e a k st h r o u g ht h es p a c e t i m el i m i t ，a n dh a s u n i q u ef u n c t i o n s ij o i n e dc h i n aa c a d e m ym a c h i n e r ys c i e n c ea n dt e c h n o l o g ye l e a r n i n g s t a n d a r da p p l i c a t i o nr e s e a r c hp r o j e c ts i n c eo c t o b e ro f2 0 0 3 ，a sak e ym e m b e r t h ep r o j e c ti sa ne l e a r n i n gp l a t f o r mf o rc h i n at e l e c o m ，i n c l u d i n gp l a t f o r m m a n a g e m e n ts y s t e 西，l e a r n i n gc o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e m ( l c m s ) ，l e a r n i n g m a n a g e m e n ts y s t e m ( l c s ) a n dt h eh o m e p a g e ip a r t i c i p a t e di nt h ew h o l ep r o c e s s o fd e v e l o p i n go fl c m s ，n o wt h ep r o d u c ti si nt h eu s ei nh e i l o n g j i a n gp r o v i n c e l c m si st h eh a r dc o r eo fw h o l ed i s t a n c ee d u c a t i o n a ls y s t e m ，t h ea u t h o ra n d c o l l e a g u er e s e a r c h e dp a r t i c u l a r l ys o m es t a n d a r d i z a t i o na b o u tl c m sb a s e do n r e s e a r c h i n gw h o l ed i g a n c ee d u c a t i o n a is t a n d a r d i z a t i o ns y s t e ma n ds t a n d a r d m o d e l ，f r o mt h er e s e a r c h ，a n a l y s i st h es y s t e md e m a n d ，a d o p tt h e n e t c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ，x m lt e c h n i q u ea n ds oo n ，d e v e l o p e dt h el e a r n i n g c o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e ms u c c e s s f u l l y t h et h e s i se x p a t i a t e dt h ew h o l e p r o c e s ss u c ha sd e m a n da n a l y s i s ，t e c h n i q u ea n a l y s i s ，c o l l e c t i v i t ya n dp a r t i c u l a r d e s i g n , t h ei m p l e m e n t a t i o no fs y s t e ma n ds oo n n o w a d a y s ，t h el e a r n i n gc o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e ma c c o r d w i t ht h e d i s t a n c es t a n d a r d i z a t i o na n ds o m e a p p l i c a t i o ns o f t w a r e h a sd e v e l o p e d s u c c e s s f u l l y , b u tt h es p e c i f i c a t i o nw i l lb ep e r f e c t t h es o f t w a r eo fa p p l i c a t o r s t a n d a r d i z a t i o nn e e d st oh ed e v e l o p e da l o n gw i t ht h es p e c i f i c a t i o n k e y w o r d s d i s t a n c el e a r n i n g ；s t a n d a r d i z a t i o n ；s u b - s t a n d a r d ；l c m s - i i 堕尘鎏耋三尘耋三耋璧当茎堡鎏兰 第1 章绪论 网络教育( e 1 e a r n i n g ) 已经成为改革传统教育模式的强大动力和有效手段。 网络教育( e 1 e a r n i n g ) 突破传统学校教学方式的时空束缚，与课堂教育、广播教 育、电视教育共同构成多元化的教育体系。一个人只要有一台计算机和接入网 络的设备，随时都可以进行学习与培训。本课题结合黑龙江电信教育平台这个 具体项目，探讨网络教育技术标准化的方方面面，并以此为基础搭建一个符合 技术规范的学习内容管理系统平台模型。 1 1 课题来源及研究目的和意义 本课题“基于网络教育标准的学习内容管理系统”来源于北京机械科学研 究院承担的国家科技部重点攻关项目。机械科学研究院研发了一个符合教育标 准规范的网络教育平台，本课题就是从这个教育平台出发，结合项目的成功经 验和国内外对网络教育技术标准化的研究，对中国网络教育技术标准化进行探 讨并搭建一个学习内容管理系统平台模型。 我国网络教育在1 9 9 0 年代中期起步，近几年已经进入一个快速成长期， 今后网络的网络教育基础建设和应用开发还会呈快速上升之势。由于网络教 育，特别是基于i n t e r n e t 的远程教育，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，不同的教育系统也难 以互相沟通。虽然现行的网络技术已为学习资源在低水平上的自治与共享( 例 如通过h t t p 和h t n i l ) 、学习活动的合作( 例如通过各种网上通信工具) 提供 了基本技术条件，但是允许教学资源在课程知识和教学管理水平进行交换的标 准却没有很好地认定，因此妨碍了网上教育资源的大范围共享与交流。因为缺 乏统一的技术标准，系统开发商们各行其是，自行设计教育资源和管理信息的 格式，致使各系统之间共通之处甚少，无法进行有效的信息交换和资源共享， 长此下去，势必在网络教育世界造成一个个信息孤岛，致使国家在教育信息化 方面的投资无法充分生效。如不改变这一现状，其后果将是十分严重的。 克服这一问题的有效措施就是建立网络教育应用层面的技术标准，从技术 上保证教育资源的可交换性和管理信息的互通性。因此，我国网络教育的快速 发展迫切需要一套统一的技术标准。 网络教育信息标准化的重要意义在于： 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 1 它是网络教育系统的基础。通过它，我们能从技术上、内容上、组织 管理上把各方面有机联系起来，形成一个统一的整体，保证远程教育过程有条 不紊，稳定的运行。 2 它还是衡量远程教育质量的重要依据。标准从它诞生开始就带有科学 性、先进性与规范性。只要整个网络教育按照标准执行，就有了获得高质量与 高效率的保证。 3 它还能提高远程教育的经济效益。网络教育信息标准化可以使远程教 育发展避免盲目性、重复性建设，避免不必要的、无代价的经济损失和劳动损 失，从而提高教育的经济效益。 4 它能促进远程教育的进一步发展。网络教育的学习教材开发标准化可 以提高设计质量，缩短设计周期；网络教育管理标准化，可以避免重复劳动， 促进管理的科学化、统一化、协调化，提高管理效率。 5 它还能促进了我们与国际远程教育的交流。现代标准化的特点之一就是 它的国际性。只有与国际标准兼容才能更好保证基于i n t c m c t 的远程教育在世 界范围内的交流。 本课题结合黑龙江电信教育平台这个具体项目，探讨网络教育技术标准化 的方方面面，并以此为基础搭建一个符合技术规范的学习内容管理系统平台模 型。因此，本课题对于现阶段的中国网络教育来说，既具有重要的理论意义， 又具有很高的实用价值。 1 2 国外网络技术标准化发展状况 世界各国在发展网络教育时深刻认识到，学习资源的可共享性和系统的互 操作对于教育系统的实用性和经济性具有决定性意义。因此国际上有不少企 业机构和学术团体致力于网络教育技术标准的研究与开发，并且已经产生了一 大批标准化成果。我国也于2 0 0 0 年开始投入人力开展这方面研究工作。下面 对国际有关网络教育技术标准化研究工作的概况做一比较全面介绍。 1 2 1 美国的网络教育技术标准化研究 在美国，网络教育技术标准化研究工作起步最早，并且有几个标准进入了 实用阶段。航空工业计算机辅助训练( 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 ) ：美国伺防部发起的高级分布式学习( a d l ) 组织提出了可共享 课程对象参照模型( 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、企业规范和问题测试规 堕查堡堡三查主三兰堡圭兰堡丝圣 范等。 1 a i c c a g r 美国航空2 业计算机辅助i l i l 练委员会( a i c c ：a v i a t i o n i n d u s t r yc b tc o m m i t t e e ) 是一个以技术为基础进行专业培训的国际组织。因 为飞机的寿命有二十年，所以需要许多维修人员，为提高训练成效，航空业大 都用计算机软件来训练维修工程师，但因计算机技术的变换快速，为了维持训 练软件的可用性，a i c c 早在1 9 9 3 年就从使用者角度提出c m i ( 计算机管理教学) 规范，希望飞航训练单位依此规范所采用的软件，能不因计算机软硬件环境改 变而失效，这些规范主要为维持早期开发的训练软件能持续使用，并适用于网 络环境，c m i 互操作指导规范，使得不同开发商提供的局域网课件可以共用数 据：1 9 9 8 年又将此规范升级成为适用于基于w e b 教学的c m i 标准。至今，a i c c 已 经推出了一系列统称为a g r ( a i c cg u i d e l i n e sa n dr e c o m m e n d a t i o n s ) 的技术 规范”1 。 限于a i c c 的背景，其对前瞻性的学习技术与教育应用方面的努力较少，目 前a i c c 学习管理系统( l m s ) 的设计与实现对于新规范的推动没有表现出更高的 热情。 2 a d l - s o o r ms c o r m 是s h a r 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 ( 可共 享对象参照模型) 的简写，是由美国国防部成立的a d l ( a d v a n c e dd i s t r i b u t e d l e a r n i n g ) 组织所制定的网络教育标准，现己成为行业主流。其目的在于以网 络为基础，希望通过“教材再用与拭享机制”的建立，来缩短教材开发周期、 减少教材开发成本、促成教材能在各学习平台间流通自如，达成大幅降低教育 训练费用的目标”。只要教材符合s c o 蹦，就可以很轻易地在不同s c o r m 相符 平台间移转。 为推动厂商开发具备可重用性等特质的教材，a d l 先导计划小组希望创建 统一的“学习内容模式”，因而集合教材开发厂商、使用者与i m s ，a i c c ， i e e e 等标准推动单位，共同汇总美国各界在教材标准上的努力成果，而研订出 一套相互关连的技术指引，简称为s c o r m ( 共享式教材组件参考模块，s h a r a b l e c o u r s eo b j e c tr e f e r e n c em o d e l ) 。 s c o r m 提出三项重要规格，就是课程结构格式( c s f ，c o u r s es t r u c t u r e f o r m a t ) ，课程执行时的环境( r t e ，r u nt i m ee n v i r o n m e n t ) 以及元数据( m e t a d a t a ) 的定义“1 。 a d l 先导计划己在全美建立数个实验室，进行符合s c o r m 指引的实验教材制 作，及教材与不同学习平台间之兼容测试工作，目前进展相当顺利，a n 也提供 简易的学习管理系统样本，与s c o r m 兼容测试软件，让大众免费下载，相关资 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 料可在其网站w w w a d l n e t o r g 上寻获。 美国国防部己开始要求，凡是未来要供应各军种的网络教材，就必须通过 s c o r m t 目容测试认证，目前己经有些公协会愿意担任此认证工作，a d l 会先培育 s c o r m 从证种子审核员，再经由他们督导公协会，全面推动网络教材的兼容认 证，进而建立全美网络教材的共享与再用数据库。 3 i m si m s 全球学习联盟( i m sg l o b a ll e a r n i n gc o n s o r t i u m ) 简称i m s ， 是目前世界上对教育信息技术标准投入最深，也最积极的单位，它所研定出的 规范类别也最多，与s c o r m 关系密切，是教育信息技术从业人员必须关注、了 解的一个组织。 i m s 以发展及推广开放性规范( o p e ns p e c i f i c a t i o n s ) 为主要任务，这些规 范主要功用为协调、促成有效的线上学习活动，例如寻找及使用教材、追踪学 习者进度、报告学习者的绩效、与其它行政应用系统交换学生记录等，由于工 m s 并非开放性组织，其所制定的规范还要送给正式的标准研定单位，如i e e e 等，经由公开、公正程序来讨论、审核，并经过委员投票同意后，才能成为正 式标准 i m s 全球学习联盟有两大目标，即是： ( 1 ) 达成分布式学习环境下之应用系统或服务的互操作性，而定义、发 展出所需的技术规范( 系统互操作性是指多个系统及组件之间，能够交换与使 用彼此的信息) 。 ( 2 ) 协助其它单位，将工m s 规范纳入产品或服务中。 i m s 目前开发完成的，共有五种规范，而现今外界参照最多，且被s c o r m 纳 入的，是元数据( m e t a d a t a ) 与内容包装( c o n t e n tp a c k a g i n g ) 两项，未来两 年，其余三项也将陆续被s c o r m 采用”1 。 现有五种规范如下： i m sc o n t e n tp a c k a g i n gs p e c i f i c a t i o n i m sl e a r n i n gr e s o u r c e sm e t a d a t as p e c i f i c a t i o n i m se n t e r p r i s es p e c i f i c a t i o n i m sl e a r n e ri n f o r m a t i o np a c k a g e ( i m sl i p ) s p e c i f i c a t i o n i m sq t i ( o u e s t i o n t e s ti n t e r o p e r a b i l i t ys p e c i f i c a t i o n ) 为使评估学习效果所设计之题目( q u e s t i o n ) 与测验( t e s t ) ，能跨评估系统 ( a s s e s s m e n ts y s t e m s ) 使用，而提出来描述题目与测验的标准是x m l 语言。 i m s 全球学习联盟定期出版电子工作季报，供大众免费订阅，是非常好的 参考信息，3 ：m s 目前尚有五个规范在研拟中，季报中会说明各规范工作进度， 哈尔滨理工人学工学硕士学位论文 i m s 也开办短期培训研讨会、并将成立规范认证中心，与其它计划血f l a d 。，o k i ， c l e o 的合作也最密切，因此在e l e a r n i n g 标准订定领域，占先锋地位，是最值 得国内教育信息技术产业关注的单位之一。 4 其他标准在美国，还有一些与网络教育相关的行业标准和地方标准， 例如：m i c r o s o f t 推出了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 ) 2 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 基于工m s 标准的教程：学校互操作框架( s c h o o l si n t e r o p e r a b i l i t yf r a m e w o r k ) ，旨在 为北美k 1 2 学校和各区域管理系统的协同工作制定相应标准：加州学校信息系 统工程( c a l i f o m i as c h o o l si n f o r m a t i o ns y s t e mp r o j e c t ) ，旨在为加州k 一1 2 学校内 部以及各学校和州教育部门之间制定数据交换的标准；一些教育软件产业由于 历史的原因沿用自己的内部标准，但总的趋向是向几个大的工业标准体系或国 际标准靠拢。 1 2 2 欧洲的网络教育技术标准化研究 欧洲在开发与网络教育相关标准方面也有较长历史，早在2 0 世纪8 0 年代中 后期，原欧共体就在一个名为d a l t a 的大型工程中，提出研究网络化教育的联 网技术标准和多语种教育平台标准的研究内容。欧洲远程教育多媒体制作与销 售网络联盟( a r i a d n e ) ，在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( c e n i s s s l t ) 等组织进行多媒体和远程 教学技术标准的研究、国学习管理系统( l m s ) 的设计与实现际合作及木地化工 作。 1 a r i a d n e 欧洲远程教学创作与销售网联盟( a r i a d n e ：a 1 l i a n c eo f r e m o t ei n s t r u c t i o n a la u t h o r i n ga n dd i s t r i b u t i o nn e t w o r kf o re u r o p e ) ， 属于欧盟“网络远程教育与培训工程”下的一个开发项目，致力于研制用于制 作、管理、重用计算机化教学要素和网络化培训课程的工具与方法。在标准化 研究方面，己经产生了a r i a d n ev 3 0 教育元数据推荐标准，该标准以i e e e 学习 对象元数据l o m3 8 版为基础。 2 p r o m e t e u s ( p r o m o t i n gm u l t i m e d i ai ne d u c a t i o na n dt r a i n i n gi n e u r o p e a ns o c i e t y 促进欧洲社会教育与培训中使用多媒体工程) 是在欧洲范围 内召集和推动i c t 在教育培训领域应用的联盟组织，目前有4 0 0 多家会员机 构，内部分成多个专业组，并成为欧洲e l e a r n i n g 标准制定者和与国际标准衔 接的主要组织。p r o m e t e u s 过去两年由欧盟委员会提供资助，目前己经转入了 自行融资阶段，研究重点是与多媒体、多语种和学习者模型相关的标准。 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 3c e n i s s s 欧洲标准委员会信息社会标准化系统( c e n i s s s ：e u r o p e a n c o m m i t t e eo fs t a n d a r d i z a t i o n i n f o r m a t i o ns o c i e t ys t a n d a r d i z a t i o n s y s t e m ) 与i m s ，i e e el t s c 和i s os c 3 6 等组织广泛合作，致力于相关国际标准 的本土化工作，正在征招标准化提案。 4 g e s t a l t ( g e t t i n ge d u c a t i o n a ls y s t e m st a l k i n ga c r o s sl e a d i n g e d g et e c h n o l o g i e s ) i 程是一个由欧盟资助的大型教育信息化系统研制项目，有 大英电信公司及欧洲多国的十来所大学参加。在对工e e el o mv 2 5 ，i m sv 1 0 和a r i a d n ev 2 0 等教育元数据标准进行分析研究的基础上，g e s t a l t 提出了 一套在线教育系统元数据扩展标准g e m s t o n e s ( g e s t a l te x t e n s i o n st om e t a d a t a s t a n d a r d sf o ro n l i n ee d u c a t i o ns y s t e m s ) 1 2 3 有关国际组织的网络教育技术标准化研究 网络教育技术标准的迫切需求引起了有关国际组织的重视，目前影响较大 的主要有i e e el t c s ，i s oj t c l s c 3 6 等。 1 ie e e - l t o s 国际电气和电子工程师协会( i e e e ) 成立了一个学习技术标 准委员会，简称i e e e l t c s ( l e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r dc o m m i t t e e ) ，从 1 9 9 6 年开始， i e e el t c s 就开始了学习技术标准的制定工作。组织力量开展有 关标准的研究工作，己经有十几个工作小组( w g ：w o r kg r o u p ) 和研究组( s g ： s t u d yg r o u p ) 正开展各项标准的制订工作，最终将形成( e e e1 4 8 4 标准体系， 国际标准化组织于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己有美国、英国、德国、同 本、乌克兰等国提交了标准议案。i e e el t c s 的i e e e1 4 8 4 标准也将提交给 i s o 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地化工作，其中法国、德国、西 班牙己完成了部分i e e el t s c 标准的本地化工作，荷兰、希腊、意大利等国家 即将推出他们的教育技术标准革案。特别是其中的p 1 4 8 4 1 2 一学习对象元数 据( l o m ) 已经成为一个比较成熟、在国际上被广泛引用和参考的标准。s k e e e 1 4 8 4 标准体系的特点是首先提出一个关于学习技术系统的整体架构，作为信息 化教学系统的抽象模型。而i e e e1 4 8 4 各项子标准也都是根据此架构来定位和 设计的。i e e e 从成立某项标准的讨论委员会，到通过该项标准，大约要花一年 半到四年的时间，对很多美国厂商而言，真是缓不济急。 2 1 s o - j t o l 8 c 3 6 国际标准化组织i s o 于1 9 9 9 年成立了一个j t c l 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。目前提 窒堑鎏矍三查兰三耋罂土耋堡丝兰 出了5 类标准需求( 词汇术语，系统构架，学习内容，管理系统，协作学习) ，已 有美国、英国、德国、日本、乌克兰等国提交了标准议案。 1 3 中国网络技术标准化发展状况 国内的网络教育技术标准化研究工作也被提到议事日程上来。2 0 0 0 年，教 育部组织有关专家制订了一个现代远程教育资源建设技术规范，从其性质一h 来 讲这不是一个真正的技术标准，而是应用相关国际标准的一个范例。2 0 0 1 年， 教育部组织有关专家成立了一个现代远程教育标准化委员会，专门从事网络教 育技术标准的制订和推广工作。 我国的现代远程教育标准开发工作以国际国内网络教育的大发展与大竞争 为背景，以促进和保护本国现代远程教育的发展为出发点，以实现资源共享、 支持系统互操作、保障远程教育服务质量为目标，通过跟踪国际标准研究工作 和引进相关国际标准，根据我国教育实际情况修订与创建各项标准，最终形成 有本国特色的现代远程教育标准体系。通过此项目还能够形成一支信息化教育 标准研究队伍，使我们今后有能力参与此领域的国际合作与竞争。通过分析国 际上关于教育信息技术标准的研究线索，特别是参照i e e e1 8 4 8 的框架，我们 认为作为一个比较完整的现代远程教育标准体系，应该包含以下具体标准规范 的制定，通常称之为标准需求。如表l - l 所示。 。一。；堕尘堡堡三查兰三兰墼圭兰堡堡兰 表卜1 网络教育标准规范 标准钋举子赫准百r 拳昭的标濉研寄融罩 总标准系统架构与参考模型i e e e1 4 8 4 1 术语i e e e1 4 8 4 3 标准本地化i e e e1 4 8 4 9 教学资源相关标准学习对象元数据i e e e1 4 8 4 1 2 语义及交换绑定 i e e e1 4 8 4 1 4 数据互换协议i e e e1 4 8 4 ，1 5 h t t p 绑定i e e e1 4 8 4 1 6 课件语言互换发i e e e1 4 8 4 1 0 课程编列i e e e1 4 8 4 6 内容包装i e e e1 4 8 4 1 7 练习测试互操作i m so t 内容分级i c r a 学习者相关标准学习者模犁i e e e1 4 8 4 2 任务模型i e e e1 4 8 4 4 学生身份标识i e e e1 4 8 4 1 3 学力定义i e e e1 4 8 4 2 0 终身学习质量描述i e e e1 4 8 4 1 9 协作学习i s 0a l i c 教学环境相关标准平台与媒体标准引用规范i e e e1 4 8 4 1 8 工具代理通信i e e e1 4 8 4 7 教学管理i e e e1 4 8 4 1 1 用户界面i e e e1 4 8 4 5 企业接口i e e e1 4 8 4 8 教育服务质量相关标准 教学瓷源评价a s t d 教学环境评价 教育服务质量管理i s 0 9 0 0 0 跟踪研究课题 虚拟实验 自适应学习 标准上层本体i e e e 上层本体 标准化开发支撑系统标羲会工作网站 h t t o ：w w w a m b o w t o m c n ： - 8 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 如果将我国的现代远程教育标准体系与国际同类标准体系相比较，我国的 标准体系开发具有借鉴、整合、发展、创新的四大特点。 1 借鉴是指我国标准体系在技术层面上尽量采用国际已有的比较成熟 的标准。考虑到i e e e1 4 8 4 的标准体系比较完整，因此我们在很大程度上借用 了它的标准框架。 2 整合是指我国的标准体系综合吸收了国际上诸多标准研究的成果， 包括i m s 、i s o 等组织的部分标准。 3 发展是指我国的标准体系考虑到了一些新兴的网络教育技术，比如 虚拟实验、自适应学习、协作学习等，有些作为跟踪研究项目。 4 创新是指我国的标准体系考虑到了网上教育的非技术因素，将网上 教育的服务质量纳入标准研究范畴，特别是教育服务的质量管理，使得我国的 现代远程教育标准有了真正的教育意味。 1 4 本课题研究的主要内容 本课题主要研究两个方面的内容：对学习内容管理系统整体介绍及其学 习内容管理系统平台模型的搭建。 1 学习内容管理系统的介绍在建立新型的学习内容管理系统之前，首 先就必须对学习内容管理系统有个深入的认识和了解。主要是对学习对象、 学习管理系统、学习内容管理系统做一个综合的分析，并对当前发展的趋势 和改进的措施提出了自己的看法。 2 学习内容管理系统模型平台搭建根据相关网络教育标准的指导，搭 建一个符合此规范的学习内容管理系统教育平台，详细介绍其模型搭建，需 求分析，总体设计及其实现等。 开发软件及工具： a s p n e t 。c # ，s o ls e r v e r ，j a v a s c r i p t 等 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 第2 章开发工具及相关知识 2 1m i c r o s o f t n e t 简单介绍 n e t 就是m i c r o s o f t 的w e b 服务平台。不论操作系统或编程语言有何差别， w e b h 艮务能使应用程序在i n t e r n e t 上传输和共享数据，也可以调用其他应用程 序的功能，而不考虑其他应用程序是如何生成的。并且在保证应用程序相互独 立的同时，w e b 服务还使它们能够建立松链接而形成一个合作组来完成某个特 定的任务。 n e t 背后的基本理念就是：不再关注单个的网站和与因特网连接的单个设 备，而是要让所有的计算机群、相关设备和服务商协同工作，提供更加广泛和 丰富的解决方案。人们将能够控制何种信息、在何时、以何种方式传送给自己 计算机群、相关设备和服务商将能够相互协作，提供更加多样的服务，而不是 象现在这样的一座座孤岛，由用户来提供仅有的整合。 2 1 1 n e t 的构建 具体来讲，m i c r o s o f t 正在五个方面创建n e t ：开发工具、服务器基本结 构、n e t 构造块服务、智能设备和n e t 体验。这五部分是n e t 的全部内容，其 中前四者组合到一起称之为n e t 平台，而n e t 体验则是建在该平台之上的应 用。 1 开发工具n e t 框架( n e tf r a m e w o r k ) 和v i s u a ls t u d i o n e t 是开发人 员用来生成w e b 服务的工具，为使开发人员编写w e b 服务尽可能简单方便，并为 创建、部署和运行w e b 服务提供了一套完整的解决方案。 2 服务器基本结构( s e r v e r ln f r a s t r u c t u r e ) n e t 的服务器基本结构是 一系列用于生成、发布和操作w e b 服务的基础程序，包括w i n d o w s j f n 各种n e i 企 业服务器。 3 n e t 构造块服务( b u ii d in gb i o c k8 e r v i c e s ) b u i l d i n gb l o c k s e r v i c e s 是一套以用户为中心的w e b h 艮务，它把用户数据的控制权从应用程序 移到了用户手上，做到了程序、服务和设备之间的简单性和一致性，这保证了 所有的交易都必须得到用户的同意。这些服务包含了p a s s p o r t ( 用于用户身份 验证) 、服务之间的消息传递、文件存储、用户个性设置的管理、日历管理及 其他功能。m i c r o s o f t 将在那些对n e t 基本结构起至关重要作用的领域内提供 哈尔滨理工大学工学硕上学位论文 些块构建服务。大量的合作伙伴和开发商将对这些块构建服务作重要的扩展 4 智能设备( s m a r td e vi c e ) n e t 利用软件使智能设备，诸如手提电脑、 轻便电话、游戏操纵台等都能够在n e t 世界中得以使用。一个智能设备应该： ( 1 ) 对用户要智能：能根据用户的n e t 身份、档案( p r o f i l e ) 和有关数据简 化用户的工作：另外要对用户的存在足够的智能，能根据用户的在与不在对通 知( n o t i f i c a t i o n ) 做出调熬。 ( 2 ) 对网络要智能：负责带宽的限制：支持应用程序的在线和线下两种使用 模式：知道有哪些有效的服务。 ( 3 ) 对信息要智能：能在任何地方、任何时间访问、分析和操作数据。 ( 4 ) 对其他的设备要智能：能发现和报告其他智能设备、服务和i n t e r n e t 的存在：知道如何为其他设备提供服务：能够灵活地从p c 上访问信息。 ( 5 ) 对软件和服务要智能：能根据表单的情况，最恰当地表现应用和数据： 为终端用户提供合适的输入方法和连接：用x m l s o a p 和u d d i 来使用w e b 服务：对 开发者来说，要具有可编程性和扩展性”1 。 5 n e t 体验( n e te x p e r i e f l e e s ) 终端用户是通过n e t 体验访问w e b 服 务的，这和现有的独立应用程序有点类似，但在下列这些重要的方面是不同的 ( 1 ) n e t 体验可使用于多种设备。无需为可能使用的每一个设备编写一个 不同w e b j 眼务和不同的n e t 体验，n e t 体验能够读取用户选取设备的特征，给 出一个恰当界面。 ( 2 ) n e t 体验使用w e b 服务。当n e t 体验连入网络后就能有效地利用w e b j 眼 务为用户带来额外的价值，以更好地解决问题。 ( 3 ) n e t 体验是以用户为中心的。n e t 体验的焦点在终端用户，使用基于 身份验证的块构建服务来为用户验证、参数设定、通知机制和用户数据提供服 务。因为用户数据是由块构建服务管理的，而不是应用程序本身，所以用户就 能控制他们自己的数据。能保障它的正确性，并且可以在不同的程序和服务之 间协调数据。 2 1 2v i s u a s t u d i o n e t n e tf r a m e w o r k 是微软n e t 开发的核心和基础，微软的v i s u a l s t u d i o n e t 是针对n e tf r a m e w o r k 而设计的，二者紧密结合。v i s u a l s t u d i o n e t 通过提供一个统一的集成开发环境及工具，提高了开发效率：集成 了多种语言支持：简化了服务器端的开发：提供了高效地创建和使用网络服务的 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 方法”o 。 v is u a s t u d i o n e t 定义了可在，n e t 框架中构建的四种不同的应用程序： l _ 控制台这些是命令行应用程序，没有图形用户界面( g u i ) ，可以在d o s 窗口中执行，并与d o s 窗口交互。除了固有的用途外，这些应用程序特别适用 于测试代码片段以便确保其功能正确。 2 w i n d o w s 窗体( w i n d o w sf o r m s ) 这些是围绕g u i 构建的高级客户端应用 程序。在n e t 框架中开发的客户端应用程序的新增功能包括可视继承、无需编 码的大小调整、自动控件更新和新的控件。 3 w e b 窗体( w e bf o r m s ) 这些是围绕带有特殊控件的g u i 构建的基于浏览 器的应用程序。w e b 窗体应用程序是使用a s r n e t 编写的。 4 x m lw e bs e r v i c e s 这些是定义w e bs e r v i c e s 的应用程序，它们可以在 本地网络或i n t e r n e t 上公开，供其他w e bs e r v i c e s 或应用程序使用。它们是基 于h t p 和x m l 的，因此它们传输的信息可以通过防火墙传递。 2 1 3m i c r o s o f t n e tf r a m e w o r k 的组成 m i c r o s o f t n e t 最重要的部分是n e t 框架( n e tf r a m e w o r k ) n e t 框架的 目的是使人们更容易建立网络应用程序和网络服务。n e tf r a m e w o r k 是在 m i c r o s o f t n e t 平台上进行开发的基础，n e tf r a m e w o r k 以及针对设备的n e q l f r a m e w o r k 简化版为w e b j j 艮务和其他应用程序提供了一个高效安全的开发环境， 并全面支持x m l n e tf r a m e w o r k 由两大部分组成：公共语言运行库( c o m m o nl a n g u a g e r u n t i m e ) 、类库( 包含m i c r o s o f ta s p n e t ，e n t e r p r i s es e r v i c e s m i c r o s o f t a d o n e t ，和w i n d o w sf o r m s ) 。下面简要地了解n e t 开发框架的几个主要组成 部分： ( 1 ) 首先是整个开发框架的基础，即公共语言运行库( c l r ) 以及它所提供 的一组基础类库： ( 2 ) 在开发技术方面，n e t 提供了全新的数据库访问技术a d o n e t ，以及 网络应用开发技术a s r n e t 和w i n d o w s 编程技术w i nf o r m s ： ( 3 ) 在开发语言方面，n e t 提供t v b ，v c + + ，c # ，3 s c r i p t 等多种语言支 持：微软也支持第三方生产针对m i c r o s o f t n e t 的编译器和开发工具，这意味 着几乎所有市场上的编程语言都有可能应用于m i c r o s o f t n e t 开发框架。另 外，微软在m i c r o s o f t n e t 中推出了c # 语言，c # 针对n e t 作了特别设计。c # 是 一种从c + + 和j a v a 继承而来的，简单的，现代的，面向对象的语言，它综合了 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 v i s u a lb a s i c 高产和c 十十底层高效的特性，并支持垃圾回收( 无用内存吲收) 、 内存自动管理和其他许多特性。 ( 4 ) v is u a ls t u d i o n e t 则是全面支持n e t 的开发工具。 下面简要介绍一下这几个方面： 1 公共语言运行库( c l r ) 一c o m m o nl a n g u a g er u n tjm e 公共语言运行库 位于n e t 框架的晟低层，是这个框架的基础，它提供许多服务，这些服务有助 于简化代码开发和应用程序的开发，同时也将提高应用程序的可靠性。c l r 是 一个运行并“管理”正在执行的代码的引擎。从安全角度来看，c l r 将n e t 框 架的限制施加到正在执行的代码上并防止它表现出意外的行为。 基于公共语言运行库开发的代码称为