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先特全民网络终身教育平台及移动学习终端设备可行性研究报告天津开发区先特网络系统有限公司2010年11月一、 项目意义和必要性1. 研究的意义及必要性 党中央十二五发展纲要中对于规划研究重大选题的科教文化方面，重点提出的“建设人力资源强国的对策研究”主题。为了切实贯彻实施党中央的主题，有必要建立一个全民终身教育平台来满足全社会不同年龄和层次人群的培训需求。另一方面，由于时间和空间等方面限制很多人无法通过传统的方式进行教育培训。这时候建立一个全民的终身教育网络平台，并利用先进的网络及通讯技术，通过PC和移动教育终端设备实现全民的移动教育培训是非常必要的。同时通过该教育平台可使全社会公平分享社会教育资源。实现教育资源，（尤其是出版物）的电子化、正版化，保护知识产权。 当前世界正步入知识经济发展时代，基本的经济资源将不再是劳动力、资本或是有形的自然资源，而是知识。而知识经济时代，恰恰是知识和技能极度短缺的时代，因为知识的半衰期越来越短，因此我们必须在全社会树立“终身学习”的意识。 传统的培训方式一度得到广泛应用，但由于它本身固有的缺点，不能满足知识经济时代下的需求。对于国家政府来讲，培训的受众群里是整个社会的全体成员，而政府现阶段在进行全民教育培训中通常具有以下特点：地域分布不集中，机构、人员分散；资讯或知识特别密集；受众人数多，培训需求量大，培训内容差异大；人员流动性高。因此，如何进行有效的培训，以满足政府的需求，成为一个急需解决的问题。全民终身教育移动平台及设备为以上的问题提供了最佳的解决方案，作为一种解决信息时代培训与学习问题的重要手段，它提供了全新的沟通机制,全新的学习方式和培训模式。2. 现状分析 随着全球经济一体化的推进和中国加入WTO后的经济发展，中国经济开始在世界经济舞台占有举足轻重的位置，将无可选择地面对各项深层次的变革与创新,教育体制的改革便是其中重要之一。国家必将对教育培训从内涵战略到职能、体制、实施的内容与手段等进行深层次的全面的思考和变革。当前，新型的社会教育培训模式网络教育逐渐为中国的政府所认可，已有多个省市的政府部门率先在本地区实施了社会网络培训。中国政府加快实施网络教育培训的时机已经到来。在E-Learning的发源地美国，目前通过网络进行学习的人数正以每年300%的速度增长，全国有60%的人员通过网络的形式进行过培训；依据IDC的估计，电子化学习正以每年83%的速度飞快跃升，将达到占美国社会总训练量的40%，而使得传统的教室训练由占总训练量的80%下降至60%；全球网络教育培训市场在2001年为63亿美元，2003年为115亿美元，2004年将达230亿；另据美国培训与发展协会（ASTD）预测，到2010年，美国接近90%人口都将接受过网络培训的方式进行教育培训。在中国，该领域目前尚处于起步阶段，从总体看，社会教育培训方式还主要以传统培训方式为主，应用网络培训方式进行社会教育培训的空间很大；政府正逐渐看到了应用网络教育培训的方式能为整个社会教育培训工作带来的优势，不但节省培训经费，更使优秀教育培训资源在网络上的快速传播和更新。在看得见的未来，我国的网络教育培训将成为整个社会教育培训领域中的新秀。在总结其他国家网络学习培训工作优秀经验的同时，我们还必须密切关注网络学习培训的方面的新动向。随着科技的进步，通讯技术的发展，随时随地的学习正在成为整个网络学习培训的新趋势。利用各种移动通讯网络终端产品进行学习和培训正在逐渐被发达国家所认同与接受。二、 研究目标本项目的目标正是站在现有网络教育培训优秀经验的基础上，牢牢把握网络教育培训领域的最新趋势，研发出具有中国特点的、适合国人全民使用的网络教育平台及移动学习终端设备。本项目的研发成功可在该领域达到世界领先地位，可有力促进我国网络教育事业向前发展，带动整个网络教育软、硬件技术的发展与创新。三、 主要研究开发内容全民终身教育移动平台及设备，依托互联网等各种网络，为用户提供全新的学习模式、丰富的学习资源，支持个人计算机、移动学习终端在内的多种学习设备，支持国际标准化课件，具有广泛的开放性，在保护知识产权方面有独特的技术，体系架构具有高度扩展性，能够支持超大并发访问。实现了培训管理体系运转的自动化、学习内容的个性化，提供了富交互式学习体验和全程学习效果跟踪评价。本软件已通过了软件著作权登记。在本软件基础上，与移动设备和3G网络结合开发专用设备，可以实现与所处场景融合的即时场景式学习，实现学习方式的革命性进步。本平台和终端设备将适应政府建立终身学习社会、公平分享优秀教学资源、促进社会教育培训发展、促进知识产权保护和环保事业的需要。1 全民终身教育移动平台及设备（1） 设计原则整体系统设计，我们将遵循以下设计原则：l 先进性与实用性相统一原则系统设计实现采用成熟技术，以实用性为基础，适当兼顾技术先进性，使系统适应未来技术发展的新趋势。l 高性能原则终身网络教育平台：通过优化的体系架构设计和编码实现，保证系统总体性能，而不单单依靠高性能的硬件平台，从而降低系统总体成本。“人机界面”考虑，教育平台整体用色适于长时间学习，界面布局适宜东方人学习习惯，操作方便快捷可以方便的进入学习或查看相关信息。在移动学习终端设备：考虑到移动学习的需要，终端设备采用平板电脑设计方案，采用7-11寸显示屏，高性能处理器，内置网络摄像头，网络方面支持wifi和国内各种3G移动通讯网络。l 高可用性原则终身网络教育平台：系统设计保证高可用性，建议在系统硬件运行平台方面考虑冗余设置，包括双机热备、磁盘阵列存储（RAID数据保护）、网络设备冗余等（防火墙、路由器、交换机）。l 安全性原则系统的设计实现符合国家及行业相关标准及规范，重点考虑用户身份鉴别管理、授权管理、数据的网络传输安全、数据备份机制等。l 易用性原则教育平台和终端设备的目标用户比较广泛，所以系统的用户界面设计坚持友好、灵活的原则，并提供丰富的信息表现方式。l 扩展性原则终身网络教育平台：为今后功能的拓展、用户数量、层级的增加预留技术及资源的空间。在移动学习终端设备：考虑到日后教育培训活动发展对硬件设备的更高要求。设备将完善各种硬件接口，并部分开放相关源代码，方便第三方厂商设计相关产品。（1） 设计思路本项目计划建立一个能够基于互联网和移动通讯网络访问的学习平台及其移动访问终端设备。教育平台总体结构采用B/S的模式，基于微软的.NET平台架构开发，使用C、JavaScript、JQuery等编程语言，支持SQL Server数据库管理平台。系统操作流程如下：通过浏览器访问WEB服务器，通过WEB服务器访问应用服务器，通过应用服务器访问数据库。系统采用业界成熟的三层架构模式，分为接入层、业务层、数据层，这三层架构是一种松耦合结构，层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是透明的，改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响，方便程序功能的扩展和修改。如下图所示：图 1（2） 系统体系架构全民网络终身教育平台是先特网络公司研发的涵盖电子学习完整过程的优秀在线学习平台，该平台充分调研了在线学习的特点，最大的发挥了在线学习的价值和优势，从易用性、稳定性、安全性、可扩展性多个方面进行了周密的规划，全面考虑了学习过程的各个环节，形成了从培训需求收集到最后的效果评估，形成了一个闭环系统。全民终身教育移动平台及设备的总体体系结构如下所示：图 2全民终身教育移动平台及设备的详细体系结构如下所示：图 3全民终身教育移动平台及设备的功能性结构如下所示：图 42 系统主要功能及目标全民网络终身教育平台由在线学习、学习管理、评估统计、系统管理、考试管理和知识管理几个模块组成。主要功能如下：（1） 在线学习l 概要介绍在线学习功能是整个系统的核心，用户将利用在线学习模块进行主要的学习活动。通过这个模块，用户可以清晰的了解各个课程及其相关的课程信息。用户鼠标点击课程清单中的课程便可开始学习。系统为用户提供了形式多样的课程，可有效提高用户的学习效率和兴趣。l 系统目标使用简便：能方便的学习自己感兴趣的课程，轻松查看学习进度及已学课程，快速添加学习笔记，能方便的在站内课程讨论中心和其它学员或授课者沟通，查询自己学习上的困难点解析。界面友好：网站用色经过专业人员整体设计，适合用户长时间的在线学习。首页网站地图的形式，方便用户快速进入各种功能性窗口。优化的导航条设计，以醒目快捷的方式给学习者提供各种功能性菜单。功能合理：包括选课中心、个人学习、学习笔记、讨论中心、问卷调查等多个功能。l 功能性描述选课中心：选课中心为用户提供了自主学习的空间。用户可利用该功能根据自己的学习兴趣，在系统中自主选择自己感兴趣的培训课程进行学习。学员可以方便的将自己感兴趣的课程添加到自己的课程列表。该功能支持通过关键字、时间和分类三种形式对课程进行查找。个人学习：系统为用户呈现了正在学习的课程的清单，学员可按照系统的要求进行有计划的学习。系统支持多种条件下的课程学习情况查询功能，方便学员在大量的课程信息中找到自己所需要的课程信息。可显示学员现有的课程学习情况，显示包括课程的各种信息和个人的学习进度情况。学习笔记：用户可在此处填写自己学习课程的心得体会，可供自己在日后的工作学习中查询和回顾。并且可以查看其它用户对此课程的公开学习笔记，相互借鉴彼此的学习心得。讨论中心：讨论中心以论坛的形式为用户提供了一个交流的空间。用户可在该功能下对自己在学习中遇到的问题和心得进行讨论，或者可以在论坛上方便的和授课者沟通，以解答学习上的疑难。站内通讯：站内通讯以即时通讯软件的方式给用户提供一个在线即时交流的工具，用户可以查看到此时登录在线学习平台的用户，并可以在对话框中方便的进行私人交流或者以会议的形式进行集体讨论。调查问卷：系统或课程提供者会根据课程的情况，发起针对该课程或不针对特定课程的调查问卷，并发给相关的用户。用户填写相关的问卷调查，以帮助课程提供者改进课程，提高课程水平。通知：用户可在通知及时了解最新的课程信息。提问：用户在学习中会遇到各种各样的问题，通过在论坛中的讨论可得到这些问题的解答。在提问功能中，系统会自动将用户提出的问题列出，并可查看这些问题的讨论情况。（2） 学习管理l 概要介绍学习管理功能是系统人性化先进设计理念的体现。我们进行了大量和细致的调研工作，根据这些调研得出的结果。我们把学习的情况设置了两种不同的学习模式，可自主的进行各种培训学习的组合。并为用户提供了方便的学习需求申请功能。l 系统目标使用简便：快速创建并下发一个培训，通过两种培训模式自主的进行各种组合。方便的进行课程及课件管理，随时随地的更新一门课程的课件，保证最新知识的快速更换。功能合理：包括学习需求搜集、课程管理、课件管理、课程分类管理和费用管理等多个功能。l 功能性描述学习需求：用户可向系统提交自己的培训需求，系统会自动对这些需求进行分类和排序，帮助培训机构和政府为用户提供最需要的学习课程。培训机构、独立课程制作人和政府可以根据大家提出的课程需求开发相应的课程以满足用户的需要。系统化学习：系统化学习功能专为有计划的长期学习所准备，该功能可设置一个长期的学习计划，并按照预先设定的计划自动执行学习活动。此功能在用户自主学习的基础上，附加一定的约束力，能够有效的提升学习的动力。自由式学习：此模式可以由用户自由控制选择自己的学习课程并灵活安排学习时间。课程管理：通过课程管理功能，课程提供者可将课件绑定到一门课程，并对这些课程进行各种编辑工作，修改课程中的单一课件，改进课程。课程包管理：课程提供者可通过该功能把一系列的课程打包形成一个完整的课程体系，即课程包。通过对课程包内容的管理，可实现在大的学习活动不变的前提下对其中的课程进行调整。课程分类管理：课程分类功能可将各类课程或课程包的属性进行划分和管理。方便课程负责人进行分类管理和查询。课程分类支持按功能性分类、按适合岗位类型分类、按专题分类等多种分类方式，方便用户自主选课或者课程负责人进行课程下发。课件管理：课件是每个培训课程组成的基础。通过课件功能可对存在系统数据库中的每个培训课件进行各项管理操作，包括修改，删除等，在课件和课程关联不变的条件下更新课程，保证最新知识的传递。费用管理：课程提供者可以设定每门课程的学习费用，查看自己的总体收益，并向平台运营机构兑现收益。（3） 评估和统计l 概要介绍学习评估和统计是组织整个学习活动的重要一环，反应整个学习的质量和效果。在系统学习评估功能中系统的显示对于学习活动最重要的信息。l 系统目标使用简便：即时的进行课程反馈，迅速进行统计分析，以帮助课程负责人调整改进该课程。全面的进行人员学习情况分析及全区学习情况分析，对个人学习情况进行横向及纵向对比，从多方面多角度进行学习评价。功能合理：包括课程反馈、按人员统计、总体统计、课程情况分析等多个功能。l 功能性描述课程反馈：课程反馈中的信息是通过文件收集来的市民对课程的调查问卷形成的统计信息，系统会自动对调查问卷进行统计分析，并反应给相关的培训课程负责人。个人学习情况：在学习情况的功能中，系统会自动记录每个学员的学习状况并进行分析。总体学习情况分析：能够从总体上对市民学习时长、课程评价、区域分布、人员类型分布进行分析，可以据此了解本系统在全区的推广情况和用户分布，指导系统的市场推广和改进。课程情况分析：能够从课程分类、课程提供者几个角度对课程进行分析，找出市民关注的热点和差距，以指导为市民提供更好的课程。（4） 系统管理l 概要介绍系统管理功能为系统的管理提供了一个非常全面的系统管理体系，关于学习的绝大部分设置在该功能下都能完成。l 系统目标使用简便：设置组织、人员、角色、节假日、角色权限等学习基础配置，简明清晰的快速搭建学习基础平台配置。功能丰富：支持各种组织结构，方便功能扩展，支持节假日自动计算、节假日转工作日、工作日转节假日等功能。功能合理：包括部门管理、岗位管理、人员管理、角色管理、权限管理、系统配置、通知管理、节假日管理等多个功能。l 功能性描述部门管理：部门管理功能可使系统的管理员方便的对组织的部门分类、部门结构进行管理，快速搭建部门系统结构。岗位管理：岗位管理功能可使系统的管理员方便的对组织部门下的岗位分类、岗位名称进行管理，进行岗位的创建及停用。人员管理：人员管理功能可使系统的管理员方便的对人员进行管理，进行人员的审核和删除、初始化密码、人员启用停用等。角色管理：角色管理为系统管理员提供了各种角色的分配的功能，这些角色包括：系统管理员、课程提供者，课程管理人、学员等。相关的角色可根据系统在组织应用的实际情况进行定义。权限管理：权限管理可以规定各个角色对页面的访问权限，以此来区分不同角色所对应的不同功能。系统配置：在这些方面的功能下，管理员可方便的修改各种系统配置，包括系统管理员权限的修改、系统密码的修改等方面的操作。通知管理：通知管理可让系统的管理员向学员下发各种通知，并对这些通知进行编辑和修改。节假日管理：支持节假日自动计算、节假日转工作日、工作日转节假日等功能，方便课程管理人员确定学习时间，避免了手工计算周六日及节假日的工作量。（5） 考试管理l 概要介绍考试管理功能为学习系统提供了必要的检测手段，通过考试系统，学习者可以更深刻的掌握所学习的知识，课程负责人可以看到对于一门课程学员的掌握程度，从而改进更新课程内容。l 系统目标使用简便：能快速的从题库中抽取符合规则的一些题目，组成一份在线试卷，对学员进行考试评测。功能丰富：支持多种试卷生成方式，支持多种考试方式，可以在线考试，同时也支持离线纸质考试。离线纸质考试支持考试密码，及离线答题，在线提交等功能。功能合理：包括题库分类管理、题库试题管理、试卷规则管理、试卷管理、考试管理、成绩管理等多个功能。l 功能性描述题库分类管理：题库分类管理功能可使系统的管理员方便的对题库分类、分类结构进行管理，快速搭建题库分类结构。题库试题管理：题库试题管理功能可使系统的管理员方便的对题库下的试题进行管理，支持多种试题，单选题、多选题、判断题以及情境题等。试卷规则管理：试卷规则管理功能可使系统的管理员方便的对试卷规则进行管理，进行试卷规则的创建、删除等。试卷管理：试卷管理为系统管理员提供了多种类型的试卷创建、试卷修改、试卷重复使用等功能。支持在线试卷及离线纸质试卷两种类型。考试管理：考试管理可以依据创建的试卷来组织一场考试，可以使用在线试卷和离线试卷来创建一个在线考试，也可以使用离线试卷创建一个离线考试。成绩管理：成绩管理可以对考试结果进行管理，修改考生分数，录入离线考试的成绩或者录入离线考试的试卷详情等。（6） 知识管理l 概要介绍知识管理从总体性的方面对整个系统中的重复性知识、关键性知识、重点性知识进行分类管理归档，方便知识的重建，提升整个系统的使用价值。收集整个系统中的集体隐性知识，使之转化为集体显性知识，提升知识的利用率。l 系统目标功能合理：包括课程问题收集管理、个人知识点管理、课程反馈分析管理、试卷分析管理等多个功能。l 功能性描述课程问题收集管理：课程问题收集管理在讨论区收集点击率高的问题，或者在讨论区针对同一类型问题有多个提问的问题，加以归档整理，并由课程负责人作出标准解答，方便后续学习者能较快的越过这些共同的学习障碍。个人知识点管理：个人可以提交自己认为重要或者疑难的问题，由系统加以整理归档并给出解答，系统将这些问题置入个人知识管理库中，并将多个学员提交的同一法问题放入网站知识库。课程反馈分析管理：对课程反馈、调查问卷进行分析，提炼总结集体隐性知识点，并将其转化为集体显性知识。试卷分析管理：通过对试卷每道题目的错误率统计及错误原因统计，找出共同的未掌握知识点，并置入文档知识库，以试卷点评的形式加以展现。移动学习终端设备以平板电脑为基础，硬件及软件的设计开发以适合国人教育培训活动需要为目标，打造价格适中功能强大的移动学习平台。(1) 前置摄像头终端设备中设计前置摄像头，用于网络实时教学活动中进行视频互动交流之用。结合现有的网络通讯技术，可实现多方的视频教学互动。(2) 触摸屏终端设备采用平板电脑传统的触摸屏技术，可全面支持教学平台中各种互动课件的应用，提高人机交互效果，提高教育培训效果。同时触摸屏的设计有利于缩小设备体积、降低重量、提高携带性。(3) 大容量固态硬盘基于对于终端设备体积和发热量问题的考虑，传统的笔记本硬盘无法适合终端设备的应用，选用固态硬盘可有效降低设备发热量，并有利于缩小产品体积。考虑到移动终端设备并不需要储存大量数据，计划采用64G-128G的设计。(4) 网络接入模式考虑到便携性产品的特点及应用环境。终端设备可通过无线网络（wifi）和移动通讯网络（3G）网络访问教学平台。考虑到国内现有的电信运营商的情况，在3G网络支持方面，设备将采用TD-CDMA、WCDMA和CDMA2000三种制式，基本满足全国不同网络环境下的需要。四、 项目创新点及拟解决的关键技术问题1. 技术特点全民终身网络教育平台及移动学习终端设备有以下几个方面的技术创新点： 支持移动终端和数字机顶盒终端设备浏览。 包含有扩展SCORM标准的数字产权保护体系。 基于加涅九段式和梅瑞尔教学处理（ITT）设计理论的学习过程控制机制。 符合第三代教育软件的设计标准，采用教育部现代远程资源建设委员会制定的网络教育系统体系结构。 基于SESI知识转化模型的知识管理模块，基于美国绩效促进国际协会（ISPI）提出的绩效技术的操作模型的绩效管理模块。2. 技术创新点移动学习终端和其他网络终端浏览：现阶段的研究调查表明，近一半（49%）的学习发生在家中和办公室里面，同时个体工作中学习的70%是非正式学习，这些学习是因时、因地、随需要发生的。在线学习具有非固定和非预定的特点，为了适应这种要求，数字教育平台支持使用移动学习终端和其他网络终端设备浏览学习。在3G时代中，人们可以使用更加便利的终端设备进行随时随地的学习，将等公车、坐地铁的零碎时间加以充分利用；在家庭中，不必要添置额外的电脑设备，可以直接采用数字机顶盒终端登录全民数字教育平台进行学习，满足学习的非固定性特点。这两种学习方式将极大的改善人们的学习体验，增加人们学习的机会，让终身学习更加深入人心。数字产权保护体系：SCORM标准关注课件内容共享，但并不涉及数字版权保护，这使得课件制作者的权益得不到保护，限制了社会整体知识积累和传播。平台包含有扩展SCORM标准的数字产权保护体系，可对标准课件进行版权保护，以此来促进课件制作标准的统一，减少知识共享的难度，也可以促进社会知识的积累和共享。数字产权保护体系可以对符合SCORM 1.2或2004标准的课件实施DRM版权保护，其中包括加密方法，解密方法，管理加密信息方法，如何与各种付费模式进行绑定的办法等内容，支持的最小颗粒度为课程单元，即可对课件中的某一单元实施单独的版权保护。数字产权保护体系可以为符合SCORM标准的课件提供数字版权保护措施，达到既保留SCORM课件兼容共享特性、又提供知识产权技术保护手段的目标。学习过程控制机制：学习过程是一个系统的过程，整个学习过程控制的实施影响着学习者学习效果，学习过程控制的实施要结合学习内容和学习者以及学习环境等要素，把这些内容放到整个学习过程中去设计。学习过程控制便于学习者自主学习，能够更好地管理学习进程，同时可以有效地利用教学资源，并且可以有效地控制交互与反馈。全民终身教育移动平台及设备面向的学习者具有用户群较分散，难以追踪其学习效果的特点，需要对学习者的学习过程采取必要的控制机制。加涅由学习过程的若干个信息加工环节演绎出一般教学过程的九个教学事件（九阶段） ，对每一个教学事件（阶段）提出不同的控制要求。全民数字教育平台相应的将网络学习过程划分为九个阶段，在不同的阶段给予学习者不同的学习要求及控制，同时给予课程管理者不同的反馈，以利于学习者更好的理解掌握所学知识。梅瑞尔的教学处理理论（ITT）认为解决教学问题的具体措施及步骤，是使学习者获得某种知识技能的交互作用模式 ，不同类型的知识需要不同类型的教学处理。在全民数字教育平台中，针对不同类型的知识以及不同的学习情况，制定了详细的处理模式，并将这种模式运用于相同类型知识和技能的教学过程控制中。软件设计标准及体系结构：目前教育软件设计划分为三代，第三代教育软件基于建构主义学习理论，以素质教育和教育创新作为基本研究内容和软件开发的重要指导思想。第三代教育软件在研发理念上导入新的思维方式，强调学习是一种能动建构的过程，倡导在教师指导下的、以学习者为主体的学习。 第三代教育软件在功能上实现了突破，注重使用者主观能动性的发挥，在保证其教育性、科学性的前提下，提高了它们的技术性、交互性和艺术性。 第三代教育软件在技术上更加趋于多媒体化和网络化。通过多媒体技术的使用，可以提供逼真、生动的学习和交际环境；通过网络技术，可以实现实时交互和协作性教学活动。全民终身教育移动平台及设备符合第三代教育软件的设计标准，将更充分的调动学习者的学习积极性，有利于学习者能动性的发挥，使学习成为一种兴趣爱好及趣味性活动。全民终身网络教育平台及移动学习终端设备采用教育部现代远程资源建设委员会制定的网络教育系统体系结构。包括网络教育资源库、网络教学支撑平台、网络教育管理系统几个部分。由于网络课程和教学资源的具体内容千变万化、各具特色 ，因此系统平台的建设围绕课程这个核心来组织 ，符合现代教育理念。知识管理及绩效管理：市面上常见的数字教育平台通常只关注于对教学过程中的媒体呈现和交互过程的支持，对个人和所有学习者的知识缺乏一个归纳总结进行知识管理的过程。而统计表明，在个人和组织的学习过程中，隐性知识占了80%的比重，这就需要进行知识管理，将个人和组织的隐性知识显化处理，提升学习知识的水平。全民数字教育平台根据SESI知识转化模型，从个人层面和组织层面对隐性知识和显性知识进行管理，通过社会化方式将个人隐性知识转化为组织隐性知识，通过外化方式将组织隐性知识转化为组织显性知识，最终通过内化方式帮助学习者将组织显性知识内化为个人的隐性知识，达到深刻理解并熟练掌握所学知识的目的。全民终身教育移动平台及设备知识管理模块关注知识的发展、获取、编码、共享、交流、培训、使用、考核等整个过程，并在系统论的指引下着力于营造一种有利于上述过程的组织环境。学习需要以绩效改进作为目标。绩效反映着学习者使用所获得新知识的能力，也反映学习者的知识迁移能力和解决实际问题的能力。全民终身教育移动平台及设备根据美国绩效促进国际协会（ISPI）提出的绩效技术的操作模型构建了一套能全面反映绩效水平的评价系统，包括绩效分析、原因分析、干预选择与设计开发、干预实施与调整、评价等具体绩效评价步骤，从组织分析、环境分析和原因分析三个层面进行详细系统全面的评价分析。绩效分析能够确定和测量期望绩效与当前绩效之间的差距，从而制定更为科学合理的学习计划，了解当前知识水平的实际运用情况。3. 需解决的技术问题移动学习设备终端：移动学习设备终端作为具有世界前瞻性的移动学习解决方案的重要组成部分之一，必须保证解决三个问题：第一、 网络问题；终端必须保证可在国内现有的各种网络运营商之间的各种无线网络及移动通讯网络之间流畅切换，保证各种网络运营商用户均可方便使用。第二、 个人使用问题；由于个人对于新兴电子产品的接受和应用能力有很大差别，终端必须设计出适合大部分年龄段人群使用的UI界面人，方便使用。第三、 成本问题；考虑到我国的实际国情，终端必须控制好成本问题。既要保证满足教育培训的需要，又要价格易于被全民所接受。制作电子化的教育培训资源课程，并解决相关盗版问题：打击盗版、保护知识产权问题一直是国家着力解决的一个主要问题。本项目在利用先进的加密技术的同时正努力开发教育培训资源本身的防盗版体系来保护其知识产权五、 研究方法和工艺技术路线1. 全民网络终身教育平台本项目中的全民网络终身教育平台根据我国不同年龄、不同层次人群的学习特点采用了比较易于被广大学习者接受的融入式的教学理念。在以融入式教学理念为平台设计原则的基础下，平台必须界面简洁生动、易于操作、互动性强。故在考虑开发工具上必须选择人机互动性强的开发工具。在这方面，平台选择了微软的Silverlight作为主要开发工具。Silverlight技术本项目软件系统以severlight4作为展现层的实现技术，结合SQlServer2008数据库工具实现了个性化的应用系统。可为学员创造丰富的人机交互体验，提高学习的效果。Silverlight是一个跨浏览器、跨客户平台的技术，能够设计、开发和发布有多媒体体验与富交互(RIA,Rich Interface Application)的网络交互程序。 Silverlight提供了一个强大的平台，能够开发出具有专业图形、音频和视频的Web应用程序，增强了用户体验。同时，Silverlight还提供了强大的工具来提高开发者的工作效率。 Silverlight具有以下的特点： l 一种跨浏览器、跨平台的技术。可以在所有流行的浏览器中运行，包括Microsoft Internet Explorer、Mozilla Firefox, Apple Safari, 和Opera，同样可以运行于Microsoft Windows和Apple Mac OS X。 l 无论在哪运行，都能提供一致的用户体验。 l 需要下载很小的文件来安装以支持，只需几秒。 l 它的视频和音频流，视频质量无论从移动设备还是桌面浏览器都是720p HDTV video模式。 l 用户可在浏览器中直接对其进行控制，可以拖动、翻转、放大的图片。 l 它读取数据并且更新外观，但不会通过刷新整体页面来打断用户操作。 Silverlight将多种技术结合到一个开发平台，可以在其中选择符合需求的合适的工具和编程语言。SilverLight提供了如下的特性： l WPF和XAML。Silverlight包含了Windows Presentation Foundation(WPF)技术，这个技术在创建用户界面时极大的扩展了浏览器元素。WPF可以创建融合图形、动画、媒体和其他的富客户端特性，扩展了基于浏览器的用户界面，超越了HTML所提供的。可扩展应用程序标记语言(XAML)提供了创建WPF元素的声明性标记。 l 对于JavaScript的扩展。Silverlight提供了对于全球浏览器脚本语言的扩展，从而为浏览器用户界面提供更加强大的控件，包括与WPF元素工作的能力。 l 跨浏览器，跨平台的支持。Silverlight在所有的流行浏览器(任何平台)运行一致。设计和开发应用程序不需要担心你的用户是什么平台什么浏览器。 l 与现存应用程序的集成。Silverlight可以与已经存在的JavaScript和ASP.NET AJAX代码无缝集成，不会使已经创建的功能缺失。 l 可访问.NET Framework编程模型和相关工具。可以使用托管的Jscript和IronPython或者C#和VB这样的动态语言来创建基于SilverLight的应用程序。可以使用Visual Studio这样的开发工具来创建基于Silverlight的应用程序。 l LINQ。Silverlight包含集成查询(LINQ)语言。 l 如果已经使用ASP.NET，可以将Silverlight集成到熟悉的ASP.NET服务器和客户端功能。可以在ASP.NET中创建基于服务器的资源，使用ASP.NET的AJAX特性与服务器端资源交互而不会打断用户。 2 教育平台中课程设计的主要原则在教育平台的课程设计过程中，考虑到网络教学培训和学习者的特点，在课程设计上必须坚持一下原则：l 以问题（项目、案例或生活中的矛盾等）为核心来驱动学习。l 强调以学生为中心，各种教学因素只是作为一种广义的学习环境，来支持学习者的自主学习。l 强调情境创设，教学内容必须在真实的情境中展开。l 强调协作学习的重要性，要求学习环境能够支持协作学习。l 强调非量化的整体评价，反对过分细化的标准参照评价。l 要求提供能保证学习任务展开的学习环境特别是学习资源、认知工具等内容。l 要重视运用自主学习策略，以诱导学习者更好的发挥意义建构的主动性与积极性。 由于必须遵守以上设计原则，课程在设计制作过程中必须保证具有很高的可访问性、系统性互动性和可操作性。根据以上要求，我们采用SCROM标准和构建主义的思想进行课程设计。SCORM标准本项目的平台符合SCORM标准，支持国际标准课件的播放，可以实现跨平台的利用教育资源。共享内容对象参考模型（Sharable Content Object Reference Model），简称SCORM是由美国国防部ADL（Advanced Distributed Learning）组织所拟定的标准，对于数字内容教材的制作、内容开发提供一套共通的规范。SCORM想要强调的精神是教材可以透过统一的格式跨平台、可以真正的达到可重复使用、追踪学习记录也可以有统一的标准，更能符合学习者的需要。SCORM标准描述了一个调配模型，这个调配模型提供一些能被广泛接受和执行的数字化学习标准。这些标准包括关于学习者学习对象之间的信息交流的应用编程接口(Application Programming Interface ,API)、一个描述这些信息的定义数据模型、一个实现学习内容互操作的内容包装规范、一些用于描述学习内容的标准的元数据元素，以及一些用于组织学习内容的标准的排序规则。由于SCORM采用以上标准方法来定义和存取关于学习对象的信息，符合SCORM标准的学习内容对象具有高水平的可访问性、适应性、可承受性、持久性、互操作、重用性等。SCORM标准的使用将会增强LMS运行不同商家工具开发的内容和这些内容的数据转换的能力，增强不同商家开发的LMS运行相同内容以及这些内容在执行时的数据交换的能力，增强多种网络LMS产品/环境访问相同知识库的可执行内容并运行这些内容的能力。这种策略消除了为适合最新的技术平台需要做的许多开发工作，将会使开发者更多地关注有效的学习策略。 SCROM标准具有以下特点：l 可访问性（Accessibility）：远程查询和访问教学成分并将它们传递到许多其他地方的能力； l 适应性（Adaptability）：可随学习者之经验，而调整其学习内容，达成适应性的学习； l 可承受性（Affordability）：在教学中通过减少时间和成本来提高效率和生产率的能力； l 持久性（Durability）：系统软件版本升级后无需高费用的重新设计、重新配置或重新编码的能力； l 互操作（Interoperability）：在不同硬件、操作系统、网络浏览器中操作； l 重用性（Reusability）：将内容组件整合到多种应用和情境中的能力。构建主义理论建构主义学习理论是历经对皮亚杰、布鲁纳、维果茨基、维特罗克(M.C.Wittrock)等人的早期建构主义思想的不断发展，同时伴随着对认知心理学的批判和发展，于20世纪90年代出现在教学方法理论研究领域中的一股强大“洪流”。 作为一种新型的学习理论，建构主义对学习也赋予了新的意义。首先，建构主义学习理论认为学习的过程是学习者主动建构知识的过程，“学习是建构内在心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以原有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解”(D.J.Cunnighan,1991)。因此学习活动不是由教师单纯向学生传递知识，也不是学生被动地接受信息的过程，而是学生凭借原有的知识和经验，通过与外界的互动，主动地生成信息的意义的过程。其次，建构主义学习理论对学生所学的知识也提出了新的理解，即知识不再是我们通常所认为的课本、文字、图片以及教师的板书和演示等对现实的准确表征，而只是一种理解和假设。学生们对知识的理解并不存在唯一标准，而是依据自己的经验背景，以自己的方式建构对知识的理解，对于世界的认知和赋予意义由每个人自己决定。 基于上述观点，建构主义学习理论认为学习应具备五个基本特征：l 学习的目标：深层理解。学习目标是获得知识的意义。但目标不是从外部由他人设定，而是形成于学习过程的内部，由学习者自己设定。其深刻程度可以用几个指标刻划：能否用自己的语言解释、表述所学的知识；能否基于这一知识作出推论和预测，从而解释相关现象；能否用这一知识解决变式问题和综合性问题；能否将所学知识迁移到新问题中去。l 学习的内部过程：通过思维构造实现意义建构。要求学习者在建构自己的知识和理解过程中，要不断思考，不断对各种信息进行加工转换，形成假设、推论和检验。学习是累计性的，不是简单叠加和量变，而是深化、突破、超越和质变。l 学习的控制：自我监控与反思性学习。学习者要不断监视和判断自己的进展以及与目标的差距，采用各种增进理解和帮助思考的策略，并对学习活动进行阶段反思和整体反思，修正学习策略。l 学习的社会性：充分的沟通、合作和支持。l 学习的物理情景：学习应发生于真实的学习任务之中，强调多样的、情景性的信息与有利的建构工具。本项目的学习平台以建构主义理论为指导原则，重视“情境”、“协作”在教学中的重要作用，致力于构建以学为主的教学模式。通过在系统中实现如下六个部分内容，在本项目中的实现构建主义理论的关键目标：l 学习理论部分（以章、节、目标、重难点形式呈现）l 资源学习部分l 案例分析部分l 学习导航部分（防止迷航）l 工具平台部分（个性化学习工具如书签、笔记本和计算器等，协作交流平台如专题论坛、专家在线等，相关资源检索工具如搜索引擎等）l 评价检测部分（形成性评价和总结性评价分别针对学习中和结束后）3 教育平台课程版权保护教育平台中很多培训课程将涉及到知识产权和版权保护问题，为了维护相关组织和人员的合法权益，促进我国知识产业健康发展，培训课程必须采用一套行之有效的版权保护系统和方案。在综合研究和分析了世界现有的各种版权保护解决方案后，我们综合采用SCROM标准+DRM的技术来进行相关技术的开发。本次研究工作将主要研究如何通过ODRL数字权限描述语言在符合SCORM 标准的E-learning课件中实施DRM（数字版权加密保护技术），包括如何以加密SCORM课件,最终用户如何使用被DRM保护的课件，如何对被实施了DRM技术的课件进行版权管理等内容。本研究将结合SCORM标准和ODRL标准，在保证SCORM标准完整性的基础上，利用ODRL扩展内容聚合模型内容，在利用SCORM RTE标准中的API，调用ODRL扩展，实现对SCORM内容的保护。具体的研究内容如下：1. 如何在SCORM课件中加入能够描述其基本信息的元数据。元数据是保存特定信息的数据段，所有元数据都是由一套关键词和数据类别描述构成的。合理使用元数据对于查找信息是非常有帮助的，它能描绘出作品的基本信息。因此怎样在符合SCORM标准的课件中加入元数据便成了需要研究的首要问题。除了要解决如何在课件中嵌入元数据以外，还需重点解决元数据的结构兼容性问题。解决元数据结构的兼容性问题一直以来都是国内外众多研究数字版权技术的组织做面临的重大课题之一。目前看来解决这一问题的最好方法就是制定一套完备的标准，使凡是按照这套标准设置的元数据，无论在任何时间，任何地点都能够相互兼容。2. 实现可应用于SCORM标准课件的安全和版权保护措施。在DRM系统的实现方案中，采用了许多技术用来避免知识产权被侵犯。每种手段都有各自的优缺点。采用什么方案，需要综合考虑其优缺点、维护成本、被保护作品的重要性、作品被侵权的可能性和打算投入的资金量。没有任何一个技术系统是100%安全的，DRM为版权作品提供了相对高水平的安全保护。最普遍的保护技术是加密和数字水印。针对SCORM标准课件，本项目将探寻如何采用加密的方式来对课件进行保护，研究采用一种数学模型，对课件原始信息进行重新加工，使用者必须提供密码，才能提取到正确的原始信息。3. 如何保证采用了DRM技术保护的SCORM课件仍然具有较强的兼容性。在商业环境中，创作者、生产商、发行商需要互相沟通。制作人和使用者需要频繁地在不同场合使用不同来源不同格式的作品资源，这就需要我们所发展的系统要具有较强的兼容性。这方面的开发工作主要为将SCORM标准课件和版权表述语言结合起来，从而达到保护制作者版权的目的。4. 如何尽量提高这套DRM系统的易用性。要使DRM系统能够被采用，一个很重要的原因是必须使合法用户能够轻松方便地使用这个系统。嵌入在元数据中的技术控制手段不能让用户觉得别扭，同时还要帮助合法消费者能够快捷地访问自己需要的内容，而不用再填写额外的表格。在大多数情况下，除非用户企图访问未授权的内容，否则他们一般不会感觉到DRM系统的存在。虽然用户的访问受到了限制，但对合法的访问而言，DRM应该是透明的。5. 需要开发一个付费系统，与DRM数字版权系统结合成为一个整体。整套付费系统预计要支持三种付费方式，分别是：1) 预付费预付费，也称订阅服务。用户需要在信用卡或专门的卡上预先缴纳一笔费用。用户享受服务一直到卡上的钱用完为止然后用户需要继续缴纳费用。预付费系统容易维护成本低廉。在数字系统中这些优点尤为明显。付费系统通过记录顾客的消费行为使得供应商能够向顾客提供个性化的商品和服务。预付费系统的缺点是用户不知道卡上的钱什么时候用完,另一个缺点是预付费系统一般是按照用户使用时间或信息量来收费, 销售商无法将营业收入与用户浏览过的内容联系起来, 除非系统详细记录了这方面的信息。2) 累计付费顾客每次访问系统所产生的费用被累计起来只有达到一定额度时才被要求付费。也就是先享受服务然后付费。这与信用卡消费的观念是一致的。这种方式的缺点是对那些偶尔使用系统的顾客来说通常会无限期的拖延付费除非他们确定自己会经常使用该系统。3) 付费中心采取集中化管理的付费中心来处理所有销售商的预付费和累计付费账单, 避免了顾客需要向多家销售商缴费带来的烦恼同时可以有效处理大量的小额交易。付费中心可以将顾客在不同地方、不同形式的消费，包括累计消费、预付费累计起来并通知，用户在适当的时候一次性缴纳。这样就避免了多次小额付费产生附加的运营成本。拟采取的研究方法和技术路线，（包括拟采用的研究方法、技术路线、实验手段和步骤，及其可行性分析与比较，可能遇到的问题和解决办法）： 1. 研究方法：本次研究拟采用实验法作为最主要的研究方法。即通过大量实验来实现我们的研究目标。在研究过程中将使用SCORM标准API,ODRL扩展内容聚合模型，A,WCF,WF,Silverlight等多种技术，并在这些技术的帮助下来完成一套针对SCORM标准课件的数字版权管理整体解决方案2. 技术路线本研究将结合SCORM标准和ODRL标准，在保证SCORM标准完整性的基础上，利用ODRL扩展内容聚合模型内容，在利用SCORM RTE标准中的API，调用ODRL扩展，实现对SCORM内容的保护。技术路线图：如上图所示，本研究的技术路线可大体分为上面四个步骤，下面将针对各个步骤进行具体说明。1) 如何在SCORM中嵌入元数据。该步为整个研究过程中的基础，因此尤为重要。元数据可以为各种形态的信息资源提供规范、普遍的描述方法和检索工具，为分布的、由多种资源组成的信息体系（如数字图书馆）提供整合的工具与纽带。拥有一套完善的元数据标准不仅能更好的保护用户的知识产权，还能极大的提高整套版权维护解决方案的易用性与通用性。但制定一套完善的元数据标准仍然面临着很大的困难。目前世界上有很多专门研究DRM的组织都推出了自己的元数据标准，这也就导致了现在市场上各类标准层出不穷，这也就大大影响了被各类D