学习管理系统中SC0RM 2004嵌入式引擎的开发与应用

第１２卷第６期　开放教育研究　Ｖｏ１．１２，Ｎｏ．６　２００６年１２月　Ｏｐｅｎ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｅｃ．２０ｏ６　学习管理系统中Ｓ　Ｃ０　Ｒ　Ｍ　２　００４　嵌入式引擎的开发与应用　李乾　唐怀成　陈伯栋　杨声钢　黄荣怀　（１．北京师范大学　知识科学与工程研究中心，北京１００８７５；２．北京大学教育学院，北京１００８７１）　【摘要】　ＳＣＯＲＭ日益成为网络学习管理系统需要遵循的事实性标准。开发符合ＳＣＯＲＭ标准的学习管理　系统或将原有的学习管理系统改造成符合ＳＣＯＲＭ标准的系统比较复杂。为避免重复开发，本文提出并实现了　一种ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎的解决方案，使尚未符合该标准的学习管理系统通过简易的集成来实现该标准。　【关键词】ＳＣＯＲＭ；引擎；插件；学习管理系统　【中图分类号】ＴＰ３１１．１３　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００７－２１７９（２００６）０６－００８５－０３　＿　，＝．１ｈ－－　开发符合ＳＣＯＲＭ标准的学习管理系统或将已有的学习　莉昌　管理系统改造成符合ＳＣＯＲＭ标准的系统则要复杂得多，因　美国国防部发起的高级分布式学习ＡＤＬ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　为符合ＳＣＯＲＭ标准的学习管理系统需要具体实现“运行时　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｌｅａｒｎｉｎｇ）组织提出的可共享对象参照模型　环境”定义的各种应用程序接口。提供和存储运行时数据，按　ＳＣＯＲＭ（Ｓｈａｒａｂｌｅ　Ｃｏｎｔｅｎｔ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｅＬａｒｎｉｎｇ）日益成为　照“内容聚合模型”和“排序导航”的要求，实现各种复杂的　网络课程和学习管理系统ＬＭＳ（Ｌｅａｒｎｉｎｇ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　排序规则。从技术角度，也正是因为学习管理系统的复杂实　Ｓｙｓｔｅｍ）需要遵循的事实性标准。它集合了ＩＭＳ、ＡＩＣＣ、ＩＥＥＥ　现才会使符合ＳＣＯＲＭ标准的网络课程开发在技术上变得相　等标准组织以及美国各界在网络课程标准上的研究成果，目　对简单。ＡＤＬ官方组织提供了ＳＣＯＲＭ运行时环境的参考程　的在于以网络为基础，通过课程再用与共享机制的建立，促　序，提供了学习管理系统的ｓｃ０ＲＭ标准认证，同时也提供了　成课程能在各学习管理系统问自如流通，以减少课程开发成　网络课程的ＳＣＯＲＭ标准认证。截止到２００６年８月３０日，　本，缩短课程开发周期。　通过ＳＣＯＲＭ　２００４标准认证的学习管理系统共有２７个　ＳＣＯＲＭ标准应用现状　（ＡＤＬ，２ｏ０６）。我国资策会的ＩＤＥＡ平台于２００５年５月　通过了该项认证，中国目前还没有学习管理系统入围，　开发符合ＳＣＯＲＭ标准的课程，从技术角度主要是按照　在国外影响较大的Ｂｌａｃｋｂｏａｒｄ和Ｍｏｏｄｌｅ平台目前也不在此　“内容聚合模型”的要求组织课程内容，定义排序规则，在必　列。目前通过验证的主要是完整的学习管理系统，但国外也　要的一些内容中按照“运行时环境”的规定调用应用程序接　有一些公司提供嵌入式引擎解决方案（ＲＵＳＴＩＣＩ，２００５）。目　口，获取和更新运行时数据等。开发符合ＳＣＯＲＭ标准的课　前通过ＳＣＯＲＭ官方认证的学习管理系统和引擎几乎都是商　程的难点是教学设计，即如何根据教学的要求，设计内容组　业运作，他们的具体实现机制并未公开。国内外也有不少学　织结构和定义排序规则等。将课程的教学设计与繁琐的规　者对符合ＳＣＯＲＭ标准的学习管理系统的实现进行了探讨，　则实现分开也正是ＳＣＯＲＭ追求的目标之一，这样可以使课　但主要还停留在ＳＣＯＲＭ　１．２标准的基础上（戴欣等，２００２；　程设计者专注于课程的教学设计，而不必关心复杂的实现。　张骞等，２００３），或公开的机制有些笼统（陆峥等，２００５；张骞　目前，国内外对符合ＳＣＯＲＭ标准的课程开发已进行了大量　等，２００５；Ｂｏｕｒａｓ等，２００５），对符合ＳＣＯＲＭ标准的学习管理　深入的研究，也有了许多ＳＣＯＲＭ课程编辑工具。ＡＤＬ官方　系统的开发者参考意义不是很大。　网站对网络课程提供了几种不同学习策略的课程开发的参　考实现。英国ＪＩＳＣ（Ｔｈｅ　Ｊｏｉｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）组　本研究的目标　织支持的Ｒｅｌｏａｄ项目开发了Ｒｅｌｏａｄ　Ｅｄｉｔｏｒ工具，Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公　为了使尚未符合ＳＣＯＲＭ标准的学习管理系统快速实现　司提供的Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ＬＲＮ　ｔｏｏｌｋｉｔ可以将Ｗｏｒｄ及ＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔ格　该标准，北京师范大学知识科学与工程研究中心开发了　式的文件转换成ＳＣＯＲＭ教材，Ｍａｃｒｏｍｅｄｉａ公司提供的　ＳＣＯＲＭ　２００４嵌入式引擎。该引擎在普通的学习管理系统与　Ｍａｃｒｏｍｅｄｉａ　Ｌ５　ＳＣＯＲＭ　Ｐｒｏｄｕｃｅｒ可以将传统的网页教材转换　符合ＳＣＯＲＭ标准的网络课程之间架构起兼容的桥梁，使普　成ＳＣＯＲＭ教材。　通的学习管理系统经过简单的集成，就可以运行符合　・８５’　维普资讯 http://www.cqvip.com

李乾，唐怀成，陈伯栋等．学习管理系统中ＳＣＯＲＭ　２００４嵌入式引擎的开发与应用　ＯＥＲ．２００６，１２（６）　ＳＣＯＲＭ标准的网络课程。该引擎的总体功能如图１所示。　学习者ＩＤ，学习者姓名，课程ＩＤ或导航请求信息　ｌ尚未符合ｓｃ　标准的ＬＭｓ　学习者ＩＤ、　学习者姓名、　—　ｌ　课程ＩＤ　—　ｔ　　ｌｓｃ。　引擎　导入ｌ　ＳＣ０ＲＭ　课程包或清单　文件路径　一卜　ｌ符合ｓｃ０　标准的网络课程　对　一　兀　和　息　豳１　ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎的总体功能　圈３　ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎各模块之间的数据流关系　该引擎从整合的学习管理系统通过ＨＴｒＰ协议获得学　运行时模块：表示和存储学习者的运行时信息（即　习者ＩＤ、姓名和课程ＩＤ等启动参数，与网络课程按ＳＣＯＲＭ　ＳＣＯＲＭ中的Ｒｕｎｔｉｍｅ　Ｄａｔａ），为符合ＳＣＯＲＭ标准的网络课程　标准定义的应用程序接口（ＡＰＩ）更新和提交运行时数据。　提供应用程序接口和数据模型；　系统设计　数据分析模块：根据跟踪模块提供的学习过程信息和运　行时模块提供的运行时信息，分析每位学习者学习每个学习　基于对ＳＣＯＲＭ“运行时环境”和“排序导航”部分的分　单元的学习过程信息和学习结果信息，如学习次数、学习总　析，我们实现的ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎主要包括六个功能模块：　时间、学习目标完成情况等。　导人模块、规则定义模块、排序导航模块、跟踪模块、运行时　模块和数据分析模块。各模块之间的调用关系如图２所示。　技术实现　各模块之间的数据流关系如图３所示。各模块的详细　为了提高客户端的易操作性，我们采用Ｂ／Ｓ模式开发　功能如下：　ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎。在其包含的六个模块中，只有运行时　导入模块：基于教师上传的ＳＣＯＲＭ网络课程压缩包或　模块的部分功能在客户端（浏览器环境），其他功能都在服务　输入的ＳＣＯＲＭ网络课程清单文件的路径，生成引擎可以解　器端。　析的ＳＣＯＲＭ内容聚合和排序规则模型；　以前开发ＳＣＯＲＭ运行时环境客户端最流行的方法是使　规则定义模块：表示和存储ＳＣＯＲＭ内容聚合和排序规　用Ｊａｖａ　Ａｐｐｌｅｔ技术，这需要浏览器支持Ｊａｖａ运行环境或学习　则模型；　者事先安装Ｊａｖａ运行环境。稍有一些不便。为了提高　排序导航模块；接收学习者的操作（如进入课程，点击某　ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎客户端的跨浏览器性和简便性，我们采　个学习单元等）或运行时模块提供的导航信息，根据规则定　用了基于ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ语言的ＡＪＡＸ技术。ＡＪＡＸ是集成了　义模块存储的规则和跟踪模块存储的学习者学习过程信息，　ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ、ＸＭＬ、ＸＭＬＨｔｔｐＲｅｑｕｅｓｔ、Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｍｏｄｅｌ（文　对学习内容进行排序和导航，投递学习者应该学习的内容，　件对象模型）等多种技术，可以解决页面局部的和多步的交　更新学习者的学习过程信息；　互问题。　跟踪模块：表示和存储学习者的学习过程信息（即　为了提高引擎服务器端的跨操作系统性，我们采用Ｊａｖａ　ＳＣＯＲＭ中的Ｔｒａｃｋｉｎｇ　Ｍｏｄｄ）　语言开发服务器端的功能。服务器端最核心的模块是排序　导航模块，该模块又可分为排序导航逻辑和学习内容显示两　部分。排序导航逻辑部分主要接收学习者或系统发起的导　航请求信息，对学习内容进行排序。学习内容显示部分主要　获得排序导航逻辑的排序结果、显示或更新课程菜单、投递　学习者需要学习的内容等。这两部分是排序逻辑和排序结　果显示的关系。为了实现同一套排序逻辑代码支持多套课　程显示模板，我们在ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎服务器端的实现中　采用了ＳＴＲＵＴＳ框架。利用该框架，目前我们已经开发了折　叠菜单目录和树形目录两套网络课程显示模板。以适应不同　显示要求的网络课程。规则定义模块中的内容聚合和排序　规则、跟踪模块中的学习过程信息、运行时模块中的运行时　圈２　ＳＣＯＲＭ嵌入式引擎各模块之间的调用关系　数据等需要被存储。为了减小ＳＣＯＲＭ引擎与整合的学习管　・８６・　维普资讯 http://www.cqvip.com

李乾，唐怀成，陈伯栋等．学习管理系统中ＳＣＯＲＭ　２００４嵌入式引擎的开发与应用　理系统之间的耦合，我们目前实现的ＳＣＯＲＭ引擎没有采用　ＯＥＲ．２００６，１２（６）　在并发用户很大的情况下，我们需要考虑采用基于数据库实　现的ＳＣＯＲＭ引擎。ＳＣＯＲＭ标准主要以学习对象为中心，对　学习活动和教学策略的描述比较简单和乏力，并且不能描述　协作学习。ＩＭＳ提出的学习设计（Ｌｅａｒｎｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ，ＬＤ）规范　从角色、活动、环境等角度对学习活动进行了规范，并支持对　数据库，而是采用Ｊａｖａ的对象序列化技术对数据进行存储，　存储的路径可以灵活配置，存储文件也可以轻松备份和　移植。　系统应用　该引擎采用Ｊａｖａ和ＪａｖａＳｅｒｉｐｔ语言开发，无数据库，可以　无缝集成到用ＪＳＰ／Ｓｅｒｖｌｅｔ开发的学习管理系统中，也可以很　协作学习的描述，很好地弥补了ＳＣＯＲＭ标准的这些缺陷。　随着ＳＣＯＲＭ标准和相关标准的发展，该引擎在技术实现上　也需要有所跟进。　方便地与其他语言开发的学习管理系统整合到一起（只需先　安装ＪＳＰ／Ｓｅｒｖｌｅｔ服务器即可）。该引擎通过简单的ＨＴＹＰ协　议获取启动参数，既可以和学习管理系统、网络课程整合到　一【参考文献】　【１］戴欣，中瑞民，中丽萍（２００２）．基于ＳＣＯＲＭ规范的智能化　通用教学平台的实现［Ｊ］．计算机工程与应用，２００２（２１）：１２９・１３２．　起，也可以各自部署在不同的服务器上，如图４所示。　ｌ学习管理系统Ｉ　【２］陆峥．杨路明，柬虹（２００５）．基于ＳＣＯＲＭ规范的教学管理　学习管理系统　ＳＣ０ＲＭ　平台的开发实现［Ｊ］．计算机与数字工程，２００５（３）：８ｌ＿Ｂ４．　【３］张毒，刘积仁，文学志，刘铮。张霞（２００５）＋基于ＳＣＯＲＭ１．３　的协作式学习构造［Ｊ］．计算机工程与应用，２００５（１１）：１－４．　【４］张毒。张霞。刘积仁（２００３）＋ｅ＿ｌｅａｒｎｉｎｇ支持ＳＣＯＲＭ规范的　实现【Ｊ］．华中科技大学学报（自然科学版），２００３（１０）：１－４．　【５］ＡＤＬ．（２ＯＯ６）ＳＣＯＩ￣Ｉ　删Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｓｅａｒｃｈ　Ｒｅｓｕｌｔｓ［０Ｌ］．　ｈｔｔ０：／／ｗｗｗ．ａｄｌｎｅｔ．ｇｏｖ／ｓｃｏｎｎ／ｃｅｒｔｉｉｆｅｄ／ｉｎｄｅｘ．ｅｌｍ？ｅｖｅｎｔ＝ｍａｉｎ＋　【．Ｓ．Ｃ．．Ｏ．．ＲＭ　￣Ｉ　Ｉ　ＳＣＯＲＩＶＩ课程ｌ　Ａ．三者部署在一起　ＳＣＯＲＭ￣Ｉ擎　ＡＰＩ　Ｂ．学习管理系统和ｓｃ０ＲＭ引擎部署在一起　Ｃ．ＳＣＯＲＭ￣Ｉ擎和ＳＣＯＲＭ课程　部署在一起　ｌｉｓｔｉｎｇ＆ｋｅｙｗｏｒｄ＝＆ｓｅｏｒｍｖｅｒｓｉｏｎ＝２００４＆ｃａｔｅｇｏｒｙ　２＆ｓｕｂｍｉｔｂｕｔｔｏｎ＝　Ｄ．三者分别部署　Ｓｅａｒｃｈ　２００６．８．３０　圈４　ＳＣＯＲＭ嵌入式引鼙的部■方式　［６］Ｂｏｕｒａｓ，Ｃ．，Ｎａｎｉ，Ｍ．＆Ｔｓｉａｔｓｏｓ，Ｔ．（２００５）．Ａ　ＳＣＯＲＭ－　该引擎目前已整合到了ＷｅｂＣＬ网络教学平台（ｗｗｗ．　ｗｅｂｃ１．ｎｅｔ．ｃｎ）中，并开始运行北京师范大学知识科学与工程　研究中心按ＳＣＯＲＭ标准开发的“Ｅ－Ｌｅａｒｎｉｎｇ导论”网络课　程。该网络课程采用以活动为中心的网络课程理论开发，每　Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｔ　ＬＭＳ［ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｒｕ６，ｃｔｉ，ｇｒ／ＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓＪ９１０．ｏａｆ　２００６．　３＋ｌ５　【＝７］ＲＵＳＴＩＣＩ（２００５）＋ＳＣＯＲＭ　ＥＮＧＩＮＥ［ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．　８ｃｏｍ．ｃｏｒｎ／ｐａｇｅｓ／ｈｏｍｅ．ａｓｐｘ　２００５．１２，２０　个活动对应一个ＳＣＯＲＭ学习单元，教师通过ＳＣＯＲＭ引擎方　便地了解了每个学习者和每个学习单元的学习情况，并可以　（编辑：黄复生）　做一些动态调整。在开发效率方面，虽然在一个学习管理　系统上运行一门符合ＳＣＯＲＭ标准的网络课程还看不出　ＳＣＯＲＭ标准的好处，但当类似的网络课程越来越多时，通过　【收稿　日期ｌ　０２ｏ０６　０９　ｌ５　０　【作者筒介ｌｌ＿ｊ串乾，腐怀威’杨声钢；北京师范大学教　育技术学院知识科学与工程研究中心在读研究。生；陈　伯栋，北京太学教育学院般育技术乐在读硕士；黄荣　怀’ｊｂ京师范走学知识科学与工程研兜中心教授，博士　整卑嚼　。　　．ＳＣＯＲＭ标准实现网络课程之间资源和单元的共享以及网络　课程在学习管理系统之间的无缝移植等优势将彰显出来。　由于时问有限，我们尚未实现基于数据库的ＳＣＯＲＭ引　擎。对象序列化技术的读取和存储速度比数据库技术要慢，　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ＬＭＳ　ＳＣＯＲＭ　２００４　Ｅｎｇｉｎｅ　ＬＩ　Ｑｉａｎ，ＴＡＮＧ　Ｈｕａｉｃｈｅｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｂｏｄｏｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇｇａｎｇ＆ＨＵＡＮＧ　Ｒｏｎｇｈｕａｉ　（Ｃｅｎｔｅｒｆｏｒ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｂｅｉｉｆｎｇ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００８７５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳＣＯＲＭ（Ｓｈａｒａｂｌｅ　Ｃｏｎｔｅｎｔ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｌｅａｒｎｉｎｇ）ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｗｅｂ—ｂａｓｅｄ　ｃｏｕｒｓｅ　ａｎｄ　ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ台ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｔｏ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ａ　ＳＣＯＲＭ・ｃｏｍｐｌｉａｎｔ　ＬＭＳ　ｏｒ　ｍａｋｅ　ａｎ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ＬＭＳ　ＳＣＯＲＭ—ｃｏｍｐｌｉａｎｔ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｖｏｉｄ　ｒｅ—ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｃａｒｒｉｅｓ　ｏｕｔ　ａ　ＳＣＯＲＭ　ｐｌｕｇ—ｉｎ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｉｓ　ｐｌｕｇ－ｉｎ，ａｎ　ＬＭＳ　ｔｈａｔ　ｈａｓ　ｎｏｔ　ａｂｉｄｅｄ　ｂｙ　ＳＣＯＲＭ　ｃａｎ　ｃｏｎｆｏｒｍ　ｔｏ　ＳＣＯＲＭ　ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＣＯＲＭ：Ｅｎｇｉｎｅ；Ｐｌｕｇ—ｉｎ：ＬＭＳ　・８７・