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上商交通大学碗士论文 基于知识点构件的协固式课释犏辑系统的建模s 设计 基于知识点构件的协同式课件编辑系统的建模与设计 摘要 一( 基于w e b 的远程教育是目前网络研究应用开发的热点，其中w e b 课件的设计、制作是开放式远程教育系统必不可少的一个部分。计算 机辅助教学正朝着分布化、网络化、协同化发展，为了适应网络教育 、7 发展的需要，需要新的课件模型和构造方法。r ， 现有课件制作工具功能设计得很全面，但制作、管理w e b 课件有 一定困难。一方面，制作课件的工作往往是由群体成员互相协作， 共同完成的，工作方式具有群体性、交互性、分布性与协作性等基本 特征；另一方面，现有课件没有一种统一的组织形式，没有一种通 用的技术来寻找和使用已创建的学习资源。 基于知识点构件的协同式课件编辑系统是一个以c s c w 理论为依 据，充分利用n g - w e b 技术尤其是x m l 技术，遵循当今国际教育规范， 支持一定程度上的协同编辑工作，便于教育资源以更小粒度共享重用 的系统。 本文主要从以下几个方面论述： 一、远程教育标准的发展现状以及应用； 二、 为不同粒度的教育资源提供一个完善的包装机制； 三、 远程教育中课件编辑中协同机制的研究； 四、系统原型的设计以及实现。 关键字：c s c w 、k p m l 、x m l 、i m s 、知识点、课件 兰苎茎堂! 堂兰! 鲨 兰! 塑塑生燮堑! 翌堇塑堂塑堡墨塞堕望垒篓复丝堑 m o d e l i n ga n dd e s i g no f c o l l a b o r a t i v ec o u r s e a r ea u t h o r i n gs y s t e m b a s e d0 nk n o 、v l e d g ep o i n tc 0 田0 n e n t a bs t r a c t w e b b a s e dd i s t a n c ee d u c a t i o ni st h er e s e a r c hh o t s p o to f n e t w o r k a p p l i c a t i o n t h e d e s i g na n dd e v e l o p m e n to f w e b b a s e dc o u r s e w a r ei san e c e s s a r ya p p l i c a t i o no f i t m t l lt h ed e v e l o p m e n to fc a jb a s e do n d i s t r i b u t i o n ，n e t w o r k i n g a n d c o o p e r a t i n g ，i t f i e e d sn e wm o d e lo fc o u r s e w a r ea n dc o u r s e w a r e w r i t i n gm e t h o d m a n ye x i s t i n g c o u r s e w a r e a u t h o r i n g t o o l sa l ec o r f l n l o nw i t l lt h e i rf u n c t i o r lw h i l e t h e r e1 a c k sa ne f f e c t i v eo n et oa u t h o r 、m a n a g ew e b - b a s e dc o u r s e w a r e o no n eh a n d a u t h o r i n g ac o u r s e w a l en e e d st h e p a r t i c i p a t i o no f m a n yp e o p l em u t u a l l y o nt h eo t h e r h a n d ， i tn e e d sac o m l l o nm e c h a n i s mt os e a r c ha n du s et h e s ei n s t r u c t i o n a lm a t e r i a l s w h i c ha l ec r e a t e d b y v a r i o u ss o f b r v a r et o o l sa v a i l a b l ef r o md i f f e r e n tv e n d o r s c o u r s e w a r ea u t h o r i n gs y s t e mb a s e do n k n o w l e d g ep o i n tc o m p o n e n t i sam o d e l a c c o r d i n g t oc s c w t h e o r ya n d t a k e sa d v a n t a g eo fn g - 、v e b t e c h n o l o g ye s p e c i a l l y x m l s ot h a ti n s t r u c f i o n a lm a t e d a l so r g a n i z e db yt h i sm o d e lc o u l db es h a r e di na m u c hs m a l lg r a i n t h ep a p e rd i s c u s s e st h ea b o r ei nt h ef o l l o 、啊n 2a s p e c t s ： 1 、t h e d e v e l o p m e n t s t a t u sa n d a p p l i c a t i o no f s t a n d a r d so nd i s t a n c ee d u c a t i o n ； 2 、p r o v i d ea ne f f e c t i v em e c h a n i s mf o rd i f f e r e n tg r a i n e di n s l a u c t i o n a lm a t e r i a l s ； 3 、r e s e a r c ho i lc o l l a b o r a t i v em e c h a n i s mo fc o u r s e w a r ea u t h o r i n gi nd i s t a n c e e d u c a t i o n ； 4 、d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f s y s t e ma n t i t y p e k e y w o r d s ：c s c w 、k p m l 、x m l 、i m s 、c o u r s e w a r e 、k n o w l e d g e p o i n t i l 上簿交通大学硬士论文 基于知识点构件的协局式课译编辑系鼓的建摸s 设计 第一章绪论 随着计算机技术、多媒体技术、网络技术的进步，远程教育也突飞猛进地向 前发展。现代教育正经历着从面对面的没有技术支持的传统教育到有强大技术支 持的开放式远程教育的转变。与传统教育相比，远程教育具有开放性、灵活性、 即时性、高效性以及终生学习的可能性等优点。而远程教育中传播知识的主要载 体课件是近年远程教育技术领域研究的热点之一。 1 1 远程教育。钉叫4 0 现代远程教育是建立在包括数字技术、网络通讯技术、计算机多媒体技术等 组成的现代信息技术平台上的一种教学模式。作为传统教育的补充，它提供了丰 富多彩的辅助教学手段，必将实现教育尤其是高等教育的战略性转变，即由精英 教育变成大众教育。其最终目标是形成开放式的教育网络、构成终身教育体系和 学习社会。它的发生和发展始终都与信息技术、教育技术的发展紧密联系在一起 并形成一系列历史发展阶段。8 0 年代中期以来，一些学者开始提出信息技术和 远程教育代的理论，其中广为传播和接受的是伽利森( g a r r i s o d ) 、尼珀( n i p p e r ) 和贝茨( b a t e s ) 等人提出的三代信息技术和三代远程教育的理论“。 1 9 8 5 年，伽利森在澳大利亚国际远程教育杂志上发表了题为”远程教育中 的三代技术革新”的论文，指出远程教育的发展可以归结为与三代技术革新 函授、电子通信和计算机一相适应。1 9 8 9 年，尼珀在他的论文“第三代远程教 育学习和计算机会议”中发展了三代远程教育的概念。指出第一代即函授教学， 主要媒体是书写和印刷材料。第二代是6 0 年代发展起来的多媒体教学，它将印 刷媒体和广播电视、录音录象及部分计算机结合起来。第三代引进电子通信技术， 使远程学习成为一种社会交流过程。1 9 9 1 年，尼珀的概念在贝茨的论文”第三 代远程教育和技术的挑战”中得到了进一步的阐述和发展。同时，远程教育在我 国因对技术手段的依赖性也具有显著的时代特征。时代不同，所采用的技术手段 不同，导致远程教育的发展呈现明显的分期性：函授教育；广播教育或电视教育； 以多媒体计算机和网络技术为代表的第三代远程教育，即现代远程教育。根据 国内外对远程教育的研究，以及各阶段所采用的信息技术、传播知识载体，可以 对远程教育的发展归结如表卜1 。 表卜i 远程教育主要媒体比较( t a b l e 1 1 t h em e d i au s e di nd i s t a n c ee d u c a t i o n ) 目前，远程教育的研究和应用主要有两种形式，一种是基于w e b 的软件实现 上海交通大学硕士论文基于知识点构件鹤铸圃式课件编辑系统鲍建搂s 设计 方式；另一种是基于视频会议系统的实现方式。此处简要介绍一下基于w e b 的远 程教育系统的工作原理，系统架构如图卜1 所示。 图1 - 1 基于w e b 的远程教育系统的工作模型图 ( f i g i - l t h ew o r k i n gm o d e lo f d i s t a n c ee d u c a t i o ns y s t e mb a s e do nw e b ) 整个系统构架采用b s 结构。学习者与用来参与远程教学的计算机构成“客 户机”，后台运行整个系统主体的计算机成为“服务器”。服务器存放着各种远程 教育支撑系统，如考试系统、答疑系统、交流系统以及远程课程系统等。客户机 和服务器通过i a t e r n e t 互连在一起，用户通过i a t e r n e t 学习远程服务器上的课 程。任意学习者，需要利用远程教育系统进行学习时，只需在远端任何地方任意 一台接入i n t e r n e t 的计算机上打开浏览器，敲入对应服务器的w e b 地址，就可 以学习了。整个系统的具体工作过程是：学习者根据自己的具体学习要求，向远 端w e b 服务器提出自己的请求，比如学习- - j 课程；课程在w e b 服务器上是组 相关的w e b 页面，包括文字、图形、声音和图象等媒体文件，w e b 服务器在接收 到用户的相应请求后，将学习者的相关信息传递给应用服务器，应用服务器对有 效信息进行处理，并记录进后台数据库，作为该学习者的历史记录，同时由w e b 服务器根据从应用服务器返回的数据库中该学习者的历史信息，取出相应的页 面，把它返回给客户端学习者，由客户端i ! ； 9 览器负责把内容显示给学习者；这样， 学习者自己可以学习存在服务器上的任何一门课程。 1 2 课件及制作工具现状 目前许多学校都已经建立了谋件资源素材库，制作了众多的课件，但还处于 各自为政阶段，低水平重复开发现象难以避免。一方面，网上课件的交流很少， 无法达到共享的目的；另一方面，现有课件缺乏统一的格式和结构，难于适应将 来网络教学共享资源的基本要求。各自独立开发的课件管理系统之间无法进行交 流。即便在系统内部，内容及课件的更新也不容易，结果是现有网络课件质量良 莠不齐，难于更新、扩展和交流。 现有课件一般是由技术人员将教学资料翻译成w e b 页面直接放在网上。w e b 课件是远程教学中教师采用的教材，因教师知识背景、教学方法和方式有很大差 别，课件资源必须由教师自己制作才能体现教学风格，进行个性化教学。实际中， 教师可以根据学生情况，灵活调整教学内容进度，充分体现其教学风格。远程教 学中，学生自己上网学习课程，如课件不是教师制作，就无法真实模拟教师的个 上海交通大学硕士论文 基于知识点构件的协两式译释编辑系统的建模s 设计 性化教学活动。 现有w e b 页面制作工具功能设计得很全面，但完成w e b 课件制作及管理有一 定困难。制作开发课件的工作往往是由群体成员互相协作，共同完成的，工作方式 明显具有群体性、交互性、分布性与协作性等基本特征，这是c s c w 研究的课题。 同时，一方面，在线设计者和开发者拥有许多创建学习资源的软件工具，使创建 学习资源变得简单而无需掌握广泛编程技巧。但没有一种共同的技术来查找和使 用这些资源，描述性的标签可用来解决这一问题。另一方面，现在各学校已经建 立了众多课件资源，如何充分重复利用现有优秀资源，避免重复性建设，也是需 要解决的问题。国际上已经制订的相关规范可以有效地解决这两个方面的问题。 但现有w e b 课件制作工具不支持这些国际规范。 现在构造一门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。这种方法缺乏科学的指导，也不能充分利用已 有的网络课件资源，博取众长，为我所用。未来的教师创作者不应该是课件内 容的制作者( 物理资源应该又技术人员专门制作) ，应该是课件内容的搜索者、 组装者。例如，同样一门课件，完全可以利用前人已经创作的教学素材，借鉴引 用别人优秀的部分，进行组装，实现教学资源共享，节省人力、物力和财力。 1 3 本文的项目背景 1 3 1 智能化、标准化、开放式的远程学习模型研究 基于知识点构件的协同式w e b 课件编辑系统作为国家自然科学基金项目“智 能化、标准化、开放式的远程学习模型研究”的一部分，目标是研究和建立一个 智能化的、一体化的远程学习系统模型，重点是建立一个基于删l 的适于远程学 习的文档定义( d t d ) ，用于建立开放的、智能化的学习资源，并为教师提供标准 化的课件制作工具。图卜2 是远程学习模型框架。具体研究内容分为三个主要部 分： ( 1 )用a g e n t 理论实现网络学习智能化 远程学习的智能化最终表现在课件学习中的智能导航、答疑中的智能帮助 和学习统计信息的智能搜集上。它们的突出特点是要求远程学习系统对学习资 源本身的内在联系、学生的学习目标、知识背景及在系统中的学习历史有相当 了解，并能在此基础上进行推理、给出决策。 ( 2 )智能化远程学习的学习资源制作环境 为了达到按需和高效学习的目的，智能化学习需要教师制作和提供智能化、 标准化和开放式的学习资源。学习内容按知识点的结构分解成不同的模块，理 想的学习效果是根据课程特点和学生的个人情况，方便地引导学生按合适的顺 序选择模块、进行学习。运用a g e n t 理论进行学习资源的知识表达，建立模块 之间的内在关系，为实现学生的智能化远程学习提供先决条件。 ( 3 )研制基于x m l 标准的开放式学习资源制作工具 上海交通大学碗士论文基于知识点拇件昀协同式课辞犏辑系境的建模s 设计 基于a g e n t 理论的远程学习模型中，表现学习资源的所有数据都保存在 x m l 文档中。需要对通用的适合远程学习系统需要的数据定义格式，在x m l 中 即为文挡类型定义( d t d ) 。这种d t d 可以作为一种通用格式为远程教育领域的 研究者们共享，与应用和传输平台无关的，任何应用程序都可以方便的处理这 种高度结构化并足够简单的人性化文档。 图i - 2 智能化、标准化、开放式远程学习模型框架 ( f i g 1 - 2t h ei n t e l l i g e n t 、s t a n d a r d i z e da n do p e nd i s t a n c el e a r n i n gm o d e l ) 1 3 2 现代远程教育标准化研究 现代远程教育以计算机网络以及卫星数字通讯技术为支撑，具有时空自由、 资源共享、系统开放、便于协作等优点。世界各国在发展现代远程教育时深刻认 识到，学习资源的可共享性和系统的互操作对于网络远程教育的实用性和经济性 具有决定性意义。目前，虽然目前的网络技术已为教育资源在低水平上的自治与 共享、学习活动的合作提供了基本技术条件，但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，因此妨碍了教学资源的大范围共享 与交流。 国际上已有不少国家和组织致力于远程教育技术标准的研究。在美国，有航 空工业计算机辅助训练委员会( a i c c ) 最早提出的计算机管理教学标准；美国国 防部提出的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的学 习系统技术规范。在欧洲，有a r i a d n e 、p r o m e t e u s 、c e n i s s 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。目前在国际电气和电子 工程师协会学习技术标准委员会i e e el t s c 的主持下，若干个工作小组正开展网 络远程教育技术标准的制定和修订工作，将形成i e e ep 1 4 8 4 标准。我国的远程 教育已经进入以网络为基础的新阶段，由于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和共享，造成 大量低水平的重复性开发工作，不但带来人力物力的浪费，而且无法与国际网上 教育体系相沟通。 基于对国内外现代远程教育形势的分析，我们国家也启动了现代远程教育标 上海交通大学硕士论_ 交 基于知识点 每辞的协商式课件编辑系统的建模s 设诗 准研究项目。该项目以国际国内现代远程教育的发展与竞争为背景，以促进和保 护我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，最终形成有中国特色的现代远程教育 标准体系。 1 3 3 我们具体承担的工作 “智能化、标准化、开放式的远程学习模型研究”项目中，我们主要负责基 于x m l 标准的开放式学习资源制作工具以及智能化远程学习的学习资源制作环 境的研究开发工作。现代远程教育标准化研究项目中，我们主要承担了内容包装、 课程编列以及虚拟实验的具体研究工作，本文作者在查阅相关国际文献，根据我 国远程教育的实际情况，对内容包装规范进行了深入的研究工作。 1 4 本文的主要工作 伴随着现代教育从面对面的没有技术支持的传统教育到有强大技术支持的 开放式远程教育的转变，网络化的计算机辅助教学正朝着分布化、网络化，协同 化方向发展。为了适应这种发展，w e b 多媒体课件的设计、制作需要新的建模和 构造方法。x m l 作为n g w e b 技术的代表，用户可以使用x m l 定义自己的标 签集来描述逻辑内容，x m l 以其良好的语义及清晰的结构正日益受到人们推崇， 是网络间数据交换的理想格式。一些基于x m l 的应用规范如i m s 、c m l 、 m a t h m l 、s m i l 的制定为远程教育提供了强有力的支持。 基于知识的协同式w e b 课件编辑系统是一个以c s c w 理论模型为依据的，充 分利用n g w e b 技术，便于教育资源以更小的颗粒度共享的系统模型。不仅模拟 了教师端制作课件的真实场景，而且从低层为教学资源的共享提供了基础。在相 对松散的可视化场景中，教师之间可以通过交互方式协同编辑w e b 课件，共享教 育资源。本文将阐述以下几个方面： ( 1 ) 本文基础理论的研究。主要论述了有关教育标准、x m l 技术、c s c w 基础 以及组件理论。 ( 2 ) 基础理论在本文的应用。通过使用基于y a w l 的教育资源描述机制，对现 有教育资源从基本素材到知识点提供一个完善的描述机制。主要讨论如何对 教育资源三个层次即基本素材、知识点以及课件进行封装，使其成为自我包 含的单元。讨论以知识点为单位将课件资源有效地组织集成为一门课件，以 达到资源重用和共享。 ( 3 ) 通过对知识点理论和课件编辑中协作机制的研究，以c s c w 理论为依据 以x m l 技术为基础，建立基于知识点构件的协同式w e b 课件编辑系统模型。 模型讨论了一个以树状目录为主的相对高效的同步异步协同编辑课件机 制，提供一个完成常规课件编写任务的课件编辑环境，还提供一个与已有课 件共享资源的接口。 ( 4 ) 设计实现了系统原型，我们思想的有效性和可行性，有力地证明模型的 正确性。 t i 海交通大学碗士论文 基于翱识点擒糌鲍协商式译件辘辑系统的建摸s 设计 第二章基础理论 主要介绍系统的基础理论，以便深入理解系统模型。首先概要介绍课件和 与课件有关的国际标准i e e ep 1 4 8 4 、i m s 以及s c o r m ，然后相继介绍了x m l 技术 基础、c s c w 基础理论以及构件技术，并简要讨论了理论在远程教育领域中的应 用。 2 1 课件及远程教育标准 2 1 1 教育资源层次划分 现代远程教育的核心是教育资源建设。教育资源可分三个层次，即媒体素材 库；知识点库( 包括知识点、试题库、案例) ：课件库。一、二层次是基本素材教 学资源，是整个远程课件资源建设的重点和核心，是一门网络课程建设成功与否 的关键；三层次是课件库，以课件为主的课件库是网络教学的前提和基础，是课 件教育资源向学习者提供的接口。 图2 - i教育资源层次图b ”( f i g 2 - 1t h el e v e l so fi n s t r u c t i o n a lr e s o u r c e s ) 媒体素材按媒体类型可划分为五大类：文本类素材、图形像类素材、音频 类素材、动画类素材、视频类素材。试题、案例、和知识点是建立在媒体素材库 基础之上的，因都是由媒体素材组合而成的大颗粒教育单元，可统称为知识点库。 密切关联的知识点按照其内在的逻辑关系构成一门完整的课件。教育资源管理系 统以及资源制作平台是创建和管理不同层次教育资源的工具1 。 2 1 2 课件 课件是远程教育中教学使用的由一系列知识点组成的实施相对完整教学的 辅助教学软件。以课件为主的课件库是网络教学的前提和基础，是学习者获取网 上知识的主要媒介。优秀的课件应该能够自成体系，又能独立使用。所谓自成体 系是指某学科中的网络课件要涵盖所有内容领域，不能有遗漏；所谓能够独立使 6 _-_ 圭连塞鎏奎兰鲤圭焦塞基于知识点构孛 的协同式课辞犏辑系统昀建模s 设计 用，是指网络课件的设计，要以知识点为单位，对每一个知识点，要设计适合本 教学单元需要的网络课件，它可以独立用于教学。这就要求课件资源构件化，使 其成为自我包含，有一定逻辑意义，能够脱离上下文独立使用的单元。 课件可以分为单机课件和网络课件。单机课件是只能在单台计算机上进行浏 览学习的课件，一般存储在软盘或光盘中，资源共享性差；网络课件是可以通过 网络进行浏览学习的课件，一般存储在服务器的硬盘中，资源共享性好。从另一 个角度，课件又可以分为同步课件和异步课件。同步课件使课件中讲述同一内容 的各种媒体元素保持同步播放，能较真实地模拟实际教学中的教学动作；异步课 件顺序地播放讲述同一内容的媒体资源。 2 1 3i e e ep 1 4 8 4 标准简介 i e e el t s c ( i e e e l e a r n i n gt e c h i l 0 1 0 9 ys t a n d a r d sc o m m i t t e e ) 是远程教育规范 的一个基准，其他国际组织在此基础上相继开发了一系列基于i n t e m e t 的远程教 育标准。在i e e el t s c 的主持下最终将形成的i e e ep 1 4 8 4 标准已经为基于构件 的教学技术系统建立了一个复杂的总体构架的参考模型。围绕该模型将制订出一 系列规范，与课程及应用有关的标准有：p 1 4 8 4 1 2 学习对象元数据( l e a r n i n g o b j e c tm e t a d a t a ) 、p 1 4 8 4 1 0 课件语言互换规范( c b ti n t e r c h a n g el a n u g a g e ) 、 p 1 4 8 4 6 课程编列规范( c o u r s es e q u e n c i n g ) 、p 1 4 8 4 1 7 内容包装规范1 等。各 规范的主要研究内容分别为： ( 1 )学习对象元数据( p 1 4 8 4 1 2 ) 主要制订学习对象元数据的语法及语义，定 义完全描述一个学习对象所必须的属性。学习对象在此处被定义为任何实体，数 字的或者非数字的，这些实体可以在技术支持的学习过程中使用、重用、以及引 用。 ( 2 )课件语言互换规范( p 1 4 8 4 1 0 ) 主要制订基于计算机的课件标准格式， 通过该格式课件内容可以从一种著作系统方便地转换为另一种系统中。定义组成 c b t 课件的主要媒体数据构件以及这些构件的工业标准文件数据格式。定义或 推荐描述c b t 模块组成和逻辑行为的基于文本的编程语言、传递逻辑、流以及 资源的基于文本交换格式等。 ( 3 )课程编列规范( p 1 4 8 4 6 ) 许多学习技术系统嵌入了根据学生进度自动调 整课程显示的机制。这种自适应性是产生个性化教学的基本特征，也是智能导航 系统中”智能”的含义所在。i e e ep 1 4 8 4 6 的目标就是在提供一种用来在用户、 代理以及课件创作者之间交换和开发这种个性化信息的通用机制。它还为课件开 发者( 编制课程计划) 、购买者( 课程计划为提供了是否购买的学习技术策略方面 的决策信息) 、教师( 修改或增强学习经验) 以及学生( 理解技术的限制和策略) 之间的共同理解提供了一种规范和实现。 ( 4 )内容包装规范( p 1 4 8 4 1 7 ) 内容包装主要定义了基于i n t e r n e t 的用各种 工具制作的学习内容之间互操作需要的数据结构及对学习内容的包装。学习内容 可能来自不同的创作者、出版商以及开发商。通常，学习内容是由一系列可以单 独拷贝、传输、购买和使用的单元的集合。这些单元以包的形式存在，并且由这 些单元可以组合成更大的学习单元。 上海交通大学硕士论文 基于知识点构博的协同式谭件编辑系统豹建模与设计 2 1 4s c o r m 简介 1 9 9 7 年1 0 月，美国国防部( d o d ) 和白宫科学技术政策办公室( o s t p ) 开展 了a d l 项目。主要目的是确保个人学习者无论身处何时何地，需要学习时都能 访问到个性化的高质量培训资料。项目向外界发布的核心文档即s c o r m ( t h e s h a r a b l ec o m e n to b j e c tr e f e r e n c em o d a l ) 规范，主要提供了一套基于现有的教育 标准的实现准则和例子，为国防部提供了远程教育实现及应用指南。文挡主要集 中讨论内容聚集模型c a m ( c o n t e n t a g g r e g a t i o n m o d e l ) 和运行环境( r u n t i m e e n v i r o n m e n t ) 两个主题。s c o r m 规范的具体组织和内容如图2 2 所示。 ( 】) s c o r m 内容聚集模型 s c o r m 内容聚集模型的目的是为制作学习内容提供一个通用的包装方法。 学习内容可以是已有的、可重用的、可共享的及互操作的学习资源。内容聚集模 型详细定义了学习内容如何被识别和描述、集成为一门课件或课件的一部分，以 及在知识库或者l m s ( 学习管理系统一l e a m i n g m 哪e m e ms y s t e m ) 之间移动。 内容聚集模型详细说明了实现前两个过程的技术方法，并期望很快完成实现最后 过程的机制，包含了内容结构格式( c a f ) 和元数据的规格说明。 图2 - 2s c o r m 内容结构。”( f i g 2 2 t h e c o n t e i i t f r a m e o f s c o r m ) ( 2 ) s c o r m 运行环境 s c 0 刚运行环境是在基于学习内容的共享学习对象( s c 0 ) 和l m s 之间提供一 种互操作方法。s c o r m 要求不论创作学习内容的工具是什么，学习内容必须是可 以在多个l m s 之间可互操作的。为了使这成为可能，运行环境必须具有以下三个 组件：一个通用的创作内容的方法、一个通用内容与其他l m s 通讯的方法、在 l m s 和内容执行期间交换预定义的数据元素。这三个组件在该文裆中被分别定义 为l a u n c h 、a p i 和数据模型。 生苎望苎兰丝兰些! l 一一查型塑生丝壁丝丛塑苎壁苎至垄丝壁苎篁丝堑 2 1 5l m s 规范简介 1 9 9 7 年，i m s ( i n s t r u c t i o n a lm a n a g e m e n ts y s t e m s ) p r o j e c t 是美国高等教 育的一个非盈利机构e d u c o m 和其商业伙伴制订一种开放的、面向市场的在线学 习标准。1 9 9 8 年，i m s 和a r i a d n e 联合向i e e e 提交了一份规范，它是现在i b e e l o m 学习对象元数据基本文档的基础。1 9 9 9 年，i m s 向在美国、英国、欧洲、澳 大利亚、新加坡的i m s 委员会公开了i e e e 的工作，并把反馈结合到相应规范的制 订过程中。 i m s 可看作一个课程管理系统、教育服务器、一个c b t 系统或集成学习系统。 i m sg l o b a ll e a r n i n gc o n s o r t i t i m 组织正在致力于研究教育服务、教学内容、 分布学习环境方面的标准。规范文档。”佃3 是i m s 组织工作的核心，表2 1 规范 文档的发布历史可以清楚看出i m s 在教育规范方面付出的不懈努力。 表2 - 1i m s 系列规范的制订过程( t a b l e ，2 - 2 t h e h i s t o r yo f i m ss e r i e s s p e c i f i c a t i o n ) 上海交通太学碗士论文 基f 知识点静律豹挤同式漂释编辑系统的建摸s 设计 2 2x m l 理论 要理解x m l ，首先需要理解置标语言。人们日常书写的语言称为书面自然语 言。为了标识某些信息而加入了一些特定标记后的书面自然语言称为置标语言 ( m a r k u pl a n g u a g e ) 。s g m l 、h t m l 、) c i v i l 均是置标语言。 2 2 1x m l 简介 s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a liz e dm a r k u pl a n g u a g e 标准的通用置标语言) 是 i s o 组织于1 9 8 6 年发布的1 s 08 8 7 9 国际标准。它是一种通用的文档结构描述置 标语言，主要用来定义文献模型的逻辑和物理结构。一个s g m l 语言程序由三部 分组成，即语法定义、d t d ( d e f i n i t i o nt y p ed o c u m e n t 一文档类型定义) 和文档 实例。语法定义，定义了d t d 和文件实例的语法结构；d t d ，定义了文档实例的 结构和组成结构的元素类型。文档实例是s g m l 语言程序的主体部分。实际中， 每一个特定的d t d 都定义了一类文件。 h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e 一超文本置标语言) 是w 3 c 组织发布的标 准。它是s g m l 的一个实例，是符合s g m l 语法的一种固定格式的超文本标记语言。 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 - - 可扩展的置标语言) 是w 3 c 组织于1 9 9 8 年2 月发布的一种互联网上交换数据的标准。x m l 是s g m l 的一个简化版本，在 s g m l 基础上，去掉语法定义部分，适当简化d t d 部分，并增加了部分互联网的 特殊成分，使其更加精练、简洁、更易于理解和使用。x 札的标记不是固定不变 的，是可以扩展的。它主要用来使s g m l 能在因特网上应用自如，并不是一个独 立的、预定义的标识语言。x m l 是一种元语言，它是可以用来描述其他语言的语 言。一个简单的) ( m l 代码的例子如源代码2 - 1 所示。 源代码2 - 1 儿描述数据简单示例( s o u r c ec o d e 2 1 as i m p l ex m lc o d e ) x m l 同h t m l 一样，都来自s g m l 。h t m l 只使用s g m l 中很小一部分标记，其 标记是固定的，不可扩展的，不需包含d t d 。优点是固定的语法使它易学易用， 开发h t m l 的浏览器十分容易。缺点是过于简单的语法严重地阻碍了用它来表现 复杂的形式。同时，s g m l 过于复杂，不适合在网上使用。y j d l 应运而生。h t m l 着重描述w e b 页面的显示格式，x m l 着重描述w e b 页面的内容。总之，x m l 是一 上海交通| 尢学硕士论文基于知识蠢捣件的游商式课件编辑系统秘建模与设计 个简单而有灵活的标准格式，为基于w e b 的应用提供了一个描述和交换数据的有 效手段。 2 2 2x m l 的表现 x m l 最重要的特点是数据与其表现的分离。目前x m l 文档的的表现主要有两 种方法。 ( 1 )采用c s s ( c a s e a d i n gs t y l es h e e t s 一层叠式样式表) c s s 的基本思想是为结构文档中的各个标记定义相对应的一组显示样式。采 用c s s 以类似文档的方式来表现x m l 文档片段，需要先生成文本格式的样式表， 然后再将样式表与x m l 文档相结合。c s s 简单但有以下缺点：x m l 的表现独立于 浏览器对c s s 的支持：c s s 仅能规定元素而不能规定属性的表现形式；每个输入 元素仅能处理一次：不能为输出添加元素和其他内容；不能实现条件或选择处理。 ( 2 ) 采用x s l ( e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u a g e - 可扩展样式单语言) x s l 定义了包含一套元素集的) ( m l 语法规范，能有效地克服c s s 所存在的缺 陷。实现用x s l 表现x m l ，需要先生成x s l ，然后再将它与x m l 文档相结合。x s l 分为两个部分：x s l t 负责将x m l 的源代码转换为x s l t ；x s l f o ( x s l - - f o r m a t t i n g o b j e c t ) 提供大量的格式化命令，用来配合打印或者屏幕显示，精确地设定外观 式样。具体转化过程中，有服务器转换模式和客户端转换模式两种方式，分别由 服务器和浏览器执行。图2 1 是显示x m l 数据的一般过程。 图2 - 3 煳l 的显示( f i g 2 - 3t h ed i s p l a yo f x m l o nl l l t c m d ) 2 2 3x m l 技术的优点 ) ( m l 以良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化、便于网络传输等优势 便于开发人员和内容创作者在网页上组织信息，不仅能满足不断增长的网络应用 需求，还能确保在通过网络进行交互合作时，具有良好的可靠性与互操作性。 ( 1 ) 易于扩展。h t m l 格式固定，标记有限，难以扩展。x m l 屏弃了s g m l 中的 些复杂性并考虑到适合w e b 特性，可以用来定义其它标记语言，其类型 数量是无限的。 ( 2 ) 结构性强。h t m l 不支持深层的结构描述。x m l 的文件结构嵌套可以复杂到 任意程度，能表示面向对象的等级层次。 ( 3 ) 交互性好。用户与应用进行交互时，使用x m l 可以非常方便地在本地排序、 - 1 1 - 一一一一一 上海交通走学硕士论文 基于知识点构件的协硒式谗 串编辑系统的建模与设计 过滤和进行其他的数据操作，不需要与服务器进行交互，减轻了服务器的 负担。 ( 4 ) 语义性强。h t m l 只包括能标记格式和结构的标记。) ( m l 可以自行设计有意 义的标记，便于异构系统之间的数据交换和信息检索实现机器与机器之 间的信息交换。 总之，可以通过瑚l 进行有意义的搜索；可以提高数据的重用性，开发更加 灵活的w e b 软件；可以使用h t t p 进行传送，不需要对现存的网络进行变化，方 便地在w e b 上发布数据。 2 2 4x m l 与远程教育 x m l 本身仅仅是表达数据的一种规范，需要结合具体的行业制订不同的数据 规范才能体现其生命力，与远程教育有关的规范如下： 2 2 4 ，1m a t h m l ( m a t h e m a tic a lm a r k u pl a n g u a g e 一数学标记语言) m a t h m l 是w 3 c 的数学工作组制定的一种机器之间交换数学信息的基于x m l 的基层协议，使数学表达式在互连网上应用更加成功。m a t h m l 完成了w e b 向着 科学研究和通信方面的有用工具方向的发展。一般m a t b 3 4 l 应用是使用方程编辑 器或其他软件产品建立公式与方程，把输出保存为m a t m l 形式。专用m a t h m l 应 用程序或w e b 编辑器的插件正在开发之中。其中几何技术公司的w e b e q 是一套写 作和编辑m a t h m l 的j a v a 程序。a m a y a 程序是w 3 c 技术人员创建的支持m a t h m l 显示和编辑的w e b 编辑器和浏览器。源代码2 - 2 是数学符号振的t h m l 表示。 源代码2 2 用m a t h m l 表示拓( s o u r e ec o d e 2 2t h ed e s c r i p t i o no f 拓i nm a t h l v r l ) 2 2 4 2c m l ( c h e m ic a lm a r k u pl a n “a g e 化学标记语言) c m l 可能是由p e t e rm u r r a y r u s t 开发的第一个x m l 应用，并为此创建了 第一个通用的j 【m l 浏览器j u m b o 。分子文档常常包括成千上万个不同的详细对象。 c m l 寻求以一种直接方式组织这种复杂的化学对象，以便能够让计算机理解，显 示和加以检索。c m l 可以用于分子结构和序列、光谱分析、结晶学、出版、化学 数据库和其他方面。最简单的情况下，c m l = h t m l + 分子，它的用处却超出了w e b 的范围。源代码2 3 是水分子h ：0 的基本c m l 文档。 塑堕塑塑薹塑丝丝丝丝塑塑塑塑型塑型堕丝堑 ? x m iv e r s i o n = ”1 0 ”? h0h i2 a r r a yb u i l t i n 2 ”a r i d 2 1 23 l1 1 潭代码7 - 3 用c m l 表示的班分子h 2 0 ( s o u r c ec o d e 2 3t h ed e s c r i p t i o no f h 2 0i nc m l ) 2 2 4 3s m i l ( s y n c h r o n i z e dm u l t i m e d i ai n t e g r a t i o nl a n g u a g e - - 同步多媒体 合成语言) s m i l 是一种将多媒体集成到同步表现中的与x m l 完全兼容的标记语言。它是 一个关于音频，视频和动画的w 3 c 建议，用于控制由声音、视频，文字和图象等 组成的多媒体资料在w e b 上表现。利用s m i l ，开发者可以将各种多媒体对象在 时间和空间轴上集成起来，并为之添加链接，建立丰富多彩的网络多媒体演示。 源代码2 4 是顺序播放一些图片的s m i l 核心代码。 ( s o u r c ec o d e 2 4t h ed e s c r i p t i o no f s e q u e n c i n gp i c t u r e si ns m i l l 2 3g s 6 1 h 基础 c s 凹( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ev o r k 一计算机支持的协同工作) 产 生于当今社会生活中。现实生活中，绝太多数工作都是在特定的群体环境中，由 群体成员互相协作、共同完成的，人们的工作方式明显地具有群体性、交互性、 分布性与协作性等特征。c s c w 正是在支持人们协同工作方式为背景下产生的。 2 3 1c s c w 简介 | 海交避大学硕士论文基f 知识点棉释的协同式谭件编辑系统舶建模s 设汗 c