學習對象技術及其應用[摘要]本文論述了學習對象、元數據、XML等技術，簡單介紹了學習對象技術的相關標準，提出了一種基于學習對象的教育資源應用系統。該應用系統得到教育部《面向21世紀教育振興行動計劃》“現代遠程教育工程－網絡教育資源描述、注冊與管理系統”項目的支持。[關鍵詞]學習對象元數據XML[Abstract]ThispaperdescribesLearningObject,MetadataandXMLtechnologies,andgivesanovelapproachforspecificationsorstandardsofLearningObject.Then,wepresenttheresearchofLO-basededucationalresourcessystemwhichwithinourprojectof“ModernDistanceEducationProject-Description,RegistrationandManagementofDistanceLearningResources”supportedbyministryofeducation.[Keywords]LearningObject,Metadata,XML導言雖然我國網絡教育的發展目前還處于初級階段，但已經涌現了各種教育資源，這些教育資源利用了多媒體的各種技術，可謂豐富多彩。但是如果僅有教育資源，而不能有效的共享及利用它們，只能導致資源的重復性開發，浪費人力、物力。如果教育資源共享的問題不能得到有效的解決，網絡教育也就無法體現其通過網絡傳播知識的優勢了。將網絡上分布的各類教育資源組織成各個層次上可重用的學習對象（LearningObject），并提供教育資源的存儲、共享及獲取等服務，即符合人們使用網絡資源的習慣，又具有較好的封裝性、重用性。有效地使用學習對象，其關鍵之一就在于利用學習對象元數據和內容包裝信息對教育資源進行一定的組合與封裝。當學習對象元數據、內容包裝信息標準化后，在現有教育資源庫的基礎上，我們就能建立基于學習對象的教育資源應用，有效的解決教育資源共享的問題。學習對象概念學習對象，指的是在任何學習行為中可以被使用、重用或是引用的任何的實體。其中，“學習行為”指的是傳統教學、遠程教學、基于計算機的培訓等。學習對象包括教學計劃、時間安排、學習目的、幻燈片、網頁、軟件等等。學習對象和教育資源之間存在著密切的聯系。教育資源是真實存在的、能提供網上教學的任何資源，學習對象是在教育資源的基礎上抽象出來的一個概念。學習對象不僅包括了教育資源，還包括了對教育資源必要的描述信息、組織信息等，因此學習對象這個概念具有一定的人為性質，可根據實際需要動態改變。雖然學習對象和教育資源不是同等的概念，但是存在著一定的對應關系，即單個的教育資源可以封裝成一個學習對象，也可以分解成幾個學習對象，多個教育資源也可以對應一個學習對象，兩者的對應關系以實際應用為指導，根據實際需求選擇學習對象的粒度大小。多個學習對象之間可能出現包含關系。見下圖實例：圖1只是一個簡單的示例，其中學習對象A對應于教育資源a，學習對象B對應于教育資源b，而學習對象C由A和B組成。教育資源a可能是高等數學這門課的一個課件，也可能是高等數學課件中傅立葉變換這一知識點，甚至只是一個演示傅立葉變換的動畫。學習對象所封裝的教育資源的粒度，取決于教育資源在實際應用中重用的必要性與有效性。學習對象技術相關標準在圖1中，教育資源a、b都是已有的資源實體，而教育資源a、b的描述信息、學習對象A、B關系的描述信息，則是由教育資源制作者或管理者根據資源實體的情況給出的一些描述信息。這些描述信息對于實現學習對象的可查找、可重用和可互換起著決定性的作用，因此它們的規范化顯得尤其重要。學習對象元數據標準學習對象元數據（LearningObjectsMetadata），指的是學習對象中關于教育資源的描述信息。學習對象元數據相關標準非常多，包括國際圖書館計算機中心（OnlineComputerLibraryCenter，OCLC）的都柏林元數據核心集（DublinCoreMetadataSet，DCMS）[1]、IMS全球學習聯合公司（InstructionManagementSystem，IMS）的學習資源元數據規范（LearningResourceMetadata，LRM）[2]、IEEE學習技術標準委員會（LearningTechnologyStandardsCommittee，LTSC）的學習對象元數據標準（LearningObjectMetadata，LOM）[3]等，學習對象元數據的標準經歷了一個不斷適應遠程教育開展現狀、針對性越來越強的過程。現在國際較為通用的為LTSC的LOM標準，其研究重點是管理、定位和評價學習對象所需的一套最小屬性集。它提供了一個定義學習對象元數據的結構，它可以根據元數據的使用和表現要求來對教育資源提供描述和分類，使得尋找和使用資源的過程更有效[3]。學習對象的獲取，是指相關專業領域的專家，分析本領域的信息需求，根據系統的指南獲取教育資源，并將其組織成學習對象。獲取學習對象的途徑有兩個：注冊——由教育資源的制作者或管理者向學習對象元數據庫進行注冊，在注冊時，需提交此教育資源的一系列必要屬性值。經過注冊后，學習對象元數據庫里就保存了此教育資源的描述信息。學習對象元數據庫可根據需要由分布式數據庫實現。主動捕獲——主動捕獲是指從教育資源文件中直接提取某些數據作為它的描述信息，將兩者合成學習對象。這需要對各種多媒體形式的資源格式有充分的了解，才能有效的從原資源中提取到所需的信息。不管是注冊還是主動捕獲，都是為了取得學習對象的元數據，這里的學習對象主要包括課件庫、題庫、案例庫等基礎教育資源。2）學習對象的存儲（Storage）學習對象的存儲，是指教育系統采用各種數據庫或存儲設備，標識并存儲所獲取的學習對象。通常關系數據庫和對象數據庫的存儲效率都比文件系統高，目前教育資源的存儲大都采用關系數據庫，但將來將更多的轉向使用對象數據庫。對于學習對象元數據和內容包裝信息的存儲，涉及到XML數據的數據庫存儲技術，這里就不贅述了。3）學習對象的重獲（Retrieval）學習對象的重獲，是指系統根據應用的需要，評價獲取的元數據，從而獲取可利用的學習對象。當用戶需要使用一定領域的教育資源，通過查詢學習對象元數據庫，就可以快速、準確的找到所需的學習對象的元數據，然后取得其有關信息，比如存儲地址或有關調用、使用信息等，最終找到原教育資源，并利用之。通常采用搜索引擎、決策支持系統、數據挖掘在線分析處理系統，來實現學習對象的重獲。結論將教育資源以獨立的學習對象的方式進行基于標準的封裝與組織，以此適應不同的教學環境，這樣即易于實現分布式教育資源的集成，提高教育資源的利用價值，又能更好地使之滿足教學者、學習者的應用需求，成為解決教育資源共享的一種有效技術。參考文獻TheDublinCoreMetadataInitiative，DublinCore，/dc/，1999IMSLearningResourceMeta-dataBestPracticesandImplementationGuide，IMSGlobalLearningConsortium,Inc.，2001Abruf,IEEELearningTechnologyStandardsCommittee（LTSC）