基于SCORM技術(shù)的多媒體課件統(tǒng)一播放框架與實現(xiàn)

吳佩莉 張 弢 張 泉

1(蘭州文理學(xué)院 甘肅 蘭州 730030)2(蘭州聚源信息科技有限公司 甘肅 蘭州 730030)

0 引 言

網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，促使在線教育的規(guī)模正以驚人的速度不斷增長，而怎樣使所開發(fā)的這類資源能夠?qū)崿F(xiàn)不同學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)之間的全面共享與互操作已成為亟待研究的課題，與此同時，與之相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也已迅速制定出來[1]。SCORM是美國聯(lián)邦政府下的組織ADL(Advanced Distributed Learning)制訂的一份規(guī)范，它的主要目的是為了解決如何從一個平臺到另一個平臺進(jìn)行課程轉(zhuǎn)移，如何為不同的課程創(chuàng)建可重用構(gòu)件并使其能為這些課程所共享，以及如何能準(zhǔn)確且快速地查找到所需的有關(guān)課程的所有素材。此外，基于現(xiàn)有的教育標(biāo)準(zhǔn)，它提供了一整套例子以及實現(xiàn)的準(zhǔn)則，并為國防部提供了遠(yuǎn)程教育及其一系列相關(guān)的應(yīng)用指南。

現(xiàn)有SCORM標(biāo)準(zhǔn)的制定，雖然是基于某些大型的組織所開發(fā)的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)方面的相關(guān)規(guī)范[2]，但它難以遵守其他規(guī)范，更難以實現(xiàn)無縫地與其他規(guī)范系統(tǒng)相結(jié)合。因此，SCORM標(biāo)準(zhǔn)本身的兼容性亟待改進(jìn)。此外，現(xiàn)存的諸多問題給SCORM標(biāo)準(zhǔn)的廣泛實踐和進(jìn)一步深入研究帶來了新的挑戰(zhàn)。目前，主流學(xué)習(xí)培訓(xùn)平臺[3～9]共同的特點就是B2C服務(wù)型，從組織和入住機(jī)構(gòu)看質(zhì)量參差不齊，從培訓(xùn)資源看課程眾多、內(nèi)容龐雜，且大多亟待解決的種類繁多的多媒體課件的播放兼容性和播放流暢等問題，即：(1) 將主流的插件解析打包，其中要解決主流插件自動下載及RTE(Run Time Environment)自動集成及更新，并提供RTE最新版本下載等問題；(2) 讓瀏覽和播放課件非常流暢，其中要解決P2P技術(shù)和緩存技術(shù)問題，以及加密和解密等問題。

如上所述的現(xiàn)狀及用戶需求，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研，本文提出了基于SCORM技術(shù)的多媒體課件統(tǒng)一播放框架MC_UPF(A Unified Play Framework of Multimedia Courseware Based on SCORM Technology)，并基于此框架研發(fā)了MC_UPF課件播放器。將整個在線學(xué)習(xí)流程分成應(yīng)用層、服務(wù)鏈接層和數(shù)據(jù)層三層執(zhí)行，并針對現(xiàn)有問題在各層配置相應(yīng)的解決方案，較好地解決了多媒體課件播放的兼容性和流暢問題，不僅保證了學(xué)習(xí)資源的一致性和完整性，還解決了用戶瀏覽器兼容問題帶來的困惑及相關(guān)插件安裝方面的不便。

1 統(tǒng)一播放框架(MC_UPF)

在基于SCORM技術(shù)的LMS(Learning Management System) 中[10-11]，內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)是對活動之間相互聯(lián)系的一種展現(xiàn)，它是由結(jié)構(gòu)化的教學(xué)或活動單元對內(nèi)容的預(yù)期應(yīng)用的組織結(jié)構(gòu)圖來進(jìn)行定義描述，如圖1所示。在內(nèi)容包中，外部的資源以及物理文件是由資源部分來描述的，而資源部分包含在內(nèi)容清單之中，其中這些文件不僅可以是文本文件，還可以是評估或媒體文件，甚至是其他電子格式的數(shù)據(jù)，如圖2所示。在內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)中，各個點資源都可以被引用，資源的所有結(jié)構(gòu)是由內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)來提供的。通過對活動之間結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，以及對每個活動之間的排序信息進(jìn)行聯(lián)系，內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)就被定義為這一系列已排好序的活動，而LMS的職責(zé)就是解釋內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)中這些預(yù)先排好的序列信息，且學(xué)習(xí)的所有資源的運行時間順序均按照這些排好序的動作來控制。

圖1 組織結(jié)構(gòu)

圖2 資源

一般地，圖1和圖2中的組織結(jié)構(gòu)和資源存放在某個服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，用戶在線學(xué)習(xí)時通?？芍苯釉L問這個數(shù)據(jù)庫，這不僅會遇到多媒體課件的播放流暢問題，還存在數(shù)據(jù)不安全的重大隱患。此外，由于資源中包含非標(biāo)課件、不同版本文檔、不同碼流視音頻資源、不同格式圖像等，使得在讀取不同類型的資源文件時需要安裝相關(guān)插件，即存在種類繁多的多媒體課件的播放兼容性問題。

為了解決上述問題，本文提出了基于SCORM技術(shù)的多媒體課件統(tǒng)一播放框架(簡稱MC_UPF框架)，如圖3所示，將整個在線學(xué)習(xí)運行過程劃分為三層：應(yīng)用層；服務(wù)鏈接層；數(shù)據(jù)層。在應(yīng)用層，緩沖池將用戶當(dāng)前的學(xué)習(xí)內(nèi)容提取到池中，使得瀏覽和播放課件非常流暢，且通過對其進(jìn)行加/解密處理，從而消除了用戶訪問數(shù)據(jù)的安全隱患。在服務(wù)鏈接層，有狀態(tài)記錄服務(wù)器、節(jié)點服務(wù)器、緩沖服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器，這一層主要完成用戶在線學(xué)習(xí)的各項服務(wù)管理功能，它也是應(yīng)用層與數(shù)據(jù)層的連接層。在數(shù)據(jù)層，主要有三類數(shù)據(jù)庫：“平臺”數(shù)據(jù)庫主要存放與客戶端平臺功能相關(guān)的數(shù)據(jù)；組織結(jié)構(gòu)存放在“學(xué)習(xí)/課程”數(shù)據(jù)庫中；資源文件被組織存放在“資源/文件”數(shù)據(jù)庫中。且不同種類的資源文件均有相對應(yīng)的播放插件腳本，用戶統(tǒng)一通過應(yīng)用層的“Rescource插件分類封裝”即可訪問到所需的資源文件而無需安裝相關(guān)插件，這一過程對于用戶是完全透明的，從而解決了種類繁多的多媒體課件的播放兼容性問題。

圖3 MC_UPF框架

2 MC_UPF實現(xiàn)

采用MC_UPF框架的課件播放軟件(簡稱MC_UPF課件播放器)的整個流程如圖4所示。MC_UPF課件播放器使用SCORM框架及相關(guān)技術(shù)，使用Visual C++開發(fā)語言，不僅能對課件資源的完整性以及一致性提供保證，還能有效解決用戶瀏覽器兼容問題帶來的困惑及相關(guān)插件安裝方面的麻煩及殺毒軟件誤殺的煩惱。

圖4 MC_UPF播放器實現(xiàn)流程

如圖5所示，為MC_UPF相關(guān)實現(xiàn)界面的展示?；贛C_UPF的課件播放器終端突破傳統(tǒng)培訓(xùn)模式，其在線和斷網(wǎng)模式培訓(xùn)適應(yīng)企業(yè)培訓(xùn)、考試不同場景，徹底實現(xiàn)“點痕跡→面總結(jié)”的閉環(huán)管理。

圖5 MC_UPF相關(guān)實現(xiàn)界面

此外，在通信和下載方面，在P2P的基礎(chǔ)上優(yōu)化多線程消息隊列，解決用戶隨時隨地流暢學(xué)習(xí)和脫機(jī)培訓(xùn)的難題。

3 結(jié) 語

本文提出了基于SCORM技術(shù)的多媒體課件統(tǒng)一播放框架(MC_UPF)?；谠摽蚣苎邪l(fā)的MC_UPF課件播放器考慮用戶播放課件順暢度，對原始數(shù)據(jù)采用本地緩存及多線程的響應(yīng)處理，生成符合SCORM標(biāo)準(zhǔn)的LMS資源包，并基于LMS資源包創(chuàng)建目錄樹。由RTE內(nèi)核解析播放課件，從而解決諸多用戶體驗問題，且基于MC_UPF的課件播放器終端，在線和斷網(wǎng)模式培訓(xùn)適應(yīng)企業(yè)培訓(xùn)、考試不同場景，突破了傳統(tǒng)培訓(xùn)模式。下一步，將會吸取云培訓(xùn)技術(shù)的優(yōu)點，尤其是在ECS彈性服務(wù)器方面，以期研制出企業(yè)復(fù)合云培訓(xùn)平臺，使企業(yè)培訓(xùn)不再受時間、空間、人數(shù)、裝備不足等的限制。