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虚拟校区建设中网络教育技术标准
摘要：本文首先介绍了目前国际上网络教育技术标准的研究与开发进展与一些有代表性的技术标准，然后对一些较为成熟和全面的网络教育技术标准进行比较。最后针对我国的网络教育技术标准的研究现状，提出了几点今后发展的方向和需要改进的地方。 关键词:远程教育，技术标准，可共享课程对象参考模型，中国网络教育技术标准体系 Technology Standardization for E-LearningSHEN Yue2,YU fei1 2, HUANG Huang1 1 School of Computer &Information Engineering, 2 Institute of Artificial Intelligence,
Abstract：In this paper, we first introduced the development of the international E-learning standards investigation, Then we made a brief comparison among the comprehensive ones . afterwards, we choose the SCORM standards as the representation to make deeper study because of its rapid and leading development. Keywords: Distant Learning, Technology Standardization, Shareable Content Object Reference Model, Chinese Education Technology Standards 1．引言 网络教育（也称现代远程教育）是当今国内外虚拟校区建设的主流发展方向，它以计算机网络以及卫星数字通讯技术为支撑，是一种全新的教育模式。具有系统开放性、协同学习、资源可共享重用性以及无时空限制等优势，可为学习者构建一个随时随地自主学习的终身学习环境，因此受到越来越多的重视，发展十分迅速。目前网络教育资源比较丰富，但都处在各自独立开发阶段，彼此之间在资源的格式和组织方式等方面相差甚多。不同的教学系统之间不兼容，这导致在不同的系统之间如果要共用信息则需要复杂的转换过程[1]，这在很大程度上阻碍了教学资源的共享和扩展。 解决上述问题的方法就是标准化[2]，即制定一系列的技术规范和实践指南，为教学系统中的软件构件、工具、技术和设计方法提供指导。 2．国外相关标准和规范 2.1 美国的网络教育技术标准化研究 AICC（Aviation Industry CBT Committee）早在1993年就提出了CMI(计算机管理教学)互操作指导规范，使不同开发商可以共用数据[3]；1998年又将此规范升级成为适用于基于Web教学的CMI标准。AICC现又推出了AGR(AICC Guidelines and Recommendations)技术规范，主要包括：CBT教学平台指南、DOS版数字音频指南、局域网版CMI互操作指南、Web版CMI互操作指南、学生用户导航控制指南。 2.1.2 ADL-SCORM美国国防部于1997启动了ADL（Advanced Distributed Learning）研究项目。该项目提出了一个“可共享课程对象参考模型”（SCORM：Shareable Content Object Reference Model ）。SCORM将IEEE，AICC和MIS标准结合成一个可以方便实施的联合标准，其目的是为了解决如何使课程能够从一个平台迁移到另一个平台，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的寻找课程素材。SCORM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，只要遵循这种标准，不同的教学系统之间好比有了一种共同的语言，彼此就可以相互沟通。SCORM采取XML作为定义数据及其意义的共同语言。 2.1.3 IMS Global Consortium1996年EDUCOM（美国大学校际交流委员会）设立了一个称为IMS[6]（教学管理系统）的研究项目，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定和推广工作。它主要致力于基于XML的标准开发，这些标准描述了课程，评价，学习者以及小组的关键特征。另外，该XML标准为描述elearning meta-data提供了框架结构。对学习资源的统一描述能够帮助用户在已有的资源中搜索，同时和其他资源交互。至今，IMS已经推出以下规范：元数据、内容（与元数据连接，打包，显示）、提问与测试、企业文档互换、跟踪记录、电子商务。 2.1.4 NCES-SPEEDE/ExPRESS美国教育部教育统计中心（NCES：National Center for Education Statistics）于1988年设立了一个称为“中学后教育电子数据交换标准化”（SPEEDE：Standardization of Postsecondary Education Electronic Data Exchange）和“学生与学校永久电子记录交换”（ExPRESS：Exchange of Permanent Records Electronically for Students and Schools）的研究项目，简称SPEEDE/ExPRESS，形成了一套教育电子数据交换标准，并于1992年经美国国家标准研究院批准成为ANSI ASC X12试用标准。 2.2欧洲的网络教育技术标准化研究欧洲在开发与网络教育相关标准方面也有较长的历史，早在20世纪80年代中后期，原欧共体就在DALTA的大型工程中，提出研究网络化教育的联网技术标准和多语种教育平台标准。 ARIADNE（欧洲远程教学创作与销售网联盟：Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Network for Europe），致力于研制用于制作、管理、重用计算机化教学要素和网络化培训课程的工具与方法。在标准化研究方面，已经发布了ARIADNE V3.0教育元数据推荐标准，该标准以IEEE学习对象元数据LOM 3.8版为基础。 PROMETEUS（促进欧洲社会教育与培训中使用多媒体工程：PROmoting Multimedia access to Education & Training in European Society），研究重点是与多媒体、多语种和学习者模型相关的标准。 GESTALT（Getting Educational Systems Talking Across Leading-Edge Technologies）工程是一个由欧盟资助的大型教育信息化系统研制项目，有大英电信公司及欧洲多国的十来所大学参加。在对IEEE LOM V2.5、IMS V1.0和ARIADNE V2.0等教育元数据标准进行分析研究的基础上，GESTALT提出了一套在线教育系统元数据扩展标准GEMSTONES（Gestalt Extensions to Metadata Standards for ON-line Education Systems）。 2.3有关国际组织的网络教育技术标准化研究网络教育技术标准的迫切需求引起了有关国际组织的重视，目前影响较大的主要有OCLC-DCMI、IEEE LTCS、W3C等。 2.3.1 OCLC-DCMI1995年3月，美国OCLC（在线计算机图书馆中心：Online Computer Library Center，Inc.）与NCSA (国家超级计算应用中心: National Center for Supercomputing Applications)在Dublin召开了探讨如何建立一套描述网络上电子文件特征、提高信息检索效果方法的国际研讨会，随即开始启动电子图书馆对象元数据标准的研究项目，称为DCMI（都柏林核心元数据研究行动: Dublin Core Metadata Initiative）。 现在，DCMI已经成为一个国际性的电子数据对象标准研究组织，已有来自英国、澳大利亚、芬兰、加拿大、美国等国具有多种不同专业背景的个人和团体参加，专门从事元数据标准、实践指南、支撑技术及相关政策的研究与开发。特别是DCMI提出的电子图书馆元数据标准，被国际上广泛采用和参考。 2.3.2 IEEE-LTCS国际电气和电子工程师协会（IEEE）成立了一个学习技术标准委员会，简称IEEE-LTCS（Learning Technology Standard Committee），已有十几个工作小组（WG: Work Group）和研究组（SG：Study Group）正开展各项标准的制订工作，最终将形成IEEE 1484标准体系，其P1484.12 （LOM，学习对象元数据）已经成为一个比较成熟的，在国际上被广泛引用和参考的标准。 IEEE 1484标准体系的特点是首先提出一个关于学习技术系统的整体架构，作为信息化教学系统的抽象模型，目前最新版本是2001年4月发布的第7稿。该模型由过程（学习者，教练，发送，评价）、存储器（学习资源，学习者记录）和信息流（学习偏好，行为，评估信息，绩效）与偏好信息(过去，现在，将来)，索引(查询，目录信息，定位器)，学习内容（多媒体，交互情境）三类对象构成。在该模型中，通过改变信息流向就可以推导出各种学习模式，IEEE 1484各项子标准也都是根据此架构来定位和设计的。 2.3.3 W3C万维网联盟（W3C: World Wide Web Consortium）致力于开发在Internet上支持资源共享和系统互操作的多种标准。这些标准虽然不是专门针对网络教育应用的，但在制订网络教育技术标准时被广泛引用，作为其支撑性标准，主要的有： Ÿ XML（扩展标记语言，Extensible Markup Language）规范: XML是一个由SGML（Standard Generalised Markup Language标准通用型标记语言，1986年成为国际标准ISO8879）派生出来的万维网“方言”，1996年由W3C XML工作组开发成功，1998年10月推出XML 1.0版。XML的目标是使得通用SGML在网上可以通过HTML来实现。 Ÿ RDF（资源描述框架，Resource Description Framework）规范：RDF是一个能够支持网上知识交换的轻量级本体论系统，它利用XML作为互换文法，综合了多种网上元数据活动，包括网站地图、内容评级、流通道设定、搜索引擎数据采集、数字图书馆集合、分布式写作等。 Ÿ SMIL（同步多媒体整合语言，Synchronized Multimedia Integration Language）规范：SMIL语言用于描述如何将一组本来互不相关的多媒体对象整合成为一个同步的多媒体演示节目。利用SMIL，多媒体创编者可以描述该节目的时态行为、屏幕呈现布局以及媒体对象的相关超链。 Ÿ PICS（互联网内容选择平台，Platform for Internet Content Selection）规范：PICS使得用户可以通过设置数据标签（元数据）与网上内容之间的关联来实现内容选择，这一功能本来是为儿童家长和教师便于选取网上内容而设计的，但实际上标签功能具有更广泛的用途，比如数字签名和隐私保护。也就是说，在PICS平台上已经嵌入了分级服务和内容过滤软件。 3．分析与比较 IEEE LTSC具有很高的权威性，从其系统体系结构来看，其规范是完美的。但因IEEE机构的庞大和臃肿，制定规范周期长，远远落后于企业，导致许多规范没有制定出来，或者等制定出来，已经不适应当前技术和要求。另一方面，其规范大都面面俱到，比较庞大，难以完全实现。所以它的许多规范是企业制定规范的参考，如IMS和SCORM的元数据规范就是建立在IEEE的元数据规范基础之上的。 AICC从使用者角度提出CMI规范，希望飞航训练单位依此规范所采用的软件，能不因计算机软硬件环境改变而失效，这些规范主要为维持早期开发的训练软件能持续使用，并适用于网络环境而考虑，对前瞻性的学习技术与教育应用方面的努力较少，目前AICC对于新规范的推动较不积极。 IMS Global Learning Consortium是推动全球eLearning开放标准的非营利组织。 IMS Project除了有大学加入外、还有厂商及政府机构，早期进度较缓，着重于描述教材内容的metadata的订定，转型为公司后，积极推出多种规范，除了考虑大专院校的eLearning应用环境外，并将企业eLearning纳入规范订定的范围。IMS Content Packaging 规范简单使用，易于实现，紧跟当前最新Internet技术，备受青睐。 早期IMS跟AICC是处于相互竞争的态势，目前则彼此互补，无论IMS或AICC订定的只是规范(specification)，这些规范必须送给标准审核单位来讨论与修订，最后才形成标准，像ANSI、IEEE、ISO等，都是标准审定单位，针对学习科技有关的各项标准，IEEE有专门的委员会(LTSC，Learning Technology Standards Committee)讨论与审查，凡与学习科技相关的标准讨论委员会，都以IEEE 1484.x来命名，像讨论Learning Objects metadata的委员会就以P1484.12代表，目前通过的标准是LOM 6.0。 ADL并不自己制定规范，而是整合既有的规范，并发展测试软件，来测试厂商所提供的产品是否符合SCORM规格，未来当测试软件成熟后，ADL会交由中立的第三者，例如美国训练发展协会(ASTD)等来成立SCORM兼容测试中心，为众多的eLearning厂商与使用者提供测试服务。SCORM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，只要遵循这种标准，不同的教学系统之间好比有了一种共同的语言，彼此就可以互相沟通了。SCORM采取XML作为定义数据及其意义的共同语言，能够全面，快速，方便的描述学习对象信息，同时能够快速安全的在网络上传输。SCORM定义的标准比较全面，采取逐步将IMS所定的新规范纳入的策略，快速的制定出基于该标准的相应信息模型，以最快的速度符合最新的要求。 所以e-learning的学习者和使用者紧跟SCORM标准的步伐，可以全面快速的了解当前e-learning学习标准。 4．我国网络远程教育技术标准 2000年，教育部组织有关专家制订了一个现代远程教育资源建设技术规范，从其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。我国教育部科技司在2001年组织正式成立了全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会（Chinese Educational Technology Standardization Committee, 简称CETSC），标委会的主要任务是研究、制定、推广与维护中国教育信息化相关的各项技术标准。目前已经形成具有中国特色的中国网络教育技术标准体系（Chinese Educational Technology Standardization, 简称CETS）。 4.1 CETS的系统结构 CETS 系统结构如图1所示，由以下三部份构成： 过程：学习者实体、评价、指导、发送。 存储：学习者记录、学习资源。 流程：学习偏好、行为、评估信息、绩效和偏好信息（三次）、查询、分类信息、定位器（两次）、学习内容、多媒体、交互情景 构件的操作有下列形式：(1) 学习风格、策略和方法等作为学习偏好在学习者和其他的利益关系者之间协商和沟通； (2) 学习者在多媒体交互的情景中被观察和评价； (3)评价产生评估或绩效信息； (4)绩效信息存储在学习者的历史数据库中； (5) 指导者评审学习者的评估、偏好、历史绩效及未来学习目标等信息； (6) 为了合适的学习内容指导者通过查询和分类信息搜寻学习资源； (7) 指导者从可用的分类信息里精选定位器并把定位器传送给发送过程，如：课程计划； (8) 传送过程基于定位器从学习资源中精选的学习内容并将学习内容通过交互的多媒体方式传递给学习者。
图 1 CETS 系统结构图 在所给的学习情景中，在系统构件和个体间没有必要一一对应起来。一个个体可能代表所处学习情景里的多个系统构件，如：代表学习者实体的个体可能在自定步调的学习环境中代表指导者。同样，多个个体可以代表所处学习情景里的单个系统构件，如：由几个人组成的合作学习组可代表一个学习实体。 4.2我国网络远程教育技术标准展望 目前，CETS标准体系的开发进行到正式发布阶段，接下来的工作重点主要有两个，一方面积极研发某些较成熟标准的测试程序原型；另一方面加快对其他各子标准的信息模型、实践指南等的研制进度，尽快让网络教育技术标准的研究成果在网络教育领域得到实践检验和广泛应用，以保障中国网络教育和远程教育的服务质量和管理水平的不断提高。 为了在教育行业推广CETS标准的应用，教育部正在制订测试、培训、咨询等系列服务计划，目前已经筹备了北京认证中心和北京、上海、广州、西安等四个测试实验室，以满足不同区域的用户和开发商的测试需求，任何用户和开发商可以通过测试发现自己的数据或系统是否满足标准。 鉴于我国教育信息技术行业自律行为规范还不具备，因此有必要建立一个权威性标准测试与认证体系。因此，我国CETS标准规范的当前目标是要尽早开发测试平台，标委会已经与中国软件测试中心达成协议，委托对方执行教育软件产品的标准符合性测试任务，最后由标委会对测试合格产品进行认证。 5．结束语 标准的价值在于推广应用，而标准的应用离不开测试。标准测试通常有两种方式，一是自律测试，二是权威测试。前者由应用开发者利用适当的工具对自己开发的产品进行测试，测试工具通常由行业协会提供，有的甚至可从网上免费获取；后者是委托授权的机构对厂商提交的产品执行测试，该测试机构将产生规范化的测试报告，作为进一步做产品标准化认证的技术依据。CETS标准的研制和推广，使得我国企业的机遇胜于挑战，这为我国参与网络教育领域的国际合作与竞争创造了良好的条件。 参考文献：[1] Yue Shen , Fei Yu, Ji-yao An, et al.Research on Adaptive Courseware by Using SCORM[C]. Proceedings of ISCIT2005 , (IEEE Cat. No.05EX1010) : (Vol.2) 1279-1282 , 2005 [2]欧阳阳.网络远程教育技术标准的研究和应用［D］.杭州：浙江大学研究生院 [3] Aviation Industry CBT Committee, “AICC CMI Guidelines for Interoperability Revision 3.5 Release 2”, http://www./docs/ tech/cmi001v3-5.pdf, April 2001. [4] Advanced Distributed Learning, “The SCORM Overview, Version 1.2”, http://www. /ADLDOCS/Documents/SCORM_1.2_Overview.pdf, October 2001. [5] Advanced Distributed Learning, “SCORM Version 1.2 Conformance Requirements”, http://www./ADLDOCS/Documents/SCORM_1.2_ConformanceReq.pdf, February 2002. [6] IMS Global Learning Consortium, “IMS Learning Resource Meta-data Information Model Version 1.2.1 Final Specification”, http://www./metadata/ imsmdv1p2p1/imsmd_infov1p2p1.html, September 2001. |
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