（教育技术学专业论文）基于scorm标准实现教学资源整合与共享的研究与应用.pdf

摘要 摘要：随着校园网络的逐渐普及，如何充分发挥网络在教学领域的作用，成为一 个重要而迫切的问题。基于网络的教学平台已经成为当前数字化校园建设的重要 内容，本文结合思源网络教学平台的开发实践，阐述了教学平台系统的开发理念 和涉及到的关键技术，重点研究了符合s c o r m 标准的教学系统的具体实现问题。 论文结合具体应用情况从基于习题库的在线作业、人性化通知、邮件群发、 资源管理、在线答疑等功能方面详细介绍了思源教学平台的功能架构。针对目前 国内教学系统普遍存在缺乏统一的标准和规范，资源无法共享，教学系统之间难 以达到互操作的问题，本文在深入研究目前得到业界广泛认可的s c o r m 标准基 础上，结合思源教学平台探讨了兼容s c o r m 标准的教学系统的具体设计方案。 同时在设计符合s c o r m 标准的教学资源过程中探讨了如何结合s c o r m 标准进 行教学策略分析，充分发挥s c o r m 标准对个性化学习的支持，调动学生学习的 积极性，提高教学质量的相关问题。 关键词：s c o r m 标准；网络教学平台：互通性：可重用性；共享性；s c o r m 资 源 分类号： a bs t r a c t a b s t r a c t ：w i t ht h eg r a d u a lp o p u l a r i t yo fc a m p u sn e t w o r k ，h o wt og i v ef u l lp l a yt o n e t w o r k si nt h ef i e l do ft e a c h i n g ，b e c o m e sa l li m p o r t a n ta n dp r e s s i n gi s s u e w e b b a s e d t e a c h i n gp l a t f o r mh a sb e c o m ei m p o r t a n tc o n t e n t so fb u i l d i n gd i g i t a lc a m p u s o nb a s i s o ft h ep r a c t i c eo fd e v e l o p i n gt h ew e b - b a s e ds i y u a nt e a c h i n gp l a t f o r m ，t h i sp a p e r d e s c r i b e dt h ec o n c e p t so fd e v e l o p m e n ta n dk e yt e c h n o l o g i e sr e l a t e do ft e a c h i n g p l a t f o r m ，a n df o c u s e do nt h er e a l i z a t i o no fs c o r m c o m p l i a n tt e a c h i n gs y s t e m 1 1 1 i sp a p e rd e s c r i b e dt h ef u n c t i o n a ls t r u c t u r eo ft h ew e b b a s e ds i y u a nt e a c h i n g p l a t f o r mi nd e t a i lf r o mi t sf u n c t i o nu n i t ss u c ha sh u m a nn o t i c e ，e - m a i lb l a s t s ，r e s o u r c e m a n a g e m e n t ，o n l i n ef a q s ，a n ds oo n b e c a u s em o s to ft h ec u r r e n tn a t i o n a le d u c a t i o n s y s t e m sa r el a c ko fu n i f i e ds t a n d a r d sa n dn o r n l s ，r e s o u r c e sc a nn o tb es h a r e db e t w e e n d i f f e r e n tt e a c h i n gs y s t e m s ，o i lb a s i so fi n - d e p t hs t u d yo ft h ee - l e a r n i n gs t a n d a r d i z a t i o n s c o r m2 0 0 4 ，t h i sp a p e rd e s c r i b e dh o wt od e s i g ns c o r m - c o m p l i a n tt e a c h i n gs y s t e m a tt h es a m et i m e ，i nt h ep r o c e s so fd e s i g n i n gt h es c o r mr e s o u r c e s ，t h i sp a p e ra l s o t a l k e da b o u th o wt oi n t e g r a t es c o r mt od e s i g nt e a c h i n gs t r a t e g i e sa n dg i v ef u l lp l a yt o s c o r mt os u p p o r tp e r s o n a l i z e dl e a r n i n g ，w h i c hc a nm o b i l i z et h ee n t h u s i a s mo ft h e s t u d e n t sa n di m p r o v et h eq u a l i t yo ft e a c h i n g k e y w o r d s ：s c o r m ；w e b b a s e dt e a c h i n gp l a t f o r m ；i n t e r o p e r a b i l i t y ；r e u s a b l e ； s h a r a b l e ；s c o r mr e s o u r c e s c l a s s n o ： 表目录 表2 1 ：i m s 顺序定义模型2 4 表4 1 ：样板五顺序规则说明4 7 图目录 图1 1 ：c e l t s 的子标准分类及其相互关联7 图1 2 ：思源教学平台的改进方案图8 图2 1 ：s c o r m 与其他应用规范的关系1 5 图2 2 ：内容聚合模型架构1 8 图2 3 ：内容模型构成l9 图2 - 4 ：a s s e t 基本素材1 9 图2 5 ：整合学习资源的内容结构内容聚合( c a ) 2 0 图2 - 6 ：学习内容包信息模型。2 1 图2 7 ：课程执行环境架构图2 3 图2 8 ：完整顺序程序的概念模块2 5 图2 9 ：$ c o r m 提出的学习管理系统功能架构图2 6 图2 1 0 ：教学导引与管理模块2 7 图2 1 l ：学习者数据追踪与管理模块2 8 图3 1 ：思源教学平台功能架构图。2 9 图4 1 ：教学平台新增模块框架图3 2 图4 2 ：新增数据库表3 3 图4 3 ：顺序浏览规则限制与行为3 9 图4 4 ：r o l l u pr u l e sc h i l da c t i v i t ys e t c o n d i t i o n sa n da c t i o n s 4 0 图4 5 ：目标描述与目标追踪信息的关系4 0 图4 - 6 ：s c o 对应的物理文件4 1 图4 7 ：在线作业内容结构4 3 图4 8 ：文件存放位置示例。4 4 图4 - 9 ：编辑i m s m a n i f e s t x r n l 文件。4 4 图4 1 0 ：构建符合s c o i 洲标准的课程资源流程图4 5 图4 1 l ：内容结构4 6 图4 1 2 ：样板五活动树架构4 7 图4 1 3 ：同一个s c o 的多个文件存放4 9 图4 1 4 ：启动s c o 的页面4 9 图4 15 ：内容中间页面4 9 图4 1 6 - 结束s c o 的页面5 0 图4 1 7 ：r e l o a de d i t o r 创建元数据文件5 0 图4 1 8 ：为s c o 添加s e q u e n c i n g 规则5 2 图4 1 9 ：实施方案流程图5 5 图4 2 0 ：s c o r ms a m p l er t e 功能列表5 6 图4 2 1 ：在线作业的浏览页面5 7 图4 2 2 ：课程资源的浏览页面5 7 图4 2 3 ：教学平台导入s c o l w 资源页面5 8 图4 2 4 ：s c o r m 资源列表5 9 图4 2 5 ：在线作业在教学平台中的浏览页面5 9 图4 2 6 ：课程资源在教学平台中的浏览页面6 0 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 符硪 签字日期：砂风年6 月s 日 导师签名零p 弓 签字日期：2 p 詹年6 角j 日签字日期：p 詹年月j 1 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通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了谢意。 学位论文作者签名： 黏承 签字日期 硝年乡月j 日 6 5 致谢 。 本论文的工作是在我的导师朱卫东教授的悉心指导下完成的，朱卫东教授严 谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来 朱卫东老师对我的关心和指导。朱卫东教授悉心指导我们完成了实验室的科研工 作，在我读研期间，无论是在选择学位课程、确定论文研究方向，还是在论文成 稿期间，实验室的科研项目中，朱老师都给予了悉心的指导和帮助，在学习上和 生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向朱卫东老师表示衷心的谢意。 陈庚、赵宏等老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此 表示衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，王丽丽、薛萍等同学对我论文中的格式、进 度和研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。还要感谢北京交 通大学教育技术学的老师们，两年的学习生活中我从他们身上学到了许许多多与 专业相关的知识和技能和很多做人的道理。 另外也感谢亲人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 最后，衷心感谢论文评审委员会的老师们对我的论文进行评阅和指导! 1 绪论 1 1 研究背景 1 1 1 研究的宏观背景 一、提倡个性化学习 随着知识经济时代的到来，社会竞争同益激烈，社会对教育和教育所培养的 人才，提出了更高、更严格的要求。2 1 世纪将是世界经济、科技、综合国力竞争 激烈的世纪，而教育的发展是掌握竞争的主动权，走在发展的前列的关键。中国 的教育面临着巨大的挑战，为此国家提出了素质教育的口号。实施素质教育把发 展学生个性列为重要培养目标，提倡“让学生主动发展”，尊重学生的主体地位， 调动学生的积极性，因材施教，给学生创造一个自主的发展空间，使他们的个性 得到充分的发展。因此素质教育的核心在于实施个性化教育，让每个学生都获得 个性化的学习，取得晟优的学习效果，提高全民的素质，才是真正实现素质教育。 一般传统教学仅能以静态的方式呈现网页内容，同时对于不同的学习者提供 的是相同的网页内容与链接，因此对于学习背景或学习目的差异太大的学习者， 没有办法个别满足学习者的学习需求，不论学习者的背景知识、学习目的、兴趣、 能力以及学习需求有何不同，一般性传统教学仅能提供一套制式的“引导旅程”， 这种忽视个性差异的教学方式极大的影响了学生学习的积极性和学习效果。 因此提倡个性化学习，克服传统教学的弊端如忽视培养个性发展、学生学习 的主动性不够等等，对促进学习者的学习有重要意义。 二、基于网络的学习日益成为重要的学习方式 随着“校校通”工程的实施，基于网络的学习是必由之路，是学科教育中应 用现代信息技术的主要途径，因为基于网络的学习能够解决传统教学模式所遭遇 的一些瓶颈问题，主要表现在： 计算机辅助教学是课程整合的初级阶段，而基于网络的学习是课程整合的高 级阶段。实践证明，对教师很难用语言、黑板和粉笔描述清楚的部分内容，如函 数图像的变化、分子的结构和运动、微生物的特征、比较难实现的化学反应现象、 真实的再现历史事件、地理结构的变迁、诗词和散文等所表现的场景等，采用计 算机辅助教学起到了良好的教学效果。但能够用黑板和粉笔表述的内容完全可以 由计算机来描述，甚至可以由教师现场录入或制作，展现的形式完全可以采用“支 架式”结构、多媒体超文本形式：能用计算机辅助教学的内容可以作为微型多媒 体课件放到网站中，当学生自主学习时需要的时候，可以各取所需。而且借助网 络可以展示学习主题、很容易获取所需要的学习资料、发布学习成果、与人合作 等，达到学科知识学习的目的。另一方面，基于网络的学习实现了优秀教学资源 的共享，可以把带有先进教学理念的国内优秀教师的多媒体课件集成在一起，使 所有的学生受到最好的教育成为可能，学生在学习过程中即使遇到自己的任课教 师也无法解决的问题，也可以通过网络向其他优秀的教师或这一领域的专家请教 或探讨，在课堂内没有学完的学生可以回家继续学习，学习方式真正突破了时间 和空间的限制。 基于网络的学习有利于学生自主学习和合作学习的开展，使每个学生的能力 得到最充分的发展。整个学习过程中学生是主体，学习进程由学生自己控制，解 决问题所需的知识、策略、过程由学生自己确定，学生是自主学习者、探索者， 真正实现了因人施教，体现了建构主义学习理论强调的学生是知识的主动建构者。 而教师不是课堂的主宰，当学生遇到困难时，教师是引导者，引导学生越过困境： 当学生出现错误时，教师是启发者，启发学生朝着正确的方向学习；当学生的学 习过程出现教师非预测的因素时，教师是研究者，研究其是创新还是谬误；当学 生出现创新的结论或过程时，教师是学习者；当学生的讨论出现意见不一时，教 。师是分析者而不是仲裁者；当学生圆满的解决问题时，教师又是发布者，起到激 励作用。对知识水平和学习能力不同的学生，教师担当着不同的角色，对优秀的 学生，教师是顾问：对一般的学生，教师是教练；对差生，教师是引路人。 基于网络的学习能实现教学评价的实时化。根据建构主义理论，教学评价应 该重视学生学习的过程，基于网络的学习恰能实现教学评价的实时化，可以做到 对学生每堂课的学习进行评价，真正起到教学评价对教学的调控、反馈和矫正功 能。 以上诸多优势使得基于网络的学习日益成为重要的学习方式。 三、资源的可共享性与可重用性有待提高 随着网络信息技术的发展和国民终身教育需求的不断提高，网络教育迅速发 展起来。世界各国在发展网络教育的过程中深刻认识到：学习资源的可共享性和 。系统的互操作性对于信息化教育和网络教育的实用性和经济性具有决定性意义， 但是由于缺乏统一的标准和规范，使得资源无法共享，教学系统之间也难以达到 互操作。目前存在大量的网络课件资源，但是格式、组织方式各式各样，造成了 资源的大量浪费和重复开发。对于现有的不同的教学系统，彼此之间大多是不兼 容的。它们有各自所识别的教学资源的格式，有各自的数据传输和消息传输的通 讯协议，也有各自的学习者模型和学习过程记录方式。网络课件在不同的教学系 2 统中无法直接交换使用，同时当网络课件从一个系统移植至另一系统时也无法追 踪测量学习者在之前教学系统中的学习历程。 目前，虽然网络技术已经为教育资源的低水平上的自治与共享提供了基本技 术条件。但是允许教育资源在课程知识和教学管理层面上进行交换的标准却没有 很好的认定，妨碍了教育资源的大范围共享与交流。 因此，实施网络教育的硬件条件已经具备，如何在最大程度上利用已有课件 资源，避免重复开发，如何实现不同的资源管理系统之间资源共享和平台互操作 已经成为网络教育十分关注和亟待解决的问题。 1 1 2 研究的实际背景 课题的研究背景：以思源教学平台和计算机安全与保密课程为研究背景。 课题通过对思源教学平台的功能进行分析，分析思源教学平台的现有功能以 及期望达到的目标，使其兼容s c o r m 标准，支持s c o r m 资源，从而提高思源 教学平台与其他学习管理系统的互通性，并通过构建计算机安全与保密课程的 s c o r m 资源，提高资源的共享性和可重用性，同时提高系统和资源对个性化学习 的支持。 1 2 研究意义 1 2 1 研究的理论意义 解决学习资源的可共享性和系统的互操作性问题的根本在于标准化，即制定 一系列的技术规范，来规定学习系统抽象的框架结构和各个可能组成部分的属性、 格式、接1 ：3 、通信方法以及学习资源的格式、使用方法，目的是尽可能达到资源 的共享和系统之间的互操作，同时又不丧失学习资源的多样性和系统实现的灵活 性。所以世界各国目前都在积极开展网络教育技术标准的制订、推广和应用工作。 而在众多标准中，s c o r m 标准受到了广泛的关注和认可。 s c o r m 采用标准方法来定义和存取关于学习对象的信息，符合s c o r m 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、互操作性、 可重用性等。s c o r m 标准的使用将会增强l m s 启动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l m s 启动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l m s 产品环境访问相同知识库的 可执行内容并启动这些内容的能力。这种策略有效提高了系统的互操作性和资源 的共享性。 基于s c o r m 标准的学习系统，通过控制学习对象的粒度和规划学习序列等， 体现个性化学习和学习进程跟踪，记录和评价等特性。因此研究符合s c o r m 标 准的资源建设对促进学习者个性化学习，提高学习者学习兴趣和学习效率也具有 重要意义。 1 2 2 研究的现实意义 互联网的普及使交流与共享成为可能，而终身制学习和个性化学习理念的提 出为具有不受时空限制优势的网络化学习提供了发展空间，然而为了更充分的实 现全世界的交流与共享，标准化是唯一的选择。 通过研究实现支持多门课程、支持在线作业、具备人性化通知提示、群发邮 件和在线答疑等多种沟通机制，并具备资源建设和使用的教学平台，来辅助教学， 弥补课堂教学的不足，解决传统教学的瓶颈问题，发挥网络教学的优势，通过改 进平台使其学习资料符合s c o r m 标准，使平台兼容s c o r m 标准，从而提高平 台的通用性和扩展性，提高其对学生个性化学习的支持，为将来适应全球标准化 的资源共享与重用和与国际标准接轨打下良好的基础。 根据s c o r m 标准最适合自学式的线上教材领域的特点，将在此网络教学平 台的研究成果应用于远程教育领域，必将推动国家提倡终身制学习的步伐，也使 国内远程教育与国际接轨，并为避免严重的资源重复开发所造成的开支和浪费做 出重要贡献，资源的共享无疑可以使最好的资源得到充分广泛的利用，从而提高 远程教育的教育质量。 1 3 国内外研究状况 国内关于网络教育技术标准的研究起步比较晚，而国外在这方面的研究已经 有了相对较成熟的成果，可供我们借鉴并推广应用，这将会迎合我们国家政府、 学术界和教育产业界不断扩大的教育和培训需求，同时降低国家在数字化学习方 面的总体投资。 1 3 1国外教育技术标准的研究现状 国外关于网络教育技术标准的研究已经有了相对较成熟的成果，主要的国际 标准组织有n 1 ： 4 l 、航空产业计算机辅助训练委员会a i c c ( a i r c r a f ti n d u s t r i e sc b tc o m m i t t e e ) 1 9 8 8 年由航空业发起的计算机教育训练组织a i c c ，是一个专业性技术培训 的国际化组织，开发基于计算机培训c b t ( c o m p u t e r - b a s e dt r a i n i n g ) 和相关培训 技术标准，虽然a i c c 主要侧重于航空工业，但它多年来制定的些标准以及在教 育方面的经验都可供其他领域借鉴。 a i c c 推荐的a g r 010 ( 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 010 ) ，针对 网络化内容规范，以制定学习对象的发送与追踪的方式为主，又称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 ) 标准，被各方采用。a i c c 目前积极与电子电机 工程师协会( i e e el t s c ) ，全球学习联盟i m s 合作，其认证中心提供开发平台及 课程厂商的相关认证服务。 2 、全球学习联盟i m s ( i m sg l o b a ll e a r n i n gc o n s o r t i u m ) i m s 是推动e l e a m i n g 开放标准的非营利组织。1 9 9 7 年，由致力于推动美国 大学应用信息科技的e d u c o m 推出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 ) 专案， 1 9 9 9 年转型为i 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 ) 。i m s 致力于 发展和推广网络学习活动的开放技术标准，主要制定教育内容在线发布的一些标 准，包括存放和使用教学内容、教学进度跟踪、学生程度报告、交换学生记录等 等。i m s 的部分标准获得其他组织的采纳。此外，i m s 设计了内容包装规范( c o n t e n t p a c k a g i n gs p e c i f i c a t i o n ) ，用以制定收集和包装一般内容或循环再用的知识对象 ( r e u s a b l ee l e a r n i n go b j e c t s ) 的标准，从而更有效地整合、分配、管理及调配学 习资源。 i m s 目前共有五种正式规范，外界参照最多的是元数据规范( m e t a - d a t a s p e c i f i c a t i o n ) 与内容包装规范( 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 ) 两项，这五 种规范的主要内容如下： ( 1 ) 问题与测验互通( i m sq 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 ) ：描述题目 与测验的标准x m l 语言、跨平台评估系统( a s s e s s m e n ts y s t e m s ) 的规范。 ( 2 ) 内容包装规范( 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 ) ：数字学习教材的描述方 式、结构、位置及某些特定内容形态的定义。 ( 3 ) 学习资源元数据规范( i m sl e a r n i n gr e s o u r c em e t a d a t as p e c i f i c a t i o n ) ：描述i m s m e t a - d a t a 中各元素的名称、定义、组织及相关的文件。 ( 4 ) 企业规范( i m se n t e r p r i s es p e c i f i c a t i o n ) ：定义信息模式及数据结构，以达成网 络教学系统与企业其他系统间的互通性。此模式主要应用到行政培训系统、学员 注册系统、图书馆管理系统与人力资源系统。 ( 5 ) 学员信息包装规范( i m sl e a r n e ri n f o r m a t i o np a c k a g es p e c i f i c a t i o n ) ：此规范促 成学员资料在不同的学员信息系统间传送与交换。 i m s 内容包装规范( 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 ) 结构简单而且清晰， 从表面上看没有什么很高深的东西，但它的好处却是显而易见的，所有符合这一 标准的教程可以在不同的系统中互通，易于数据交换，而且由于它的包装性很强， 因此可以直接打包。 i m s 有以下两个主要目标：定义远程教育应用及服务的技术标准；支持基于 i m s 标准的服务和产品全球化。我们在s c o r m 的模型中可以看到，其中的内容 包装( c o n t e n tp a c k a g i n g ) ，以及资源元数据( r e s o u r c em e t ad a t a ) 等都来自i m s 规范。 3 、电子电机工程师协会i e e e ( t h ei n s t i t u t eo fe l e c t r i c a la n de l e c t r o n i c se n g i n e e r s ) i e e e 是正式的标准研究制定机构，其下所设的学习技术标准委员会l t s c ( 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 ) ，致力于促进学习资源的开发、使用、 维护及互通。目前有学习对象元数据l o m ( l e a m i n go b j e c tm e t a d a t a ) 标准已被 纳入s c o r m 中。因i e e e 与国际标准组织i s o ( i n t e m a t i o n a lo r g a n i z a t i o nf o r s t a n d a r d i z a t i o n ) 间密切合作，许多学习技术标准委员会发展的标准，会被i s o 升 格为国际标准。 4 、国际标准组织i s o ( i n t e r n a t i o n a lo r g a n i z a t i o nf o rs t a n d a r d i z a t i o n ) i s o 是1 9 4 7 年成立的非政府组织，由全世界1 4 0 个国家所组成，成员包括各 种国际组织、各国政府、工业界、企业界及消费者代表。i s o 与国际电工技术委员 会i e t c ( i n t e m a t i o n a le l e c t r o n i ct e c h n i c a lc o m m i s s i o n ) 共同组成联合技术委员会 j t c l ( j o i n tt e c h n i c a lc o m m i t t e e1 ) 来订定信息科技相关标准。j t c l s 3 6 也和电子 电机工程师协会学习技术标准委员会i e e el t s c 互相融通。 1 3 2 我国教育技术标准的研究现状 我国从2 0 0 1 年开始启动了中国网络教育技术标准研究项目，在教育部科技司 的领导下成立了全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会 ( c e l t s c ：c h i n e s ee l e a r n 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 nc o m m i t t e e ，简称标委 会) ，由祝智庭教授担任标委会主任。该项目以国际国内网络教育的大发展与大竞 争为背景，以促进和保护我国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，并根据我国教育的实际情况修订与创建我国网络教育技术标准的 各项子标准，最终形成具有中国特色的网络教育技术标准体系( c h i n e s ee l e a m i n g t e c h n o l o g ys t a n d a r d s ，简称c e l t s ) 。 经过这几年的工作，c e l t s c 在网络教育标准体系方面取得了一定的进展，并 6 逐步得到了国际标准化组织和我国许多院校和公司的关注与认可。我国的c e l t s 标准体系目前包括2 8 个项目，根据各项子标准的作用范围支分为通用规范与专用 规范两大类：通用类规范具有广泛的适用面，给标准用户留有较多的发展余地， 允许他们在遵从统一的基本框架下选择及改制一些数据项目；专用规范是针对某 一特定领域的，具有更强的约束力。图卜1 显示了各类标准之间的关联。 j 赫杏咎千田妇兰梅谁 l - 狈h 。目瑾1 日大仆r 臣 ，j ： 数 1 学习者相关标据 指 导 1r 准 与 性 兀 标教学资源相关 j l 数 据 准标准 标 准 t 1 上、r 1 教育环境相关标准 1 4 主要研究内容 1 4 1 研究思路 图1 1 ：c e l t s 的子标准分类及其相互关联 以个别化教学为理论基础，以国家提倡终身制教育为时代背景，以各界对资 源交流共享与重用的渴望为动力，借鉴国内外各种符合s c o r m 标准的教学平台 系统和资源，以思源教学平台和计算机安全与保密课程为实验对象，将个别化教 学理论与追求提高平台的可扩展性，提高资源的可共享性、可重用性贯穿于研究 的整个过程，通过分析平台现有功能和教学资源的现状，找出存在的问题，提出 解决方案，设计出兼容s c o r m 标准的教学平台系统，同时开发出符合s c o r m 标准支持个性化学习的学习资料，并且在该教学平台系统中应用实施，发挥网络 教学的优势，弥补传统教学之不足，促进教学过程，提高教学质量。 1 4 2 研究框架 b 立变迫厶堂亟堂位论塞绪i 佥 在利用网络教学平台系统辅助教学的过程中，如果能够将网络学习的优点与 传统教学相结合，将教学平台与s c o r m 标准相结合，并且从体现个别化教学角 度对学习资料进行设计，则是当今计算机网络辅助教学的最佳实践模式，如果将 这种模式推广到对网络教学有更大依赖性的远程教育领域，则可以极大的节省远 程教育成本，极大的提高远程教育质量。本课题正是从这样的思路出发，力图建 。构这样一种实践模式。 系统分析设计的主要工作是：明确目标、了解现状、揭示差距、剖析原因、 提出对策，为进一步开发兼容s c o r m 标准的教学平台，建设s c o r m 资源提供 依据。 。 思源教学平台的改进方案( 如图1 2 所示) ： 图1 - 2 ：思源教学平台的改进方案图 研究的重点内容：扩展思源教学平台使其兼容s c o r m 标准，更好的满足辅 助教学中对不基于习题库的在线作业的支持，并支持符合s c o r m 标准的课程资 源，为引进优秀的共享资源，建设高质量的资源库提供方便，建设新的学习资料 使其符合s c o r m 标准，充分发挥s c o r m 标准对个性化学习的支持，使资源对 辅助学生学习更有意义。 8 2 本文研究的相关基础 2 1理论基础基于网络的个性化学习 个性化学习的英文含义是“p e r s o n a l i z e dl e a r n i n g ”。它作为一种新的学习观是伴 随着近些年来教育改革的发展，针对传统教育大统一的弊端提出来的。对此目前 - 尚无统一的定义。一般认为：个性化学习就是以学习者原有的知识经验和个性特 征为基础，以学习者内在需求为核心，以每个学生能力与个性的自由、充分、和 谐发展为目标而实施的学习活动。 基于网络的个性化学习，顾名思义就是在网络环境下实行的个性化学习。它 是在以个性化支持技术和w 曲技术、数据库技术为依托所建立起的个性化网络学 习环境中展丌的。在个性化学习过程中，系统根据用户与人机界面交互信息的挖 掘，从而提供个性化的学习资源，并进行实时的跟踪服务，从而提供个性化的学 习指导，整个学习过程中，学习者是学习真正意义的主体。 基于网络的个性化学习的特点有胆1 ： ( 1 ) 自主性 基于网络的个性化学习是一种自主的学习，学习者自主选择学习内容、学习时 间、学习方式，通过网络自主探索或与其他同学交流协作，建构对知识的意义， 充分体现了学习者的主体参与性，有利于培养学习者的高级思维能力和探索创新 精神。我们在设计个性化学习系统时，要注意培养学习者的自主能力，才能使他 们在整个学习过程中真正成为认知的主体，实现他们的社会化和个性化，达到个 性化教育的目标。 ( 2 ) 分布式 基于w e b 的学习可以是同步的，也可以是异步的，可以是实时的，也可以是 非实时的，这就决定了基于网络的个性化学习具有分布式的特点，它所提供的是 一个分布式的学习环境。学习者在地理位置上、学习时间上、学习过程的选择上 是分布的，学习资源在地理位置上、内容组织上、管理上是分布的，个性化服务 的时间、服务的方式、服务的内容也是分布的。 ( 3 ) 个性化 个性化是基于网络的个性化学习最根本的特色。w e b 上学习资源、内容组织、 学习模式的多样性使得自古以来个性化学习的梦想成为现实。学习者可以自定义 学习环境的设置，可以根据自己的学习需要对学习内容和学习方式做出个性化的 选择。系统本身也能够自动分析不同学习者的知识水平、经验基础和学习风格， 9 提出相应的建议和学习决策支持，进行个性化的服务。 ( 4 ) 智能化 智能化是基于网络的个性化学习的另一重要特色，也是使其成为可能的一个 技术支持。传统学习环境中，若要进行个性化学习，不要说让老师为每个学生提 供一套个性化的学习方案，即使是提供个别指导也需要耗费大量的时间、人力、 物力、财力，实际中似乎是不现实的。但在网络环境下，将智能和模糊控制技术 引入到教育中来，系统就会自动搜集每个学习者的个人信息，根据不同学习者的 个性特征、知识基础、学习准备和学习内容的交互状况等，自动进行跟踪服务， 提供智能化的指导。 2 2技术基础x m l 相关知识 x m l 即可扩展标记语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) ，是一种平台无关的表 示数据的方法。简单地说，使用x m l 创建的数据可以被任何应用程序在任何平台 上读取。甚至可以通过手动编码来编辑和创建x m l 文档。其原因是，x m l 与h t m l 一样，都是建立在相同的基于标记技术基础之上的口1 。 2 2 1x m l 语言的特点 x m l 具有两个显著特点：第一，x m l 是一种元标记语言，这意味着开发人 员可以在其中生成所需要的标记，而不必强行将数据放入段落、列表、表格或其 他常见类型的结构中。这是h t m l 所无法比拟的，因为h t m l 定义了一组固定的 标记来描述固定数目的元素，如果所需要的标记不包含在这组标记之内就会出问 题；第二，x m l 描述的是文档的结构和语义而不是页面上元素的格式，从而x m l 元素的名字可以反映其在上下文中的含义，这比h t m l 更灵活、更容易满足不同 的使用要求。 2 2 2x m l 在网络教学中的优势 x m l 被推荐为下一代网页发布语言，x m l 支持多种应用软件，x m l 文档设 计正规简洁，对x m l 文档程序容易编写处理，x m l 文档人性化，易于阅读，并 且相当清楚。使用x m l 进行网络个性化学习系统的开发，至少具有以下几点优势： ( 1 ) 定义课件信息的标准化。x m l 具有良好的语义和清晰的结构，是i n t e m e t 上不同系统、不同平台上进行数据交换的理想格式，可以用来定义标准化课件数 l o 据信息格式。 ( 2 ) 实现课件信息的开放性。标准化的课件突破以往教学信息单一、教学站点 各自为政的保守局面，人们把制作好的标准课件放到i n t e r n e t 上，利用教学搜索引 擎或搜索代理来寻找自己需要的课件信息，补充到课件库中，丰富教学内容。x m l 强大的数据检索能力为课件信息的开放性提供基础，并达到课件共享和重用的目 的。 ( 3 ) 匹配课件信息的组织。一般教学课件的内容可以划分为若干知识点，并以 知识点为基本单位来组织整个教学内容，所形成的树状层次结构数据表示与x m l 层次和结构化文档组织正好相符。为达到个性化教学的目的，做到因材施教，避 免千篇一律的缺陷，各知识点之间的顺序不是一成不变的，可以根据实际情况来 动态组织。各知识点之间的内在联系以及它在整个课程中的地位可以表示成图的 形式，以实现它们之间复杂的链接关系。利用x m l 中的多种链接类型可以表达这 样复杂的关系。 ( 4 ) 易于课件内容的维护。x m l 实现了形式与内容的分离，数据从最原始的形 式就与其最终表达分离开来。x m l 文档重描述数据及其之间的关系，专f - j nx s l 或c s s 来表现其内容，使同一数据可以根据实际情况具有多种表现形式，真正实 现与媒体无关的个性化发布。 2 2 3x m l 应用 x m l 与生俱来就是用于各种数据的，所以目前它已经在金融、农业、法律、 医药和计算机编程等方面得到了巨大的应用。因为x m l 是公共的、非专有的标准， 所以它可以被任何入在任何地方使用。因为x m l 是平台无关的，所以它可以用于 w i n d o w s 个人电脑、苹果机、l i n u x 机器、大型机，以及其他任何平台。更为重要 的是，x m l 允许这些不同类型的计算机轻松地进行数据交换。x m l 主要应用在 以下几个方面1 。 通用数据交换方面：互联网技术的发展，大大提高了信息流通的速度和效率， 吸引了越来越多的企业、个人通过网络从事其相关活动，基于网络的数据交换和 业务协作越来越频繁。x m l 作为一种用来描述数据的标记语言，具有对数据进行 统一描述的强大功能；同时可扩展性、结构化语义以及平台无关性的特点充分满 足了互联网和分布式异构环境的需求，成为网络数据传输和交换的主要载体，有 力地推动了电子商务等网络应用的发展。 w e b 服务方面：w e b 服务是最令人激动的革命之一，它让使用不同系统和不 同编程语言的人们能够相互交流和分享数据。其基础在于w | e b 服务器用x m l 在 系统之间交换数据。交换数据通常用x m l 标记，能使协议取得规范一致，比如在 简单对象处理协议( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c o l ，s o a p ) 平台上。 内容管理方面：x m l 只用元素和属性来描述数据，而不提供数据的显示方法。 这样，x m l 就提供了一个优秀的方法来标记独立于平台和语言的内容。 w e b 集成方面：现在有越来越多的设备也支持x m l 了。使得w e b 开发商可 以在个人电子助理和浏览器之间用x m l 来传递数据。 配置方面：许多应用都将配置数据存储在各种文件里，比如i n i 文件。虽然这 样的文件格式已经使用多年并一直很好用，但是x m l 还是以更为优秀的方式为应 用程序标记配置数据。 在本系统和s c o r m 标准中，x m l 语言都扮演了相当重要的角色。在本系统 中x m l 主要用于两个方面：一是整个系统的菜单显示；二是整个系统的所有配置 文件；使用x m l 语言使得系统既清晰又方便配置。而在s c o r m 标准中，在三个 层次上用了x m l 技术，一是课程库层，包括课程名称、课程代号等信息，我们称 之为课程树。二是课程内容层，包括章节代号、章节名称等，我们称之为目录树， 在这一层上采用i m s 内容包标准，通过产生i m s m a n i f e s t x m l 文件保存课程内容。 三是课程素材层，按照i m s 元数据规范对课程素材进行标注。 2 3s c o r m 标准介绍 2 3 1s c o r m 标准的产生背景 计算机被发明不久，心理学家和教育学家就认识到了计算机的教学价值和潜 力。