摘 要精品課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)是國家為實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享，大力推進(jìn)教育信息化的一項重大舉措?？蓮?fù)用性、共享性和可擴(kuò)展性是精品課程資源在網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和使用過程中面臨的一大難題。本文針對這些問題，提出了基于SCORM（可共享內(nèi)容對象參考模型）規(guī)范，結(jié)合J2EE分布式環(huán)境框架，設(shè)計精品課程網(wǎng)絡(luò)資源庫，以實現(xiàn)精品課程優(yōu)質(zhì)資源的共享、重用。

關(guān)鍵詞 精品課程，網(wǎng)絡(luò)資源庫，SCORM，共享，J2EE

中圖分類號：G434文件標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-489X（2007）04－0054-04

Designation and Realization of Network Resources System for Excellent Courses based on SCORM Norm //Li hui ，Huang tanghong

AbstractNetwork resources building is an important measure for the country to achieve sharing of quality education resources and vigorously promoting information technology in education. Reusability， interoperability and scalability is a major challenge facing the process . This paper proposals designing network resources system for excellent courses based on SCORM norm and J2EE distributed environment framework to achieve sharing and reuse.

Key wordsexcellent course; network resources system; SCORM; sharing; J2EE

Author's address Computer Science Institute， Sichuan Normal University， Chengdu 610068

1 精品課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)中存在的主要問題

近年來，國內(nèi)各高校進(jìn)行了精品課程及其網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。然而，精品課程網(wǎng)絡(luò)資源的共享性和復(fù)用性作為建設(shè)中的一個重要問題，引起了越來越多的關(guān)注。一方面，精品課程網(wǎng)絡(luò)資源分散且孤立，難以共享或精確查找，嚴(yán)重阻礙了課程資源在高層次、大范圍上的共享和交流；另一方面，各高校都根據(jù)自己的需求定義出系統(tǒng)內(nèi)部的資源描述格式或者使用已有的資源格式，并以不同方式組合，直接導(dǎo)致了現(xiàn)有的精品課程可移植性差，造成教育資源重復(fù)建設(shè)、開發(fā)的局面。

因此，要想在最大程度上利用現(xiàn)有的精品課程網(wǎng)絡(luò)資源，必須在共享資源的制作和管理上遵循標(biāo)準(zhǔn)化原則，實現(xiàn)資源復(fù)用和協(xié)同操作。SCORM標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)為實現(xiàn)此目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的支持。

2 SCORM規(guī)范概述

SCORM（Sharable Content Object Reference Model，可共享內(nèi)容對象參考模型）是在已有的網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（IMS，AICC，ARIADNE，IEEE LTSC等）的基礎(chǔ)上建立的具有可訪問性、協(xié)作性、持久性和可重用性的特定模型 [1]。通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容單元的元數(shù)據(jù)在開放系統(tǒng)進(jìn)行登記，允許人們通過開放機(jī)制對其進(jìn)行搜索、鏈接、組合、交換，以支持教育資源的有效利用和學(xué)習(xí)系統(tǒng)自動智能地發(fā)現(xiàn)、組建、共享和擴(kuò)展教育資源。SCORM定義了內(nèi)容聚合模型CAM（Content Aggregation Model）、運(yùn)行環(huán)境RTE（Run-Time Environment）、序列與導(dǎo)航[2]。

SCORM規(guī)范的主要思想是：①將獨立的最小原始媒體內(nèi)容單元（Raw Media Metadata，如文本，圖形/圖像，聲音，動畫等文件）與相關(guān)數(shù)據(jù)捆綁成數(shù)字資源對象（Digital Asset）。②將具有邏輯關(guān)系，可形成一個最小獨立邏輯整體的若干數(shù)字資源對象組合，并與描述該組合的元數(shù)據(jù)捆綁成\"可共享內(nèi)容對象\"（Sharable Content Object，SCO）。③將SCO或由SCO組合成的內(nèi)容段（Block）組合成內(nèi)容元數(shù)據(jù)（Content Metadata）。④根據(jù)應(yīng)用需要將若干“內(nèi)容段”組合成課程（Course），其中內(nèi)容段內(nèi)可嵌套內(nèi)容段，整個課程及其內(nèi)容組合通過一個基于XML的內(nèi)容結(jié)構(gòu)格式（Content Structure Format， CSF）來定義，并與描述該組合的元數(shù)據(jù)捆綁，形成應(yīng)用數(shù)字對象。⑤ SCORM運(yùn)行環(huán)境在基于學(xué)習(xí)內(nèi)容的共享學(xué)習(xí)對象（SCO）和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）之間提供一種互操作的方法。根據(jù)相應(yīng)的序列與導(dǎo)航，LMS通過Launch啟動網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 課程設(shè)計及制作

1)課程學(xué)習(xí)對象的制作。

學(xué)習(xí)對象的制作包含學(xué)習(xí)內(nèi)容的制作和學(xué)習(xí)對象的元數(shù)據(jù)描述。當(dāng)前的許多軟件已經(jīng)具備將課程相關(guān)資源制作成學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)的功能，如Thesis（它支持Microsoft Word，Excel，PowerPoint，Visio，Producer 2003 data and web creation tools including FrontPage，F(xiàn)lash，DreamWeaver）[2]等應(yīng)用軟件不僅可以用來創(chuàng)建和配置符合SCORM標(biāo)準(zhǔn)的多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且此內(nèi)容可以在任何符合SCORM標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)上運(yùn)行。對于已有的精品課程資源則必須經(jīng)過分析、處理、分類、關(guān)聯(lián)、注釋和包裝等操作，將其轉(zhuǎn)換成符合SCORM規(guī)范的課程資源，并將這些課程資源分別定義成SCO、Assets 等學(xué)習(xí)對象。這里我們采用從Reload網(wǎng)站（http://www.reload.ac.uk/editor.html）下載的Reload

Editor2004免費(fèi)軟件，該軟件提供相應(yīng)的提示輸入的方法，讓使用者可以方便地創(chuàng)建和描述符合SCORM規(guī)范的學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)。

2) 課程學(xué)習(xí)對象開發(fā)。

課程學(xué)習(xí)對象開發(fā)包括交互代碼嵌入和學(xué)習(xí)對象包裝。交互代碼包括API（JavaScript語言腳本實現(xiàn)），提供學(xué)習(xí)者交互信息的表單和傳遞JavaScript的函數(shù)。是向LMS傳遞信息的一個簡單例子。

圖1 交互代碼嵌入實例

學(xué)習(xí)對象的包裝主要是為學(xué)習(xí)對象創(chuàng)建元數(shù)據(jù)文件、內(nèi)容清單文件和包裝交換文件。學(xué)習(xí)者在創(chuàng)建這些學(xué)習(xí)對象后，從學(xué)習(xí)對象的元數(shù)據(jù)中提取必要信息注冊到學(xué)習(xí)資源注冊系統(tǒng)，而這些學(xué)習(xí)對象本身則存儲在某個LMS 系統(tǒng)的學(xué)習(xí)資源庫中。對學(xué)習(xí)對象的包裝也可以通過ReloadEditor2004軟件來實現(xiàn)。

3) 課程包裝。

課程包裝是把整個網(wǎng)絡(luò)課程看作一個學(xué)習(xí)對象，為其構(gòu)建元數(shù)據(jù)文件，內(nèi)容清單文件和包裝交換文件，課程包裝的操作可以參照上述學(xué)習(xí)對象包裝，但是在構(gòu)建內(nèi)容清單時最好采用子內(nèi)容清單（submanifest）的方法構(gòu)建。

4) 課程與LMS集成。

學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)LMS(Learning Management System)提供學(xué)習(xí)內(nèi)容傳送、跟蹤、報告、管理學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)生交互等一整套功能。在SCORM中，LMS可以被看作是一個智能化服務(wù)端，由它來決定傳送什么課程資源，何時傳送以及進(jìn)行學(xué)習(xí)管理。將精品課程與支持學(xué)習(xí)對象標(biāo)準(zhǔn)的LMS集成才能更好地體現(xiàn)學(xué)習(xí)對象的可重用、易獲取、易更新、易管理，適應(yīng)不同學(xué)習(xí)者需要以及可跨平臺使用等特性。集成時可以將整個網(wǎng)絡(luò)課程的包交換文件直接導(dǎo)入，也可以分學(xué)習(xí)對象逐個導(dǎo)入，LMS通過解析內(nèi)容清單文件（imsmanifest.xml）即可生成課程目錄。圖2為課程與LMS集成示意圖。

圖2 課程與LMS集成

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2003。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要分為三大部分，即基本信息庫、XML數(shù)據(jù)庫和課程庫。基本信息庫用來存儲課程和用戶的基本信息；XML數(shù)據(jù)庫是對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程進(jìn)行記錄的數(shù)據(jù)庫，其中每門課程、課程的每個SCO都有自己的XML文件；課程庫則存儲所有的課程。

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

資源庫系統(tǒng)采用B/S多層模式結(jié)構(gòu)，軟件層采用J2EE平臺及JSP+Servlet+JavaBean 的開發(fā)結(jié)構(gòu)，從而保證了系統(tǒng)具有良好的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性。為了貫徹系統(tǒng)靈活性的要求，我們將主要的業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)庫操作封裝在JavaBean 中。例如：對資源上載、資源導(dǎo)航、資源檢索、系統(tǒng)管理等功能模塊進(jìn)行邏輯封裝，為JSP 和Servlet 提供各種方法和屬性調(diào)用。系統(tǒng)運(yùn)行在Windows2003上。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于J2EE的精品課程網(wǎng)絡(luò)資源庫結(jié)構(gòu)圖

4 關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)

4.1 SCO與LMS間接口的技術(shù)實現(xiàn)

在對SCO進(jìn)行Wrapper時，我們建立API－Wrapper.js這樣一個JavaScript文件。在該文件中分別對應(yīng)上述API Adapter的API函數(shù)建立相應(yīng)的function，示例如下：

Function doLMSInitialize()

{

Var api=getAPIHandle( );

If (api==1)

{

Alert(\"無法完成LMS的API啟動\");

Return \"1\";

}

Var result=api.LMSInitialize(\" \"); //此處調(diào)用Adapter和LMS間的通信

If(result.toString()!=\"true\")

{

Var err=ErrorHandler( );

}

Return result.toString( );

}

在建立好相應(yīng)的APIWrapper.js后，就可以在制作的學(xué)習(xí)對象中實現(xiàn)對這些function的調(diào)用以完成SCO與Adapter間的通信。例如，在可執(zhí)行學(xué)習(xí)對象中加入這樣一段JavaScript：

Javascript:

……

Var result=doLMSInitialize( );

If( result !=true)

{……}

然后在學(xué)習(xí)制作工具中可以直接應(yīng)用上述JavaScript：

Result :=ReadURL( \"javascript : doLMSInitialize( )\"，100)

這樣就初步實現(xiàn)了SCO與APIAdapter間的通信，也為LMS的Launch工作做了初始化，但是對于LMS還是無法使用和顯示，因為APIWrapper.js只是對SCO的一個打包過程，使它符合Data Model，并沒有實現(xiàn)與Server端的LMS進(jìn)行通信。要實現(xiàn)這一步，需要在Server端建立一個APIAdapter.java來完成Adapter與ServerLMS的通信，實現(xiàn)Data Model SCO的數(shù)據(jù)傳送[3]。

4.2 學(xué)習(xí)對象顯示接口的技術(shù)實現(xiàn)

APIAdapterApplet.java是一個嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)制定的類，通過編寫該類實現(xiàn)SCO在LMS中的通信和共享所需要的符合SCORM規(guī)范的API。該Applet在LMS啟動時自動啟動，在該類中實現(xiàn)了全部的API函數(shù)，下面以LMSInitialize為例。

Public String LMSInitialize(String param) //該function是SCO調(diào)用的第一個API，而且對于一個SCO只能調(diào)用一次

{

String result;

Result =cmiBooleanFalse; //初始化為未啟動

String tempParm =String.valueOf (param);

If ((tempParm.equals(\"1\")|| tempParm.equals(\" \"))!=true)

{

This.lmsErrorManager.SetCurrentErrorCode(\"201\");

Return result;

}

If (this.isLMSInitialized==true) //開始接受數(shù)據(jù)

{ }

Return result;

}

5系統(tǒng)模塊及特點

5.1 系統(tǒng)模塊

系統(tǒng)主要包括3個功能模塊（圖4）

5.2 系統(tǒng)特點

①實用性強(qiáng)。系統(tǒng)基于J2EE分布式技術(shù)和應(yīng)用組件技術(shù)，極大地增強(qiáng)了代碼的重用能力，提高了開發(fā)效率，減輕了維護(hù)量。學(xué)習(xí)資源以統(tǒng)一的方法描述，以被基于不同平臺，采用不同技術(shù)實現(xiàn)的各種LMS 系統(tǒng)識別、共享和重用。

②功能強(qiáng)大。基于學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)的精品課程網(wǎng)絡(luò)教育資源管理系統(tǒng)使得教育資源的管理變得科學(xué)，資源的查找也更加便捷。

③操作簡單。只要會電腦和網(wǎng)頁基本操作的人員就能使用本系統(tǒng)。

④可擴(kuò)展性和跨平臺性?；贘2EE開發(fā)的系統(tǒng)可以隨時被迅速地布置到Server上，并與原有的Server協(xié)同工作甚至構(gòu)造成集群，實現(xiàn)自動的負(fù)載均衡。同時，系統(tǒng)基于XML文檔規(guī)范，具有良好的跨平臺性。

⑤系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)的訪問控制上，嚴(yán)格按照不同用戶的不同的權(quán)限進(jìn)行控制，保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性和安全性。

6 結(jié)論

建設(shè)可共享、可復(fù)用，面向?qū)ο蟮恼n程資源共享和管理平臺是精品課程建設(shè)的一個重要的方面。精品課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)只有基于標(biāo)準(zhǔn)化原則，才能避免低水平重復(fù)建設(shè)，實現(xiàn)提高效率，降低費(fèi)用，共享優(yōu)質(zhì)資源的目標(biāo)。

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