ELearning学习技术环境的标准化.ppt

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1、E-Learning学习技术环境的标准化,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,2,标准促进沟通、分工和服务,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,3,E-Learning学习技术系统架构(LTSC),过程:学习,评价,系统控制/教学,发送存储器:记录库,知识库信息流:行为,评估,绩效信息(过去,现在,将来),索引(查询,内容,定位器),学习内容,多媒体,协商的学习风格,商定的学习风格,知识库,内容索引(元数据),查询索引,学习内容,记录数据库,绩效信息（历史的，新的）,绩效信息（当前的）,发送,学习,评价,系统控制/教学,定位标引,多媒体,行为,评估,

2、2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,4,从隔离到紧密结合,e-LearningStandard,国际E-learning标准概况,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,6,国际标准化组织及其标准体系,ISO/IEC 11179,IMS,EDUCAUSE,Dublin Core Medadata,AICC,DoD-ADL,SCORM,IEEE LTSC,IMS,ARIADNE,PROMETEUS,CEN/ISSS,IEEE 1484,IEEE W3C,HTML/XML/RDF,ISO/IEC JTC1/SC36,DELTA,日本ALIC,DCMI,CMI

3、,DC-E,德国，英国，乌克兰，美国.,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,7,Dublin Core Metadata Initiative 数据对象描述,TitleCreatorSubjectDescriptionPublisherContributorDateType,FormatIdentifierLanguageSourceRelationCoverageRights,DC-E 为学习对象筛选出14项要素,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,8,EDUCAUSE,由EDUCOM和（美国大学校际交流委员会）和CAUSE（美国高校信息资源管理与

4、利用协会）于1998年合并而成，以利用信息技术促进高校教育改革为目的。由于EDUCOM在1996年设立了 IMS（教学管理系统）研究项目，后来发展成为非赢利性的IMS全球学习联合公司，专门从事教学系统技术标准制订工作。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,9,IMS规范,元数据内容（与元数据联接，打包，显示）提问与测试企业文档互换跟踪记录电子商务,通用属性存活期元数据技术属性教育属性权限关系标注分类,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,10,基于IMS的学习环境架构,LMS,Question&Testing,Student Profiling,Stu

5、dent Records,Employer Queries,Course Catalogues,Student Fees,Student Enrollment,Course Preparation,eCommerce,Messaging,Content Sequencing,Content,Metadata,Collaboration,Content Authoring,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,11,ARIADNE,欧洲远程教学创作与销售网联盟（Alliance of Remote Instructional Authoring and Distributio

6、n Network for Europe），致力于教学法建模与标准化，与IMS联合推进LOM的国际标准化。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,12,IEEE LTSC学习技术系统标准委员会，下设20个工作组/研究组,总标准:P1484.1 架构与参照模型 WG P1484.3 术语 WG 学习者相关:P1484.2 学习者模型 WG P1484.4 任务模型 WG P1484.13 学生身份识别 WG P1484.5 用户界面(SG)P1484.19 技术化终生学习质量系统(SG)P1484.20 资格认定(SG)内容相关:P1484.10 CBT 语言互换 WG P1

7、484.6 课程编列 WG,P1484.17 内容包装 WG数据与元数据:IEEE 标准上层本体 SUOP1484.12 学习对象元数据 WG P1484.9 本地化(SG)P1484.14 语义及交换接合 WG P1484.15 数据互换协议 WG P1484.16 HTTP接合 WG 管理系统与应用:P1484.11 计算机管理教学 WG P1484.18 平台与媒体测试 WG P1484.7 工具/代理通信 WG P1484.8 企业接口(SG),2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,13,LOM：拟作为1484.12标准,9类元数据结构通用属性存活期元数据技术属性教

8、育属性权限关系标注分类,类内数据元素的描述：名称解说多值值域值型附注范例,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,14,AICC,Aviation Industry CBT Committee:美国航空工业计算机辅助训练委员会，最早提出计算机管理教学（CMI）规范，现成为广泛采用的行业标准。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,15,计算机管理教学系统中的数据流,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,16,ADL,美国国防部（DoD）的Advanced Distributed Learning Initiative 项目，借鉴AICC

9、 的CMI标准建立了可共享课程对象参照模型SCORM（Sharable Course Object Reference Model）定义了课程内容元数据；课程的XML交换格式；API运行环境。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,17,PROMETEUS,PROmoting Multimedia access to Education&Training in European Society（促进欧洲社会教育与培训中使用多媒体工程）重点：多媒体，多语种，学习者模型,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,18,CEN/ISSS,European Comm

10、ittee of Standardization/Information Society Standardization System（欧洲标准委员会/信息社会标准化系统）与IMS,IEEE LTSC,ISO SC36等组织广泛合作正在征招标准化提案,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,19,ALIC,日本先进学习基架协议会（Advanced Learning Infrastructure Consortium），包括：1。执委会：总负责2。互作委员会：改进学习系统互操作与内容可重用性3。先进技术委员会：研究下一代学习系统基架，特别是合作学习系统4。促进委员会：考察实验基

11、地和测试原型5。展示委员会：推广实用系统，信息收集和分布,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,20,ISO/IEC JTC1/SC36用于学习、教育、培训的信息技术标准,标准需求词汇术语系统构架学习内容管理系统协作学习,已有6个工作组议案：词汇术语（乌克兰）系统构架（德国）协作技术（日本）学习管理系统（美国）学习者相关活动（英国）学习对象元数据（英国）,可共享内容对象参考模型的体系结构（SCORM）,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,22,SCORM的研究背景,Internet出现后，网络技术迅速成为学习技术的主流；网络对早期的基于计算机的教育模式

12、CBI（Computer-Based Instruction）和ITS(Intelligent Tutoring Systems)产生了巨大的影响，研究者开始更加关注如何运用好网络这个学习传递平台；目前的网络学习内容对象缺乏统一的格式和结构，系统之间甚至系统内部难于进行数据交换，不符合将来网络教学的共享资源的基本要求；满足政府、学术界和教育产业界不断扩大的教育和培训需求，同时降低在E-Learning方面的总体投资；解决信息孤岛现象，解决信息化建设“纵强横弱”的局面。（所谓纵强横弱就是单独的一个系统从它的教学设计、教学内容、教学组织、教学信息管理等各方面都有很好的性能，但是系统之间的交互能力差

13、。）,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,23,SCORM能做什么,标准的元数据元素：描述学习内容内容包装规范：实现学习内容互操作应用编程接口(API)：学习者与学习对象之间的信息交流排序规则：组织学习内容定义数据模型：描述以上信息,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,24,SCORM的基本目标,可访问性（Accessibility）：远程查询和访问教学成分并将它们传递到许多其他地方的能力；适应性（Adaptability）：可随学习者之经验，而调整其学习内容，达成适应性的学习；可承受性（Affordability）：在教学中通过减少时间和成本来提高

14、效率和生产率的能力；持久性（Durability）：系统软件版本升级后无需高费用的重新设计、重新配置或重新编码的能力；互操作（Interoperability）：在不同硬件、操作系统、网络浏览器中操作；重用性（Reusability）：将内容组件整合到多种应用和情境中的能力。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,25,SCORM的研究机构ADL,“高级分布式学习”(ADL)是美国国防部(DoD)和白宫科技政策局(OSTP)在1997年11月成立的研究项目。ADL 组织通过ADL协同实验室（ADL Co-Lab）为一些DoD活动提供了场所并组织联合代理发起人和项目经理协同工

15、作。ADL组织的使命是为高质量的教育和培训提供途径以满足个体的需求，经济有效地传递且不受时间地点限制。ADL组织的工作目标主要是促进动态的、有成本效益的学习软件和系统的大规模开发，进而刺激这些产品的市场以满足军事服务和民族劳动力未来的教育和培训需求。ADL组织的具体工作就是ADL规范和指导方针（如SCORM）的发展和贯彻执行。网址：http:/www.adlnet.org,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,26,SCORM 2004的内容,SCORM,SCORM Content Aggregation Model,SCORMRun Time Environment,SC

16、ORM Overview,SCORM Sequencing and Navigation,图1 SCORM2004书架,Meta-data(from IEEE LOM 1484.12),Content Structure(derived from AICC),Sequencing Information(from IMS),Content Packaging(from IMS),Sequencing Information&Behavior(from IMS),IEEE API 1484.11.2,IEEE Data Model 1484.11.1,2023/4/25,E-Learning学习

17、环境的标准化,27,SCORM 2004内容聚合模型（CAM）,内容模型（Content Model）：定义了一次学习体验的内容组件的命名。内容包装（Content Packaging）：定义了一次学习体验的固定动作（内容结构）以及如何在不同的环境中组合学习资源的活动（内容打包）。元数据（Meta-data）：描述SCORM组成部分的说明和要求排序和导航（Sequencing and Navigation）：定义排序和导航信息的说明和要求，描述了活动的固定次序。,内容聚合模型,SCORM关键技术：SCOAsset内容包装元数据排序,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,28

18、,SCORM 2004内容聚合模型（CAM）,微单元,SCORM 2004内容聚合模型（CAM）,可共享内容对象（SCO）必须能够完成与LMS之间传递信息的初始化和结束。找到LMS提供的API实例使用API实例初始化SCO与LMS之间的信息传递使用API随意获取和设置数值使用API实例终止与LMS之间的信息传递,可共享内容对象（Sharable Content Object，SCO）:一个或者多个微单元的集合，它可以在SCORM运行环境中与学习管理系统（LMS）进行数据传递。可重用内容对象是LMS通过SCORM运行时间环境可以跟踪的最低粒度水平的学习资源。,2023/4/25,E-Learni

19、ng学习环境的标准化,30,SCORM 2004内容聚合模型（CAM）,组织结构,内容组织结构,内容聚合,活动,资源,SCORM 2004内容聚合模型（CAM）,内容包装,内容包,清单文件imsmanifest.xml,外部包,包交换文件（Package Interchange File）：单独的一个文件(如.zip，.jar，.cab)，包含一个顶级内容清单文件（该文件描述了关联包内资源的结构），以及该内容清单文件中引用的所有物理文件。包交换文件是一种通过网络传输结构化信息的简便形式。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,32,包（Package）,一个逻辑目录，包含了

20、一个顶级内容清单文件，以及在该内容清单文件中引用到的各个子目录下的实际物理资源文件。一个包代表一组可独立使用的学习内容。它可以是课程的一部分，因为有教学需求而单独提取出来使用；也可以是一门完整的课程或者若干课程的集合。一个包可以被重新组合或拆分。包必须能够独立存在，即它包含了被单独运行或复用时需要的所有信息。包并不一定要压缩成一个包交换文件，它可以直接通过CD或其它可移动媒介进行发布。内容清单文件和该文件所需要的支持文件(如XML文件所需的DTD，XDR，XSD)必须置于该发布媒介的根目录下。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,33,一般的包结构,2023/4/25,E

21、-Learning学习环境的标准化,34,内容清单（Manifest）,内容清单是对有意义的学习资源的描述。一个内容清单包含了一种或多种静态的学习资源的组织和呈现方式。每一个内容清单实例包含以下几部分：元数据部分-对内容清单作整体描述。组织结构部分 描述在内容清单中学习内容的一种或多种组织方式。资源引用部分-包含了对内容清单中所有实际资源和所需媒体素材的引用，还包括描述资源的元数据和对外部文件的引用。（子）内容清单 零个或多个嵌套的内容清单。内容清单的作用范围是可伸缩的。一个内容清单描述可以独立使用的学习内容课程的一部分（教学对象）、一门完整的课程或一系列课程的集合。而如何组合和拆分学习内容由

22、内容制作者确定。一个包只包含单个顶级内容清单，顶级内容清单下可以包含零个或多个（子）内容清单。顶级内容清单负责描述整个包，嵌套的子内容清单描述其所辖层次范围内的学习内容，这些学习内容可以被拆分、重新组合和复用。如果组成课程的所有内容连接紧密以致于不能进行拆分，内容制作者就可以使用单个内容清单来描述整个课程的资源和组织结构。否则，内容制作者可以为每个学习对象制作各自的内容清单，把这些内容清单相互组合，可以形成更高级别的不同课程的内容清单。最后，内容制作者也可以把多个课程放到一个包（课程集合）中，这样一个顶级内容清单将包含各个课程级的内容清单和课程中所包含的各个学习对象的内容清单。,2023/4/

23、25,E-Learning学习环境的标准化,35,清单文件,1.Meta-data：内容包数据描述的入口。2.Organizations：学习资源的组织或内容结构。3.Resources：在内容包中定义的学习资源束（集合）。4.(sub)Manifest(s)：嵌套的子清单。,SCORM元数据,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,37,元数据标记原则,属性项要考虑全面，可以多，但不可以少必选项要全部填写可选项和扩展项目预设值，可以不填写部分属性通过计算机自动检测生成，如文件大小,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,38,物理资源,一些实际的内容文件、

24、媒体素材、评估文件或其他以文件形式存在的数据，存放在内容清单所描述的各个子目录下。不同于包，它不能独立发布。每个物理资源或者在内容清单的元素中描述或者在元素依赖的文件列表元素中列出。在内容清单中描述的物理文件和内容清单文件一样是包不可或缺的组成部分。,SCORM 2004运行时间环境（RTE）,运行时间环境：内容对象的运行SCO和 Asset，和SCO交流的管理，运行时间环境数据模型管理应用编程接口(API)：LMS API 要求,SCO传递要求、传递错误控制运行时间环境数据模型：数据模型管理和行为要求，数据要求。,运行时间环境,SCORM关键技术：APIAPI实例初始化Session函数数据

25、传输函数支持函数暂存模型数据模型,SCORM运行时环境模型定义了：发布内容对象、在LMSs和SCOs之间建立通信机制以及根据LMSs和SCOs之间的通信信息来管理跟踪信息。在SCORM中，内容对象有两种：,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,40,SCORM 2004运行时间环境（RTE）,数据模型 数据在LMS和SCO之间来回传递,API：连接LMS和SCO数据模型：将SCO的信息存储到LMS中,运行（Launch）应用编程接口（API）和数据模型（Data Model）,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,41,运行Launch,为LMSs定义了

26、一个通用的方法来启动内容对象。在SCORM中定义了两种内容对象：Assests和SCOs。运行处理确立了在运行的内容对象与LMS之间的通信机制，这种通讯通过公共的API进行标准化。,应用API,是内容对象与LMS之间传送的信息的一种通信机制，使用API可以开始、结束、获取、存储数据等动作。,数据模型(Data Model),描述了在SCO与LMS之间传送信息数据的模型，如SCO的跟踪信息，SCO的完成状态、一次测试的成绩等数据。在学习者会话中，LMS必须维护来自SCO数据模型的状态信息。而SCO需要利用这些预先定义的信息，以便在不同的LMS中重复使用。,2023/4/25,E-Learning

27、学习环境的标准化,42,SCORM 2004运行时间环境（RTE）,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,43,API通信会话状态模型,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,44,数据模型,SCORM 2004排序和导航（SN）,排序概念和术语（如，学习活动、活动树、群）排序定义模型（如能被应用在活动上的排序规则的详细内容和需求）；排序行为模型（如LMS所采取行为的描述，该行为由相关的排序规则、学习尝试以及学习内容决定的）；导航控制和要求导航数据模型,排序和导航,SCORM关键技术：活动树学习活动排序规则导航导航数据模型,所谓排序就是对内容对象（SCOs

28、或Assets）的发送次序进行排列，而且能够允许SCO传递导航请求，为学习者提供导航控制能力,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,46,SCORM 2004排序和导航（SN）,学习活动树的一个例子,SCORM 2004排序和导航（SN）,从内容包中获取活动树,内容组织转换成一个活动树,一个活动树描绘了一个概念上的内容结构；一个符合SCORM的LMS能够将内容组织转换成活动树；当一个学习者与活动树进行交互，则LMS必须评估排序请求以及跟踪学习者的信息来决定学习活动的排序。也就是说，学习活动的排序由内容开发者以及学习者与内容对象交互结果两者所决定的。,2023/4/25,E-

29、Learning学习环境的标准化,48,SCORM 2004排序和导航（SN）,群的例子,一个Cluster包含单亲活动和它的直接子活动，不包含后代（孙代和孙代以后）的活动。所以一个叶子活动不会是一个群。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,49,排序的信息模型,排序的基本过程,学习者开始接触递送环境（例如：登陆系统）并且建立一个与特定教学单元相关的上下文环境（例如：选择一门课程或某个综合内容）。学习技术系统（LTS）通过发起一个“开始”导航事件进行初始化处理。导航解释程序将“开始”导航事件翻译为一个编列请求以便开始对活动树中的某个特定节点进行排序。（这个节点可能是根节点

30、，也可能是学习者上次暂停的活动点）。利用状态模型中的信息和排序请求（例如：开始或是活动X），排序过程穿越活动树来定位递送给学习者的最合适的节点。递送过程决定这个被选节点是否要被递送，如果要送，就准备将该节点的内容资源递送给学习者，否则，递送过程停止，并等待下一个确定的活动。学习者与活动交互。当学习者与活动交互时，所有过程都空闲等待事件和请求。在学习者与活动交互期间，这个活动也许会报告状态跟踪模型元素的变化值。学习者，递送系统，或是活动激起一个导航事件，比如继续，向前，选择活动Z，放弃或退出等。如果活动触发事件终止或退出，它可能会报告更新状态跟踪模型的附加值，然后退出。上朔过程被激发来决定任何状

31、态改变所产生的影响。这个过程会在活动树中为变化节点和它的相应父节点更新状态跟踪模型。导航解释过程将导航事件（步骤8）解释为一个排序请求。如果这个导航事件表明学习者想要退出，排序过程就会被退出。（对于退出行为以及状态模型的持续性并不做规定，留给实现程序来决定）。否则，导航行为就被解释为与事件和特定的排序行为相对应的排序请求。整个过程又从第四步开始循环执行。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,51,排序的核心依据,跟踪模型：当学习者与内容对象互相交互时所捕捉的一些相关信息，这是一个动态运行时数据模型。活动状态模型：管理活动树中的每一个活动的排序状态以及活动树的全局状态。也是

32、一个运行时动态数据模型。排序定义模型：描述了不同的排序处理利用和解析跟踪模型信息来对活动进行排序的规则，以产生定义的排序动作。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,52,网络课程开发的标准化,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,54,符合SCORM 2004的网络课程建设,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,55,符合SCORM 2004的网络课程建设,分析内容上下文情境使用对象开发采用的技术,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,56,符合SCORM 2004的网络课程建设,设计内容分块（SCO的粒度）内容

33、排序整体结构画出结构图,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,57,符合SCORM 2004的网络课程建设,开发 开发步骤构建可共享内容对象（SCO）构建元数据（Meta-Data）文件构建内容清单文件（imsmanifest.xml）提供包交换文件（PIF）测试内容包,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,58,构建可共享内容对象（SCO）,Q:如何构建一个可共享内容对象（SCO）?A:利用多个微单元（ASSET）微单元API 文件包函数（Package Functions）HTML 页面,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,59

34、,构建可共享内容对象（SCO）微单元（Asset）的功能,API 文件包函数（Package Functions）HTML 页面,在LMS中直接调用函数；处理 SCO和LMS之间的沟通；提供SCO向LMS请求并在LMS中储存数据的语言；从课程中提取API的函数名称，使版本的升级更容易。允许 Flash(以及其他技术)调用API 文件中的函数；将整个包中可能需要的JavaScript 功能函数嵌入，使对API的补充。将学习内容呈现给学习者在 LMS 中初始化或结束HTML页面的学习判断学习者活动的对错与LMS之间进行数据传递,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,60,构建可

35、共享内容对象（SCO）一个简单的 SCO 例子,构建SCO的步骤:制作 HTML 页面；,Hello,World,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,61,构建可共享内容对象（SCO）一个简单的 SCO 例子,构建SCO的步骤:制作 HTML 页面；嵌入 JavaScript文件(APIWrapper.js 和SCOFunctions.js),Hello，world!,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,62,构建可共享内容对象（SCO）一个简单的 SCO 例子,Our SCOHello，world!,2023/4/25,E-Learning学习环境

36、的标准化,63,构建可共享内容对象（SCO）一个简单的 SCO 例子,构建SCO的步骤:制作 HTML 页面；嵌入 JavaScript文件(APIWrapper.js 和SCOFunctions.js)；Initialize 和 Terminate“SCOFunctions.js”中的函数,Hello，world!,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,64,构建可共享内容对象（SCO）一个简单的 SCO 例子,Our SCOHello，world!,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,65,构建元数据（Meta-data）文件,Meta-data

37、可以描述一个微单元（Asset）一个可共享内容对象（SCO）一个学习活动（Activity）一个内容包（Content Package）注：SCORM没有强求要使用Meta-data文件,但是提供了 Meta-data文件的结构,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,66,构建内容清单文件（imsmanifest.xml）,内容清单文件可以列出内容包中所有资源的详细目录；指定内容包中每个“item”（内容项）的“title”（标题）；指定内容包中每个“item”使用的“file”（文件）以及“dpendency”(依存资源)；如果内容包中的资源有元数据就要定位元数据文件的位

38、置；描述内容包中item 的“organization”的排序和导航规则。,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,67,提供包交换文件（PIF）,压缩内容包，格式为Winzip格式(.zip)或Winrar格式(.rar),2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,68,测试内容包,SCORM提供了测试软件：SCORM 2004 Conformance Test Suite Version 1.3(Self Test),2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,69,SCORM标准的应用情况,支持SCORM标准的创作编辑工具支持SCORM标准

39、的网络教学平台,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,70,支持SCORM标准的创作编辑工具,Click2LearnToolbookMacromediaDreamweaver MXFlash MXAuthorware 6.0DELFILERSUS,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,71,支持SCORM标准的网络教学平台,BlackBoardWebCT4A网络教学平台,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,72,4A网络教学平台,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,73,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,74,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,75,2023/4/25,E-Learning学习环境的标准化,76,谢谢大家！,