（计算机软件与理论专业论文）moodle的语义化研究与实现.pdf

t h e s i sf o rm a s t e rd e g r e e ，2 011s c h o o lc o d e - 10 2 6 9 s t u d e n tn o ：5 1 0 8 1 2 0 1 0 2 1 eas tch i nanorma l u n i v e r s i t y r e s e a r c ha n d i m p l e m e n t o fm o o d l e s e m a n t i c d e p a r t m e n t ：s c h o o lo f i n f o r m a t i o ns c i e n c ea n dt e c h n o l o g y m a j o r ： g q 堡p 旦! l 堑墨q 金型i ! 盟i 堕亟坠曼q g r e s e a r c ha r e a ：s o f t w a r ee n g i n e e r i n g , t o o la n de n v i r o n m e n t s u p e r v i s o r ： 墨墨q 堡i 堑皇里! q 鱼墨墨q ! i q 坠g 匹i 旦圣鱼垒堕g s t u d e n tn a m e ：q i 垫l i m a y ，2 0 11 华东师范大学学位论文原创性声明 郑重声明：本人呈交的学位论文( m o o d l e 的语义化研究与实现，是在华东 师范大学攻读氓博士( 请勾选) 学位期间，在导师的指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。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，均己在文 中作了明确说明并表示谢意。 作者签名o日期：矽f j 年j 月衫e t 华东师范大学学位论文著作权使用声明 c m o o d l e 的语义化研究与实现系本人在华东师范大学攻读学位期间在导 师指导下完成的硬征博士( 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华东师范 大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主 管部门和相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电 子版；允许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校 将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文 的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于( 请勾选) ( ) 1 经华东师范大学相关部门审查核定的“内部”或“涉密”学位论文木， 于年月日解密，解密后适用上述授权。 ( ) 2 不保密，适用上述授权。 导师签名本人签名毖 尹f 年f 月多日 “涉密”学位论文应是已经华东师范大学学位评定委员会办公室或保密委员会审定过 的学位论文( 需附获批的华东师范大学研究生申请学位论文“涉密”审批表方为有 效) ，未经上述部门审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公 开学位论文，均适用上述授权) 。 奎篮硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 张桂戌教授华东师范大学主席 孙仕亮副教授华东师范大学 续晋华副教授华东师范大学 华东师范大学硕士学位论文摘要 摘要 随着计算机和网络技术的发展，e - l e a r n i n g 学习环境得到普及，同时各种网络 教学平台，如l m s 也应运而生。资源搜索是l m s 的功能之一，可以方便教学者 和学习者从网络平台上寻找所需要的资源，在很大程度上提高了教学效率。当今 的搜索技术几乎都是使用基于关键字的字面匹配的方法，搜索结果往往不能体现 搜索者的本意，可能会得到大量不相关的信息，或者遗漏掉许多相关的信息。语 义w e b 的出现为解决这个问题提供了一条途径，通过对万维网上的资源添加语 义信息，使计算机理解并处理资源信息，以更好地搜索海量的资源。通过基于语 义的搜索可以使搜索请求借助语义辞典在语义层面上得到扩展和优化，最大程度 地理解搜索者的搜索用意，从而更有效地搜索资源。 目前对l m s 的语义研究主要集中在s c o r m 的语义化研究上，而对l m s 本身 的语义化研究还很少见，m o o d l e 是在国内外应用都很广泛的l m s ，因此，本论 文对m o o d l e 的语义化研究作了尝试。本文首先以中学物理为例创建领域本体， 对m o o d l e 资源添加元数据信息，然后借助领域本体添加语义标注，在此基础上 实现了m o o d l e 资源的基于本体的语义搜索，并对m o o d l e 中的功能模块做了基 于语义的搜索优化。实验表明本文提出的语义化方案是有效可行的，其思想及方 法对于其它基于本体的语义搜索系统的实现，具有理论和实践上的参考及借鉴作 用。 关键词：m o o d l e ，语义化，l u c e n e ，o w l ，搜索 华东师范大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h e d e v e l o p m e n t o fc o m p u t e ra n dn e t w o r k t e c h n i q u e s ，e l e a r n i n g e n v i r o n m e n th a sb e e na l r e a d yw i d es p r e a d ，a tt h es a m et i m ev a r i o u so n l i n et e a c h i n g p l a t f o r m sw e r ec o m eo u ts u c ha sl m s s e a r c h i n gw h i c hi so n eo ff u n c t i o n so fl m s c a l lb ec o n v e n i e n c ef o rt e a c h e r sa n ds t u d e n t st os e a r c hf o rr e s o u r c e st h a tt h e yw a n t ， a n di ti m p r o v e st e a c h i n ga n dl e a r n i n ge f f i c i e n c yi m m e n s e l y h o w e v e rt h ec u r r e n t s e a r c ht e c h n o l o g yi sm a i n l yb a s e do nk e yw o r d sa n di td o e sn o tr e f l e c tt h eo r i g i n a l i n t e n t i o no ft h es e a r c h e r s ，s ot h e r ei sp l e n t yo fi r r e l e v a n ti n f o r m a t i o no rl e a v i n go u t s o m ei n f o r m a t i o ni nt h es e a r c hr e s u l t s ，l u c k i l y , t h ea p p e a r a n c eo fs e m a n t i cw e b p r o v i d e sam e t h o do fs o l v i n gt h i sd r a w b a c k i tc a ns o l v et h ep r o b l e mt h a ts e a r c h i n gi n v a r i e t i e so fr e s o u r c e sb ya d d i n gs e m a n t i ci n f o r m a t i o nt or e s o u r c e si ni n t e r a c ta n d t r y i n gi t sb e s tt om a k ec o m p u t e ru n d e r s t a n dt h i sr e s o u r c e s t h es e m a n t i cw e bs e a r c h e n g i n e c a l le x t e n da n do p t i m i z et h es e a r c hq u e r yi ns e m a n t i cl e v e l sb ys e m a n t i c d i c t i o n a r ya n du n d e r s t a n dt h eo r i g i n a li n t e n s i o no fs e a r c h e r s ，t h u si tw i l ls e a r c hf o r r e s o u r c e sm o r ee f f e c t i v e l y n o wt h e r ea r es t u d i e sa b o u ts c o r ms e m a n t i co nl m sr e s e a r c h ，b u tf e wa b o u t l m ss e m a n t i c s o ，w ea t t e m p tt or e s e a r c hs e m a n t i co fm o o d l ew h i c hi so n eo ft h e m o s tp o p u l a rl m sb o t l la th o m ea n da b r o a d f i r s t , t h i sp a p e rc r e a t e so n t o l o g yt h a t t a k i n gp h y s i c so fm i d d l es c h o o lf o re x a m p l e ，e d i t sa n dg e n e r a t e sm o o d l er e s o u r c e s m e t a d a t a , a d d ss e m a n t i ca n n o t a t i o nb e t w e e nr e s o u r c e sa n do n t o l o g y , t h e ni m p l e m e n t s o n t o l o g y - b a s e ds e m a n t i cs e a r c h i n gs y s t e ma n do p t i m i z e s f u n c t i o n a lm o d u l e si n m o o d l eb a s e do no n t o l o g y a tl a s tw ep r o v et h ev a l i d i t ya n df e a s i b i l i t yo ft h i ss c h e m e ， a n di tc a np r o v i d ep r e f e r e n c eb o t hi nt h e o r ya n dp r a c t i c ei no t h e ro n t o l o g y - b a s e d s e m a n t i cs e a r c h i n gs y s t e m k e yw o r d ：m o o d l e ，s e m a n t i c ，l u c e n e ，o w l ，s e a r c h n r 华东师范大学硕士学位论文目录 目录 第一章绪论：1 1 1 研究背景与意义l 1 2 研究内容及关键技术3 1 3 论文创新点3 1 4 本文组织结构一4 第二章l m s 概述5 2 1l m s 和e - l e a r n i n g ! ； 2 2m o o d l e 概述7 2 2 1m o o d l e 系统与功能7 2 2 2m o o d l e 的历史与发展9 2 2 3m o o d l e 国内外的应用和研究现状1 0 2 3s c o r m 标准与元数据规范1 2 2 3 1s c o r m 概述及其在m o o dl e 中的应用12 2 3 2 元数据规范14 2 3 3i e e el o m 规范15 第三章m o o d l e 的语义化方案19 3 1 语义和语义网1 9 3 2 本体及其构建2 2 3 2 1 本体的概念2 2 3 2 2 本体构建原则2 3 3 2 3 本体构建方法和平台2 5 3 3 元数据的构建2 6 3 4 语义标注2 7 3 5m o o d l e 的语义化方案2 8 3 5 1 语义化的流程一2 8 3 5 2 领域本体的构建方案2 9 3 5 3m o o d l e 元数据的编辑和语义标注3 2 第四章m o o d l e 语义化的实现3 4 4 1 实现m o o d l e 语义化的主要模块3 4 4 2 领域本体的构建过程3 5 4 3 元数据编辑器及语义标注3 9 4 4 基于j e n a 的语义推理模块4 2 4 5 基于l u c e n e 的m o o dl e 语义搜索4 4 4 6 基于语义的s c o r m 内容的抽取4 8 4 7 基于语义的搜索优化5l 第五章总结与展望5 4 5 1 本文工作总结5 4 5 2 展望5 4 i 村录5 6 参考文献5 7 后记6 0 i i i 华东师范大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 研究背景与意义 第一章绪论 随着计算机技术的飞速发展和网络教育的日益流行，传统教育不仅在教学地 点上从教室的课堂发展到无地域限制的网络平台，而且在教学形式上也发生了极 大的变化，从面对面的课堂授课发展为网络教学平台的教学模式，如现代技术教 育、远程教育、在线教学等，同时，网络教学平台的出现也导致了各种l m s 随 之如雨后春笋般应运而生。这些l m s 从成本估算上大体可分为两类，开源免费 的l m s 和收费的商业性质的l m s ，开源的l m s 因为其开放的源代码、架构的可 扩展性而有了长足的发展和广泛的应用，影响较大、应用较多的有m o o d l e 、 b l a c k b o a r d 、a t u t o r 、s a k a i 、w e b c t 等，其中m o o d l e 在国内外都获得了深远的影 响，越来越多的应用于各种基础教育、高等教育、职业技术教育、教师教育、企 业培训等选用的学习环境和培训系统中。 教学平台的增多导致了在线教学资源的爆炸式增长，那么如何在越来越多的 教学资源中检索到用户所需的资源就成了一项迫切而实际的任务，目前大多数 l m s 都包含搜索功能的模块，m o o d l e 中也实现了部分模块的搜索，然而这些搜 索都是传统意义上的基于关键字的搜索，搜索结果和用户所想的原本意思存在了 偏差，这样就造成了用户要在几十条甚至几百条信息链接中寻找自己所需的资 源，导致了低查全率和查准率，降低了搜索的效率，既浪费了系统资源也浪费了 用户的时间。因此，如何更好的组织m o o d l e 中的资源信息，深层次的挖掘出资 源之间的关联信息，从而提高检索效率成为值得研究的重要课题。 被誉为“万维网之父的t i mb e r n e r s l e e 提出了语义w e b ( s e m a n t i cw e b ) 的概念。语义w e b 技术是在语义的层次揭示出资源之间的内在联系，从而让计 算机最大程度的理解用户需求，更全面、更准确的提供资源信息，这就为提高检 索效率指出了一条可行之路。近些年来语义w e b 的研究和发展已经如火如荼， 很多著名的公司开始关注并参与语义w e b 技术，i b m 一直致力于研究语义w e b 技术，是语义w e b 标准最坚定的支持者之一，i b m 参与了r d f 、o w l 标准的制 定过程，并在高效的推理算法、可扩展的本体存储、搜索引擎、本体建模和可视 l 华东师范大学硕士学位论文第一章绪论 化工具，各行业的应用等方面有着深入的研究；2 0 0 8 年，微软( m i c r o s o f t ) 收 购了语义搜索引擎提供商p o w e r s e t ，这表明微软也在关注着语义技术的发展； 2 0 1 0 年，g o o g l e 收购了m e t a w e b 公司，m e t a w e b 是在2 0 0 5 年成立的一家语义 搜索公司，这意味着g o o g l e 也跻身于语义搜索的研究行列。 目前的语义搜索主要有两种，基于本体的语义搜索和基于概念的语义搜索。 基于本体的语义搜索在学术界已成为了研究的热点，但具体成熟的实际应用还很 少，大都停留在概念、原理、研究阶段。国外将本体应用在信息检索中的著名项 目主要有：施乐公司( x e r o xc o r p ) 推出的h a k i a 的搜索引擎【1 】，又称为语义搜索 引擎( s m a r ts e a r c he n g i n e ) ，是当时互联网上仅有的一个基于词义的语义搜索引 擎；n o e s i s 是用于专业领域的搜索系统( 受专业限制) 2 1 ，这个系统主要是由 美国的几所大学的学者共同担任编辑，为科学家们进行科学研究提供服务的， n o e s i s 使用了o w l 的技术，并在相关的科学领域对信息进行标注，以使计算机 理解该领域内的语义，现在发布的最新版本是n o e s i s 4 0 ；基于网络代理搜索本 体的( o n t o ) 2 a g e n t 平台，用户可在该平台上检索互联网上已有的本体信息； o n t o b r o k e r 3 1 ，面向的是万维网的网页资源，用户可以通过这个系统从万维网上 检索到自己所需要的网页资源；s k c 4 是通过在本体上建立代数系统以实现异构 系统间的互操作的系统，它用构建的代数系统实现本体之间的互操作，从而解决 信息系统语义异构问题；v o o r h e e s 【5 】在1 9 9 4 年提出基于本体的查询扩展，通过 使用本体中的概念来进行扩展查询；m a k i 【6 】在2 0 0 3 年提出了基于本体结构的查 询扩展方法，基本思想是运用本体中的路径来实现扩展查询，它将本体看作一个 结构图，利用关系边和查询节点连通的路径上的概念节点的相似度扩展概念； a t 一7 】建立了一个信息检索系统：f i n d u r 系统，通过使用描述逻辑( d l ) 语法， 借用本体技术表现了w o r d n e t 中定义的词汇间的同义、近义和上下位关系，并通 过推理得到某个词的关系集合来实现查询扩展。 相比较于国外，国内在这方面的研究起步较晚，比较有影响力的有中科院数 学所陆汝铃院士的基于本体研究的常识知识的实用性研究【8 】，该研究的主要目的 是通过建立一个具有一定规模的常识知识库来解决一些实际问题，如机器翻译和 自然语言理解等；宋峻峰【9 】等提出了基于本体的信息检索模型，在这个系统中 以描述逻辑( d l ) 作为本体的构造语言，并用本体中定义的词汇对文档资源进行 语义标注来实现语义层次的检索，使检索性能大大改善；驼亮【1 0 】等提出了 华东师范大学硕士学位论文第一章绪论 s c o r m 语义化的资源检索实验系统，在系统中将s c o r m 资源用元数据进行描述， 对资源添加语义标注，并借助于本体进行语义推理以实现语义搜索，大大提高了 搜索的查准率与查全率。 综合分析国内外的语义搜索研究现状，本文提出了m o o d l e 语义化方案，实 现m o o d l e 资源语义化表示方面的扩展，有一定的理论意义，并设计实现了 m o o d l e 语义搜索系统，扩展了m o o d l e 的功能，同时对其它语义搜索系统的研究 和实现也有一定的参考意义。 1 2 研究内容及关键技术 m o o d l e 中资源丰富，形式多样，传统的基于关键字的搜索已不能在实质上 满足用户的需求，因此可以考虑从语义的角度出发，在语义的层次上揭示出各种 资源之间的联系，这就需要实现m o o d l e 的语义化。在此基础上，本文首先对l m s 、 m o o d l e 、元数据、本体及语义的概念及发展应用进行了深入的研究，然后分析 和总结了语义化的相关技术，并以物理课程教学为例提出了适用于m o o d l e 的语 义化方案，最后设计并实现了基于本体的m o o d l e 语义搜索系统。本文中涉及到 的关键技术有： 一、领域本体的构建和存储。这需要抽取专业领域内知识的概念并分析概念 之间的联系，然后利用本体辅助工具设计实现。 二、m o o d l e 资源元数据编辑和语义标注。实现语义化的基础就是要对资源 添加能描述资源信息内容的元数据以及实现本体库与资源之间的映射，这就需要 解决元数据的编辑生成与语义标注的问题。 三、基于本体的推理和搜索。基于本体的语义搜索，最关键的步骤是如何借 助本体库进行推理，然后使用经过本体推理后的检索词搜索资源的语义信息。 四、基于语义的s c o r m 资源内容在m o o d l e 中的应用。s c o r m 语义化搜索 可以得到更准确的相关资源，这些资源可以直接从s c o r m 中抽取出来作为添加 添3 n nm o o d l e 的语义化资源中。 1 3 论文创新点 本文的创新点主要体现在以下几个方面： 3 华东师范大学硕士学位论文 第一章绪论 一、提出了基于本体来实现m o o d l e 语义化的方案，设计实现了元数据编辑 器对m o o d l e 资源添加元数据并借助于本体对资源添加语义标注，以实现m o o d l e 资源与本体之间的映射。 二、提出并实现了基于本体的m o o d l e 语义搜索系统。本文提出了一种借助 于元数据和本体库标注资源内容生成语义信息，根据语义信息建立语义索引，在 本体库的推理下扩展用户查询词，最后在语义索引中查询相关资源的方法。 三、基于语义的s c o r m 资源内容的抽取。本文提出并实现了m o o d l e 中一种 新的添加资源的方法，在s c o r m 课程包中基于语义搜索出相关的资源内容，并 将这些资源内容抽取出添加到m o o d l e 的资源中。 四、语义化方案在m o o d l e 功能模块中的应用。m o o d l e 实现了部分模块的搜 索功能，如论坛搜索功能，但这是基于关键字的搜索方法，本文将语义化应用于 这些模块，以提高搜索效率。 1 4 本文组织结构 第一章为绪论，主要介绍论文研究背景，相关研究内容及论文创新点等。 第二章对l m s 进行介绍，主要介绍了l m s 、e - l e a r n i n g 、m o o d l e 、s c o r m 和 元数据的概念和发展应用。 第三章论述了m o o d l e 语义化方案的必要性、可行性，首先介绍了m o o d l e 语义化的意义，然后对语义化涉及到的相关概念和技术作了介绍和分析，最后以 m o o d l e 中物理课程教学为例提出了m o o d l e 语义化的具体方案。 第四章首先对m o o d l e 语义化实现的几个重要模块做了简要介绍说明，然后 具体分析了涉及到的每个功能模块的实现过程和方法。 第五章是对论文的总结与展望，探讨了本文工作中的不足，并对木= 电= 今后语 义化工作提出了一些设想。 4 华东师范大学硕士学位论文第二章l m s 概述 第二章l m s 概述 2 1 l m s 和e l e a r n i n g 学习管理系统可简称为l m s ( l e a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ) ，是用于网络教 学( 培训) 平台的虚拟在线学习( 培训) 系统，它具有组织、呈现、跟踪、发送、 评估、管理学习内容与学习活动、促进学习者之间或学习者与教学者之间的交互 活动等功能。 l m s 是从计算机辅助教育研究、课件设计( 如s c o r m 标准课程包) 、资源库 建设、网络课程设计与开发等发展起来的e - l e a r n i n g 学习环境。e - l e a r n i n g ( e l e c t r o n i cl e a r n i n g ) ，中文可译为“电子化学习”、“数字( 位) 学习”等。e - l e a r n i n g 最早是由美国专家j a yc r o s s 在1 9 9 9 年提出的概念，目前国内外对e - l e a r n i n g 的 定义中最常见的是由美国教育训练发展协会( a s t d ，a m e r i c a ns o c i e t yo f t r a i n i n g a n de d u c a t i o n ) 规定的【1 1 】：e - l e a r n i n g 是学习者应用数位媒介学习的过程，数位 媒介包括：网际网络、企业网络、电脑、卫星广播、录音带、录影带、互动式电 视及光碟等，应用的范围包括网络化学习、电脑化学习、虚拟教学及数位合作。 e - l e a r n i n g 定义了一套通用的规则，如s c o r m 、a i c c 、i m s 、i e e e l t s c 及 a d l e 1 e a r n i n g 标准，这些规则的制定一方面约定了如何构造课程和学习管理平 台，让课程和平台能够共同工作，另一方面定义了e - l e a r n i n g 课程的各个组成部 分的标准语言，并提供了一套通用语言，使系统和课程能够共享数据和交换信息。 e - l e a r n i n g 可理解为用网络进行学习和教学活动，充分利用现代信息技术所提 供的具有全新沟通机制与丰富资源的学 - - j 环境，实现一种全新的学习方式。它由 多媒体网络学习资源、网上学习社区和网络技术平台构成，包含了大量数据、资 源、聊天组、程序、教学软件、兴趣讨论组、新闻组等学习资源，形成了一个高 度综合集成的资源库。e - l e a r n i n g 具有的知识的网络化、学习的随意性、学习内 容保持及时和持续的更新、培训的即时性的特点，使得e - l e a r n i n g 在教育及培训 领域获得了长远的发展，得到了广泛的应用。 l m s 是e - l e a r n i n g 的一种架构，它具有的开发性、协同学习、共享资源、无 华东师范大学硕士学位论文 第二章l m s 概述 时空限制的特点为学习者构建了一个可随时随地自主学习的终身学习环境。同 时，l m s 的出现也改变了传统的教学方式，以一种更加灵活、方便、便捷的全新 的网络教学方式传递和管理学习内容，同时还可以跟踪、掌握学生的学习进度及 学生的参与和互动情况。目前绝大部分的l m s 都是基于w e b 实现的，l m s 的系 统结构可概括为教师，组织与发布者，监督和分析者，学习者等几个实体【1 2 】， 如图2 1 所示，他们共同组成了学习管理系统，l m s 可以模拟传统的教学功能但 又展现了同传统教学方式所不同的功能，不仅便利了教师组织、管理和安排教学 活动，而且更重要的是提高了学生的学习积极性，极大的提高了教学的效率。 图2 1d i s 系统结构 l m s 按成本估算可分为开源和收费两类，现在开源l m s 越来越健壮，所以很 多教育机构和在线学习平台都选择开源l m s 。应用广泛同时比较有名的开源l m s 有m o o d l e 、s a k a i 、a t u t o r 、d o k e o s 、c l a r o l i n e 、w e b c t 、l a m s 等，其中m o o d l e 以其源代码开源，模块可扩展性强，二次开发方便简单，系统操作界面亲和力强， 易于安装，技术性门槛低等的优点成为l m s 中最受欢迎的平台，在国外，m o o d l e 已成为l m s 平台中的一个热点，在美国召开的有关国际信息大会中甚至把 m o o d l e 平台的运用作为重要的议题之一。在国内也有越来越多的学者和教学机 构都在研究和应用m o o d l e ，成为l m s 研究的一大热点。 6 华东师范大学硕士学位论文第二章l m s 概述 2 2m o o d l e 概述 2 2 1m o o d l e 系统与功能 m o d u l a ro b j e c t o r i e n t e dd y n a m i cl e a r n i n ge n v i r o n m e n t 简写为m o o d l e ，可以 译为模块化面向对象的动态学习环境【b 1 ，是由澳大利亚教师m a r t i nd o u g i a m a s 基于建构主义教育理论( 即教育者和学习者都是平等的主体，在教学活动中，他 们相互协作，并根据自己已有的经验共同建构知识) 而开发的l m s ，是一个免费 的开放源代码的软件。 m o o d l e 的功能非常丰富，不仅具备e - l e a r n i n g 平台所具有的所有功能，如内 容管理、论坛、测验、作业、聊天、日志、标签和调查，并且还有其特有的功能， 并且这些功能模块在不断完善与扩展中。它的功能根据用户权限可分为管理员功 能，教师功能，学生功能三个部分，每个部分都有相应的功能模块，这些模块可 以随意添加，或删除，或移动以调整该模块在界面中的位置，这样系统管理者可 以根据每门课程的特点和管理的需求调整相应的功能模块，从而打造个性化的学 习平台。 m o o d l e 提供的模块有问卷调查模块、作业模块、聊天室模块、投票模块、 论坛模块、博客模块、w i k i 、测验模块、资源模块、互动评价模块、活动模块等。 下面重点介绍资源模块与活动模块。 资源模块的作用是为m o o d l e 中的课程添加各种资源内容，方便教师和管理 者安排、组织教学内容，同时也方便学生学习课程内容。m o o d l e 支持显示几乎 任何形式的资源类型，如h t m l 文档、w o r d 文档、p p t 课件、p d f 文档、f l a s h 动画、图片、视频和声音等，这些资源可以直接上传到服务器上进行管理；可以 使用w e b 表单动态地编辑建立文本页或h t m l 网页；可以建立文件目录方便查 看资源；可以用链接将数据传递给外部的w e b 应用；还可以连接到网络上的外 部资源，并将外部资源无缝地整合到课程界面里。m o o d l e 对资源的组织形式给 师生们提供了呈现教学内容与学习资源的途径，师生通过资源上传与共享方式极 大地促进了教与学的效率，更重要的是激发了学生的积极主动性，充分体现了“以 学生为中心”的理念。 活动模块的功能是添加各种教学活动，如聊天室、s c o r m a i c c 、问卷调查、 华东师范大学硕士学位论文 第二章l m s 概述 程序教学、投票、讨论区、词汇表、w i k i 、互动评价、数据库等，这些活动极大 地以扩展了m o o d l e 的功能，m o o d l e 中学生交互的功能几乎都在这些活动中得以 体现，是m o o d l e 的重要组成部分。其中，s c o r m a i c c 活动( a i c c 、s c o r m 是 远程教育中被广泛采用的两个标准) 是指添加a i c c 或s c o r m 课程包，s c o r m 课程包可以是一门课程的所有内容( 包括课件、教案等) 组合而成的目录式资源 课件列表，如m o o d l e 中的课程可被打包成s c o r m ，以在不同的系统平台中共享； 也可以是由几个相关资源组成的简单资源包，可以实现资源的共享与重用。添加 的s c o r m a i c c 活动必须是符合s c o r m 标准或a i c c 标准的课程包，s c o r m 标准 课程包遵循e - l e a r n i n g 制定的规则，可以用辅助工具如r e l o a de d i t o r 资源打包器、 m a c r o m e d i ac a p t i v a t e 、a r t i c u l a t e 等来制作课件，每个工具都有其优缺点，目前 应用较广泛的是r e l o a de d i t o r 。m o o d l e 添加s c o r m 活动后将s c o r m 课程包上 传到服务器，然后便可以在m o o d l e 中浏览查看s c o r m 中的资源内容了。 统观m o o d l e 软件与其功能，m o o d l e 不仅是一个技术平台，更是体现了新的 教育理念的操作平台；不仅是一个先进的课程管理系统，更是一个将教育理论与 实践相结合的支持教师和学生组织实施教学活动的学习管理系统。m o o d l e 的动 态管理系统构建了一个丰富多彩的个性化的学习环境，为教师提供信息化课程设 计环境、网络施教环境、在线布置作业、测试等教学活动环境，教师可以自主设 计和管理课程、在线备课、发布课堂讲义、布置作业、在线测试、与学生实现互 动交流、跟踪学生学习进度、解惑答疑；为学生提供虚拟课堂的学习环境、参与 作业、测试等教学活动环境、自主性和研究性学习环境，学生可以在系统中选定 课程、网上学习、下载资料、提出疑问、查看成绩、提交作业等；为学校教学资 源的整合、共享、优化、积累提供平台，全程记录教学活动，便于教师的教学控 制和分析，也便于学生复习和总结，如图2 2 。 8 华东师范大学硕士学位论文第二章l m s 概述 p 秀 删! 辔一o 。扇堪 p “j ：篓 教学资源的 合、共享、 仡、积累提 平台 课程设计 网络施教 在线布置作业 溺试 拟课堂 业提交 与测试 主性学习 图2 2m o o d l e 在教学中的作用 随着m o o d l e 的应用越来越广泛，同时也因为m o o d l e 开放的理念使全世界 的教师与m o o d l e 使用爱好者都可以参与m o o d l e 的开发中来，m o o d l e 的功能越 来越强大，已经成为国际上首推的能够替代b l a c k b o a r d ( 商业化l m s ) 的适合中 小学基础教育、高等教育、职业技术教育、教师教育、企业培训等选用的学习培 训环境1 引。 2 2 2m o o d l e 的历史与发展 在2 0 世纪9 0 年代澳大利亚教师m a r t i nd o u g i a m a s 为了方便教学者把他们自 己的教学能力通过一个免费的软件发挥到网络上让更多的学生获益，于是在社会 建构主义的认识论的影响下发起了m o o d l e 这个项目，它允许师生或学生彼此间 共同思考、共同合作、提出问题、解决问题，共同创造出一个网上社区，在这个 社区中可以实现共享、互相沟通，最终实现“集体智慧 和“集体认知”，实现 教与学的最高境界。因为开发者一直秉持的开放性和免费性的理念，所以从 m o o d l e 创立起直到今天仍然保持着评测的开放性和免费性，给千千万万的教师 和学生带来了便利和好处。 在m o o d l e 开发团队的努力下，m o o d l e 在2 0 0 2 年8 月发布了1 0 版本，随 9 华东师范大学硕士学位论文 第二章l m s 概述 后由于在旧版本的基础上不断地完善与扩展，使得新版本不断地问世，同时由于 m o o d l e 开发团队的精益求精以及广大m o o d l e 二次开发者无私地将扩展的功能 源代码发布到m o o d l e 官网的社区里，使得m o o d l e 一直保持着活力并不断发展， 到目前为至，m o o d l e 已经发布了最新的2 0 2 版本。 m o o d l e 作为一款开源的软件为广大的学校、教育机构、甚至是私人公司所 推广和扩大，而且正是由于它的开源性间接促进了m o o d l e 的发展，越来越多的 人不仅免费注册使用m o o d l e ，还积极贡献自己的聪明才智根据需求不断的扩展 m o o d l e 的功能，开发新的插件或接口实现新的功能模块并整合到m o o d l e 中，使 得m o o d l e 的功能更加强大，用途更加广泛。同时m o o d l e 的官方网站，为m o o d l e 的各种用户( 如系统管理员、教师、研究者、学生、开发者) 提供了一个发布资 讯、讨论和协作的中心，上述的新开发的插件都可以在这里找到免费下载使用， 这个网站一直在随着社区的需要而进化，并且也像m o o d l e 软件一样免费，可以 说m o o d l e 官网的社区是m o o d l e 系统获得成功的不可缺少的因素。 现在m o o d l e 已经成为目前世界上最流行的课程管理系统之一，由于其开源 性，免费性，基于社会建构主义、以人为本的设计思想和开放的理念使得其功能 愈来愈强大，其理念越来越广的应用于各种学习平台中u 5 l ，当然m o o d l e 在使 用过程中表现的缺陷和问题反过来又促使着m o o d l e 向着更加完善的方向发展。 2 2 3m o o d l e 国内外的应用和研究现状 根据2 0 1 1 年3 月m o o d l e 的官方网站： 数据统计显示，目前全世界有2 1 3 个国家， 站注册使用m o o d l e 。 h t t p ：m o o d l e o r g s i t e s i n d e x p h p 的 5 4 6 2 5 个网站已经在m o o d l e 官方网 就目前来看，国内外对m o o d l e 平台应用的重点主要集中在教师培训和教育 教学领域。 在国外，m o o d l e 平台应用于基础教育教学已经成为研究的一个热点，在美 国召开的有关国际信息大会上，将m o o d l e 平台的运用作为重要的议题之一；英 国的一份教育系统使用开源软件的报告显示，m o o d l e 是英国的大学使用最多的 学习课程开发管理系统；m o o d l e 在印度、保加利亚、日本等国的远程教育方面 1 0 华东师范大学硕士学位论文第二章l m s 概述 包括虚拟学习平台与在线培训平台都有了应用；m o o d l e 在新加坡的高校和小学 也有了几年应用的历史。 在国内，早在2 0 0 4 年，中国台湾就掀起了一股m o o d l e 热潮，在台湾的大学、 中小学都有了广泛的应用；2 0 0 6 年初m o o d l e 由上海师范大学的黎加厚教授引入 我国大陆，黎加厚教授形象的将m o o d l e 翻译为“魔灯 ，预示着m o o d l e 像神话 故事里的阿拉丁神灯一样神奇，可以实现教学中的所有活动元素。黎加厚教授和 他的研究生率先对m o o d l e 的介绍、安装、使用、二次开发等进行了研究和翻译 解释，积极地将m o o d l e 应用于我国的教育平台，同时他们分别在辽宁鞍山、广 州中山和上海闵行等地进行m o o d l e 应用的讲座与培训，并在这些地区率先建立 了基于m o o d l e 的教学平台，均取得了良好的反响，引起了其他一些省市的效仿， 加快了m o o d l e 在国内的普及与发展。中国大陆较为有名的m o o d l e 高校站点有 中国科学院p r o g r a m 1 0 课程网站、华东政法大学网上课堂、哈尔滨工业大学计 算机与科学学院、中央电大在线学习系统等，还有不少中小学与教育机构都在利 用m o o d l e 建立自己的在线课程，m o o d l e 平台的应用在国内已有迅速普及并不断 壮大之势。 每款软件都有其适用对象，m o o d l e 也不例外。m o o d l e 面