魏来

National Science Library,Chinese Academy of Sciences

35第 51 卷第 1 期  2007 年 1 月图 书 情 报 工 作 ·研究论文·魏　来中国科学院国家科学图书馆　北京 100080中国科学院研究生院　北京 100039〔摘要〕  在全面阐述国内外学习对象组织建设发展现状的基础上，深入分析我国学习对象资源组织建设方面存在的问题，指出构建学习对象知识库是学习对象资源组织的主要途径，提出我国学习对象知识库的构建原则与总体框架，对学习对象知识库建设中涉及的元数据、内容封装、互操作等关键技术进行具体分析，同时明确建立学习对象知识库联盟的观点。〔关键词〕  E-learning　学习对象　学习对象组织　学习对象知识库　学习对象知识库联盟〔分类号〕  G250The Research of Learning Objects Organization and Its Repositories Construction under the E-learning EnvironmentWei LaiNational Science Library, Chinese Academy of  Sciences, Beijing  100080Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing  100039〔Abstract〕This paper makes an overall study on the developing situation of the learning objects organization at home and abroad, and thenanalyzes the existing problems in domestic development. It also points out that constructing learning objects repositories is the main approachto learning objects organization. The author introduces the basic principle and general framework of learning objects repositories construction andanalyzes the key technologies of metadata, content package and interoperability, meanwhile, clarifies the idea of establishing the learning objectsrepositories federation.〔Keywords〕e-learning　learning object　learning object organization　learning objects repositories　learning objects repositories federationE-learning环境下学习对象的组织及其知识库建设研究收稿日期:2006- 05- 10　　修回日期:2006- 07-10　　本文起止页码:35- 38E-learning环境的不断发展，为开放、分布、灵活的自主学习和终身学习提供了可行的技术方法和资源平台，同时对学习对象资源的组织建设提出了更高的要求。如何更好地组织适应E-learning环境的学习对象资源，成为教育机构、科研院所及信息供应商共同关注的重点和发展目标。1　E-learning与学习对象Badrul H. Khan认为，E-learning是一种开放、灵活的分布式学习环境。即利用基于各种数字技术的功能特性和资源，并利用能适应开放、灵活的分布式学习环境的其他形式的学习材料，面向处于任何时间、任何地点的任何人，实现精心设计的、以学习者为中心的、交互性的、促进性的学习[1]。E-learning环境实现了自主学习、开放学习、个性化学习和协同学习的和谐发展;消除了时间与空间的学习障碍，使学习者(Anyone)能够在任何时间(Anytime)、任何地方(Anywhere)学习任何内容(Anything)[2]。学习对象(Learning object)是指一切可重用的教学资源。目前普遍采用的定义是由David A.Wiley提出的，即学习对象是指任何具有可重用特性并用来支持学习的数字化资源[3]。数字化技术使学习对象资源能够在不同层次上被整合集成并重复利用，而且可以被交叉集成，实现不同学习系统之间的资源调用、整合及共享。各类型的学习对象资源是E-learning环境下满足学习者各种学习要求的基本条件。2　E-learning环境下学习对象的内容及特点2.1　学习对象的内容学习对象资源的最基本形式是微单元(Asset)。微单元是指上传到网上并呈现给学习者的数字化形式的媒体资源，包括文本、图像、声音、评价对象等内容[4]。微单元可以集合在一起建立新的微单元和使用元数据进行描述，并能够在知识36Vol.51,No.1,January,2007·研究论文· LIBRARY AND INFORMATION SERVICE库中查询和获取，实现可重用。如图1所示，学习对象可以包括 XML 文档、HTML 片断、Flash、网页、GIF 图像、Audio等多种类型。图 1　学习对象类型注:资料来源:http://www.adlnet.gov/downloads/70.cfm学习对象的内容范围广泛、复杂、形式多样，根据学习的不同类型和目的，本文将学习对象的内容划分为支持在线课程学习的学习对象、支持自主学习的学习对象与支持研究性学习的学习对象(见图2)。每种学习对象资源都可以包括多种数字化形式，如课件可以包含文档、图像、Audio、Flash、结构信息等多种类型的资源。其中，在线课程学习可以提供系统的课程学习、管理和评价，为自主学习与研究性学习创造良好的基础;在线自主学习既包括在线课程学习基础上的自主学习， 还包括学习者根据自己的个性化学习需求进行的主动学习;研究性学习是在课程学习和自主学习基础上为了深入研究问题进行的学习。在线课程学习、自主学习和研究性学习之间是相辅相成、互相支持的关系。因此，各种类型的学习对象也不是孤立存在的，在学习过程中，根据学习需求，灵活地运用各类学习对象。2.2　学习对象的特点学习对象呈现出如下特点:①教学性和数字化:区别于传统的教学资源和教学内容，是应用于教学过程，用来支持学习的数字化资源;②可重用性和跨平台共享:在不同的应用环境下，学习对象可以重复使用，能够在不同的平台中实现兼容和互操作，如可以采用开放的源代码、标准的元数据格式、数据互换协议等规范对学习对象进行描述和重用;③可获取性和开放性:学习者在世界各地都可以通过网络获取到学习内容;④适应性和可聚合性:学习对象能够根据学习者的要求进行调整或重组，形成新的学习内容，既可以独立完成教学功能，也可以同其他学习对象聚合成更大功能的学习对象。可见，学习对象是E-learning环境的重要组成要素，学习对象服务体系的构建是支撑E-learning环境下各类型学习的重要手段，学习对象的组织与建设是E-learning环境整体建设的重要环节。3　国内外E-learning环境下的学习对象资源组织与建设的现状3.1　国外发展现状国外非常重视E-learning环境下学习对象的组织与建设，主要的途径是建立学习对象知识库(Learning object repositories,LOR)。目前国外主要的学习对象知识库发展状况见表1:表 1　国外主要的学习对象知识库项目3.2　国外学习对象组织的特点通过对上述项目的分析，可以总结出国外学习对象组织的4个特点:①学习对象组织者为政府及教育机构，有充足的资金投入;②致力于实现学习对象的世界共享和免费获取，以促进各类型学习;③学习对象知识库具有开放、分布、可检索和互操作性;④多个机构联合组织建设学习对象资源。3.3　我国发展现状目前，我国已经开通了中国教育资源网(http://www.cern.net.cn/)、中国基础教育网(http://www.cbe21.com/)及中华教育资源网(http://www.cn910.net/kejian.asp)，提供各类型学习对象网址:http://www.ed.gov/free/index.html，优化教育联邦资源(Federal Resources for EducationalExcellence)，由 50 多个联邦政府机构共同建立，为美国教师和学生提供免费的教学资源，通过Gateway to Edu-cational Materials提供来自400多个机构的超过40 000种网络课程教学资源[5]。LOR名称 国家 内容介绍FREE 美国网址:http://www.edusource.ca/english/home_eng.html，由加拿大政府发起，目的在于创建跨越整个国家的互联共享学习对象知识库网络，学习资源对所有的加拿大人开放，主要知识库包括Alexandria、CanLom、CAREO、CLOE 等。eduSource 加拿大网址:http://www.edna.edu.au，Education NetworkAustralia，是澳大利亚的教育和培训社区网络，包括公立和非公立教育机构的各种学习对象。EDNA 加拿大网址:http://www.jisc.ac.uk/，由英国高等教育资助委员会支持，通过提供战略指南、建议、ICT 技术以支持教育、学习和研究工作。主要的学习对象知识库有FAIR 和DAEDALUS 项目。JISC项目英国网址:http://www.ariadne-eu.org/，通过发展学习对象、工具和方法保证高质量的学习，同时为教育和培训提供“可共享和再利用”的方法与资源。其知识库系统是一个分布式学习对象和联合元数据的知识库，建立查询界面(SQI)，支持11 种语言。ARIADNE 欧洲网址: http://www.merlot.org/Home.po，是一个国际性面向高等教育的免费开放的学习对象知识库，目标在于通过同行评议来提高在线学习对象的数量和质量，以促进学习，实现世界范围的学习资源共享。MERLOT 国际网址:http://ocw.mit.edu/index.html,目的在于为全世界的教育者、学生和学习者提供免费获取的MIT课程资源。MIT开放课件项目美国网址:http://www.nime.ac.jp/NIME,是一个独立的行政机构，通过以技术为支撑的、学习日本和国外的高等教育发展;支持通过内容知识库的原型研发及基于国际标准的数字资源建设，构建国内的元数据机构库。NIME发展了面向学术的学习对象知识库系统。NIME 日本37第 51 卷第 1 期  2007 年 1 月图 书 情 报 工 作 ·研究论文·的收集、检索、下载、浏览等服务。其中，中华教育资源网主要提供基础教育的课件、教案设计、学术论文、动画、软件等学习对象，站内学习对象全部免费获取。中国开放式教育资源共享协会(China Open Resources for Education，网址:http://www.core.org.cn/cn/)以推动全球高校、教育机构的紧密合作与资源共享为使命，致力于为中国高校获取免费、便捷的全球开放式教育资源拓宽渠道。2003年，教育部启动了全国高等学校精品课程建设项目，促进了高等院校学习对象组织与建设工作，很多高等院校开始进行支持在线学习的学习对象(如教参库、论文库、试题库)的数字化建设。在学习对象组织技术方面，现代远程教育技术标准化委员会(CELTS)制定和发布了一系列标准规范，如CELTS-3学习对象元数据规范、CELTS-9内容包装规范、CELTS-31教育资源建设技术规范等[6]，保证学习对象按照一定的技术标准进行组织和建设，以促进学习对象的共享与开放获取。虽然我国的学习对象组织与建设已经取得了一定的进展，但是同国外相比还有很大的差距。我国存在的主要问题有:①学习对象重复建设，内容单一;②学习对象知识库规模较小，收录资源的数量和质量有待提高;③学习对象组织建设标准不一，学习对象知识库之间的互操作性和开放性差;④学习对象的免费获取存在障碍，许多资源需要付费才能获取;⑤学习对象组织建设条块分割，共建共享差。为了更好地解决这些问题，适应E-learning环境的不断发展，支持和促进各类在线学习，我国必须加强学习对象的组织建设，其中，构建学习对象知识库是学习对象组织的主要方式。4　学习对象知识库的构建学习对象知识库(Learning object repositories)是用于存储和管理学习对象的中央数据库，支持各种学习对象的存储、查询与获取[7]。学习对象知识库由政府、教育机构及企业共同建设，既包括某一机构独立的学习对象知识库，也包括多个机构协作或联盟共建共享的学习对象知识库。其核心是在学习对象元数据规范的基础上，促进学习内容资源的最大化共享。4.1　构建原则学习对象知识库的构建应遵循以下原则:4.1 .1　标准化原则　学习对象知识库建设过程中必须遵循国家制定的统一标准，如数据描述规范、数据传输标准等，以实现学习对象知识库之间的互操作和资源共享。4.1 .2　易用性原则　学习对象知识库要提供良好的人机交互界面，为学习者提供简单易用的检索、浏览、咨询和信息发布等各种服务功能。4.1 .3　自由获取原则　学习对象知识库中的各类学习对象应提供无权限的网络免费获取，真正实现学习资源的共享。4 .1 .4　个性化原则　学习对象知识库的构建应充分体现E-learning环境下自主学习和终身学习的特点，注重个性化学习空间的建设，促进个性化主动学习，如RSS相关技术的应用。4 .1 .5　协作原则　学习对象知识库通常是多个机构联合建设，多数采用学习对象元数据目录集中存储集中管理、资源内容分布存储分布管理的模式，因此需要各个机构相互协作、共建共享。4.2　总体框架学习对象知识库的总体框架(见图3)包括学习对象资源平台、服务平台和管理平台三部分。资源平台是学习对象组织建设的重点和核心，服务平台与管理平台是学习对象组织建设的技术支持，是实现学习对象学习支持功能的基础及保证。学习对象资源平台包括支持各类型学习的学习对象资源，这些学习对象资源可以集中于某一机构，也可以分布于各个机构，通过采用标准的学习对象元数据规范进行描述，存储到学习对象数据库中，同时提供学习对象的全文或者资源的链接。学习对象的选择和组织的工作流程如图4所示:管理平台主要是通过学习管理系统实现对学习对象知识库的管理，包括资源的管理、在线教学管理和系统管理。资源管理包括学习对象的选择、描述、存储与利用等方面的管理;教学管理包括对教师、学生、学习、考试、教务、学籍、学习空间、论坛等方面的管理;系统管理包括对系统安全、性能的管理及日常的维护等。服务平台提供学习者需求的各种服务，如学习对象的检索、浏览、下载、发布等。主要包括学习系统、授课系统、教学资源编辑制作系统、辅导答疑系统、作业评阅系统、考试系统、评价系统、交流讨论工具、虚拟实验系统及搜索引擎等。同时可以通过OAIPMH协议实现同E-learning环境下其他学习对象知识库的互操作和开放链接，共享E-learning环境的学习对象资源。4.3　学习对象知识库建设的技术支持38Vol.51,No.1,January,2007·研究论文· LIBRARY AND INFORMATION SERVICE4 .3 .1　元数据　在资源平台建设过程中，学习对象元数据(Learning Objects Metadata，LOM)的选择至关重要。学习对象元数据是用于描述学习对象数据的数据[8]，如学习对象的名称、格式、教学目的等等。目前，国际上主要的学习对象元数据标准有SCORM[4](Sharable Content Object Reference Model，可共享内容对象参考模型)和 IEEE LOM[9]的元数据标准。我国采用的是《CELTS-3学习对象元数据规范》，该规范主要参照了 IEEE LOM元数据标准，通过定义一个统一的结构对学习对象进行描述，以增强学习对象描述的互操作性。元数据的基本结构参照了LOMv1.0的基本框架，由通用、生存期、元-元数据、技术、教育、权利、关系、评注和分类等9个类别组成，采用统一的学习对象元数据规范对学习对象进行描述，用户可以在不操作学习对象的情况下通过元数据信息了解学习对象的一些有用的属性，从而获取和更好地利用学习对象;可以对学习对象进行更有效的分类管理与查找;可以为学习对象的互换及共享提供支持[10]。4.3 .2　内容封装技术　内容封装的目的是为学习对象资源定义一种标准的数据结构，并且绑定足够的描述信息，以便于学习资源的快速检索、有效的共享和交换[11]。学习对象资源是以独立的微单元形式存在，通过内容封装能够实现学习对象在不同平台的调用、检索与获取，使学习对象能够被不同的编辑工具重复利用。经过规范内容封装的学习对象资源可以在多个应用和学习环境之间进行交换与重复利用。图5为SCORM规定的内容封装模型，我国的CELTS-9内容包装规范参照采用了该概念模型。该模型由包(Package)、内容清单(Manifes)和物理文件(Physical)组成。其中包是一个逻辑目录，包含了一个顶级内容清单文件以及各级子目录中包含的实际物理文件;内容清单是对有意义的学习对象资源的描述，由元数据(Meta-dat)、结构组织(0rganization)、资源引用(Resource)、子内容清单(sub-Manifest)组成;物理文件是实际的内容、媒体等资源。图 5　内容包装信息模型概念5　结　语学习对象知识库建设是E-learning环境学习对象组织的关键性基础设施，由于学习对象的多样性、分布性等特点，单一机构的学习对象知识库已经不能满足学习者网络学习的多样化需求。因此，学习对象资源的组织建设要采取分工合作、共建共享的联盟策略，在整合已有的学习对象知识库基础上，采用标准的学习对象元数据规范和开源软件，支持OAIPMH协议，实现不同学习对象知识库之间的互操作与资源的共享。参考文献:[1]　[2006-04-18].http://166.111.118.9/xdjyjs/Article_Show.asp?ArticleID=60[2]　汤鸣红.E-leanang 开创自主性学习教育模式.常州信息职业技术学院学报,2004(12):52-54[3]　学习对象理念的发展历程. [2006-04-18].http://www.etc.edu.cn/articledigest17/xuexiduixiang.htm[4]　Sharable Content Object Reference Model (SCORM) ContentAggregation Model (CAM) Version 1.3.1.[2006-04-18].http://www.adlnet.gov/downloads/70.cfm[5]　[2006-04-18].http://www.ed.gov/free/index.html[6]　[2006-04-18].http://www.edu.cn/html/keyanfz/yuancheng-jiaoyu.shtml[7]　[2006-04-18].http://202.116.42.138/BLOG/more.asp?name=kurtjie&id=112&iscomment=true[8]　[2006-04-18].http://www.etc.edu.cn/blog/lulu/archives/2005_04.html[9]　[2006-04-18].http://www.ischool.washington.edu/sasutton/IEEE1484.html[10] [2006-04-18].http://www.edu.cn/html/keyanfz/doc20020210/05.doc[11] CELTS-9:内容包装规范简介.[2006-04-18].http://www.edu.cn/html/keyanfz/doc20020210/06.doc4 .3 .3　互操作技术　学习对象知识库具有分布、异构的特点，为了更好的实现学习对象资源的交换与共享，必须很好地解决学习对象知识库的互操作问题。如采用标准的元数据描述方式、规范的内容封装模型、标准的接口及数据解析机制。如图6所示:〔作者简介〕 魏　来,女,1976年生,东北师范大学传媒科学学院讲师,博士研究生,发表论文9篇。

E-learning环境下学习对象的组织及其知识库建设研究

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

National Science Library,Chinese Academy of Sciences