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E-Learning平台的模块构成及主要功能函数的设计分析时间：2010-01-08 09:48:35 来源: E-Learning世界 作者：于承斌邹立森 按照如上设计的LMS系统的模块构成以及SCO与LMS通信的主要函数的设计与分析应用，一个简单的E-Learning的平台LMS基本建成。但在具体细节的调用协调上，还需进一步按SCORM标准完善各部分功能，做其他一些研究与开发。 随着电子与计算机技术、网络技术和多媒体技术的日益普及，信息技术日新月异的发展，教育与学习的方式也在不断创新，E-Learning即“电子学习”或“网络学习”便是一种全新的教学方式，它主要是指通过计算机网络技术进行的学习、培训与教学活动，它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习环境，充分运用大量数据信息、档案资料、程序、教学软件、兴趣讨论组、新闻组等学习资源所形成的一个高度综合集成且不断更新变化的资源库实现一种全新的学习方式1。在高校的教学教育中引入E-Learning，与传统教学方式相配合，更能起到良好的效果。E-Learning主要的特征就是基于Internet/Intranet，其工作的核心是它的模块架构以及整个架构之间的通讯与相互调用，从而实现与完成整体的功能。 E-Learning的实现是个复杂的多模块协调的过程，其通讯与协调有一个国际统一的SCORM(即Sharable Content Object Reference Model：共享式内容对象引用模型)标准，该标准描述了一个调配模型并提供一些能被广泛接受和贯彻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API (即Application Programming Interface)、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。LMS(即Learning Management System：学习管理系统)是为传递、跟踪、汇报和管理学习内容、学生的进步和学生之间的交互而设计的系统2。1 根据SCORM标准，设计一套LMS系统的模块结构图1.1 WEB前台即为动态Web网站模块WEB网站主要制作动态交互式网页，由栏目定义、信息发布、资源浏览、留言答疑、内容管理、权限设置、首页登录模式、交流学习等功能组成，是管理者定制教育学习的门户网站，其后台是数据库，前台是面向E-Learning管理者、教师和学生的登陆进入、参与管理与制作以及学习应用的入口与基础。1.2 管理模块由Web页面登陆进入后，管理者、教师以及学生可进入属于自己的权限不同、功能不同的领域，对管理者而言主要是整个系统的协调综合管理，有教务处专职人员控制，主要是账户和权限管理、知识库体系的创建和管理、学习、考试、竞赛、调查等功能的组织和控制等;对教师而言除个人信息维护外主要是进入教学操作功能区，进行课程规划、课件发布、教材发布与管理、案例分析、目标训练、日常作业批改、结业考试、提交学生成绩、网上答疑、学习进度跟踪、学习流程控制、进度报告、综合统计分析等等;对学生而言主要是维护自己的个人信息如登陆密码等。1.3 工具模块该模块主要是E-Learning中用到的各种工具的汇集，如动画制作工具、视频制作处理工具、多媒体课件开发制作工具、在线交流工具等等，主要应用于教学素材的开发与制作，完成标准课件架构体系的编排、进行适合视频、动画、文档等多媒体课件的编辑和制作并提供范例和帮助文档，再有对视频点播资源的采集与加工处理，还有实时在线交流或是留言板功能的实现等。1.4 学习模块这是最重要的具体应用模块，主要是学生在此完成教材或课件以及其它相关学习资料的学习、题库习题训练、相关信息检索、完成作业并提交、进行视频点播、实时与教师或同学进行网上的讨论与交流等，给学生提供一个主动学习和个性化学习的平台。1.5 数据库模块数据库是所有信息的存储与管理区，包括管理者、教师与学生的信息，包括所有教材、课程、大纲等相关逻辑体系、教学相关的所有资源如视频点播资源、课件制作的素材资源、试题库资源等。2 根据SCORM标准，分析SCO与LMS通信的函数及其功能 学习管理系统LMS的整个模块架构设计完成后，主要工作是设计开发LMS所应具有发送、跟踪、汇报、评估和管理学习内容、学习者学习进展情况、学习者之间交互情况等等一系列的功能。SCORM标准所关注的核心即是学习内容和学习管理系统之间的问题。按SCORM标准，可共享内容对象SCO (即Sharable Content Object)与LMS的通讯由编程接口适配器API Adapter来完成的。 API是一些函数的集合，SCO使用该函数集合与LMS进行通信。它们通信的过程如图2所示2。API为LMS呈现内容对象的交互机制，如初始化、结束或出错等，以及用于LMS和可共享内容对象(SCO)之间获取和设置数据，如分数、时间限制等。API的函数集中设计定义八个主要的功能函数，分别是LMSInitilize, LMSFinish, LMSSetValue, LMSGetValue, LMSCommit, LMSGetLastError, LMSGetErrorString, LMSGetDiagnostic，具体功能分析如下。2.1 LMSInitialize()：主要功能是进行学习者环境参数的初始化 LMSInitialize负责启动SCO，当学习者进入开始阅读一个SCO时，SCO第一步就是先要呼叫LMSInitialize，LMSInitialize function判断该学员的上课记录，当学员第一次阅读该门课的SCO时，LMSInitialize就会将设定初值至相关的环境变量;若学习者并不是第一次阅读该SCO，则LMSInitialize必须将该学习者之前的上课记录取出，并存入环境变量中，如此即完成启动SCO之动作。具体应用时如下例：var result = LMSInitialize()if (result = false). /做出错误标记else. / 继续向下进行2.2 LMSFinish()：主要功能是学习者完成学习时其环境参数的设置 当学习者阅读完并要离开一个SCO时，在结束时SCO便会将呼叫LMSFinish，LMSFinish主要负责将环境变量重设，并判断该SCO是否在结束之前己经有呼叫LMSCommit将所有记录回存至LMS，若尚未储存，则会自动呼叫将所有学习者在该SCO的上课记录回存。2.3 LMSSetValue()：主要功能存储所有的学习记录 LMSSetValue是相当复杂的主要函数之一，负责储存所有相关的学习记录，当SCO呼叫欲将某个数据模型(data model)回存时，LMSSetValue第一步先判断所欲回存的data model，判断该data model是否可以写入 (set)，其次判断其型别，当型别错误时，记录其错误代码(Error Code)，当型别检查通过时，则依SCORM 预定data model的处理规则，并将数据存入内存中。具体应用的形式如：var result = LMSSetValue(cmi.core.score.raw,95);2.4 LMSGetValue()：主要功能是取出学习相关的数据 LMSGetValue主要负责将数据由LMS取出，当SCO呼叫LMSGetValue时，LMSSetValue会先判断data model是否可以读取，若不可读取，则写入其错误代码;若该data model是可以读取，则进取出其值并回传给SCO。但在设计时，如同LMSSetValue并没有直接和receiver相连，所以是将数据由暂存的内存中取出。具体应用的形式如：var value = LMSGetValue(cmi.core.student_name)A typical return value might be Hyde, Jackson.var value = LMSGetValue(cmi.core.lesson_status)A typical return value might be incomplete.var value = LMSGetValue(cmi._version)2.5 LMSCommit()：主要功能是向LMS回存学习记录 它负责将所有暂存在内存中的学习记录，回存到LMS，在设计时应用了XMLHTTP之技术，所以当LMSCommit函数被调用时，会将所有之暂存数据组成XML文件，再应用XMLHTTP对象将数据发送到Receiver，当Receiver收到这个请求时，就会解译所传入的XML文件，再将XML文件中的数据直接存入数据库中。2.6 LMSGetLastError()，LMSGetErrorString(errornumber)和LMSGetDiagnostic(parameter)这三个函数主要用来处理错误，标记其状态。综合以上函数的功能，SCO与LMS的通讯过程即为：SCO在由LMS启动后,自动搜索API Adapter，找到API Adapter便调用LMSInitialize初始化并和LMS的建立通信，然后SCO和LMS之间通过LMSSetValue和 LMSGetValue交互数据,通过LMSGetLastError、LMSGetErrorString LMSGetDiagnostic和LMSGetDiagnostic交互状态，通过LMSCommit提交数据的修改，通过LMSFinish结束通信过程。在通信结束出错时可以再通过LMSGetLastError、LMSGetErrorString和LMSGetDiagnostic交互状态。在API Adapter实现学习过程中主要调用的函数是LMSSetValue, LMSGetValue4。如下图3是几个主要function如LMSSetValue、 LMSGetValue等的逻辑流程示意图。按照如上设计的LMS系统的模块构成以及SCO与LMS通信的主要函数的设计与分析应用，一个简单的E-Learning的平台LMS基本建成。但在具体细节的调用协调上，还需进一步按SCORM标准完善各部分功能，做其他一些研究与开发。【