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1.引言
近年來,隨著現代遠程教育的迅速發展,網上已經充滿了豐富多彩的教育資源。但是由于缺乏一個統一的資源建設的標準和規范,以及資源開發者的不同背景和方向,使得網上充斥著由各種不同背景的開發者和企業站點制作的不同方向、不同領域、不同格式的各色復雜資源,使得各類用戶無法迅速、有效的從網上豐富的資源海洋中查找所需信息。因此,則有必要為這類復雜資源提供一種新的管理模式,以便為用戶查找,獲取資源提供途徑。
2.學習對象技術
2.1元數據概念
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。學習對象和教育資源有著密切的聯系。學習對象不僅包括教育資源,還包括了對教育資源必要的描述信息、組織信息等。因此,學習對象可以說是教育資源的一個抽象概念。
元數據是關于數據的數據,用于描述數據的屬性[1]。學習對象元數據是關于學習對象的信息,用于描述學習對象的屬性,如學習對象的名稱、格式、教學目的等等,其作用就在于為學習者或教育者對學習對象的查找、評估、獲取和使用等提供支持,同時也支持學習對象的共享和互換。它通過描述學習對象的屬性,使得用戶能夠獲得學習對象的相關信息而不用直接操作學習對象。基于這些屬性,用戶可以對學習對象進行分類管理、瀏覽查找和共享互換等等。
為了適應遠程教育的發展,國內外都開始對教育資源開展規范化工作,即對學習對象元數據的規范化。目前,國際上比較有影響的元數據標準有IEEE的LOM規范,IMS的元數據規范和都柏林元數據規范,我國也在開展元數據標準的本土化工作,并在國家教育部現代遠程教育技術標準化委員會2002年《遠程教育規范DLTS1.0》中定義了自己的元數據規范,即DLTS-3學習對象元數據規范。
2.2元數據和教育資源
學習對象和遠程教育資源之間有著非常密切的聯系。教育資源是真實存在的、能提供網上教學的任何資源,而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,還包括了元數據,即對教育資源必要的描述信息、組織信息等,因此學習對象可以簡化為教育資源和元數據的和。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,即單個的教育資源經過規范化后加上元數據信息就可以成為學習對象。
因此,雖然元數據是學習對象的一個概念,但是由于學習對象和一般教育資源的相關性,可以將這個元數據概念應用到目前網上主流的格式各異的復雜資源上,為復雜資源的管理,查詢提供方便。
3.基于元數據的資源管理系統
在基于元數據的資源管理中,將網上各類資源的信息提取出來,組織成元數據文檔,并構建一個資源元數據庫,將這些資源的元數據文檔存儲到資源的元數據庫中,從而使資源元數據庫中的信息一一對應于分布在網上的各類復雜資源。這樣就把對分布在網上的復雜資源的管理轉化為對系統內的單個資源元數據庫的簡單管理。元數據庫中的信息量越多,用戶所面對的資源越多,從而可以通過元數據庫的管理來為用戶提供資源的查詢、定位的途徑。
通過一個元數據獲取系統來豐富資源元數據庫中的內容,然后利用資源管理系統對元數據庫中的內容加以管理,并可以為遠程用戶提供各類教育資源的信息服務,為復雜資源的查詢提供一個途徑。
4.系統實現
4.1資源元數據庫
本資源管理系統的實現,關鍵在于元數據庫的構建。由于元數據文檔是XML格式,元數據文檔的存儲實質上XML文檔的存儲問題,同時又由于元數據文檔的信息格式和內容的復雜性,以及系統對數據快速查詢的要求,在本系統中,采用了元數據文件系統和元數據庫相結合的手段,以保證元數據信息的完整性和管理系統的快速查詢以及管理。
用元數據庫來存儲必要的、基本的元數據元素(如標題、語言等),以實現對主要的元數據的快速訪問;而用XML文檔存儲詳細、完整的元數據信息。通過在元數據庫中存儲XML元數據文檔的地址,可以獲得元數據的詳細信息。于是,本系統數據層由數據庫和元數據文件系統兩個層次構成,使用簡化的模式來存儲基本的元數據元素,通過對元數據庫的操作實現對基本的元數據信息的查詢、對元數據文檔的管理,而對元數據庫中沒有存儲的信息,則利用元數據庫中的指向XML元數據文檔的地址指針,以實現對元數據具體信息的查詢。
學習對象元數據規范把學習對象的屬性分成9個類別,分別是通用類、生存期類、元元數據類、技術類、教育類、權利類、關系類、評注類和分類類。關于元數據規范的詳細信息可以參見。這些屬性非常多,但基本上可以分為兩大類:必需數據元素和可選數據元素。必需數據元素是指在規范中規定的必需數據元素,具有最大的通用性,一般來說對于任意一個學習對象都是必要的,而可選數據元素,則只對某些學習對象有意義。因此,本系統用SQLServer2000數據庫存儲必需數據元素,以實現快速訪問;而用XML文件存儲詳細的學習對象屬性。此外,還為元數據庫添加了兩個輔助字段:元數據文檔記錄ID和元數據文檔的地址,以完善資源元數據庫。
4.2資源管理系統
元數據管理系統為資源管理者提供查看、添加、刪除、修改和查詢功能,因此可以分為以下幾個模塊:
添加元數據文檔。
刪除元數據文檔。
修改元數據內容。
查詢資源。
在本資源管理系統中,由于元數據的存儲是元數據庫與元數據文件系統的結合,因此對元數據的管理操作都要分成兩部分,對數據庫中的記錄的操作和對文件系統的操作。同時由于本資源管理系統的元數據庫是根據元數據規范建設的,與元數據規范一致,所以,元數據庫所指向的元數據文件必須與元數據規范一致。因此,在向元數據庫添加元數據信息前,需要該先檢查元數據文件的一致性,然后再把元數據文件添加到元數據文件系統,后才把元數據庫需要的元素信息從元數據文件中提取出來存放到元數據庫中。
4.3系統開發環境
本資源管理系統充分利用微軟對XML的支持,操作平臺選用Windows2000Server,數據庫端則選用了SQLServer2000,整個系統工具用VB6.0開發,可以方便地為資源管理者提供圖形化界面,為用戶提供資源管理支持。。
5.討論
將元數據應用到資源管當中,可以簡化資源的管理,提高資源的效率。但是,在當前這種資源狀況下廣泛實現這種資源管理系統,則存在著一些問題:
1)本資源管理系統的成功實現依賴于資源元數據庫的信息量,只有元數據庫中存儲者豐富的網上資源的信息,才能夠真正為資源用戶提供資源查詢、定位等服務。這就需要一個元數據文檔的獲取方式。元數據一般有兩種獲取方式:主動獲取和注冊。
主動獲取,需要直接從教育資源中提取所需資源,但是這種方式要求對資源的格式非常的了解,同時也容易導致元數據信息的不完整性。
注冊,則是資源開發者在創建資源的時候提供元數據信息,主動向管理系統注冊資源的元數據文件。
由這兩種方式可以知道,目前是以采用的式注冊方式,但這需要資源開發者對元數據的廣泛支持,而目前元數據是一個新的領域,因此資源元數據庫的信息量受到了一定程度的限制。
2)元數據是一個比較新的領域,雖然目前國際上的存在著幾個元數據標準組織,并且各個組織的元數據規范基本完善,但是我國的元數據本土化工作還沒有完全實現,這就需要元數據的進一步發展和完善。
雖然元數據并不完善,但是利用國際上目前已經比較成熟的元數據標準,仍然可以簡化資源管理系統,為各類用戶對復雜資源的查詢提供途徑。隨著元數據規范和技術的進一步發展,完善,相信可以真正廣泛實現對復雜資源管理。