（计算机系统结构专业论文）基于scorm的网络教育课件研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本入在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 j 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 手翔 签字目期：啊年石角? 日 lu 学位论文版权使用授权书 本学位沦又作者完全了解 重废太堂有关保留、使用学位论 文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 重迭太堂可以：蟹学位论文的全部 或鄙分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存、汇编学位论文。 保密( ) ，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( ) 。 ( 请只在上述个括号内打“”) 学位沦文作者签名： 严墨月 导师签名 痞牟 签字日期：伽歹年6 月；日 签字日期：矿叼s 年莎月岁日 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 摘要 世界各国在发展网络教育时深刻认识到，用于课件制作的各类资源的可共享 性和复用性对于网络教育的实用性和经济性具有决定性的作用，同时也是高质 量、高效率课件制作的关键，而解决该问题的最好的出路就是就建立一个有效地 描述和组织已有资源的方法，即建立一个资源描述框架，使所有课件具有通用的 文件和结构，遵循特定的框架结构：其次，应该有一个实现课件框架和内容包的 运行环境，即开发出相应的应用软件。s c o r m 规范则正是基于这样的思想建立起 来的。s c o r m 规范在众多网络教育标准中具有相当重要的地位和很好的发展前景。 在对s c o r m 规范中有关课件的相关理论进行深入分析的基础上，结合重庆某 高校网络辅助教学的特点，通过课件规划与设计、课件结构规划、共享内容对象 ( s h a r a b l ec o n t e n to b j e c t ，s c o ) 制作等步骤，提出了一个切实可行的符合s c o r m 规范的课件设计方案，并进行了实践。 针对于该高校课件教学改革中遇到的实际问题，为了进一步解决该类课件在 实际使用中发现错误，却不能实现在线修改；课件编辑工作绝大多数只能在本地 完成等问题，另外还提出了的一个简单的l c m s 原型，并将其中的在线课件编辑 子系统进行了深入的分析和实现，验证了符合s c o r m 规范的课件以在线方式进行 修改和创建的可能性。采用这种在线的课件编辑方式，可以提高课件制作的灵活 性，为课件编辑者提供更为方便的工作环境。 关键词：网络教育，课件，s c o r m ，内容包，元数据 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a c t i nt h ec o u r s eo fd e v e l o p i n gn e t w o r k - b a s e de d u c a t i o n ，m a n yo r g a n i z a t i o n sa n d c o m p a n i e sa r o u n dt h ew o r l da r ea c u t e l ya w a r et h a tt h er e u s a b i l i t ya n d t h ea b i l i t yt o s h a r eo fv a r i o u sc o u r s e w a r er e s o u r c e sm a k i n gp l a yad e c i s i v er o l ei nt h ea p p l i c a b i l i t y a n de c o n o m yo fn e t w o r k b a s e de d u c a t i o na n dt h em a k i n go fc o u r s e w a t eo fh i 曲 q u a l i t ya n dh i g he f f i c i e n c ya sw e l l t h eb e s ts o l u t i o nt ot h ep r o b l e mi st oa p p l ya m e t h o dw h i c he f f e c t i v e l yd e s c r i b e sa n do r g a n i z e se x i s t i n gr e s o u r c e s ，t h a ti s ，t os e tu p ar e s o u r c ed e s c r i p t i o nf r a m e w o r ks ot h a ta l lc o u r s e w a r ec o n t a i np u b l i cf i l e sa sw e l la s s t r u c t u r e sa n df o l l o wc e r t a i nf r a m e w o r k s e c o n d l y , t h e r es h o u l db ear u n - t i m e e n v i r o n m e n tf o rc o l l r s e w a r cm a k i n gf r a m e w o r ka n dc o n t e n tp a c k a g e i no t h e rw o r d s ， a p p l i c a t i o ns o f t w a r es h o u l db ed e v e l o p e d s c o r ms t a n d a r di sb a s e do nt h en o t i o n s m e n t i o n e da b o v e s c o r v ls t a n d a r di sb o t hi m p o r t a n ta n dp r o m i s i n ga m o n gt h e v 撕o u sn e t w o r k b a s e de d u c a t i o ns t a n d a r d s b a s e do nat h o r o u g ha n a l y s i so fc o u r s e w a r et h e o r i e sr e l a t e dt os c o r ms t a n d a r d ， c o m b i n e dw i mt h ec h a r a c t e r i s t i c so fn e t w o r ka s s i s t e dt e a c h i n gu s e db yau n i v e r s i t yi n c h o n g q i n g ，t h ep a p e rh a sp u tf o r w a r dap r a c t i c a lc o u r s e w a r ed e s i g ns c h e m e c o n f o r m i n gt os c o r m s t a n d a r da n dp u ti ti n t op r a c t i c e i nv i e wo f p r o b l e m sa r i s i n gf r o mt h es c h o o l sc o u r s e w a r et e a c h i n gr e f o r m ，t os o l v e t h ep r o b l e m sw h i c hi n v o l v eb e i n gu n a b l et oc o r r e c tm i s t a k e sf o u n di na p p l i c a t i o na n d b e i n ga b l et oe d i tm o s to f c o u r s e w a r eo n l yo nl o c a lc o m p u t e r s t h ep a p e ra l s oh a sp u t f o r w a r das i m p l el c m sm o d e l ，a n a l y z e da n dr e a l i z e da no n l i n ee d i t i n gs u b - s y s t e mi n t h em o d e l ，c o n f i r m e dt h ep r o b a b i l i t yo fe d i t i n ga n dc r e a t i n gc o u r s e w a r ec o n f o r m i n g t os c o r ms t a n d a r do n l i n e t h ea p p l i c a t i o no f t h eo n l i n ec o u r s e w a r ee d i t i n gm e t h o d c a ni m p r o v et h ef l e x i b i l i t yo fc o u r s e w a r em a k i n ga n dp r o v i d ec o u r s e w a r ee d i t o r sw i t h am o r ec o n v e n i e n tw o r ke n v i r o n m e n t k e y w o r d s ：n e t w o r k - b a s e de d u c a t i o n ，c o u r s e w a r e ，s c o r m ，c o n t e n tp a c k a g e m e t a d a t a i i 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 1绪论 1 1 研究背景 网络教育是当今国际国内教育发展新的增长点，也是现代教育技术的主流发展 方向。它是信息技术的最新成果在现代教育学思想的领导下对传统教育模式的革 新，是一种全新的教学模式。由于其具有系统开放性、资源丰富以及无时间、空 间限制等优势，可以为学习者提供一个随时随地学习、终身学习的自主学习环境， 其优势远非传统教育方式所能比拟的。因此，受到了越来越多的重视，发展迅速。 但目前的网络教育也存在很多问题，这主要表现在： 网络教育资源共享性差：学习资源( 网络教育中使用的各类教学资源的统称) 是网络教育最直接的承载者和表现形式。虽然目前的网络教育资源非常丰富，但 都处在各自独立开发的阶段。学习资源仍处在低水平上的自治与共享( 比如h t m l 网页的简单重复利用) 阶段，要想达到资源的完全共享还远远不够。这就直接导 致了网络教育课件总是停留在低层次的重复开发上，大量的人力和资源被浪费； 同时，人们普遍将网络教育课件的制作等同于传统多媒体网页的制作。往往希望 以精致的画面和丰富的内容吸引学习者的注意，从而引发学习的兴趣，希望达到 学习的效果。但针对课件架构、流程、以及人机交互的导航设计是制作过程中不 可或缺的首要环节，却被相当多的课件开发者忽略。导致学习者虽然面对大量的 知识画面，但却未能建立完善的知识体系，大大降低了学习效果。 另外，各个教学系统之间的交互性很差。从事网络教育的各个组织各自开发独 立的课件管理系统，不同系统使用不同的文档格式，各自采用不同的数据通信机 制，系统之间无法进行交流。有的网络教育机构甚至根本就没有相应的课件管理 系统。基于不同系统的课件的更新以及相互共用很不容易。 世界各国在发展网络教育深刻时认识到，如何改善课件质量，提高课件制作效 率，提高学习资源的可共享性和系统的互操作性，对于网络教育的实用性和经济 性具有决定性的作用。 因而，在网络教育课件开发过程中，要想最大程度地利用已有的资源，避免 重复开发，就必须有一个有效地描述和组织已有资源的方法，即建立一个资源描 述框架，使所有的课件具有通用的文件和结构，遵循特定的框架结构；其次，应 该有一个实现课件框架和内容包的运行环境，即开发出相应的应用软件，为学习 者提供更加个性化的学习环境的同时提高网络教育的质量，实现资源的共享和重 用。 重庆大学硕士学位论文 绪论 1 2 研究目的及论文创新 “建立一个课件资源描述和实现课件框架以及内容包装的运行环境”是建立 合理课件制作机制，解决课件资源共享问题的核心所在。正是基于这样的思想， 美国国防部于1 9 9 7 年启动了一个称为“高级分布式学习”( a d l ：a d v a n c e d d i s t r i b u t e dl e a r n i n g ) “1 的研究项目，并提出了“可共享内容对象参考模型”一 一s c o r m ( 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 ) 。川 目前，s c o r m 规范目前也仍然还在不断的修订，a d l 组织于2 0 0 1 年1 0 月1 日 发布了s c o r mi 2 ”，并于2 0 0 4 年1 月3 0 日又发布了s c o r m2 0 0 4 ”3 ， s c o r m2 0 0 4 比s c o r m1 2 增加了编序模型相关定义、控制条件、控制动作及浏览顺序的行为 等来达到控制课件顺序的目的，让课件开发者能够将自己的教学理念和教学方法 直接融入到课件的开发过程中。 真正的网络教育课件的含义已经远远超过了目前大多数人认为的“课件”的 含义，它不是通过若干超级链接的网页集合，也不再仅仅只是流媒体播放这种单 一形式，而是具有可再使用( r e u s a b l e ) 、互通性( i n t e r o p e r a b i l i t y ) 、由多种类 型的文件组织形成，且含有教学顺序控制描述的课件。 重庆某高校拥有经验丰富的课件制作人员，但适合于该校目前网络辅助教学 的课件数量却并不是太多，此时正是引入新的课件设计思想，大幅度提升课件整 体水平的好时机。正是基于这样的应用环境，本论文通过对s c o r m 规范中关于课 件组织和构成相关理论的进行深入细致的研究基础上，结合该高校具体特点，通 过课件规划与设计、课件结构规划、共享内容对象( s h a r a b l ec o n t e n to b j e c t ，s c o ) 制作以及课件制作等步骤，提出了一个切实可行的符合s c o r m 规范的课件设计方 案，并进行了实践。使用该方案设计的课件，充分体现了“学习对象”的概念， 课件不但完全独立于学习管理系统，而且用于构成课件的各类资源可以被快速检 索和重用。这样的课件能够给学习者提供更为清晰的教学思路，能够和学习管理 系统之间通信实现学习进度的跟踪和管理，可以为学习者提供个性化的学习环境， 进一步提供网络教育的质量。 针对于该高校课件教学改革，为了进一步解决该类课件在实际使用中发现错 误，却不能实现在线修改：课件编辑工作大多数只能在本地完成等问题，本论文 还提出了个遵循s c o r m 规范的简单l c m s ( l e a r n i n ec o n t e n tm a n a g e m e n t s y s t e m ，学习内容管理系统) 架构，该系统可以分为二大部分：学习对象管理子 系统和在线课件编辑子系统。学习对象管理子系统负责管理该系统内的所有课件 资源，同时也负责为在线课件编辑子系统提供相应的课件资源，供课件编辑者使 用：在线课件编辑子系统可以允许课件编辑者在线完成各个学习对象的元数掘 2 重庆大学硕士学位论文 i 绪论 ( m e t a d a t a ) 描述文件的创建和修改，完成内容包的创建和修改，并且可以通过和 学习对象管理子系统协作，在线完成基于s c o r m 课件的组织和修改。论文还着重 对在线编辑子系统的实现做了比较详细的讨论和实现，以验证其实现的可能性。 通过这两个子系统的整合，能够为课件编辑者提供一个方便，友好脱离s c o r m 规 范实现细节的课件管理和编辑环境。 1 3 论文架构 本论文总共分成六章： 第一章为绪论，主要阐述本论文的研究背景和主要研究目的、论文创新以及 论文整体结构。 第二章在简要分析相关标准的前提下，将会深入分析s c o i 讪i 规范中的理念、 技术规范及学习管理平台架构，并简要说明在本论文中用到的x m l 相关知识和技 术，并说明其在课件包装和绑定上的思想以及特点。 第三章，结合重庆某高校实际情况，将提出一套切实可行的实现基于s c o r m 规 范的课件设计的整体思路。并随着主要步骤的深入描述，迸一步明确s c o r i 规范 在实现细节上的特点。 第四章中，将提出一个符合该高校教学改革要求，基于s c o r m 规范的l c m s 的 系统原型，并设计出主要子系统的功能。 第五章则是在第四章的基础上，对l c m s 中的在线课件编辑子系统进行更加深 入的分析和设计，提出一个完整的在线课件编辑系统的设计方案，并进一步晚明 其实现的主要细节和方法。 最后第六章为本论文的总结，指出本论文中的不足之处，并提出未来可供研 究的方向。 重庆大学硕士学位论文 2 网络教育技术标准与s c o r m 规范 2 网络教育技术标准与s c o r m 规范 2 1网络教育相关技术标准 世界各国在发展网络教育时都深刻认识到，网络教育技术标准化是保证学习资 源的可共享性和系统的互操作的根本措施，是保证高质量课件制作的关键，对于 网络教育的实用性和经济性具有决定性意义。国际上有不少企业机构和学术团体 开展了有关网络教育技术标准的研制工作，并取得了不少成果，我国也于2 0 0 0 年 开始大力投入网络教育技术标准的研究工作。在此有必要将目前主要的网络教育 相关技术标准进行简要概括，以了解其对网络教育课件制作的意义和作用。 2 1 1 a l c c a i c c ( a v i a t i o ni n d u s t r yc b tc o m m i t t e e ，美国航空工业计算机辅助训练委员 会) 是最早成立的网络教育技术标准组织之一，早在1 9 9 3 年就提出了c m i ( c o m p u t e r m a n a g e di n s t r u c t i o n ，计算机管理教学) 互操作指导规范，使不同开发商提供的局 域网课件可以公用数据；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”。至今已经提出了一系列统称为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 l 的技术规范。 2 1 2i m sg i o b a il e a r n i n go o n s o r t i u m 1 9 9 6 年e o u c o , m ( 美国大学校际交流委员会) 设立了一个称为i 淞( i n s t r u c t i o n a l m a n a g e m e n ts y s t e m ，教学管理系统) 的研究项目，后来发展成为非赢利性的i m s 全球学习公司，专门从事网络教育教学系统技术标准的制定和推广工作。它提出 的学习技术系统规范，已经成为了一个比较具有影响力的行业标准。 i m s 以发展和推广开放性规范为主要任务，这些规范主要用来协调、促使有效 地在线学习活动，例如，学习对象规范、寻找和使用课件，追踪学习者进度、报 告学习者成绩，与其他行政应用系统交换学生记录等。该组织主要有两大目标： 1 、达成分布式学习环境下的应用系统和服务的互操作性，并定义和发展其中所 需要的技术规范。 2 、协助其他单位，将i m s 规范纳入其产品或服务中。 目前i m s 开发完成的已有五种规范，分别是： 元数据；( 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 ) 吲 内容；( i l v l 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 ) ：” 提问与测试：( q u e s t i o n & t e s ti n t e r o p e r a b i f i t vs d e c m c a t i o n ) 企业文档互换；( i m se n t e r p r i s e s p e c i f i c a t i o n ) 4 重庆大学硕士学位论文 2 网络教育技术标准与s c o r m 规范 跟踪记录；( 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 ) 2 ，1 3a d l - s c o r m 美国国防部于1 9 9 7 年启动了一个称为“高级分布式学习”( a d l ：a d v a n c e d d i s t r i b u t e dl e a r n i n g ) 的研究项目，该研究的主要研究成果是提出了一个“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 u r s eo b j e c tr e f e r e n c em o d e l ) ，其目的是 为了解决如何形成能够从一个平台迁移到另一个平台的课件，课件相应的构建方 式，如何创建可供不同课件共享的可重用构件以及如何快速又准确地寻找课件素 材。s c o r m 提出了用一种标准方法来定义和存取关于学习对象的信息，只要遵循这 种标准，不同的教学系统之间好比有了一种共同的语言，彼此就可以互相沟通了。 s c o r m 采取x m l 作为定义数据及其意义的共同语言，至今已经提出几套规范，主要 有： 一个课件内容的元数据规范：关于如何为谋件、内容及媒体素材建立元数据； 一个基于x m l 的课件结构表示规范； 一组与运行环境相关的规范，包括a p t ( 应用编程接口j 规范，内容和l 骼之间的 数据交换模型以及内容分布规范； s c o r m 规范为本论文讨论研究的重点，将在后面章节有更详细的阐述和说明。 2 1 4 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的历史，早在上世纪8 0 年 代中后期，欧共体就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。目前还在积极开展相关标准研究的组织和项目主要有： a r i a d n e ：a l l i a n c eo fr 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 k f o r e u r o p e ( 欧洲远程教学创作与销售网联盟) ，属于欧盟“网络远程教育与培训工 程”下的个开发项目，致力于研制用于制作、管理、重用计算机化课件资源和 网络化培训课件的工具与方法。 p r o m e t e u s p r o m o t i n g m u l t i m e d i aa c c e s st oe d u c a t i o n & t 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) ，研究重点是与多 媒体、多语种、学习者模型相关的标准； 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 r f f i n f o r m a t i o n s o c i e t y s t a n d a r d i z a t i o ns y s t e m ( 欧洲标准委员会信息社会标准化系统) o j ；等等。 2 1 5 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 e l t c s 、 s o j t c l s c 3 6 以及w 3 c ： l 、i e e e l t c s ： 重盎盔堂堡主堂垡笙奎! 堕堑壑童塑查堕堡量! 竺旦垦竺壑蔓一 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 m 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 l 。1 ，组织力量开展有关标准的 研究工作。已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 在开展各项标准的制订工作，最终形成i e e e l 4 8 4 标准体系其结构如表2 一所 示，该标准中的p 1 4 8 4 1 2 “”学习对象元数据( l e a r n i n go b j e c tm o d e l ，l o m ) 已 经成为一个比较成熟，而且在国际上被广泛引用和参考的标准。 表2 1i e e e l 4 8 4 标准体系 t a b l e2 1t h ei e e e l 4 8 4s t a n d a r d 总标准： p 1 4 8 4 1 架构与参考模型w g p 1 4 8 4 3 术语w g 数据与元数据： i e e e 标准上层本体s g p 1 4 8 4 1 2 学习对象元数据w g p 1 4 8 9 本地化s g p 1 4 8 4 1 4 语义及交换绑定w g p 1 4 8 4 1 5 数据互换协议w g p 1 4 8 4 1 6 k i t t p 绑定w g 内容相关： p 1 4 8 4 1 0 c b t 语言互换w g p 1 4 8 4 6 课程编列w g p 1 4 8 4 1 7 内容包装w g 学习者相关： p 1 4 8 4 2 学习者模型w g p 1 4 8 4 4 任务模型w g p i 4 8 4 1 3 学生身份识别w g p 1 4 8 4 5 用户界面s g p 1 4 8 4 1 9 技术化终身学习质量系 统s g p 1 4 8 4 2 0 资格认定s g 管理系统与应用： p 1 4 8 4 1l 计算机管理教学w g p 1 4 8 4 1 8 平台媒体标准引用w g p 1 4 8 4 7 工具代理通信w g p 1 4 8 4 8 企业接口s g 2 、t s o j t c l s 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1 ，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) ，己有美国、英国、德国、日本、 乌克兰等国提交了标准议案。 3 、w 3 c 万维网联盟： w 3 c 万维网联盟“( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ，w 3 c ) 致力于开发在i n t e r n e t 上支持资源共享和系统互操作的多种标准。这些标准虽然不是专门针对网络教育 应用的，但在制订网络教育技术标准时被广泛引用。作为其支撑性标准，最重要的 6 重庆大学硕士学位论文 2网络教育技术标准与s c o r i v l 规范 就是扩展标记语言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 ) 规范。 2 1 6 我国的网络教育技术标准化研究 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，从其性质上来讲这 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网络教育的发展为出发点，以实现资源共享、支持 系统互操作、保障网络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刨建各项标准，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。 目前这一体系共包含2 8 个子标准，依据功能的不同，这2 8 个子标准可以划分 为5 大类标准，即指导性标准、学习环境相关标准，学习资源相关性标准、学习 者相关性标准和教育管理相关标准。且相关的标准测试工作已经开始启动”“。 从技术的角度上来看，c e l t s ( c h i n ae l e a m i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d i z a t i o n ) “ 在元数据描述( c e l t s - 3 ) 、内容包装( c e l t s 9 3 、c e l t s 一9 ，1 ) 以及x m l 绑定 ( c e l t s 9 2 ) 等标准制定上，大量地借鉴了i e e e l 4 8 4 。 如果将我国的现代网络教育标准体系与国际同类标准体系相比较，我国的标准 体系具有借鉴、整合、发展和创新四大特点o 。“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。比如考虑到i e e e l 4 8 4 的标准体系比 较完整，因此在很大程度上借用了它的标准框架；“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 0 等组织的部分标准；“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；“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，使得我国的现代网络教育标准有了真正的教育意味。 2 1 7 几种主要网络教育标准的分析和比较 鉴于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 对新标准的推动并没有注入太多的精力。 i m s 是目前世界上对教育技术标准投入最深，也最积极的单位，在此项领域中 保持着最先进的地位，与s c o r m 规范关系密切，其元数据规范以及内容包装规范 已经广泛被采用，是教育技术从业人员必须关注和了解的一个组织。但由于它并 7 重庆大学硕士学位论文 2网络教育技术标准与s c o r m 规范 非开放性组织，其所制定的规范还要送给正式的标准研究单位，如i e e e 等，通过 公开、公正的程序来讨论，审核，请经过委员会投票同意后，才能成为正式标准。 i e e e l 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，i e e e l 4 8 4 的各项子标准也都是通过此架构来定位 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，周期太长，导致有些标准制定出来之时，已经不适应当前技术和 要求，在这一点上远远落后于企业。 相比之下，s c o r m 规范在制定之初，广泛吸取了众多标准的优点，具有相当的 实用性。美国国防部已经提出，凡是未来要供应给各个军种的网络课件，必须要 通过s c o r m 相容性测试，a d l 希望通过先培训认证人员，再由他们全面推动网络课 件的的兼容认证，进而建立全美网络课件的共享与再用数据库。其在技术思想上 有一定的优势，符合当前软件技术的发展趋势，且目前已经有不少的软件提供对 它的支持，比如m i c r o s o f tl r n 、a u t h o r w a r c 、m a c r o m e d i al 5s c c l r mp r o d u c e r 等 软件都支持该规范。但具体实现相对i m s 来说比较复杂，需要投入大量的技术力 量。就目前来看，s c o r m 标准实质上成为了国内外网络教育产业广泛推广的技术。 由于我国标准必将对未来我国的网络教育技术的发展起到非常重要的指导作 用。其与s c o r m 规范在技术内涵上的共通性，非常有利于理解共享资源的基本思 想结构，并在标准征求意见稿中提供了完整的范本，我个人认为这对于初学者来 讲，具有很高的学习和借鉴价值。 2 2s g o r m 概述 概括地讲，s c o r m 的理念主要有以下两点： l 、通过课件标准化过程，使课件具有统一的包装格式，并在此基础上实现资 源的再利用、复用以及检索机制，从而大大降低资源的开发和课件的制作成本； 2 、提供一个s c o r m 的执行环境，所有符合该标准的课件均能在此运行。 在s c o r m 中提出了一个基于x m l “”的课件结构表格规范，和一个基于a p i 的运 行环境的相关规范。其中x m l 技术被称为是下一代网络计算机的核心技术，因为 它能够按照一定的语法和词汇表定义各种专业知识，而且还能够以文本的方式在 网络上传递，己经被大量事实证明了是一种非常有价值的网络技术。x m l 和a p i 的 大规模应用和推广为s c o r m 创造了良好的实现环境。 图2 1 为s c o r m l 2 规范和其他各个标准之间的关系。从s c o k m 自身的发展历 史不难看出，该规范本身就是集合了众家之长的产物，其中最重要的就是： i e e e l 4 8 4 中关于学习对象元素( l o m ) 的标准，即p 1 4 8 4 儿和p 1 4 8 4 1 2 “被引入到 了s c o r m i 2 中；引入了i m s 的学习对象的概念，将i m s 元数据规范( v e r s i o n 8 重庆大学硕士学位论文 2 网络教育技术标准与s c o r m 规范 1 2 2 ) 以及内容封装规范( v e r s i o n1 1 2 ) 引入到了该规范中。 j g t c h i * g $ h 】 疰el t s c p l m 4 8 4 1 ”2 ：燃 ，h ， l t m r 1 掌日瑚 2 瓤， ，m * 麟j 1 一戎客蚪 i 礴姓挪 f 。嚣需：裟、 o l 8 c 0 r h 一麝 车 ? 、溢黝魏j 。 am 薯寝应搏酗 b # 目髓 图2 1s c o r m 和各标准之间的关系 f i g2 1t h er e l a t i o ns c o r m a n do t h e rs t a n d a r d s s c o r m 规范主要是由b o o k i ( t h es c o r mo v e n ，i e w ) 、b o o k 2 ( t h e s c o r mc o n t e n ta g g r e g a t i o nm o d e l ) 与b o o k 3 ( s c o r mr u nt i m ee n v i r o n m e n t ) 三 部份构成的。b o o k l 中主要是介绍a d l 组织与s c o r m 的概要。b 0 0 k 2 主要是说明把 学习资源组装成为具有结构性的学习对象的方法，描述了学习内容、内容包以及 它们的元数据相关信息。b o o k 3 提供了如何把学习对象传给学习者以及追踪学习者 进度的指引。 a d l 在制定s c o r m 时，其目标之一就是希望能够发展出可再用及可共享的学习 对象。这样学习者便可在任何时间及地点通过网络从中央对象库取得学习对象， 最终形成课件供学习者使用。因此，为了达到a d l 的远景规划，s c o r m 规范规定学 习对象必须符合下列几个要求： 可存取性( a e c e s s i b i l i t y ) ：学习者可在任何时间与地点存取想要的学习对象。 可沟通性( i n t e r o p e r a b i l i t y ) ：某个开发平台或者软件开发的课件以及所使用的 学习资源，能够在不同的开发工具或平台使用。 耐久性( d u r a b i l i t y ) ：不因技术的演变，而同步修改。 可再使用性( r e u s a b i l i t y ) ：可以将现有的课件软件进行整合，供其他应用软 件再度使用。 这样，可以建立一个相对比较统一的课件结构和制作机制，大大减少课件重 复制作造成投资的浪费，且学习对象可在不同的教学平台上使用，不再有时间和 9 重庆大学硕士学位论文 2 网络教育技术标准与s c o r m 规范 制作者等诸多限制。 s c o r m 规范目前仍然还在不断的修订，a d l 组织于2 0 0 1 年1 0 月1 日发布了 s c o r m1 _ 2 ，并于2 0 0 4 年1 月3 0 日又发布了s c o r m2 0 0 4 ”1 ， s c o r m2 0 0 4 比s c o r m1 2 增加了控制教学顺序的相关定义、控制条件、控制动作及浏览顺 序的行为等来达到控制课件顺序的目的，使得课程开发者能够将自己的教学理念 和教学方法直接融入到课件的开发过程中。 2 3s c o r mc a m s c o r m l 2 中的s c o r mc o n t e n ta g g r e g a t i o nm o d e l ，即s c o r m 内容聚集模 型的主要目的是为制作学习内容提供一个通用的包装方法。学习内容是s c o r m 支 持的已有的、可复用的、可共享的、互操作的所有学习资源。s c o r mc a m 详细定义 了学习内容如何被识别和描述( 元数据规范) 、集成为一门课程或课件的一部分( 内 容包装规范) 。以及在知识库或者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 ，学习管理系 统) 之间移动。s d o i 讪ic a m 还详细说明了实现这两个过程的技术方法。 2 ，3 ，1 元数据 在s c o r m 中，引入了“学习对象”这一个概念，并在此基础上采用元数据来 描述学习对象。这实际上也是s c o r m 教学资源共享的关键技术之一。在此简要蜕 明其思想和意义。 学习对象是指一切可为教学和培训目的服务的对象，可以是物理的：如实验 器材、课本等；也可以是数字的：如教学软件，网络课件等。学习对象的粒度也 可大可小，小到一张图片，大到一门课程，都属于学习对象的范围之内。典型的 学习对象包括多媒体内容、教学内容、教学目标、教学软件和工具、人、组织机 构等等。学习对象在不同的教学系统中被使用、重用或引用，包括基于计算机的 培训系统、交互式学习环境、智能的计算机辅助教学系统等等。 元数据是关于数据的数据，用于描述数据的属性。学习对象元数据用于描述 学习对象的属性，如学习对象的名称、格式、教学目的、层次、和其他学 - j 刘- 象 之间的关系等等。 而l o m 规范定义了学习对象元数据的语言和语义，构成了一个学习对象属性 的概念上的数据模型，用于描述学习对象元数据实例的结构。 l o m 规范通过定义一个统一的元数据模型，能够为课件制作者或学习者等对学 习对象的查找、评估、获取和使用提供支持。同时也支持学习对象的共享和互换。 在规范规定的基本模型的基础上可以建立不同的实现，例如：用于支持代理对学 习对象的自动和自适应的调度n “。 l o m 规范希望能够给不同的实现提供一个统一的元数据模型，并规定用x m l 这 重庆大学硕士学位论文 2网络教育技术标准与s c o r m 规范 种计算机可识别的方式来表示元数据。元数据经过x m l 绑定后便可以用于元数据 的互换。但规范中并没有规定应该如何管理和使用学习对象的元数据实例。 在s c o p 3 a 规范中定义了9 大类m e t a d a t a ，如表2 1 所示： 表2 2s c o p o a 中的元数据 t a b l e2 2t h em e t a - d a t ao f t h es c o r m 元数据名称中文名称作用 g e n e r m 通用描述学习资源的一般信息 l i f e c y c l e 生命周期 学习资源的状态以及改变资源的人 m e t a m e t a d a t a元元数据 有关元数据的信息 t e c h n i c a l技术 学习资源的技术要求和特征 e d u c a t i o n a l 教育学习资源在教育和教学上的些特征 r l g h t 8权利学习资源的产权描述 r e l a t i o n 关系学习资源和其他学习资源的关系 a n n o t a t l o n批注 提供学习资源在教育和使用上的一些说明 c l a s s i f i c a t i o n 分类 学习资源在某些分类中的位置 2 3 2 学习内容对象 在内容聚集模型中，定义了三种层次的学习内容，分别是素材( a s s e t ) 、共 享内容对象( s h a r a b l ec o n t e n to b j e c t ，s c o ) 与内容聚集( c o n t e n t a g g r e g a t i o n ) m 1 如下： l 、素材( a s s e t ) ：是学习对象中最小的组件，它是一种以电子化表现的媒体， 如文本、图像、声音，以及任何可以用w e b 方式呈现给学习者的内容。一个a s s e t 可以用a s s e tm e t a d a t a 来描述，并通过a s s e t , m e t a d a t a 实现在线搜索，从而 可以增加重用的机会。 2 、共享内容对象( s c o ) ：一个共享内容对象由一个或多个素材( a s s e t ) 组成， 是l m s 在