基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的交互式課件的設(shè)計(jì)與開發(fā)

于晶+郭航

摘要：探討了遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)交互式課件設(shè)計(jì)、開發(fā)的主要要求，研究了SCORM標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)及其構(gòu)成，提出了構(gòu)建SCORM課件的優(yōu)勢。重點(diǎn)分析了基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)開發(fā)和課件開發(fā)，詳細(xì)闡述了學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的架構(gòu)、SCORM的構(gòu)成要素、內(nèi)容包和開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。使開發(fā)的交互式課件具有可移植、可重用、可更新、易操作的特點(diǎn)，更好的用于遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)開展分布式訓(xùn)練。

關(guān)鍵詞：交互式課件；SCORM標(biāo)準(zhǔn)；遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)；SCORM課件；

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）31-0203-02

隨著網(wǎng)絡(luò)這種公共傳遞平臺(tái)的普及與發(fā)展，主要包括遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)成為高等職業(yè)教育的主流發(fā)展方向，它能有效的降低學(xué)習(xí)成本，切實(shí)提高學(xué)習(xí)質(zhì)量[1]。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的交互式課件是這一系統(tǒng)的重要組成，而基于可共享內(nèi)容對(duì)象參考模型（SCROM，Sharable Content Object Reference Model）進(jìn)行課件開發(fā)是其中的關(guān)鍵部分，它為學(xué)習(xí)人員提供的教學(xué)、教學(xué)輔導(dǎo)、學(xué)習(xí)測試內(nèi)容集合，具有可重用、易管理、易更新、互操作等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1 遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)交互式課件的設(shè)計(jì)與開發(fā)要求

針對(duì)交互式課件設(shè)計(jì)的要求，在開發(fā)過程中須遵循兩個(gè)原則：一是建立課件運(yùn)行的公共環(huán)境，即學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)；二是建立課件的有效標(biāo)準(zhǔn)描述框架，即課件的資源描述和組織的標(biāo)準(zhǔn)。國際上通用的SCORM標(biāo)準(zhǔn)也是基于這樣的原則構(gòu)建的[2]。

1.1 可根據(jù)不同學(xué)習(xí)人員、學(xué)習(xí)層次進(jìn)行組合

高等職業(yè)教育的培訓(xùn)人員多種多樣，培訓(xùn)層次分為初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)等。不同的培訓(xùn)人員和培訓(xùn)層次既有重疊的培訓(xùn)內(nèi)容，又有不同的培訓(xùn)內(nèi)容和評(píng)價(jià)體系，這就要求交互式課件具備彈性教學(xué)的能力。根據(jù)具體需要為培訓(xùn)個(gè)人或團(tuán)體構(gòu)建簡單或復(fù)雜的學(xué)習(xí)模式，將獨(dú)立的各種教學(xué)組件和多種應(yīng)用通過量身定制學(xué)習(xí)方案靈活重組，運(yùn)用到不同的人員和層次中。

1.2 滿足集中培訓(xùn)和分散學(xué)習(xí)的不同需求

集中培訓(xùn)依托一體化訓(xùn)練中心的CBT教室中進(jìn)行，教師可以在CBT教室播放課件，或者在教師工作站使用課件與學(xué)生工作站進(jìn)行交互。分散學(xué)習(xí)依托遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，由一體化訓(xùn)練中心負(fù)責(zé)提供教學(xué)設(shè)備組成遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。這就要求交互式課件有很強(qiáng)的通用性和易訪問性，能將同樣的教學(xué)資源部署到不同的平臺(tái)環(huán)境中運(yùn)行，并使得資源庫中的目錄與內(nèi)容數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)具備遠(yuǎn)程定位的能力。

1.3 資源能夠進(jìn)行重組和更新

交互式課件內(nèi)容主要由專業(yè)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程和基礎(chǔ)類課程構(gòu)成，匯集大量的教學(xué)PPT、視頻資料、教學(xué)軟件等學(xué)習(xí)資源。訓(xùn)練內(nèi)容能隨著學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)層次、專業(yè)需要等情況實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證在所有學(xué)習(xí)資源在整個(gè)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)中有效實(shí)施。

2 SCORM標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)

SCORM是由美國的教學(xué)管理系統(tǒng)全球化學(xué)習(xí)聯(lián)盟所制定的遠(yuǎn)程教育標(biāo)準(zhǔn)，從1997年開始制定以來已經(jīng)發(fā)展成為遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的國際通用方法。該標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)調(diào)配模型的規(guī)定，將數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)分解為被人們易于接受和使用的方法[3]，通過對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的使用，可以將其內(nèi)容轉(zhuǎn)化為易用、好用、互動(dòng)強(qiáng)、可重構(gòu)的學(xué)習(xí)對(duì)象。為了更好的使用SCORM標(biāo)準(zhǔn)，全球?qū)W習(xí)聯(lián)合公司提出的LMS學(xué)習(xí)技術(shù)系統(tǒng)規(guī)范，在相關(guān)行業(yè)內(nèi)引起很高的重視。這個(gè)規(guī)范能夠更好的通過跟蹤管理和評(píng)價(jià)內(nèi)容，更好的監(jiān)視使用者的學(xué)習(xí)進(jìn)度，并使他們之間能夠相互交流溝通，具有很好的網(wǎng)絡(luò)社交功能。LMS在原則上可以認(rèn)為是SCORM中基于服務(wù)器的運(yùn)行環(huán)境，重點(diǎn)在于其中的接口類和具體內(nèi)容，該規(guī)范還可以對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行智能控制。

3 基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的交互式課件的設(shè)計(jì)開發(fā)

遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)系統(tǒng)交互式課件由學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)和課件兩部分組成.

3.1 SCORM標(biāo)準(zhǔn)下交互式課件工作原理

CAM是學(xué)習(xí)內(nèi)容的封裝標(biāo)準(zhǔn)，可以理解為課件制作標(biāo)準(zhǔn)；運(yùn)行時(shí)間環(huán)境是學(xué)習(xí)內(nèi)容的傳遞機(jī)制以及通用數(shù)據(jù)模型，可以理解為學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)；排序與導(dǎo)航規(guī)范學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，可以理解為某一具體學(xué)習(xí)活動(dòng)的詳細(xì)流程，在課件制作環(huán)節(jié)根據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要指出的是，相同的學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)用于不同層次、不同對(duì)象的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要分別設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的排序與導(dǎo)航方案。

3.2 基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)開發(fā)

學(xué)生在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中，其主要活動(dòng)如：學(xué)習(xí)、交流、自測、提問、作業(yè)、考試等均通過瀏覽器按照課程模塊進(jìn)行組織[4]。內(nèi)容的管理則由教師控制，從而掌握和跟蹤學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況和學(xué)習(xí)進(jìn)度。而關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如學(xué)生學(xué)習(xí)過程中內(nèi)容的傳遞，交互性和操作性強(qiáng)的內(nèi)容，為進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)員開展接下來的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。

學(xué)習(xí)資源在管理系統(tǒng)中具有重復(fù)性，這一點(diǎn)正是由SCORM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行保證的。同時(shí)，采用這一標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)資源還具有良好的互操作性。為此，在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中建立有公共機(jī)制，該機(jī)制有一套公共的方法用于啟動(dòng)相關(guān)學(xué)習(xí)資源，并制定了學(xué)習(xí)資源與管理系統(tǒng)間交流的公共機(jī)制，規(guī)定了相應(yīng)的公共方法對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行訪問，建立的公共機(jī)制還在資源和管理系統(tǒng)間形成了溝通的橋梁，并以相應(yīng)的專用詞匯和語言構(gòu)成基礎(chǔ)，并能夠進(jìn)行有效交流。SCORM標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建主要關(guān)注三個(gè)方面，也就是數(shù)據(jù)模型、應(yīng)用程序接口和運(yùn)行，除此之外，還對(duì)許多和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和課件相關(guān)的接口進(jìn)行了定義，對(duì)類似實(shí)驗(yàn)交互、課程的進(jìn)入及通信數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)規(guī)范進(jìn)行了定義。

3.3 基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的課件開發(fā)

課件制作者的任務(wù)是選擇微單元組成可共享內(nèi)容對(duì)象SCO，并將SCO按照課程目標(biāo)、教學(xué)需要等進(jìn)行排列組合，然后打包、發(fā)布，最終在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)運(yùn)行，開展教學(xué)活動(dòng)[5]。

1）SCORM課件的構(gòu)成要素

SCORM課件由微單元、可共享內(nèi)容對(duì)象、內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)、元數(shù)據(jù)這四個(gè)要素構(gòu)成。其中，作為課件編輯中最基本的單位，SCO也是平臺(tái)中的最小單位，每個(gè)SCO都必須要有完整的元數(shù)據(jù)描述。元數(shù)據(jù)信息模塊可以區(qū)分成九大類，每一個(gè)大類又可以細(xì)分其他的小項(xiàng)，在其多種制作工具中，Reload Editor是相對(duì)方便快捷的常用的元數(shù)據(jù)制作工具。

2）SCORM課件包

參照CAM的要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)課件進(jìn)行設(shè)計(jì)，最關(guān)鍵的就是課件內(nèi)容如何打包， SCORM課件打包后又稱為內(nèi)容包，它為學(xué)員、教員、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)提供使用和管理學(xué)習(xí)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)方法[6]。內(nèi)容清單和物理文件是內(nèi)容包的主要部分，其中，內(nèi)容清單以XML文件的形式置于包的根目錄下，系統(tǒng)將其默認(rèn)命名為imsmanifest.xml。內(nèi)容清單主要包含四個(gè)方面的內(nèi)容：①元數(shù)據(jù)：對(duì)內(nèi)容包進(jìn)行整體描述的數(shù)據(jù)；②組織結(jié)構(gòu)：一個(gè)或多個(gè)教學(xué)單元的學(xué)習(xí)資源的內(nèi)容或組織結(jié)構(gòu)；③ 資源：內(nèi)容包所包含的各類學(xué)習(xí)資源；④內(nèi)容清單：對(duì)教學(xué)單元進(jìn)行邏輯嵌套方面進(jìn)行說明的清單。而物理文件就是實(shí)際的課程內(nèi)容、媒體、評(píng)估、XML名稱空間定義等一些文件。多種靜態(tài)的學(xué)習(xí)資源的組織和呈現(xiàn)方式可包含于單一內(nèi)容清單中。

4 清單文件解析技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)課件制作平臺(tái)的核心部分就是對(duì)SCORM課件包的清單文件進(jìn)行解析。XML文件作為程序之間的一種溝通方式，它不僅是一個(gè)數(shù)據(jù)載體，同時(shí)還是重要的數(shù)據(jù)傳輸工具。所以，必須對(duì)XML文件進(jìn)行解析，也就是處理XML文檔在應(yīng)用程序中的讀寫問題。

應(yīng)用程序如果采用普通的文檔讀寫方式直接對(duì)XML文檔這種結(jié)構(gòu)化文檔進(jìn)行操作，其效率非常低，且過程復(fù)雜。目前多采用XML解析器分析文檔結(jié)構(gòu)，然后由解析器提供接口對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行訪問，也就是不直接操作XML文檔，而是通過XML解析器，在應(yīng)用程序和XML之間搭建一座橋梁，其步驟是：首先檢查XML文件是否存在結(jié)構(gòu)方面的錯(cuò)誤，而后將解析出的數(shù)據(jù)進(jìn)行XML文件中標(biāo)記剝離，接著提取出有用數(shù)據(jù)，最后交給應(yīng)用程序進(jìn)行最終處理。XML解析器可以解決各類繁瑣低層工作，從而使程序員可以專心關(guān)注應(yīng)用層面的設(shè)計(jì)。在不同的解析器中有各異的代表操作方法的操作接口。

在SCORM課件包設(shè)計(jì)中常用的XML解析器主要包括：JDOM、SAX、DOM和dom4j。這四種解析器各有優(yōu)、缺點(diǎn)，要根據(jù)開發(fā)的實(shí)際選擇一種或幾種組合解析。對(duì)于JAVA語言開發(fā)來說，首推dom4j解析器。首先它最大的優(yōu)勢就是簡單，便于掌握且方便好用。其次，dom4j解析XML文檔的方式是面向接口編程，對(duì)dom4j API和標(biāo)準(zhǔn)DOM接口可以并行訪問，遠(yuǎn)比JDOM的解析方式靈活多變。再次，dom4j是面向接口編程的方式，其底層可以在不同的解析機(jī)制間自由切換，應(yīng)用程序不用關(guān)心接口的具體的底層實(shí)現(xiàn)方式。最后。dom4j采用高度封裝使用抽象基本類的方法對(duì)原始的底層解析器進(jìn)行了優(yōu)化，處理XML文檔的更加簡明快捷。

5 小結(jié)

高等職業(yè)教育體系中，目前的主流就是遠(yuǎn)程教育。交互式課件的開發(fā)和研制，對(duì)教學(xué)資源的共享性、重用性、順序性等進(jìn)行了說明和實(shí)現(xiàn)?；赟CORM標(biāo)準(zhǔn)制作的交互式課件在制作思想與學(xué)習(xí)方法上使內(nèi)容組織更加靈活，增強(qiáng)了課件的可移植性，保證了其具有不同于傳統(tǒng)課件的易獲得性、通用性等優(yōu)勢，更加適合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和要求，為開展量身定做的標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)工具。

參考文獻(xiàn)：

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