（机械制造及其自动化专业论文）基于asp的elearning远程教育系统研究.pdf

摘要 本文在深入分析和研究了a s p ( a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r ) 系统的特点、e - l e a r n i n g 远程教育的现 状以及发展趋势的基础上，开展了a s p 的e l e a r n i n g 远程教育系统的研究。本文构建了基于i n t e r n e t 的 e l e a r n i n g 远程教育体系架构；建立了基于a s p 的e - l e a r n i n g 远程教育系统的业务模型；应用权重策略建 立了基于i n t e m e t 的海量教学信息数据挖掘方法与知识抽取规则；提出了w i n d o w s 系统平台下运用s q l s e r v e r 数据库技术与a s p 动态页面开发技术以及w i n d o w s 的i i sw e b 服务器技术。在基础理论及方法研 究的基础上，构建了个功能完整、性能先进、基于a s p 模式的e l e a r n i n g 远程教学平台模型，并成功 的开发出一个课件点播原型系统。本文创新性地提出了基于a s p 的e - l e a r n i n g 远程教育模式，为实现向 广大中小型企业提供方便、灵活的远程教学服务提供了良好的技术基础。 本研究是“面向制造业a s p 平台研究与开发”项目的子课题，获得了国家8 6 3 c i m s 主题计划项目 ( 项目名称：面向a s p 平台的产品创新设计与制造资源管理构件的研究和应用) 和贵阳市“十五”重点 项目( 项目名称：面向制造业中小企业a s p 平台的开发与应用) 的资助。 关键词：应用服务提供商( a s p ) - l e a r n i n g 远程教育 网络 a b s t r a c t o nt h eb a s eo fa n a l y z i n ga n ds t u d y i n gt h e c h a r a c t e r i s t i c so fa s p , t h ec u r r e n tr e s e a r c hs t a t u sa n dt h e d e v e l o p m e n tt e n d e n c yi nt h ei n t e m a t i o n a l ，t h ea r t i c l ep u t sf o r t ht h ec o m p l e t ei n t e r n e t b a s e dr e m o t ee d u c a t i o n s y s t e ms t r t l c t u r e ，a b s t r a c t st h ec o n c r e t eb u s i n e s sl o g i c a lm o d e ，s e t su pt h ei n t e r a c t - b a s e dd a t am i n i n gm e t h o da n d k n o w l e d g er u l et h r o u g ht h ew e i g h ts t r a t e g y , b u i l d su pt h er e m o t ee d u c a t i o np l m f o r mw h i c hp o s s e s s e sa l lr o u n d a n da d v a n c e df u n c t i o n sb yt h em e a n so fm e r g i n gt h es q ls e r v e rd a t a b a s et e c h n o l o g ya n da s pd y n a m i cw e b s i t e t e c h n o l o g yw i t ht h e i i sw e ba sw e l la sb sn e t w o r kc o m p u t i n gm o d eu n d e rt h ew i n d o w ss y s t e mp l a t f o r m a n d s u c c e s s f u ld e v e l o p st h et e a c h i n gv i d e oo nd e m a n d ( v o d ) p r o t o t y p es y s t e m ，w h i c hc r e a t e st h en e wa p p l i c a t i o n m o d ef o r t h er e m o t ee d u c a t i o nr e q u i r e m e n tf r o mt h ee n t e r p r i s eu s e r sa n da c h i e v e st h ea r t i c l e sp u r p o s e a sa p a r to ft h ep r o j e c to f t h ea s pm a n u f a c t u r i n gp l a t f o r mo fg u i y a n ga i m i n ga tt h ea u t o m o b i l e m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y ，t h er e s e a r c hp r o j e c tw a sf i n a n c e db y t h em a i np l a n so ft h en a t i o n a lp r o j e c t8 6 3 c 1 m s ”a n dc t h e1 0 “g r e a tp r o j e c t so f g u i y a n g ” k e yw o r d s ：a s p ( a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e oe l e a r n i n g r e m o t ee d u c a t i o nn e t w o r k 2 第1 章绪论 1 1 本课题研究的背景 a p p l i c a t i o n s e r v i c ep r o v i d e r ( 应用内容提供商，简称a s p ) 作为i t 应用服务的一种新模式，目前受到 国内外企业、特别是中小企业的格外青睐。企业在导入a s p 经营模式后，在降低生产成本、缩短开发时 叫、提高产品质量、增强员工素质等方面越来越显示出强大的优势。特别是在我国加入w t o 以后，占整 个仆i p 总 l ；：9 5 以上的中小企业，迫切需要一种价格低廉、质量保证、服务优良的i t 模式来为他们提供 诸如人力资溉管理、客户关系管理、继续教育等一揽子服务，以达到在竞争日益激烈的市场环境中生存 n 1 下来并能使企业效箍蒸蒸日上的目的，而a s p 模式正是因此而应运而生。 1 1 1 国外a s p 技术及应用的发展现状基于a s p 动态联盟模型的研究 虽然a s p 应用服务模式的兴起是近两年的事情，但业界普遍认为它代表了i t 服务的方向。a s p 诞 生于美国，继而在日本、欧洲等i t 产业高度发达的国家和地区迅速发展。国外a s p 目前处于第一阶段向 第二阶段过渡阶段，第一阶段是从1 9 9 8 年a s p 的产生开始到2 0 0 1 年止，市场上的主要力量是原来的大 型软件厂商，例如e d s 、i b m 、o r a c l e 、m i c r o s o f t 等，其服务内容、收费方式等都有较大差异， 随着其他厂商纷纷将战略重点转向该领域，开始了初期的竞争。众多a s p 提供商在这一阶段的表现在很 大程度上决定了日后的市场格局 2 。 在美国、欧洲等a s p 市场比较发达的地区，绝大部分a s p 供应商均采用传统意义上的a s p 模式。 他们主要利用专门技术通过i n t e r n e t 提供商提供应用托管服务，包括p e o p l e s o f t 的人力资源、财务、分销 和生产服务应用程序；s i e b e l 的销售自动化和顾客关系管理服务应用程序；c o m m e r c eo n e 的电子商务服 务应用程序以及微软公司的办公室操作应用程序。所有的应用程序都预先集成在a s p 供应商的应用服务 托管平台上 副。 针对这种传统的应用软件外包的a s p 模式，其平台系统架构必须能够解决如下一些问题 4 】： ( i ) 管理。采用软件外包的a s p 模式，必须处理舨本控制、远程支持、多系统配置和数据复制等众 多问题； ( 2 ) 访问。由于许多a s p 供应商对外进行多种的应用软件外包，因此其信息系统是由各种台式设备、 网络连接设备和操作系统组成的多种类混合结构； ( 3 ) 性能。由于大部分企业的应用软件是为高带宽网络和功能强大的台式工作站设计的，因此采用 3 a s p 服务时，必须有效解决网络带宽拥挤和延时时间长、响应慢的缺点： ( 4 ) 安全n 当企业将业务数据由第三方中心管理和维护时，需要向客户提供一种可靠、路径简单、 安全性高的防护措施来防止公司数据被未经授权的用户或外部攻击： r c l 在美国a s p 市场上，主要的几种系统平台包括“。： ( 1 ) c i t r i x 公司的m e t e f r a m e n f u s e 。c i t r i x 公司作为a s p 一词的创造者，也是全球a s p 行业协会的 创始公司，是该技术的领导者之一。c i t r i xm e t e f r a m e 采用了应用服务器软件领域最先进的体系架构，提 供了一个可行的a s p 系统平台。用户可以通过专线、互联网、无线连接、卫星微波等多种方式访问所需 的应用软件( 目前美国著名的a s p 提供商c o r i o 就是采用c i t r i xm e t e f r a m e 的平台) ： ( 2 ) t a r a n t e l l a 公司的e n t e r p r i s e1 1a s pe d i t i o n 。t a r a n t e l l a 的e n t e r p r i s e 软件是首个在不破坏软件系统 架构前提下建立数据集中化的解决方案。它的e n t e r p r i s e1 1 a s p 版提供了一个a s p 系统平台，可以在不需 幔修l 1 5 ( j 舡，尤的廊用软件和破坏原来的系统结构的情况下，实现应用远程访问和集中管理，用户用浏览器 水听m 挥种1 f 传统的、非w e b 的应用程序，包括办公软件、m i s 系统、e r p 及电子商务等各种企业级应 ( 3 ) x e v o 公司的a s pw o r k b e n c h 。该管理系统可使a s p 在一个中央数据库中同步配置应用程序和 用户应用程序。同时，a s pw o r k b e n c h 的计费代理程序可以嵌入到所有应用程序服务器中，这样a s p 可 以根据网络的使用、交易情况和时间长度向客户收费，而不是传统的根据访问一套应用程序的用户数量 向客户收费( 目前美国著名的a s p 提供商f u t u r e l i n k 采用了a s p w o r k b e n c h 管理平台) 。 1 1 2 国内a s p 技术及应用的发展现状 从国内目前a s p 服务提供商的情况来看，可以分为几类： ( 1 ) 软件开发公司。比如北京用友( 伟库网) 、深圳金蝶等，他们提供应用软件租赁服务； ( 2 ) 互联网按入服务提供商( i s p ) ，特别是a s p 结构的基础部分，这个领域中比较典型的有世纪互联、 2 6 3 首都在线等。目前中国国内的a s p 市场参与者当中，主要是依靠企业本身在信息、管理等方面的优 势而参与到a s p 服务领域中 刨； ( 3 ) 部分研究机构、有行业背景的高等院校。其中，贵州大学c a d c i m s 工程技术中一i i , 的面向贵阳市 汽车产业零部件企业的a s p 平台，在结合了国内外a s p 领域最新技术、成果和服务模式的基础上，在贵 州省信息产业厅等相关部门的指导协同下，开发出了“中国西部制造网”a s p 服务平台。该平台具备了 向企业提供客户关系管理、供应链管理、制造资源管理、e l e a r n i n g ( 远程教育等多种功能，针对本地方企 4 业分布的地域特点，为企业提供了良好的服务，也越来越受到企业的欢迎 利。 1 1 3 国内外用户采用a s p 模式的需求 著名的a s p 厂家g i g a 给出了企业客户不采用自己部署服务器、获得软件许可证而选择a s p 作为企 业需求的四条理由：改进服务、取得战略优势、迅速降低风险、减少成本。总体来讲，a s p 模式的用户 需求包括： ( 1 ) 减少在系统硬件设备上购买、维护和升级过程中的巨大资金投入。随着技术进步，i t 类产品的 - ：肜折和j 蚓聒使1 【 j 寿命越来越短，频繁的升级成为企业沉重的负担： ( ! ) 日，e ，b 川k 软什的购买和升级的投资： 【j ) 肌仆l “磐、培训和继续教育员工： ( 4 ) 减少4 r - l ! l 门i r i 、黑洲对企业的影响。 由于上述原，采川传统的企业电子化建设的厂家面临着若同的问题，由此产生了巨大的商业机会。 同时下述几大因素使得i t 作为一个公共事业成为事实上可能：互联网的广泛普及、带宽的持续增长、价 格的不断回落、服务器和存储设备的虚拟化以及分布式结构的不断扩展 b 。 1 2 基于a s p 的e - l e a r n i n g 远程教育 1 2 1 目前e l e a r n i n g 远程教育的发展状况 现代的e - l e a r n i n g 教育，是以计算机网络为基础，教师通过网络将教学信息传递给每个学员，学生 通过联网的计算机来进行学习和接受信息的教学方式。利用i n t e r n e t 进行e - l e a r n i n g 远距离教学，克服了 传统的基于电视微波信号、无线电信号在固定时段内只能传输有限的教学内容以及不能实现双向同步交 流的不足，形成了一种主动的、协作式的、交互性、 统远程教育中的生动形象性和不受空间限制等优点， 开放的学习模式。e - l e a r n i n g 远成教育，既保留了传 又具有相互访问、双向交流、学习资源与内容广泛、 可实现教学资源共享等诸多优势。它克服了第一代函授教育、第二代广播电视教育的单向传输、信息传 输速度和质量不能令人满意的弊端，尤其是数字技术以其快速的传递速度、逼真的清晰度、实时双向交 互的特点，使其不仅适合学校教育，而且适合成人教育、继续教育等领域。所以在今天，基于i n l e m e t 的 e l e a r n i n g 远程教育在世界各国得到充分重视并得到蓬勃发展，其日益改变着社会生活的面貌。 5 1 2 2 在企业中提供e l e a r n i n g 服务的意义 进入2 1 世纪以来，随着科学技术的突飞猛进，知识、人才的竞争表现得尤为突出。在我国加入w t o 斤，许多企业将直接面对与先进发达国家企业之间的竞争，如何在人力资本上具有较强的竞争能力，将 址织眦参加国际竞争成败的关键。因此，对在职人员进行继续教育成为许多企业的首要选择。在企业中 进千e l e a r n i n g 远程教育，不仅极大节省了企业成本，而且因其灵活、方便、不固定时间、场所的优势， 正好满足了企业的要求。特别是在我国一些偏远、较不发达地区，利用i n t e r n e t 这一纽带，将分散在不同 地域、交通不便的企业连接起来，克服了因交通不便的信息闭塞，再加上受师资、设备、后勤等方面的 限制，传统的教育方式难以满足社会对教育的巨大而多样化的要求，所以其市场发展前景是良好的。大 力发展e l e a r n i n g 远程教育，对于促进我国教育的普及和建立终生学习体系，有效地发挥现有各种教育资 源的优势，具有重大的现实意义。 1 3 本课题研究的意义、内容及技术路线 本课题将基于a s p 的管理理念，为实现基于互联网的e l e a r n i n g ，从e - l e a r n i n g 教学资源体系与标准 的描述、教学资源的研究、海量教学资源的数据挖掘、e l e a r n i n g 教育系统的硬件、软件研究到具体实现， 提出了一套完整的e l e a r n i n g 实现的模型与方法，使之成为现实的、个性化的、可操作的实用系统。 1 3 1 实施方案 针对本课题是以构建基于a s p 平台的e l e a r n i n g 为主要最终体现形式的特点，拟定在20 05 年6 月以前完成相应的总体实施方案如下： 首先，总结出现有e l e a r n i n g 或远程教育的成功案例的特点，在基于a s p 的运用服务的基础上，以 本单位开发的“基于a s p 的网络化制造应用集成服务系统”的基础上，组合相关资源，从而构建适合作 为贵州省汽车制造行业e - l e a r n i n g 教育的平台。 其次，针对e l e a r n i n g 中涉及到的主要技术与理论，将e - l e a r n i n g 中各实施阶段如e l e a r n i n g 实施平 台的架构与实施、课件的制作、e l e a r n i n g 教学资源的获取与数据挖掘、e l e a r n i n g 教学系统的硬、软件 实现方法等作较详细介绍，采用b s 结构设计一个完整的基于a s p 和w e b 数据库的面向中小企业的 e l e a r n i n g 教学系统实施案例。 6 1 3 2 准备采取的技术路线 针对本课题的研究内容和预期达到的目标，本课题主要采用的方法、研究技术手段。技术路线如下 ( 1 ) 在策略层面上 调查国内外的最新技术成果，了解e l e a r n i n g 的整个实施方案，提出针对中小企业的一套适合的解决 方法。并根据e l e a r n i n g 或远程教育的成功范例，提出基于a s p 的一整套解决方案中如下各主要环节涉 及的具体问题； ( 2 ) 在技术层面上 针对国内外已有的关于e l e a r n i n g 方面的解决方案，找到适合本项目的在a s p 模式下的解决方案，采 川i m s7 l 数据胤范对素材资源进行描述和轨范，运用数据挖掘方法对e - l e a m i n g 资源的整理获取并采用 v b n c l i p l h w “s c r i p t0h f 吉作为前台开发工具，s q ls e r v e r 2 0 0 0 作为后台数据管理工具。 第2 章基于i n t e r n e t 的e - l e a r n i n g 教学体系与标准的研究 基于i n t e m e t 的远程教育，由于地域的广泛性、技术的复杂性、文化的多样性等特点，使得人量的网 上学习资源难以实现共享，不同的教育系统也难以实现互相沟通。虽然目前的网络技术为低水平的教学 方法提供了基本的技术条件。但是由于不同教学实体可能采用不同的技术手段，导致不同教学资源间往 往无法实现对既有资源的共享，而造成资源的巨大浪费。所以世界各国在发展网络教育时，对学习资源 的可共享性和系统的可操作性以及教育系统的使用性和经济性给予了充分重视，于是国际上不少企业机 构和学术刚休致力r 网络教育技术的开发与研究，并且产生了一批标准化技术成果，其中以s c o r m 、i m s 竹啦i ! 代州。i 纠b 杯m 打j 课利结构、资源元数据描述、运行环境等方面提出了较为成熟的规范，而且 i i m ，一 j l j l | | 吵 2 1 国际上网上教学资源相关标准研究现状 2 ，1 1a d l - s c o r m 技术标准 美国国防部于1 9 9 7 年启动了一个称为“高级分布式学习( a d l ：a d v a n c e d d i s t r i b u t e d l e a r n i n g ) ”的研究 项目。该项目的主要研究成果是提出了一个“可共享课程对象的参照模型s c o r m ( s h a r e a b l ec o u r s eo b j e c t r e f e r e n c em o d e l ) ”，其目的是为了解决如何使课程从一个平台移植到另一个平台、如何创建可供不同课 程共享的可重用构件以及如何快速又准确地寻找课程素材。s c o r m 提出了用一种标准方法来定义和存取 关于学习对象的信息，只要遵守该标准，不同的教学系统之间就可以方便沟通了。s c o r m 采取x m l 作 为定义数据及其意义的共同语言。目前该标准已经提出了几套规范，主要有： ( 1 ) 一个课程内容元数据规范。其是关于如何为课程、内容及如何为媒体素材建立元数据记录： ( 2 ) 一个基于x m l 的课程结构表示规范： ( 3 ) 一组与运行环境相关的规范。其包括a p i ( a p p l i c a t i o n p r o g r a m i n t e r f a c e ，运用程序接口) 规范、 与l m s 之间进行数据交换的模型以及内容分布规范。 2 1 2i m s ( i n s t r u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m s ) 技术标准 由全球学习联合公司提出的本学习技术系统规范，已经成为一个比较有影响的行业标准。1 9 9 6 年 e d u c o m ( 美国大学校际交流委员会) 设立了一个称为1 m s 的研究项目，后来发展成为非赢利的i m s 全球学习联合公司，专门从事教学系统技术标准制定和推广工作，并在英国、澳大利亚、新加坡等国家 设有分公司。至今i m s 已经推出了如下规范： 8 ( 1 ) 元数据规范( m e t a - d a t a ) ； ( 2 ) 内容包装规范( c o n t e n tp a c k a g e ) ； ( 3 ) 提问与测试( q u e s t i o n t e s t ) ： ( 4 ) 问题与测试互用性规范( q u e s t i o na n dt e s ti n t e r o p e r a b i l i t y ) ； ( 5 ) 学习者信息包装规范( l e a r n e r i n f o r m a t i o n p a c k a g e ) ； ( 6 ) 可重用能力定义信息模型规范( r e u s a b l ec o m p e t e n c i e sd e f i n i t i o ni n f o r m a t i o nm o d e l ) 。 2 1 ： i j u b fi nc o r e 技术规范 1 ) u b l i n 【1 j l ! ：个投jj ：规范i n t e m e t 资源体系结构的国际性联合组织，它定义了一个所有w e b 资 源都应遵循的迪川的饮心标准，标准内容较少，也比较通用，因此得到了其他相关标准的广泛支持。其 他关于学习资源的数据标准，基本上都兼容d u b l i n c o r e 标准，并对它作了扩展。d u b l i n c o r e 规定了基于 w e b 资源的1 5 个方面的信息： ( 1 ) t i t l e ( 标题) ：资源的名称； ( 2 ) c r e a t o r ( 创建者) ：资源的创建者； ( 3 ) s u b j e c t ( 主题) ：资源的主要内容： ( 4 ) d e s c r i p t i o n ( 描述) ：资源的内容、介绍信息； ( 5 ) p u b l i s h e r ( 出版者) ：正式发布资源的实体； ( 6 ) c o n t r i b u t o r ( 贡献人) ：资源生存期中作出贡献的实体； ( 7 ) d a t e ( 日期) ：资源生存周期中的一些重大日期； ( 8 ) t y p e ( 类型) ：资源所属的类别； ( 9 ) f o r m a t ( 格式) ：资源的物理或数字表现； ( 1 0 ) i d e n t i f i e r ( 标识符) ：关于资源的唯一标识； ( 1 1 ) s o u r c e ( 源信息) ：资源的来源； ( 1 2 ) l a n g u a g e ( 语言) ；资源的语言类型； ( 1 3 ) r e l a t i o n ( 关联) ：与其他资源的索引关系； ( 1 4 ) c o v e r a g e ( 覆盖范围) ：资源应用的范围： ( 1 5 ) r i g h t s ( 权限) ：使用资源的权限信息。 9 2 1 4i e e e - l t s c 技术标准 国际电气和电子工程师协会( i e e e ) 成立了一个学习技术标准委员会，简称i e e e l t s c ( l e a r n i n g t e c h n o l o g ys t a n d a r dc o m m i t t e e ) ，组织力量开展了有关标准的研究工作。已经有十几个工作小组 ( w o r k g r o u p ，w g ) 和研究组( s t u d yg r o u p ，s g ) 在开展学习各项标准的制定工作，最终形成了i e e e l 4 8 4 标准体系( 见下表2 1 所示) ，特别是其中的p 1 4 8 4 1 2 学习对象元数据( 1 e a r n i n go b j e c tm e t a d a m ) 已经 成为。个比较成熟而且在国际上被广泛引用和参考的标准。 牌怀 p 1 4 8 4 1 架构与参考模型( w g ) p 1 4 8 4 3 术语( w g ) 数j ：i l ：j g 数州 i f , e i j 标准上层本体( s g ) i ，1 4 8 4 1 2 学习对象元数据( w g ) p 1 4 8 49 本地化( s g ) p 1 4 8 4 1 4 语言及交换绑定( w g ) p 1 4 8 4 1 5 数据互换协议( w g ) p 1 4 8 4 1 6 1 1 t t p 绑定( w g ) 内容相关p 1 4 8 4 1 0 c b t 语言互换( w g ) p 1 4 8 4 6 课程编列( w g ) p 1 4 8 4 1 7 内容包装( w g ) 学习者相关p 1 4 8 4 2 学习者模型( w g ) p 1 4 8 4 4 任务模型( w g ) p 1 4 8 4 1 3 学生身份识别( w g ) p 1 4 8 4 5 用户界面( s g ) p 1 4 8 4 1 9 技术化终生学习质量系统( s g ) p 1 4 8 4 2 0 资格认定( s g ) 管理系统与应用p 1 4 8 4 1 1 计算机管理教学( w g ) p 1 4 8 4 1 8 平台，媒体标准引用( w g ) p 1 4 8 4 7 工具，代理通讯( w g ) p 1 4 8 4 8 企业借口( s g ) 表2 1i e e e l 4 8 4 标准体系 2 2 国内网上教学资源相关标准研究现状 2 0 0 0 年，教育部组织了有关专家制定了个现代远程教育资源建设技术规范。从性质上来讲，这不 是一个真正的技术标准，而是应用相关国际标准的一个范例。2 0 0 1 年，教育部组织了有关专家成赢了一 个现代远程教育标准化委员会( 现改名为教育信息化技术标准委员会) ，专门从事网络教育技术标准的制 0 订和推广工作。 中国的现代远程教育标准开发工作以国际与国内网络教育的发展与竞争为背景，以促进和保护本国 的现代远程教育的发展为出发点，以实现资源共享、支持系统互操作、保障远程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，根据本国教育发展实际情况修订与创建了各项标准， 最终形成了有我国特色的现代远程教育标准体系。 通过分析国际上关于教育信息技术标准的研究线索，特别是参照i e e e l 4 8 4 体系的框架，国内认为作 为 个比较完整的现代远程教育标准体系，应该包含以下具体标准规范的制定，通常称为标准需求。图 2 1 描述了所需的标准分类及相互关联。 但是因为国内标准的制定绝大多数是采取借鉴国外标准的做法，在创新和标准的推广力度上显得不 够。 图2 1 我国现代远程教育标准的研究框架 第3 章基于i n t e r n e t 的e - l e a r n i n g 教学资源的研究 e l e a r n i n g 网络课件是指在网络教学中的、由一系列知识单元组成的相对独立且完整的教学辅助软 件。一门优秀的网络课件既应该可以方便地移植于不同的平台、又能够独立的使用。为了实现课件内容 的共享和交流，目前国内外已经建立了相关的标准，如i m s 的内容包装规范( c o n 地mp a c k a g e s p e c i f i c a t i o n ) 、元数据描述规范( m e t a d a t a s p e c i f i c a t i o n ) 等。这些规范定义了网络课件中相应部分的描述准 则，如课件内容结构、资源等。由于标准种类的多样性，对于单独某个课件必须制定一套相对独立完整 的课件标准体系，才能构成一个具有实用性的课件库。 同时，作为课件库中的一个组分，要求每个课件的目录结构、资源描述、页面结构、页面组成等都 需要相关的标准。 3 1 网络课件标准的体系结构1 阳 这个体系结构应该具有如下几个组成部分： ( 1 ) 内容包装标准：用于描述课件库中谋件的总体信息、课件的目录结构信息以及资源的链接信息； ( 2 ) 学习对象元数据描述规范：用于详细描述学习对象( 如教学资源、学习者) 的信息，它主要用 丁i 被其他舰范引j h 。 ( 3 ) 课件页面数据标准；用于描述课件中页面的信息。包括页面显示方面的信息及其中资源的信息。 他们在网络课件中的使用情况如下图3 1 所示： 3 2 定义课件标准使用的语言 3 2 1x m l 语言作为网上教学系统开发语言的优势 x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，扩展标志语言) 定义的是一种保存数据的方法，其基本原理是规 ；i 曲川j 矗姒【r 4 “的结构以层次化的格式存储，从而形成种基于内容的格式，可以使得使用该语言编 1 j + i i ij 17 1 、川训钾机、i ，什年计算机程序间方便、平稳、无缝的集成与交换，大大提高了处理数据的效 率和必f 工性。概j ( 求酏，x m l 语言是一种基于文本的格式，使用类似h t m l 的标记来结构化数据。该语 言的使用标准与规范是免赞的，由w 3 c ( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ) 联盟制定，同时可以创建许多类 似于h t m l 的语言作为x m l 的扩展 儿】。 h t m l ( h y p e r t e x t m a r k u p l a n g u a g e ) 是目前w e b 上使用最多、最广泛的工具，但是由于h t m l 是使用 固定的、仅与外观显示格式有关的标记、语言表达简单等缺点，在w e b 飞速发展的今天，出现了既能够 利用s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ，标准通用标识语言) 的强大数据处理能力，又适合在 w e b 上使用的语言x m l 。该语言于1 9 9 8 年提出的x m l l 0 推荐标准，即奠定了可以作为网上教学平台 的开发语言的许多特性 1 2 1 。这些特性包括： ( 1 ) x m l 可以直接应用于i n t e m e t ； ( 2 ) x m l 应支持尽可能多种类的应用； ( 3 ) x m l 应与s g m l 兼容； ( 4 ) x m l 的解析程序应易于编写和处理： ( 5 ) x m l 文档应便于用户阅读、理解； ( 6 ) x m l 文档易于建立； ( 7 ) x m l 的设计过程应简单、迅速。 作为在e l e a r n i n g 网络教育资源中被广泛采用的一种语言，x m l 具有如下许多优点： ( 1 ) 开放性 根据x m l 技术标准规范，使用x m l 语言的数据，允许在任何平台上读取与处理。更重要的是，x m l 技术站在分布式w e b 服务的最前沿。允许通过h t t p 和其他传输协议交换x m l 数据； ( 2 ) 自我描述性 x m l 可以明确地表示数据模型中各个部分的意义。只要查看x m l 文档中某个数据旁的标记，就可 以确定该数据的意义： ( 3 ) 简单性 x m l 文档是纯文本，所以在计算机中的任何两个不同的系统之间转换； ( 4 ) 互操作性 作为x m l 文档的纯文本文件，在系统之间很容易传递。不同的环境或操作系统可以互相通信，这对 一f ：网络教学系统具有特别重要的意义； ( 5 ) l , l qj “j j j f l - f l j l j | jx m i ，t 以拨j c 白己的需要定制语言。有许多语言都派生于x m l ，如m a t h i v i l ( 数学标记语言1 、 m i ( f 杯l l i i 。i ) 、+ i b c m l ( 技术数据标记语言) ，每种语言都用于其特定的环境。x m l 为表示数据创 建j 个枷架，乃& 小敬川i m 也建的语言部是对x m l 的扩展。 3 2 2x m l 语言在w e b 环境下的实现方式 严格来说，x m l 仪胤定，一种文件格式，在教学系统应用中，必须与网络技术、数据库技术、网 络发布技术等结合使川。x m l 在w e b 中的主要作用是实现w e b 的各个层次、各个节点、各个平台阃更 有效的数据传输、交换和处理： ( i ) 在w e b 中使用x m l 在w e b 中使用x m l ，实际上借用的是h t m l 在w e b 中的使用模式。其使用模型示意图如图3 2 所 不 图3 2w e b 中使用x m l 的使用模型 这种工作模式的实质是使用x m l 文档代替了h t m l 文档，这种工作模式还要求x m l 有比h t m l 解析器更复杂的结构。利用h t t p 协议传递x m l 文档到w e b 服务器有许多的优点： 能保证文档在不同浏览器中有相同的显示效果； 使用x m l 文档能成倍提高搜索引擎的效率。 基于w e b 服务器的x m l 应用，在把x m l 文档送回w e b 浏览器之前，首先在w e b 服务器端进行若 干附加的处理操作( 如数据库的操作) 。因此，这种工作模式通常会将x m l 程序与其他一些w e b 服务器 端的技术结合起来，例如j s p 、j a v as e r v l e t 等技术，在x m l 文档被送回w e b 浏览器之前，w e b 服务器 首先利用以上技术对其进行一定的加工处理，从而保证w e b 浏览器能够获得动态变更的数据。在实际应 用中，由于x m l 固有的基：j - - 内容的层次性结构，使用对象型数据库或对象一关系型数据库保存x m l 数据 效果会更好； ( 2 ) x m l 与网络中间件的使用 在e l e a r n i n g 教学资源中，有数据库、文本文件、多媒体文件等多种数据源，x m l 作为一种优良的 数据中间存储格式，在e - l e a r n i n g 教学资源系统的网络中间件开发中得到广泛应用。在从单一数据源取得 数据商接传回到浏览器，到从多个数据源中取得多个文本及多个多媒体数据项加以同步等操作时，都可 以将x m l 作为数据中转、交换的载体和工具。在网络应用的各组件和层次上使用x m l 作为公共统一的 数据格式，田以方便、顺畅地实现数据交换，对于那些不方便直接使用x m l 数据格式的组件，可以在其 与其他组件接口处构造一个x m l 与内部数据结构相互转化的层次，实现内部数据与其他数据之间的数据 传递。对于多个组件的多个内部数据结构，可以构建x m l 与内部数据结构的格式转化层，实现共享相同 的x m l 解析器和x m l 自定义的说明。 ( 3 ) x m l 与文档对象模型d o m 的使用 在e l e a r n i n g 教学系统中，为适应不同厂家推出的动态h t m l ( d y n a m i ch t m l ) 和不同系统平台 的兼容性问题，可以使用文档对象模型d o m ( d o c u m e n to b j e c tm o d e l ，简称d o m ) 提供的一组与语言无 关的标准对象模型编写x m l 或h t m l 文档，为开发人员和学员提供了一个获取、修改或操作文档内容 的方便界面。使用d o m a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a mi n t e r f a c e ，应用程序接口) 可以将数据存储与数据表示分 离开来，成为开发x m l 廊用的有效工具。 3 2 3 开发网络课件使用的与) 叫。语言相关的标准 1 9 9 8 年2hw 3 c 组纵止式提出x m l 0 推荐标准，该标准定义了x m l 文档必须遵守的语法和规则， 并h 沦j “丈小的斛析器应在x m l 文档中验证的内容。w 3 c 所负责的其他与x m l 相关的标准包括： ( i ) j “l lj 车_ i 问 命“空问允许x m l 词汇集和文档( 包括x m l 元素和属性) 互不相同，即两个元素或属性的名称相 叫仙意义不同； ( 2 ) d o m 和s a x ：d o c u m e n t o b j e c t m o d e l ( d o m ，文档对象模型) 提供了一个a p i ，允许应用程序处理 x m l 文档的内存树图。d o m 是将整个x m l 文档加载到内存中，创建一个树图。而s a x ( s i m p l e a p i f o r x m l ) 不是w 3 c 推荐标准，它只是迭代x m l 文档中的节点，在找到特定元素或属性时发出通知； ( 3 ) x h t m l ：x h t m l 是h t m l 格式的良好版本。这意味着它可以由x m l 解析器读取，再做一点 工作就可以确保它满足x m l 的要求； ( 4 ) x p a t h ：x p a t h 是x m l 文档的查询语言，允许请求文档的特定部分； 15 ( 5 ) x p o i n t 和x l i n k ；x m l p o i n t e r l a n g u a g e ( x p o i n t e r , x m l 指针语言) 在2 0 0 1 年9 月成为w 3 c 的 推荐标准使用x p a t h 表达式查询x m l 文档的特定部分。x m ll i n k i n gl a n g u a g e ( x l i n k ，x m l 链接语亩) 在2 0 0 1 年6 月成为w 3 c 的推荐标准，允许链接x m lw e b 资源，改进在h t m l 超链接中使用的引用。 它允许描述资源间的链接，甚至在没有链接资源时也可以描述链接； ( 6 ) x i n c l u d e ：x m l i n c l u d e 规范在2 0 0 2 年2 月成为w 3 c 推荐标准，它是个极为有用的技术，允许 将x m l 文档分成模块，与其他x m l 文档隔开； ( 7 ) x s l ：这个规范实际由将x m l 文档从一种格式转换为另一种格式的x s l t 和处理文档显示的 x s l f o r m a t t i n g o b j e e t s ( x s l v o ) 组成。虽然目前的m i c r o s o f t x m l 产品当前不直接支持x s l - f o ，但x s l t 在i n l e m e te x p l o r e r 和m i c r o s o f tx m l 解析器中得到很好的支持； ( 8 ) d t d 和x m ls c h e m a ：d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n s ( d t d ，文档类型定义) 和x m ls c h e m a 语言都 根据结构和内容对x m l 文档进行验证： ( 9 ) s o a p 和w e b 服务：s o a p 和w e b 服务对于x m l 相关技术来说，因为它们使用x m l 来支持 应用程序的可操作性，而不是构建应用程序，所以得到极其广泛的应用。这些技术允许使用跨网络和全 球分布的对象，更容易与其他分布式和非分布式应用程序进行相互操作。 3 3 内容包装标准 内容包装标准n ：扮个e l e a m i n g 网上教学标准体系中属于学习资源相关标准，其内容是便于学习资 源。揲 1 ：i m 定义的。剃- 杯准的数据结构，并且绑定足够的描述信息，以便于学习资源的快速检索、有效 的蹙帐川jl j i 。内弈他技规范使学习内容成为可以在多个应用与学习环境之间进行交换和重用的教学组 川仃利j ：1 ；川教，浮机构之间充分的教学资源共享，减少资源制作的开销。 3 3 1i m s 的内容包装标准 现在国际上通用的内容包装规范是i m s 的c o n t e n tp a c k a g es p e c i f i c a t i o n 该标准不致力于描述可移植 的内容，而是为学习内容描述一个可以移植的包装方式和数据格式，因此该标准主要研究如何定义一种 能够用来交换学习内容的标准数据结构内容包以及如何构造易用和可复用的内容包。 内容包装规范定义的数据结构适用于描