許艷丹，張前進(jìn)

(安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院，安徽 六安 237011）

Drupal平臺(tái)下關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在MOOC教育資源共享中的研究*

許艷丹，張前進(jìn)

(安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院，安徽 六安 237011）

通過對(duì)MOOC教育資源的應(yīng)用現(xiàn)狀與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在教育資源共享應(yīng)用中的應(yīng)用現(xiàn)狀研究，提出使用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)解決MOOC課程資源碎片化、片段化的解決方案，并介紹了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)過程、體系框架。開源CMS內(nèi)容管理平臺(tái)Drupal對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的支持使預(yù)算較小的MOOC平臺(tái)進(jìn)行教育資源共享成為可能。最后介紹了利用Drupal實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建與發(fā)布關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；內(nèi)容管理系統(tǒng)；Drupal；MOOC

0 引言

從2001年麻省理工學(xué)院實(shí)施的“開放式課件”（Open Courses Ware，OCW）項(xiàng)目到2002年聯(lián)合國(guó)教科文組織在巴黎召開的“開放課件對(duì)于發(fā)展中國(guó)家高等教育發(fā)展的影響”專題論壇上提出的“開放教育資源（Open Educational Resources，OER）”概念，開放獲取理念的運(yùn)動(dòng)已蓬勃發(fā)展了14年。網(wǎng)絡(luò)上的開放教育資源（特別是開放課程）日漸豐富[1]。2012年，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程，即MOOC（Massive Open Online Courses）快速成長(zhǎng)。MOOC的出現(xiàn)是開放式課程發(fā)展到新階段的產(chǎn)物。MOOC是基于在線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)針對(duì)大規(guī)模不確定受眾的學(xué)習(xí)平臺(tái)，具有課程受眾面廣、參與自主性強(qiáng)、課程資源豐富、課程知識(shí)碎片化、課程服務(wù)個(gè)性化等特點(diǎn)。2012年以來，MOOC獲得了飛速發(fā)展，比較有代表性的有Coursera、Udacity、edX、FutureLearn、Open2Study等MOOC平臺(tái)提供商。這些平臺(tái)提供的課程數(shù)量也是逐年成倍增加，如2014年4月Courdera提供600多門，edX提供近200門，到了2015年9月Coursera提供1300多門[2]，edX提供500多門[3]。國(guó)內(nèi)MOOC發(fā)展也是比較迅速，安徽省僅2014年省級(jí)資助立項(xiàng)MOOC達(dá)107門課程。這些數(shù)量巨大MOOC課程資源，一般是以松散性的知識(shí)點(diǎn)作為課程資源的組織方式。這樣就造成了MOOC課程資源以一種碎片化的狀態(tài)存在于各個(gè)MOOC平臺(tái)中，難以被用戶發(fā)現(xiàn)和重用。同時(shí)，碎片化的資源能夠?yàn)橛脩籼峁└佣鄻踊膶W(xué)習(xí)，哈佛大學(xué)的Peter K.Bol教授提出“我們的MOOC平臺(tái)反而要考慮如何提供更加碎片化和結(jié)構(gòu)化的多樣選擇，比如以片段而不是課為單位[4]”。因此如何將大量碎片化、片段化、結(jié)構(gòu)化并且具有相同主題的MOOC課程資源串聯(lián)起來，方便用戶進(jìn)行課程檢索，同時(shí)能根據(jù)用戶的需求為其提供個(gè)性化推送服務(wù)是MOOC平臺(tái)需要改進(jìn)的方向。

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)描述了一種發(fā)布結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的方法，該方法能夠讓數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，并通過語(yǔ)義查詢讓數(shù)據(jù)更有用。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是建立在比如HTTP、RDF和URIs標(biāo)準(zhǔn)的Web技術(shù)上，但并不是使用這些技術(shù)為人類讀者提供Web頁(yè)面，而是擴(kuò)展它們實(shí)現(xiàn)能夠通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)閱讀來分享知識(shí)的方法[5]。通過關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的概念描述可以看出基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)（Linked Data）的語(yǔ)義數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以使各個(gè)MOOC平臺(tái)中的課程資源有效關(guān)聯(lián)契合在一起，形成一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)Web，對(duì)于MOOC課程資源的發(fā)現(xiàn)、重用、分享、融合、互操作具有重要作用。本文通過對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的研究，探討基于Drupal的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在MOOC教育資源Web應(yīng)用開發(fā)中的應(yīng)用。

1 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在教育資源共享應(yīng)用中的現(xiàn)狀

目前最典型的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)應(yīng)用項(xiàng)目是2007年啟動(dòng)的鏈接開放數(shù)據(jù)項(xiàng)目（Linking Open Data, LOD）。該項(xiàng)目目標(biāo)是通過定義已存在并可公開使用數(shù)據(jù)集，根據(jù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)原則將其轉(zhuǎn)換為RDF并上網(wǎng)發(fā)布，進(jìn)而改善數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（Web of Data）[6]。由于該項(xiàng)目的開放性，參與者只要遵循關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)發(fā)布原則進(jìn)行發(fā)布數(shù)據(jù)集并將其與已有數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)即可，因此項(xiàng)目進(jìn)展迅速。圖1顯示了截至2014年8月LOD發(fā)布的數(shù)據(jù)集。LOD各個(gè)歷史版本包含的數(shù)據(jù)集個(gè)數(shù)如表1所示。

圖1 LOD云圖[7]

表1 LOD部分歷史版本[7]

根據(jù)CKAN的分析統(tǒng)計(jì)，截至2011年9月LOD云圖中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集涵蓋了新聞媒體、地理、政府、新聞出版、交叉領(lǐng)域、生命科學(xué)、用戶內(nèi)容生成等七大領(lǐng)域[8]。盡管目前關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集涉及的領(lǐng)域較廣，但是在教育資源領(lǐng)域應(yīng)用的項(xiàng)目還不是很多。在實(shí)踐應(yīng)用上，國(guó)外發(fā)展較快。如吳鵬飛[9]在國(guó)外關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)教育應(yīng)用項(xiàng)目研究與啟示一文中介紹了SemTech[10]（Semantic Technologies for Learning and Teaching）、mEducator[11]、LUCERO[12]等三個(gè)國(guó)外關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的典型應(yīng)用平臺(tái)；黃永文[13]在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用的系統(tǒng)框架及構(gòu)建關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用的建議一文中提到的Talis Aspire[14]。目前國(guó)內(nèi)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)教育資源領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目多集中在圖書館應(yīng)用上，如上海市中心圖書館名錄[15]。

2 Drupal平臺(tái)下構(gòu)建基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的MOOC教育資源共享平臺(tái)

2.1 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用的體系框架

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用框架由關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)發(fā)布層（Publication Layer）、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層（Web of Data）、數(shù)據(jù)訪問，集成和存儲(chǔ)層（Data Access，Integration and Storage Layer）、應(yīng)用層（Application Layer）組成。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用框架如圖2所示：

圖2 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用體系框架[16]

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的過程：

第一步：通過關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)發(fā)布層依據(jù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)規(guī)則將數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)的HTTP協(xié)議發(fā)布到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源可以是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、基于CMS的節(jié)點(diǎn)屬性描述的數(shù)據(jù)（如Drupal），也可以是文本/XML等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

第二步：在數(shù)據(jù)訪問，集成和存儲(chǔ)層通過數(shù)據(jù)訪問、術(shù)語(yǔ)映射等操作整合成統(tǒng)一的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集合。

第三步：應(yīng)用層應(yīng)用通過SPARQL（Simple Protocol and RDF Query Language）或者RDF API訪問RDF數(shù)據(jù)。

2.2 Drupal平臺(tái)下MOOC關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建與發(fā)布

2.2.1 Drupal對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的支持

在Drupal核心的發(fā)展中RDF具有很長(zhǎng)的歷史。2000年5月在Drupal誕生之初，在網(wǎng)站的根目錄便引入了一個(gè)RDF.PHP的文件[17]。該文件提供了一個(gè)基于RDF的面向?qū)ο骕ML解析器和一個(gè)RDF標(biāo)題生成器。2008年在波士頓DrupalCon，Drupal項(xiàng)目的創(chuàng)始人Dries Buytaert將語(yǔ)義網(wǎng)納入到Drupal社區(qū)規(guī)劃，并將其作為Drupal核心的一部分。2009年的國(guó)際語(yǔ)義網(wǎng)大會(huì)上獲得最佳語(yǔ)義網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐論文獎(jiǎng)[18]。同年，Drupal6.X版本上支持關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)創(chuàng)建、發(fā)布的模塊陸續(xù)發(fā)布，如Resource Description Framework(RDF)模塊提供了全面的RDF功能和互操作性。到了2011年，在Drupal7中RDF相關(guān)模塊已經(jīng)作為Drupal的核心模塊發(fā)布。

2.2.2 Drupal對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)互操作的支持

構(gòu)建關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用目的：一是遵循關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則生成標(biāo)準(zhǔn)RDF數(shù)據(jù)共享到數(shù)據(jù)云圖中，二是從數(shù)據(jù)云圖中消費(fèi)數(shù)據(jù)，然后再將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、整合到數(shù)據(jù)云圖中。從關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)提出的目的來看僅僅利于Drupal生成本地站點(diǎn)的RDF數(shù)據(jù)來構(gòu)建Web應(yīng)用是不夠的，其最終目的是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互操作。目前，大部分Web上的數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互操作，如果將一個(gè)網(wǎng)站上的數(shù)據(jù)與另一個(gè)網(wǎng)站上的數(shù)據(jù)合并組合，需要編寫爬蟲程序來抓取自己需要的數(shù)據(jù)或者獲得訪問網(wǎng)站結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的權(quán)限，然后編寫相關(guān)API來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。Drupal在誕生之初便已支持對(duì)RDF數(shù)據(jù)的發(fā)布，上文中已有所描述。在Web上最常用的開放利用RDF數(shù)據(jù)的方式是Web上公開的SPARQL查詢終端[19]。對(duì)于RDF數(shù)據(jù)的開放利用，Drupal7中也有相關(guān)模塊支持。如：SPARQL模塊。

2.2.3 利用Drupal實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建與發(fā)布

在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布Linked Data的準(zhǔn)則是使用HTTP URI作為任何事物的標(biāo)識(shí)名稱[20]，而不是ID或者其他標(biāo)識(shí)符實(shí)現(xiàn)唯一性識(shí)別的。

1.使用RDF公開數(shù)據(jù)

RDF是一個(gè)“實(shí)體-屬性-值”（Entity-attribute-value）三元組。實(shí)體使用URI描述；屬性使用具有通用性理解的屬性名進(jìn)行描述，也可以使用URI描述；值可以是URI也可以是字符串資源。如表2 Drupal站點(diǎn)中的RDF三元組描述示例：

表2 Drupal中RDF三元組示例

2.在Drupal中創(chuàng)建自定義RDF映射

Drupal中每一個(gè)內(nèi)容類型都包括標(biāo)題（title）、內(nèi)容（Body）、創(chuàng)建者（Creater）、創(chuàng)建時(shí)間（Create Date）等字段?；谀硞€(gè)內(nèi)容類型發(fā)布的內(nèi)容，稱為節(jié)點(diǎn)（Node）。Drupal內(nèi)容類型模型與RDF三元組映射關(guān)系如圖3所示。

圖3 Drupal內(nèi)容類型模型與RDF三元組映射關(guān)系圖

在Drupal7中使用RDF Mapping API可以將內(nèi)容類型的任何格式的字段映射到一個(gè)RDF屬性，任何內(nèi)容類型映射到一個(gè)RDF類型。如，安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院網(wǎng)站上有一個(gè)學(xué)院新聞的內(nèi)容類型，則可以將其映射到類型mo∶colNews，字段可以映射到mo∶colTitle、mo∶colContent、mo∶colCreatedDate、mo∶colDep等。下面以創(chuàng)建安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作MOOC為例說明如何在Drupal中創(chuàng)建自定義RDF映射。

（1）創(chuàng)建模塊

Drupal中創(chuàng)建模塊的第一步是創(chuàng)建.info文件。該文件向Drupal系統(tǒng)提供模塊信息及其他依賴模塊信息。

（2）創(chuàng)建內(nèi)容類型和字段

內(nèi)容類型的創(chuàng)建通過實(shí)現(xiàn)hook_install鉤子函數(shù)完成，該函數(shù)在模塊安裝時(shí)被調(diào)用。

（3）將內(nèi)容類型映射到RDF

在.module文件中定義內(nèi)容類型、字段到RDF的映射。使用hook_rdf_mapping鉤子函數(shù)完成RDF映射。字段映射以MOOC內(nèi)容簡(jiǎn)介和發(fā)布人為例，webDesign的RDF映射定義如下：

3 結(jié)語(yǔ)

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在MOOC教育資源共享中的應(yīng)用可以有效提高教育資源的利用率。Drupal作為CMS內(nèi)容管理平臺(tái)，對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的支持，使得預(yù)算較小的MOOC平臺(tái)網(wǎng)站也能夠?qū)①Y源進(jìn)行共享發(fā)布，同時(shí)，獲得Web網(wǎng)絡(luò)中的其他共享資源為己所用，為進(jìn)一步解決教育資源分布不均，提高教育資源利用率作出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。

注釋及參考文獻(xiàn)：

[1]陳大慶,丁培,葉蘭．MOOC教育資源語(yǔ)義化關(guān)聯(lián)研究[J]．圖書情報(bào)工作,2014(14):121-126．

[2]Coursera[EB/OL]．[2015-09-21]．https://www．coursera．org/．

[3]edX[EB/OL]．[2015-09-21]．https://www．edx．org/course．

[4]鳳凰網(wǎng)教育[EB/OL]．[2014-05-15]．http://edu．ifeng．com/gundong/detail_2014_05/15/36329165_0．shtml．

[5]維基百科:Linked Data詞條[EB/OL]．[2015-09-22]．https://en．wikipedia．org/wiki/Linked_data．

[6]潘有能,張悅．關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]．情報(bào)科學(xué),2011,(29):124-130．

[7]The Linking Open Data cloud diagram[EB/OL]．[2015-09-22]．http://lod-cloud．net/

[8]State of the LOD Cloud[EB/OL]．[2015-09-22]．http://lod-cloud．net/state．

[9]吳鵬飛,馬鳳娟．國(guó)外關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)教育應(yīng)用項(xiàng)目研究與啟示[J]．電化教育研究,2013(4):114-120．

[10]SemTech|ECS|Univerity of Sounthampton[EB/OL]．[2015-09-24]．http://www．semtech．ecs．soton．a(chǎn)c．uk．

[11]MEducator Multi-type Conten Repurposing and Sharing in Medical Education[EB/OL]．[2015-09-24]．http://www．meducator．net．

[12]The LUCERO Project[EB/OL]．[2015-09-24]．http://lucero-project．info/lb．

[13]黃永文,岳笑,劉建華．關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用的體系框架及構(gòu)建關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用的建議[J]．現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)．2011(9):7-13．

[14]Talis Aspire[EB/OL]．[2015-09-24]．http://www．w3．org/2001/sw/sweo/public/UseCases/Talis．

[15]上海市中心圖書館名錄[EB/OL]．[2015-09-24]．http://data．libnet．sh．cn:8080/．

[16]Tom Heath,Christian Bizer．Linked Data:Evolving the Web into a Global Data Space[M/OL]．[2015-09-28]．http://linkeddatabook．com/editions/1．0/．

[17]Benjamin Melan?on．RDF's long lineage in Drupal[OL]．[2015-09-29]．http://data．a(chǎn)garic．com/rdfs-long-lineage-drupal．

[18]About the RDF in Drupal 7 initiative[EB/OL]．[2015-09-29]．http://semantic-drupal．com/about．

[19]夏翠娟,劉煒,趙亮，等．關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)發(fā)布技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)——以Drupal為例[J]．中國(guó)圖書館學(xué)報(bào)．2012(1):49-57．

[20]Berners-Lee,T．Linked Data[EB/OL]．[2009-06-18]．http://www．w3．org/DesignIssues/LinkedData．html．

Research on the Linked Data in the Sharing of MOOC Educational Resources Based on Drupal

XU Yan-dan，ZHANG Qian-jin
(Anhui Vocational College of Defense Technology,Liu'an,Anhui 237011)

In this paper,the application of MOOC educational resources and related data in the application of educational resource sharing are studied.The solution to fragmentation of MOOC curriculum resources is proposed by using the linked data.And the realization process and the framework of the application of the linked data is introduced.Drupal-the open source CMS platform to support the linked data to make the budget of the MOOC platform for the sharing of educational resources becomes possible.Finally,the paper introduces the implementation of the Drupal to create and publish linked data.

linked data;CMS;Drupal;MOOC

TP391；G434

A

1673-1891（2015）04-0046-04

2015-10-19

安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目-網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作大規(guī)模在線開放課程（MOOC）示范項(xiàng)目（2014mooc088）；安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院質(zhì)量工程項(xiàng)目（gf2014xbjc10）。

許艷丹（1983-），女，河南周口人，講師，碩士，研究方向：數(shù)據(jù)挖掘、高職教育。